Compreender termos técnicos

Para quem dá valor ao conhecimento técnico e fundamentado sobre a mobilidade elétrica

  • Já passaram um pouco mais de 2 meses desde que comprei a minha vectrix e estou rendido à mobilidade elétrica.
    Vou lendo um pouco de tudo, mas confesso que continuo ignorante quanto a muita coisa.
    Vejo o pessoal a falar que tem baterias com x amperes e y volts, que gastarm não sei quantos ah por quiilómetro.
    Isto está a escapar-me.
    A minha tem 30 amperes. Pelo que já percebi quantos mais amperes tiver, mais autonomia ganha. E os volts? Para que servem? Quando ponho a minha à carga, no final o mostrador indica 148 v. O que significa?

    Obrigado pela vossa preciosa ajuda e, PF, expliquem-me como se eu fosse muito burro :P
    jasmim
     
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  • Eu também não sou formado na área da electricidade, mas conheço as grandezas principais.

    A corrente eléctrica não é mais que o fluxo de electrões de um lado para o outro. A melhor analogia é uma barragem, que gera energia através da descarga de água de um nível elevado para um nível baixo. Enquanto que na barragem temos uma determinado volume de água a gerar energia, aqui temos a carga elétrica dos electrões

    Amperes é uma medida da intensidade da corrente eléctrica que, ou seja, é uma espécie de medida da quantidade de electrões (carga) que passam por unidade de tempo. Na analogia da barragem, é o caudal da descarga (volume de água por unidade de tempo).
    Volt é uma medida da diferença de potencial. Posto de outra forma é uma medida da força com que os electrões percorrem o circuito. Voltando à barragem, corresponde à altura que a água cai durante a descarga. Numa barragem, quanto maior o caudal de água e o desnível, maior é a energia. Do mesmo modo, quanto maior a diferença de potencial e a corrente elétrica, maior a energia no circuito elétrico.
    A potência (energia por unidade de tempo - expressa em Watts) resulta de multiplicar a corrente pela diferença de potencial.

    Quando dizemos que uma bateria tem x amperes, na realidade não estamos a usar o termo correto. As baterias vêm expressas em Amperes hora (A.h), mas talvez por preguiça, dizemos apenas Amperes e não Amperes hora.

    O que é um Ampere hora? Se na barragem tempos Ampere é o caudal de água, então multiplicando o caudal por uma unidade de tempo (1hora) temos nada mais nada menos que o volume de água que passou durante essa hora. No caso da bateria chama-se é a carga eléctrica, ou de outra forma, a quantidade de electrões que há numa bateria.
    Uma pessoa dizer que consome tantos A.h /100km é o equivalente a dizer que o carro de combustão interna consome tantos litros de combustível / 100km.
    Assim, uma bateria com 30 A.h quer dizer que o "volume" de electrões lá dentro leva 1 hora a sair da bateria, se o fizer com um "caudal" de 30 Amperes.

    Como já disse, Volts medem a diferença de potencial, ou seja, a força que faz com que os electrões se desloquem de um lado para o outro. Quanto mais "esvaziarmos" a bateria, menor é força que mantém os electrões em movimento, até que, quando se esgotou toda a carga elétrica, se meçam 0 Volts. Por esse motivo, a diferença de potencial é usada muitas vezes para estimar quanta carga a bateria tem, já que quando está esgotada =0 e quando está cheia tem o valor máximo que a bateria permite.
    Na realidade, a diferença de potencial não varia linearmente com a carga usada. Uma bateria "meia-cheia" não tem metade da diferença de potencial de uma bateria cheia. Mas isso varia muito com o tipo de bateria, e não me meto por aí para não complicar.

