2009/06/09

2009豊橋準備

 去年はこのレース用にモータを巻きなおした豊橋。今年は”時間”と”やる気”の都合で、秋田仕様のモータをそのまま使うことにしました。幸か不幸か、24V で使うと今年のモータは秋田でも速すぎた(53~54km/hぐらい出ます・・・)んで、電圧半分の12Vで使うことにしました。
 電圧を半分にすることで、おおよそ速度が半分になりますが、今度は狙いの巡航速度には遅すぎでした・・・よって、秋田では装着していなかった、”コア抜き”にて速度アップをすることで対応しました。

 レース時間が60分→90分になったことで、バッテリの放電カーブが変わる→放電試験をしておいたほうが無難。。。と思い、昨年のバッテリを取り出して、2~3種類の放電試験をしてみました。
 結果・・・正直言って何Wh取り出せるか良くわからんかったです・・・やーっぱ1年経ったバッテリはダメですね。新品買う気はさらさら無いので、放電試験は終了~♪ 迷ってたキャパシタ並列をやるかやらないかは確認出来ました。


 42W 一定電力放電結果

一昨年のバッテリ、去年のバッテリ、去年のバッテリキャパ並列の3種類。

 バッテリを12V で使うと決めた時点で、キャパシタを並列接続するのが楽(電圧が低い分、本数が減るなぁ~)と思ってました。んが、バッテリを並列に接続することで、バッテリの内部抵抗も半分になり(回路全体で)、キャパシタ並列のメリット少ないんじゃない?むしろ重量増分損かな?最後の使いきりは自爆モードが出来るなぁなど、アドバイスを聞きつつ ぐ~るぐるした結果、バッテリのみの作戦にしました。 動力系統のS/Wはブレーカーと倍電のみです。

 車体のほうは、コア抜き機構を組み付けました。ちょっとでも軽くなるよう、鉄で出来てたコア抜きレバーとアルミのアウターワイヤー受けをCFRP化したぐらいかな。

14 件のコメント:

  1. なかむら@fs09:36

    バッテリーを並列にすると、、、

    抵抗は1/2
    電圧も1/2
    同じ電力を取り出すと、、
    電流が2倍

    ってことで
    内部抵抗による損失は同じだと思います。

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  2. おっと、なかむらさん・・・
    優勝おめでとうございます~

    え~っと、豊橋のバッテリ1個の内部抵抗を35mΩとして、2.5V 600Fのキャパシタ1本を6mΩとすると。
    ●24V 仕様
    バッテリ:35+35=70mΩ
    キャパ:6×10?=60mΩで、キャパ並列のメリットあり。
    ●12V 仕様
    バッテリ:35/2=17.5mΩ
    キャパ:6×5=30mΩ でキャパの方が内部抵抗大

    と思ってるのですが、如何でしょうか・・・

    モータへ流れる電流が倍になり、指示する感覚が狂いましたが、モータの効率は悪くないのでそこそこ走れました。でも完敗です・・・

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  3. なかむら@fs08:19

    バッテリーの内部抵抗ですが、
    放電するにしたがってどんどん抵抗値が上がります。特に放電末期に近づくにしたがってかなり大きくなります。バッテリーの残量を電圧のみで確認していた時期がありますが、その頃はみなさん負荷電流とセットで考えていたと思います。
    ある意味、電圧でバッテリー残量を予計測(予測)するのは内部抵抗の増加を計測しているようなものではないでしょうか。キャパシタを並列に接続する目的のひとつはバッテリー内部でのジュール損の低減であり、単純にキャパシタの内部抵抗と比較するべきではないと思います。もちろんキャパシタの内部抵抗は小さい方が良いですが(笑)
    キャパシタの本数が半分の場合は内部抵抗を考える前にエネルギーの貯蔵量が半分ですから5直2並列の10本仕様またはバッテリー2直にキャパシタ10直10本仕様の半分程度の効果と考えるべきだと思います。

    バッテリーから取り出せるエネルギーは放電時間を長く取った場合の方がもちろん大きくなります。これは内部の反応速度の問題もあるでしょうが内部抵抗によるジュール損によるものが大きいと感じています。
    仮に放電時間を同じになるように条件を合わせると

    1 一定電力
    2 一定電流
    3 (電流X内部抵抗)=一定

    この3種類を比較すると取り出せる電力は
    1<2<3
    となります。
    もちろんこの電力で車両を走らせると
    1<2<3
    この順番で空気抵抗による損失が増大します。

