Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6

Relevanta dokument
Tillståndsmaskin (Se separat skrift Tillståndsdiagram som hör till föreläsningen) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case

Elektroteknik MF1035 föreläsning 5

Elmotordrift av bilar

Ett laddningsbart batteri, Duracell NiMH size AA, är märkt 2050 mah samt 1,2V.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

10 Elmotordrift av bilar

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

isolerande skikt positiv laddning Q=CV negativ laddning -Q V V

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Lösningsförslag Inlämningsuppgift 3 Kapacitans, ström, resistans

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Tentamen i Elektronik för E (del 2), ESS010, 5 april 2013

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (2:a omtentan), fredag 30 augusti 2013, kl 9:00-14:00

r 2 Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

Lektion 2: Automation. 5MT042: Automation - Lektion 2 p. 1

Prov (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Laboration - Va xelstro mskretsar

Tentamen i Elektronik för F, 13 januari 2006

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2 KK4 LAB4. tentamen

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 16 juni 2015, kl 9:00-14:00

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 2 den 17 dec 2007 klockan 8:00 13:00 för inskrivna på elektroteknik Ht 2007.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

r 2 C Arbetet är alltså endast beroende av start- och slutpunkt. Det följer av att det elektriska fältet är konservativt ( E = 0).

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

Tentamen i Elektronik för F, 2 juni 2005

Terriervalp-analogin hela historien [version 0.3]

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2014

WALLENBERGS FYSIKPRIS

Fö 13 - TSFS11 Energitekniska system Batterier

- Digitala ingångar och framförallt utgångar o elektrisk modell

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

1 Grundläggande Ellära

Elektroakustik Något lite om analogier

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

Fysikaliska modeller

Elektriska och elektroniska fordonskomponenter. Föreläsning 4 & 5

4. Elektromagnetisk svängningskrets

Tentamen i Elektronik för E, 8 januari 2010

Lösningar Kap 7 Elektrisk energi, spänning och ström. Andreas Josefsson. Tullängsskolan Örebro

VÄXELSTRÖM SPÄNNINGSDELNING

IDE-sektionen. Laboration 5 Växelströmsmätningar

Elektriska och elektroniska fordonskomponenter. Föreläsning 6

Elanvändning direkt och indirekt. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Sammanfattning av likströmsläran

Extrauppgifter Elektricitet

Tentamen Elektronik för F (ETE022)

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken

Laboration 5 och 6. Labbrapport. Lunds universitet / Fakultet / Institution / Enhet / Dokument / Datum

Elektriska komponenter och kretsar. Emma Björk

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Tentamen i Kemisk Termodynamik kl 13-18

IE1206 Inbyggd Elektronik

Definition av kraftelektronik

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Sensorer och elektronik. Grundläggande ellära

Lektion 1: Automation. 5MT001: Lektion 1 p. 1

27,8 19,4 3,2 = = ,63 = 3945 N = = 27,8 3,2 1 2,63 3,2 = 75,49 m 2

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Sedan tidigare För att varvtalsreglera likströmsmotor måste spänningen ändras För att varvtalsreglera synkron- och

Ellära och Elektronik Moment AC-nät Föreläsning 4

3.4 RLC kretsen Impedans, Z

Tentamen i ELEKTROMAGNETISM I, för W2 och ES2 (1FA514)

Varvtalsstyrning av likströmsmotorer

Tentamen i Elektronik, ESS010, del 1 den 21 oktober 2008 klockan 8:00 13:00

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Sammanfattning: Fysik A Del 2

TENTAMEN. Tekniskt-Naturvetenskapligt basår Kurs: Fysik A, Basterminen del 1 Hjälpmedel: Miniräknare, formelsamling.

ETE115 Ellära och elektronik, tentamen oktober 2006

Instuderingsfrågor Arbete och Energi

Q I t. Ellära 2 Elektrisk ström, kap 23. Eleonora Lorek. Ström. Ström är flöde av laddade partiklar.

Steget vidare. (By JaunJimenez at English Wikipedia, CC BY 3.0, curid= )

Figur 1 Konstant ström genom givaren R t.

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

IE1206 Inbyggd Elektronik

Termodynamik FL 2 ENERGIÖVERFÖRING VÄRME. Värme Arbete Massa (endast öppna system)

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Hambley avsnitt

Extra kursmaterial om. Elektriska Kretsar. Lasse Alfredsson. Linköpings universitet November 2015

FYSIK ELEKTRICITET. Årskurs 7-9

1. q = -Q 2. q = 0 3. q = +Q 4. 0 < q < +Q

Sammanfattning av kursen ETIA01 Elektronik för D, Del 1 (föreläsning 1-10)

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK

Tentamen i Elektronik för E, ESS010, 12 april 2010

Systemkonstruktion Z3

Linköpings Universitet Institutionen för datavetenskap (IDA) UPP-gruppen Arv och polymorfi

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Elektronik 2017 EITA35

Hambley avsnitt

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

TENTAMENSUPPGIFTER I ELEKTROTEKNIK MED SVAR

Spänningsförsörjning. Olika typer av aggregat speciellt med switchteknik

Transkript:

