la moto elettrica

[dr.Sauer]

Originariamente inviata da Guanaco

Guarda che stai prendendo un abbaglio...

perchè ?

Il conto è :

Dichiarano che può andare per 240 km, la autonomia è quindi di almeno 1 ora (se andasse a 240 km/h) oppure (ipotizzando di andare ad altre velocità) di tutte le combinazioni possibili velocità (cioè potenza necessaria per andare a quella velocità) x tempo.

105 KW x 1 h , oppure 52,5 KW x 2 (metà potenza, metà velocità, doppio tempo) = energia immagazzinata nelle batterie = almeno 105 KWh

ricarica in 2 ore , quindi deve assorbire almeno 52,5 KW

Aggungiamo un pò di rendimenti (alimentatore, accumulatori, motore, tutti < 1 ) ed aumentiamo di un 30 % , è ancora peggio .

Originariamente inviata da dr.Sauer

perchè ?

Il tuo calcolo sarebbe senz'altro corretto in un mondo ideale privo di perdite dovute al movimento. Ma la realtà cui ci dobbiamo riferire è differente.

La potenza di 105 kW indica l'energia trasmessa nell'unità di tempo in condizioni di picco, non in condizioni medie.
Così, un'autonomia di 240 km non vuol dire che puoi andare per un'ora a 240 km/h. Nessuna dichiarazione di autonomia è fatta in base alle prestazioni massime, bensì in base a standard molto inferiori (di solito indicati).

In quanto alle altre velocità la resa è decisamente diversa, dato che la potenza assorbita è molto, ma molto inferiore. Infatti, i kW dissipati nell'ambiente e non utili per la trazione aumentano anche con la quarta o la quinta potenza della velocità (rendimento meccanico, aerodinamico, dei pneumatici, oltre a quello proprio del motore a induzione).

Inoltre, nessuno dispone nel proprio box di una potenza installata di 53 kW, un valore da impianto industriale, non domestico. Non avrebbe senso che un costruttore prendesse come riferimento una potenzialità di cui quasi nessuno dispone all'atto pratico.

Infine, bisogna anche considerare che la ricarica non può avvenire a qualunque velocità, ma richiede comunque i suoi tempi per via delle qualità intrinseche degli accumulatori.

[dr.Sauer]

Originariamente inviata da Guanaco

Il tuo calcolo sarebbe senz'altro corretto in un mondo ideale privo di perdite dovute al movimento. Ma la realtà cui ci dobbiamo riferire è differente.

giusto, infatti il mio conto è approssimato per difetto, (in termini di energia totale immagazzinata nel pacco batterie)

Comunque non ci siamo nemmeno come ordine di grandezza.
I ns impianti domestici sono per un totale di 3 KW (tanti) o un max di 6 KW (poche abitazioni).

Di questi 3 KW vogliamo dedicarne 2 (per 10 ore di notte) alla ricarica, fa una energia di 20 KWh, il che permette di far girare un motore di 20 KW per 1 ora (sempre in linea teorica senza contare perdite per trasformazione, accumulo, ecc ecc) , non certo uno da 105 KW ( o metà ) per quelle 2 - 3 ore necessarie a fare 240 km.

Sauer, fai questo paragone: un'auto media per procedere a 100 km/h necessita di circa 20 CV, mentre per andare a 200 km/h (il doppio) richiede 100 CV almeno. Il fattore moltiplicativo è 5. Questo vale approssimativamente per qualunque tipo di motore.
Se confrontiamo 100 km/h con 240 km/h (la velocità max della moto elettrica) il fattore diventa all'incirca 6. 100 km/h è la velocità media cui a spanne possiamo pensare si riferisca il dato di autonomia.
A tutto ciò vanno poi aggiunte le perdite date dal rendimento del motore elettrico che - per quanto efficiente - non sono nulle.
Credo che non serva dire altro, se non che nessun costruttore indicherebbe un dato di ricarica su cui nessun utente può puoi contare. A meno che non volesse farsi una pessima pubblicità.

[aspes]

se a 100 km/h l'autonomia fosse di 2 ore sarebbe gia' da gridare di gioia.
Le considerazioni sulla ricarica sono stragiuste, se devi caricare con la corrente disponibile a una presa casalinga ti ci vuole una vita. Chiaramente non bisogna ragionare in potenza ma in ampere, quindi a rigore bisognerebbe sapere il motore elettrico a che tensione lavora e quindi che corrente assorbe.
D'altro canto tu la presa ce l'hai a 220v, la portata di una presa e cavi nella casa o garage e' non molto superiore a una decina di ampere che sarebbero 2200watt passanti.
Quindi hai voglia a ricaricare..... diverso se si disponesse di un caricabatteria industriale alimentato a 380 trifase....

