Решение: Энергия аккумуляторов при зарядке
Статья к заданиюЭлектробус
Электробус – вид автобуса с электродвигателем, использующий в качестве питания аккумуляторные батареи. Ультрабыстрые 300‑киловаттные зарядные станции расположены на конечных остановках. Током до 500 А через пантограф на крыше батарея заряжается на 50% за 6–9 мин, полностью – за 16–21 мин (зависит от тока, который выдаёт сеть). Полной зарядки хватает на 59 км пути.
Отмечается, что всякое ударное воздействие на аккумуляторы, как правило, в дальнейшем негативно отражается на их остаточном сроке службы.
Преимущество электробуса перед троллейбусом – в манёвренности и возможности поехать по любой улице вне зависимости от контактной сети. К тому же суммарные затраты на эксплуатацию электробуса на 10% ниже, чем у троллейбуса. Уровень шума и вибрации в салоне электробуса на 30% ниже, чем в салоне автобуса.
Используя данные материала об электробусе, определите, какую максимальную энергию могут получить его аккумуляторные батареи при полной зарядке. КПД зарядной станции составляет 97%.
Решение по шагам
3 шагаДля получения максимальной энергии используем максимальное время полной зарядки из материала: $21$ мин, то есть $0{,}35$ ч.
$$t = \frac{21}{60} = 0{,}35\ \text{ч}$$Энергия, переданная зарядной станцией за это время, равна произведению мощности на время.
$$E_\text{затраченная} = Pt = 300 \cdot 0{,}35 = 105\ \text{кВт·ч}$$С учётом КПД зарядной станции аккумуляторные батареи получают 97% этой энергии.
$$E_\text{полученная} = \eta E_\text{затраченная} = 0{,}97 \cdot 105 = 101{,}85\ \text{кВт·ч}$$2) 101,85 кВт·ч
Где здесь ошибаются
Не учитывают КПД зарядной станции.
Используют время в минутах без перевода в часы.
Умножают мощность на 16 минут вместо максимальных 21 минуты.