leXsolar EMobility Ready-to-go Anleitungsheft

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leXsolar-EMobility Ready-to-go

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Inhaltszusammenfassung für leXsolar EMobility Ready-to-go

Seite 1 Ready-to-go Anleitungsheft...
Seite 2 Layout diagram leXsolar-EMobility Ready-to-go Item-No.1803 Bestückungsplan leXsolar-EMobility Ready-to-go Art.-Nr.1803 1800-15 Distilled water 1800-01 Resistor module (triple) Pro 1118-11 Capacitor modul Pro 1800-15 Destilliertes Wasser 1118-11 Kondensatormodul Pro 1800-01 Widerstandsmodul 3-fach Pro 1800-03 Resistor plug element 1 Ohm 1800-13 Lead (Pb)-battery module Pro...
Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Bezeichnung und Handhabung der Experimentiergeräte ................5 Allgemeine Hinweise zum sicheren Umgang mit Akkus und Ladegeräten ............ 12 1.1 Das ohmsche Gesetz ............................ 13 1.2 Reihenschaltung von ohmschen Widerständen .................... 14 1.3 Parallelschaltung von ohmschen Widerständen ................... 16 2.1 Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen ................17 2.2 Die Vierpunkt-Messung ..........................
Seite 4 6.3 Der Wasserstoffverbrauch einer Brennstoffzelle ................... 90 6.4 Die Kennlinie der Brennstoffzelle ........................92 6.5 Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle ......................95 7.1 Betrieb des Elektroautos mit verschiedenen Akkumodulen ................97 7.2 Betrieb des Elektroautos mit einer Brennstoffzelle ..................100...
Seite 5: Bezeichnung Und Handhabung Der Experimentiergeräte
Bezeichnung und Handhabung der Experimentiergeräte In der folgenden Auflistung werden alle im leXsolar-EMobility Ready-to-go enthaltenen Einzelteile aufgeführt. Zu jeder Komponente finden Sie die Bezeichnung mit Artikelnummer, eine Abbildung, das Piktogramm in den Versuchsaufbauten und Hinweise zur Bedienung. Mit Hilfe der Artikelnummer können Sie jedes Einzelteil separat nachbestellen.
Seite 6 Bei einem offenen Ausgang (zum Beispiel wenn kein Akkumodul am Charger angeschlossen ist) erfolgen fünf hohe Pieptöne und das Ladeprogramm wird direkt abgebrochen. Liegt die Spannung des angeschlossenen Akkumoduls über der maximalen Ladespannung (weil zum Beispiel ein falscher Akku angeschlossen ist) oder unter der festgelegten Entladeschlussspannung (zum Beispiel falscher Akku oder Tiefentladung), dann wird das Ladeprogramm ebenfalls abgebrochen.
Seite 7 Funktionen jeweils im Display angezeigt werden. Durch das Drücken einer beliebigen Taste wird das Modul eingeschaltet. Im ausgeschalteten Zustand ist im Display das leXsolar-Logo zu sehen. Wenn das Display nichts anzeigt oder beim Betrieb „Bat“ angezeigt wird, müssen die Batterien auf der Rückseite ausgetauscht werden (2 x AA Batterien oder Akkus 1,2 bis 1,5V;...
Seite 8 Widerstandsmodul, 3-fach 1800-01 mit Widerstandssteckelementen Hilfe Widerstandsmoduls können Parallelschaltungen verschiedener Widerstandsteckelemente realisiert werden. Folgende Widerstandssteckelemente sind Experimentiersystem enthalten: 1 x R=1Ω 1800-03 2 x R=10Ω 1800-05 1 x R=100Ω 1800-04 Potentiometermodul 1118-04 Das Potentiometermodul besteht aus einem 0-10Ω-Drehwiderstand und einem 0-100Ω- Drehwiderstand.
Seite 9 Das Kondensatormodul besteht aus zwei in Reihe geschalteten Kondensatoren. Die maximale Spannung des Kondensatormoduls beträgt 5,4 V. Zum Aufladen sollte keine höhere Spannung als 5V angelegt werden. Zum Entladen kann der Kondensator kurzgeschlossen werden, da Sicherungen im Modul eine zu hohe Stromstärke verhindern. Zum schnellen Aufladen kann der Kondensator direkt an das ChargerModul angeschlossen werden.
Seite 10 Technische Daten: U=3V…4,2V Entladeschlussspannung: 3V Max. Ladespannung: 4,2V NiMH-Akkumodul, einfach Technische Daten: U=1,0V..1,35V Entladeschlussspannung: 1V Max. Ladespannung: 1,6V NiMH-Akkumodul, dreifach 1118-09 Technische Daten: U=3V…4,05V Entladeschlussspannung: 3V Max. Ladespannung: 4,8V NiZn-Akkumodul L2-04-102 Technische Daten: U=1,3V…1,8V Entladeschlussspannung: 1,3V Max. Ladespannung: 1,9V...
Seite 11 Reversible Brennstoffzelle L2-06-067 mit Destilliertem Wasser 1800-15 Die reversible Brennstoffzelle besteht aus einem Elektrolyseur und einer Brennstoffzelle. Zum Befüllen der reversiblen Brennstoffzelle sollte folgendermaßen vorgegangen werden: 1. Befülle die rev. Brennstoffzelle mit destilliertem Wasser wie in nebenstehender Abbildung gezeigt. 2. Fülle beide Speicherzylinder bis zum oberen Ende des Röhrchens im Inneren des Zylinders mit destilliertem Wasser auf.