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  4. なかむら@fs08:23

    >これは内部の反応速度の問題もあるでしょうが内部抵抗によるジュール損によるものが大きいと感じています。

    同じこと言ってる気もします(笑)

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  5. なかむら@fs08:28

    と言うことで
    私がキャパシタ並列に見出すメリットは

    車両へは電力一定
    バッテリーからはなるべく上記3の放電に近づける
    その矛盾する電力の供給源にキャパシタを利用する

    です。

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  6. なかむらさん。
    3回ぐらい読んで、なんとか理解しました。(*- -)(*_ _)ペコリ

    >放電するにしたがってどんどん抵抗値が上がります。
    確かに。レース終わったときは100mΩとか300mΩとかになっていたような。。。


    >5直2並列の10本仕様
    エネルギー量的には十二分にあるので、本数を減らしたいなぁが先に来ています。あんまり

    >1<2<3
    これ、なるほどです。
    序盤の元気なうちはバッテリからたくさん取り出し。後半はバッテリからの取り出し量を減らしてキャパで補う。そうするとキャパのエネルギー貯蔵量がそこそこ必要になりそうですね。度合いによりますが・・・

    >その矛盾する電力の供給源にキャパシタを利用する
    いい勉強になりました、ありがとうございます。(*- -)(*_ _)ペコリ


    あと、全然話し変わりますが、”車両”って言いますよね?どうも”マシン”って言うのは抵抗があります。。。車をマシンって言うのは、日本独特の言い方かと。

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  7. なかむら@fs15:38

    >そうするとキャパのエネルギー貯蔵量がそこそこ必要になりそうですね。度合いによりますが・・・

    経験的にですが、取り出せるエネルギーの15%程度場合によっては20%程度でしょうか(^^)
    スタート前にプリチャージに時間がかかるのでいつもグリッドに着くのを急いでいるのはそんな理由だったりします(笑)
    もっとも満充電からは高い電流でもそれほど損失出ないですから巡航消費電力よりも大きな電力でプリチャージしちゃいますけどね

    >マシンって言うのは、日本独特の言い方かと。

    こういった技術的な会話の中で「マシン」って表現だとどこを指しているのかそもそも伝わらないですからねぇ(笑)
    それと「マシン」ってなんとなく「やんき~」ちっくで、好きになれません(笑)

    日本的と言えば
    ソーイングマシン→ミシン
    とか
    なんとかアイアン→アイロン
    なんてのもありますね~

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  8. > 経験的にですが、取り出せるエネルギーの15%程度場合によっては20%程度でしょうか(^^)

    ええ、結構な量ですね・・・
    豊橋だと60Whとして、9~12Wh? 2.5V600Fのキャパシタで0.5Whですから、18~24本?ぐらいを目安に電圧でそろえる感じでしょうか。

    >「マシン」ってなんとなく「やんき~」ちっくで
    ですね~(^^) F-1のインタビューとか聞いてても carって言ってるように聞こえます(英語は弱いです・・・)
    アイロンははじめて知りました。ありがとうございます~

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  9. なかむら@fs06:36

    あは~いいかげんな事言ってました(^^;;
    もっと少ないですね
    10本くらいでそんなに外れてない感覚です。

    日ケミの○形って最近のロットは600Fより実質ちょっと大きくないですか?
    ↑これもいいかげんまな感覚です(笑)
    今度計ってみようかな?

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  10. > 10本くらいでそんなに外れてない感覚です。

    了解です。

    > 日ケミの○形って最近のロットは600Fより実質ちょっと大きくないですか?
    そうなんですか?気にしたことも無かったですね~。某T大学OBでドライバーK田氏の「そんなことないですよ~」ってコメントを期待しています。

    > 今度計ってみようかな?
    あ、是非。でもって教えてください♪
    ここまで大容量だと、テスターじゃさくっと測れないですよね?放電テストになるんでしょうか。

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  11. なかむら@fs19:36

    ワットメーター使って少ない電流で充電とか放電とかして積算電流と電圧の関係を記録するのが簡単確実だと思います。

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  12. 了解で~す。

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  13. なかむら@fs16:08

    今更ですが間違ってたみたいです。

    >3 (電流X内部抵抗)=一定
    じゃ無くて

    3 (電流^2X内部抵抗)=一定
    損失電力一定

    こっちの方が取り出せる電力大きいですね。

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  14. ほ、、おお??
    ぱっとイメージ沸きませんが・・・
    覚えておきます~

    夏はソーラーカーの季節です♪
    来月は鈴鹿のソーラー。秋はオーストラリアです。
    昨日・今日はT大学のソーラーカー作ってました・・・ヘトヘトです・・・

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