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6 Tillståndsmaskin (Tillståndsdiagram) insignal = övergångsvillkor, tillstånd, utsignal Switch Case Hållbar utveckling Framdrivning av elbilar och hybridbilar Seriehybrid kontra parallellhybrid Regenerativ bromsning Energilagring i batterier och kondensatorer Specifik energi Specifik effekt Batterier Effektanpassning (50% verkningsgrad, tummen ner?) Supercap, ultracap Uppgift från tenta MF1016 120128 Tillståndsdiagram Elbil

MMK, KTH Elektroteknik Föreläsning 8

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6 stickpropp sladd Laddare Conv EM hjul Batteri Figur 10.1 Systemuppbyggnad för en ren elbil FM EM1 Conv1 Conv2 EM2 hjul Batteri Figur 10.2 Systemuppbyggnad av seriehybridbil. FM EM hjul Bränsletank Bränsletank Conv Batteri Figur 10.3 Systemuppbyggnad av en primitiv parallellhybridbil.

MMK, KTH Elektroteknik Föreläsning 8 Bränsletank FM Transmission EM hjul Conv Batteri Figur 10.4 Systemuppbyggnad av en parallellhybridbil. Energilagrande komponenter Ett försök till sammanställning av egenskaper för komponenter som kan lagra energi. Kemisk (väte, biobränsle) Elektrokemisk (batterier, bränsleceller) Elektrisk (kondensatorer, supercaps, spole ) Mekanisk (svänghjul, fjädrar, komprimerad luft, potentiell energi/gravitation) Lagrings typ Teoretisk lagrad energi Elektrokemisk Batteri W EcellQ EcellCSm Ecell = cellspänning, Cs = laddningstäthet [As/kg], m = massa Elektrisk Kondensator 1 2 C = kapacitans, U W CU 2 spänning över kondensator Spole 1 2 L = induktans, I = ström W LI 2 genom induktans Svänghjul 1 2 m = massa, ω = W J 2 vinkelhastighet Mekanisk Linjär fjäder 1 2 k = fjäderkonstant, y = W ky 2 utböjning Komprimerad luft (isoterm) W AB P nrt ln P A B n = mol, R = ideal gas konstant, T = temperatur, P = tryck

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6 Förmågan att lagra energi kan mätas med storheten specifik energi [Wh/kg] (ofta används enheten kwh som för storheten energi, men den härledda SI-enheten är J). En annan viktig storhet är specifik effekt [W/kg] som är ett mått på hur fort energin kan tas ut eller lagras. Om man vill vara ännu mer noga finns det ett samband mellan specifik energi och specifik energi. Vid hög effekt kan inte lika mycket energi omsättas som vid låg effekt. Sambandet kan åskådliggöras i en så kallad ragone plot som nedan. Figur 10.5 Ragone plot av vanliga lagringsformer ref [2]. En jämförelse är bensin eller diesel som innehåller ca 12000 Wh/kg som är ca 90 ggr mer än ett Li-jon batteri.

MMK, KTH Elektroteknik Föreläsning 8 Batterier + E R k + I U Figur 10.6 En Batterimodell bestående av ideal spänningskälla och inre resistans. Effektanpassning:

Elektroteknik MF1016 föreläsning 8, MF1017 föreläsning 6 C ESR Ic + Uc DC/DC omvandlare I d + Ud styrsignal Figur 10.10 DC/DC omvandlare kopplar ihop en kondensator, där spänningen U C varierar, med ett likströmsnät, där systemspänningen U d är konstant http://afrotechmods.com/videos/ultracapacitors.htm Tentamen MF1016 120128: Vid inbromsning av en hybridbil skall rörelseenergin tas tillvara och lagras i en kondensator (ultracap). Bilens vikt är 2000 kg. Den valda kondensatorn har bland annat följande data: Kapacitans 63 F. Rated voltage (märkspänning): 125 V. Maximum continuous current (märkström vid gällande kylförhållanden): 240 A. Vikt 60 kg. Bilen har ett likströmsnät med spänningen U d = 125 V. Till detta är bland annat en växeriktare med elmotor ansluten samt en kondensator som matas via en DC/DC omvandlare som i figuren nedan (se ovan istället). Antag att bromseffekt förlustfritt kan överföras till kondensatorn. Kondensatorspänningen skall vara 50% av märkspänningen då bromsförloppet påbörjas och när märkspänningen uppnås skall lagringen av energi i kondensatorn avbrytas. a) Beräkna den tid det tar att ladda kondensatorn med konstant ström lika med märkström från 50% till 100% av märkspänning.

MMK, KTH Elektroteknik Föreläsning 8 b)beräkna effekten till kondensatorn i början och i slutet av laddförloppet vid laddning enligt a) c) Beräkna den energimängd som lagras i kondensatorn under laddning enligt a). d) Antag att kondensatorns lagrade energi förlustfritt kan överföras till att accelerera bilen. Beräkna bilens hastighet då kondensatorn laddats ur från märkspänning till halv märkspänning. 130315/HJ