Het gaat hier om een 800 kg wegende kunststof racewagen. Met een maximum vermogen van 200 kW accelereert hij tot 100 km/h in 3 s. De maximale snelheid is gemaximeerd door de wedstrijdleiding en blijft daardoor beperkt tot 225 km/h.
Het elektronicabedrijf grijpt de gelegenheid aan om te laten zien waar het zelf goed in is: het ontwikkelen van draadloze systemen voor het opladen van elektrische voertuigen. "We verwachten volgend jaar met zo'n laadsysteem op de markt te kunnen komen", zegt dr Anthony Thomson van Quallcomm Halo. Volgens hem maakt dit systeem niet alleen een einde aan het gehannes met elektriciteitssnoer, het is met deze techniek ook mogelijk om tijdens de rit op te laden, bij voorbeeld voor stoplichten.
Het Nederlandse bedrijf Heliox heeft zo'n snellaadsysteem voor bussen ontworpen, dat werkt met een pantograaf die de energie draadloos overbrengt. Het systeem levert 750 V met een vermogen van 750 W. De bus krijgt telkens voldoende elektriciteit om een volgend laadstation te bereiken.
De Qualcomm sportauto (bron: www.i4u.com )
Een andere ontwikkeling is de ontwikkeling van de lithiumzwavelaccu (Li-S). De Europese Unie financiert het Eurolis-project. 'De doelstelling van het Eurolis-project is dat de Li-S-accu een energiedichtheid krijgt van 500 Wh/kg'. Hiermee is een actieradius per oplaadbeurt te bereiken van 500 km.
Naar:Technisch Weekblad 30 november 2013
Een interessant overzichtsartikel met drie ontwikkelingen. We bekijken ze alle drie.
De eerste ontwikkeling is de elektrische sportwagen.
a) Bereken de gemiddelde versnelling tijdens de acceleratie.
b) Geef twee redenen, waarom de versnelling niet constant is.
c) Geef een schatting van de wrijvingskracht op de auto bij de gegeven topsnelheid.
d) Door welke principe is het mogelijk draadloos op te laden?
e) Bereken de grootte van de stroomsterkte door de kabels.
Uit de gegevens over de Li-S-accu is een schatting te maken van de massa van zo'n accu.
Daarvoor schatten we eerst de gemiddelde wrijvingskracht
f) Maak een beredeneerde schatting van de gemiddelde wrijvingskracht. Ga uit van een snelheid van gemiddeld 70 km/h.
g) Maak hiermee een schatting van de massa van zo'n accu
$a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{100 / 3,6}{3} = 9,3~\mathrm{ms}^{-2}$
Uitwerking vraag (b)
De kracht die de motor levert is niet constant.
De luchtwrijving neemt toe bij hogere snelheden.
Uitwerking vraag (c)
Op topsnelheid geldt: $P = F\cdot v$
Invullen levert:
$200\cdot 10^3=F\cdot \frac{225}{3,6}$
Dit levert:
$F=3,2\cdot 10^3~\mathrm{N}$
Uitwerking vraag (d)
Door elektromagnetische inductie.
Uitwerking vraag (e)
Er geldt: P = UI. Dit levert een stroomsterkte van 1 A.
Uitwerking vraag (f)
Een schatting voor de wrijvingskracht kan de volgende zijn:
Bij 225 km is de wrijvingskracht gelijk aan 3200 N. (Zie vraag c).
De luchtwrijvingskracht is evenredig met het kwadraat van de snelheid.
De snelheid van 70 km/h is (ongeveer) 1/3 van de snelheid van 225 km/h.
Dus zal de wrijvingskracht 1/9 zijn van de wrijvingskracht van 3200 N en dit is 350 N.
Voor de arbeid en dus de energie die de accu moet leveren geldt:
$W=Fs=350\cdot 500\cdot10^3 =1,75\cdot 10^8~\mathrm{J}=48~\mathrm{kWh}$
Uitwerking vraag (g)
Bij deze energie-inhoud geldt dus voor de massa van de accu:
$m=\frac{48~\mathrm{kWh}}{0,5~\mathrm{kWh/kg}}=96~\mathrm{kg}$
Dus de schatting levert een massa van honderd kg.