Certo, 100 km/h è un dato cautelativo. Infatti, le 2 ore di autonomia sono calcolate con ogni probabilità su velocità medie inferiori. Il che rende ancora più plausibile la possibilità di ricarica indicata (ordine di grandezza delle 2 ore).

Un'osservazione: il riferimento in ampère è cmq tecnicamente corretto in linea generale per due ordini di motivi: 1 - Quanto sopporta l'impianto e il collegamento; 2 - Quanto sopporta l'accumulatore dentro il quale non si possono cacciare ampère ad libitum.

Tuttavia, il collo di bottiglia in questo caso è il punto 2, non certo i limiti di resistenza o fornitura dell'impianto elettrico alimentante. Infine, con la corrente alternata il calcolo corrente-tensione-potenza non è affatto dato dalla semplice moltiplicazione. Ed ecco il motivo dei trifase (sovrapposizione vettoriale delle correnti/tensioni e relativo sfasamento).

Il vero problema dell'autonomia qui discussa è che nei calcoli non si parte da un valore noto di carica. Quante Ah sono una ricarica completa? Il calcolo non va fatto di certo prendendo spunto dalla potenza di picco di 105 kW per i motivi già indicati: tra 100 km/h (cautelativo) e 240 km/h (cui possiamo pensare che corrisponda la potenza max) c'è una variazione di potenza che il motore deve trasmettere di un fattore pari ad almeno 6! Sei! E a questo si deve aggiungere la potenza dissipata dal motore stesso (circa 15%).

Detto questo, se non si sa quanti Ah ci stanno negli accumulatori, né con quale criterio è valutata l'autonomia (non certo a 240 km/h) non sussiste nessun elemento per dire che una ricarica in 2 ore è impossibile. Però, visto il fattore 6 di cui sopra, ci sono invece elementi per dire che è possibile come ordine di grandezza (sempre partendo dai 105 kW).

Comunque, non vorrei tornare sull'argomento. Quello che realmente è problematico in questo tipo di veicoli non è certo la possibilità di ricarica nel box, quanto il costo degli accumulatori che sopportano un ciclo di ricariche limitato... poi viene il botto della spesa. A meno che, come nel caso della Prius usata dai tassisti, non ci sia una garanzia minima di durata.

[cidi]

Originariamente inviata da Guanaco

Infatti, i kW dissipati nell'ambiente e non utili per la trazione aumentano anche con la quarta o la quinta potenza della velocità (rendimento meccanico, aerodinamico, dei pneumatici, oltre a quello proprio del motore a induzione).

infatti tutti i calcoli fatti sopra non servono a una beata cippa se non si considera la resistenza aerodinamica all'avanzamento (che varia col quadrato della velocita'). anche suppondendo di poter trascurare tutte le altre perdite meccaniche, di conversione della potenza elettrica, di rotolamento dei pneumatici, eccetera, almeno l'aria dobbiamo contarla...
dal valore di potenza necessaria per far viaggiare 'sta (fantomatica, per me) motocicletta ad una certa velocita' per un certo tratto di strada, si puo' valutare se i conti possono tornare o no.
io sono scettico, non sulla trazione elettrica in generale (prima o poi ci si arrivera' per forza, basta guardare l'esempio della toyota), ma sull'annuncio in particolare. (non c'e' uno straccio di dato tecnico. non a caso, suppongo)

prontissimo a riconoscere che sto sbagliando, se 'sti numeri esistono e sono consistenti......

Allora, l'esempio di slow_ahead è giusto e si rifa proprio al divario di potenza richiesta alle basse/alte velocità cui mi riferivo io.
Concordo quindi con lui, salvo alcune sviste (confusione tra energia e potenza) che mi permetto di correggere sotto.

Dunque, per esporre in modo chiaro semplifichiamo all'osso, rifacendoci ai dati di slow_ahead.

Prima i dati dichiarati per la moto elettrica:

Ricarica: 2 h
Autonomia: 240 km
Potenza max: 105 kW
Velocità max: 240 km/h

Aggiungiamo poi che i 240 km percorsi con un "pieno" siano percorsi a 60 km/h, mi pare realistico.
Per andare a 60 km/h occorrono circa 5 kW, anche questo mi pare realistico (21 volte meno rispetto la potenza max).

