Physikfrage: Wieviel KWh Akkukapazität benötigt ein Elektroauto, daß
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eine Reichweite von 300 km bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 140 km/h erreichen sollte ohne den Akku neu laden zu müssen?
Die Gesamtmasse des Autos sollte etwa 1,3 t betragen.
Und die Leistung des Motors sollte etwa 75 KW betragen (entspricht ca. 100 PS).Wieviel der Akku wiegt und wie hoch dessen Energiedichte W/kg sein muß
kann man in dieser Rechnung erstmal vernachlässigen.
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PS: Das ganze bezogen auf eine Fahrt auf der Autobahn.
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theoretisch: wenn die autobahn eben wäre, bzw start und ende auf selber höhe liegt, braucht man keine energie. (die energie beim beschleunigen/berghochfahren komt beim bremsen/wieder runterfahren wieder zurücl).
Demzufolge ist die Aufgave so nicht zu lösen, man braucht Luftwiderstand des autos, reibung im motor, rollreibung etc.
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Falls es nur darum geht, eine Vorstellung von der Größenordnung zu kriegen, kann man ja mal bei real existierenden Modellen nachgucken:
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Maxi schrieb:
Demzufolge ist die Aufgave so nicht zu lösen, man braucht Luftwiderstand des autos, reibung im motor, rollreibung etc.
So genau muß die Rechnung auch wieder nicht sein.
Der Wirkungsgrad eines guten E-Motors beträgt ca. 99 %.
Für den Luftwiderstand kann man den eines durchschnittlichen Autos nehmen, das gleiche gilt für die Rollreibung.
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Gregor schrieb:
Falls es nur darum geht, eine Vorstellung von der Größenordnung zu kriegen, kann man ja mal bei real existierenden Modellen nachgucken:
Da wird leider nur mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h gemessen.
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Da die Reibungskraft parallel zur Fahrtrichtung ist, gilt W = F*s.
Beschleunigungsenergie kann man wohl vernachlässigen, wenn man 300km auf der Autobahn mit konstantem Tempo fährt, also ist nur die Luftreibung relevant, weshalb die Masse des Autos keine Rolle spielt.Hier ist die Formel für F:
http://de.wikipedia.org/wiki/Strömungswiderstand#Turbulente_Str.C3.B6mung
http://de.wikipedia.org/wiki/Cw-Wert#Definition
Luftdichte, Cw-Wert eines Autos, Geschwindigkeit und Länge der Fahrt alles in Standardeinheiten kannst du ja selbst nachschlagen und einsetzen.Am Ende dann Joule in kWh umzurechnen kann zb Google
http://www.google.com/search?q=1J+in+kWhRollreibung wird hier aber ignoriert, die könnte durchaus nicht zu vernachlässigen sein.
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Mr.Fister schrieb:
Rollreibung wird hier aber ignoriert, die könnte durchaus nicht zu vernachlässigen sein.
Und wie baut man die Rollreibung in die Rechnung mit ein?
Für die Rollreibung reicht es hier ja sicher, nur die Reibung zwischen Reifen und Straße zu berücksichtigen.
Intern, also im Motor und Co dürfte die ja zu vernachlässigen sein.Für die Reifen könnte man ebenfalls wieder durchschnittliche Reifen nehmen.
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ist es nicht einfacher, den sicherlich bekannten benzinverbrauch eines ähnlichen modells auf stromverbrauch umzurechnen? obwohl die aufgabenstellung das vermutlich nicht will...
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http://de.wikipedia.org/wiki/Rollreibung#Typische_Rollwiderstandskoeffizienten_cR
Dann kommt oben zu F eben noch der Term c_R*m*g hinzu
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Physik Newbie schrieb:
Da wird leider nur mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h gemessen.
Der Luftwiderstand geht quadratisch mit der Geschwindigkeit. 140/100 ist ungefähr Wurzel(2), also wirst du bei 140 den doppelten Luftwiderstand haben.