    Também se lê muitas vezes que uma bateria tem x Wh (ou na maior parte dos casos kWh = 1000 Wh).
    Wh é uma medida da energia contida na bateria, ou seja, os A.h (quantidade de electrões), multiplicado pela diferença de potencial da bateria (força que os electrões têm).
    Logo uma bateria de 30 A.h e 148 V tem 4,44 kWh de energia.
    Editado pela última vez por rnlcarlov em 04 jul 2014, 15:06, num total de 1 vez.
    rnlcarlov
     
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  • Não devia ser nenhum bicho de sete cabeças porque isto quase tudo é dado no 9º Ano em Fisico Química. ;)
    E obviamente por isso não é necessário ser formado em electrotecnia para perceber como o rnlcarlov acabou de comprovar.

    Já agora aproveito para chamar a atenção de todos com a confusão que fazem em A (Amperes) e Ah (Amperes hora) e kW (kilowatt) e kWh (kilowatt-hora).
    Vejo muita gente por aí a confundir estas unidades e trocar tudo mas não falo muito para não parecer chato...

    Ampere (A) é a unidade de corrente (instantânea).
    Ampere-hora (Ah) é uma unidade de capacidade da bateria, e essa sim, alarga a autonomia.

    Relativamente aos kW e kWh:
    Kilowatt é a unidade de potência (instantânea) e obtém-se multiplicando a Tensão (os Volts) pela Corrente (os Amperes).
    Kilowatt hora é a unidade de Energia e analogamente obtém-se multiplicando a Tensão (os Volts) pela capacidade (os Amperes hora)

    Pode parecer confuso ao princípio mas no que se trata de distância (Km) e Velocidade (Km/h) penso que toda a gente compreende que são coisas diferentes e a diferença que o h faz.
    Se alguém leva uma hora a percorrer 50 Km diz que rolou a uma velocidade de 50 km/h.

    Do mesmo modo, se uma bateria debitou uma corrente de 60A durante uma hora até ficar descarregada diz que tem uma capacidade de 60 Ah (Amperes hora).

    Pode-se obter a mesma potência com tensões e correntes diferentes porque a potência é a multiplicação da tensão pela corrente:
    Exemplo: 5kW (5000W) podem ser obtidos usando 50 volts e 100 amperes P = 50V x 100A = 5000W, ou 100V e 50A P = 100V x 50A = 5000 W.

    Quanto mais corrente, mais grossos terão que ser os fios para aguentar a corrente sem aquecer e portanto costuma-se usar a tensão elevada para manter a corrente baixa e poder utilizar fios mais finos.

    Mais dúvidas é só ir perguntando.
    RJSC
     
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  • A analogia com a barragem é excelente para a compreensão destas grandezas.

    Podemos ainda acrescentar que o efeito práctico de tudo isto numa scooter eléctrica é o seguinte.

    Num mesmo motor a voltagem (V) do pack de baterias é responsável pela velocidade máxima de rotação do motor.

    É esta a razão pela qual uma scooter perde velocidade máxima á medida que a tensão do pack de baterias vai descendo.

    A amperagem (A) é responsável pelo binário (torque) desenvolvido pelo motor.

    Um motor de 48V 3KW que leva um ciclomotor aos 45Km/h de velocidade máxima quando alimentado com um controlador de 48V, se o mesmo ciclomotor for alimentado com um controlador de 72V e pack a condizer a velocidade máxima passará para os 68Km/h.

    Duas scooters com a mesma potência de 3KW:

    A: 48V 45Km/h
    B: 60V 70Km/h

    A scooter A terá comparativamente mais binário ou capacidade de transpor desníveis (subir)

    A scooter B terá comparativamente menos binário.

    Isto porque a potência além de ser o produto de uma tensão por uma corrente é tambem o produto de um binário por uma velocidade angular.
    MVS
     
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  • MVS Escreveu:Isto porque a potência além de ser o produto de uma tensão por uma corrente é tambem o produto de um binário por uma velocidade angular.


    Exato, aqui temos a prespetiva da Engenharia Mecânica (especialidade do MVS) :)
    São coisas que também tenho que saber quando lido com motores elétricos (e teoria de controlo) mas tendo a não me lembrar muito por ser da eletrotecnia.
    RJSC
     
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  • É nesta complementaridade e bom espírito que reside a força desta comunidade RJSC.

    Obrigado a todos pelo excelente input.
    MVS
     
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