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Prima domanda: per quanto tempo si può viaggiare con un'erogazione di 5 kW, cioè a 60 km/h?
Il costruttore dice per 240 km, cioè per 240/60 = 4 h

Seconda domanda: in 4 h a 60 km/h quanta energia si richiede?
Il consumo della batteria è: 5 kW x 4 h = 20 kWh
Per garantire l'autonomia indicata (240 km di poercorrenza) la capacità degli accumulatori deve corrispondere quindi a 20 kWh

Terza domanda: quale potenza installata è richiesta dall'impianto domestico del box?
20 kWh : 2 h = 10 kW
A questo valore bisogna aggiungere le perdite del sistema di ricarica (trasformatore, raddrizzatore, etc).
Diciamo che sono richiesti 12 kW di potenza media installata.

Ora, questo valore si riferisce a una ricarica teorica totale della batteria. In realtà, una batteria non dovrebbe mai scendere sotto il 10% e si consiglia almeno il 25%. Non so come sia per le batterie agli ioni di litio.

Vogliamo dire che il costruttore è stato un po' ottimistico? Va bene, non basteranno 2 ore, ma come ordine di grandezza ci siamo. Non è certo richiesto un impiano che debba erogare 53 kW, com'era stato paventato all'inizio. L'errore sta nel prendere come riferimento la potenza massima della moto che è di 105 kW. Quella non è la potenza media impegnata per coprire i 240 km di autonomia, bensì una potenza di picco espressa solo in certe condizioni (per esempio, alla velocità di punta di 240 km/h).

L'energia di 20 kWh immagazzinabile negli accumulatori è probabilmente la capacità massima nominale del sistema (ordine di grandezza). Questo significa che viaggiando a 240 km/h quell'energia lascia la batteria in 20 kWh : 105 kW = 0,19 h. In altre parole, l'autonomia alla velocità massima è di 11,4 minuti, cioè circa 45 km, non certo i 240 km indicati che sono l'autonomia a 60 km/h.

Una sola nota: tutta questa comodità e questo tecnicismo scompaiono immediatamente se si considera il costo di ricambio degli accumulatori e il prezzo d'acquisto della moto.

[aspes]

dunque, l'approccio energetico e' senz'altro giusto, ma da buon elettrotecnico vi dico che manca un elemento assolutamente fondamentale per qualsivoglia calcolo.
La tensione di batteria.
Perche' sarebbe intelligente tenerla il piu' elevata possibile in maniera tale da poter erogare la potenza con il minor assorbimento possibile di ampere.quindi se ho le batterie a 110 volts per esempio (esempio non casuale, e' una tensione tipica usata in centrale), e' evidente che posso erogare tot kw con un decimo degli ampere che a 12V.
ma veniamo alle possibilita' di ricarica.
La fonte da cui parto, se e' una rete domestica a 220V con 10 ampere e' un collo di bottiglia obbligato.
perche' potrei anche avre batterie di bordo a 600 volts ma il caricabatterie dovrebbe disporre prima di un trasformatore elevatore e poi del ponte raddrizzatore controllato.
Disponendo invece del 380 trifase ho gia' ben altra tensione di partenza e corrente.
Infine per Guanaco, facendo la moltiplicazione tensione per corrente in alternata, e aggiungendo un radice 3 per la trifase non sbaglio, perche' parlo di potenza cosiddetta "apparente", ovvero i kVA che non sono i kW.
D?altra parte porprio perche' esisste lo sfasamento vettoriale, se non sai quale e' l'induttanza e la capacita' del circuito, non puoi sapere il coseno di "fi" (angolo tra tensione e corrente), e quindi non e' corretto parlare di kw.
QUesto per far la punta ai chiodi, infatti un trasformatore, che non genera potenza , ma come dice il nome semplicemente la "trasforma" in un diverso rapporto tensione /corrente, viene definito in kVA e non in kW, dato che quando lo definisci lo fai a prescindere dalle caratteristiche della rete su cui lo andrai a installare

[aspes]

una piccola aggiunta semplice semplice.
Quando vedete una tabellina prestazioni cosi' concepita
Ricarica: 2 h
Autonomia: 240 km
Potenza max: 105 kW
Velocità max: 240 km/h

e' sempre una truffona, perche' e' chiaro che con 105 kw si fanno i 240,
ma l'autonomia come dice Guanaco e tutti e' sempre invece vista col criterio opposto, da leggersi cosi' "a passo d'uomo autonomia 240 km".