Seite 12: Allgemeine Hinweise Zum Sicheren Umgang Mit Akkus Und Ladegeräten
Allgemeine Hinweise zum sicheren Umgang mit Akkus und Ladegeräten • Akkus und Ladegeräte sind kein Spielzeug! Lassen Sie Akkus daher nicht offen herumliegen, es besteht die Gefahr, dass Teile der Akkus verschluckt werden. In diesem Fall muss sofort ein Arzt aufgesucht werden.
Seite 13: Das Ohmsche Gesetz
3. Notieren Sie Ihre Messwerte (siehe Tabelle) und berechnen Sie jeweils den Quotienten U/I. R (Ω) U (V) I (mA) U/I (Ω) 1. Benennen Sie den Zusammenhang zwischen dem Widerstand R und dem Quotienten U/I. Leiten Sie hieraus eine Gesetzmäßigkeit ab. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 14: Reihenschaltung Von Ohmschen Widerständen
Kabels. Hinweise zur Handhabung des AV-Moduls finden Sie auf Seite 7. 4. Wiederholen Sie die Messung für verschiedene Widerstandswerte am Potentiometer R (siehe Tabelle). 5. Notieren Sie ihre Messwerte in der Tabelle. (Ω) I (mA) /I (Ω) EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 15 Formulieren Sie, ausgehend von Ihren Messergebnissen eine Gesetzmäßigkeit für die Berechnung des Gesamtwiderstandes bei der Reihenschaltung von Widerständen. = 100Ω / R =100Ω = 80Ω / R =100Ω = 60Ω / R =100Ω =100Ω = 40Ω / R =100Ω = 20Ω / R EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 16: Parallelschaltung Von Ohmschen Widerständen
1. Berechnen Sie den Quotienten R 2. Welchen Einfluss haben die Widerstände auf die Spannung U und die Stromstärke I? 3. Formulieren Sie, ausgehend von Ihren Messergebnissen eine Gesetzmäßigkeit für die Berechnung des Gesamtwiderstandes bei der Parallelschaltung von Widerständen. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 17: Die Nennspannung Und Kapazität Von Spannungsquellen
3h mit einer Batteriespannung von 12V zu betreiben. Einer Starterbatterie wurde bei Entladung in 5h eine Kapazität von 40Ah entnommen. Berechnen Sie die Stromstärke unter der die Batterie entladen wurde. Akku-Modul in V Zustand in % NiMH NiZn LiFePo LiPo EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 18 Diagramm 2.1: Ladezustandsbestimmung von Akkumodulen Zellentyp Kapazität NiMH-Akku 600mAh NiZn-Akku 550mAh LifePo-Akku 200mAh Blei-Akku 2500mAh LiPo-Akkumodul 980mAh Tabelle 2.1: Maximale Kapazität der Akku-Module EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 19 Dieser Wert wird anschließend durch die Batteriespannung dividiert. Das Ergebnis gibt die Batteriekapazität in Ah an.  Um eine Tiefenentladung zu vermeiden, sollte die Batterie nur um 50% entladen werden, weshalb die ermittelte Kapazität mit dem Sicherheitsfaktor 2 multipliziert werden sollte. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 20: Die Vierpunkt-Messung
4. Stecken Sie das Widerstandssteckelement wieder ein und messen Sie die Spannung U (über das Adapterkabel). Tragen Sie ihre Messwerte in die Tabelle ein. in mΩ in V in V in mA Last NiMH-Akkumodul, einfach NiZn-Akkumodul LiFePo-Akkumodul Blei-Akkumodul Lithium-Polymer-Akkumodul NiMH-Akkumodul, dreifach EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 21 Akkumodule und tragen Sie diesen in die Tabelle ein. − U Hinweis: Der PTC-Widerstand der Zellen wird mithilfe folgender Formel berechnet: Last 2. Erläutern Sie, weshalb sich die beiden Spannungswerte U und U beim Messen unter Last unterscheiden. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 22: Der Innenwiderstand Von Spannungsquellen
4. Eine Starterbatterie hat eine Ruhespannung U = 12V und einen Innenwiderstand R ein externer Starter mit 60 mΩ Widerstand angelassen. a) Berechnen Sie die Stromstärke beim Startvorgang. b) Berechnen Sie den Spannungsfall an den Klemmen beim Starten. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 23 V in V in mA Last Last ü NiMH-Akkumodul, einfach NiZn- Akkumodul LiFePo- Akkumodul Blei-Akkumodul Lithium-Polymer-Akkumodul NiMH-Akkumodul, dreifach EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 24 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 25: Reihenschaltung Von Spannungsquellen
Last Last 1. Zelle = 50 mΩ) ü 2. Zelle = 50 mΩ) ü 3. Zelle = 50 mΩ) ü Mehrfachzelle: in V in V in mA Last Last Mehrfachzelle (R = 220 mΩ) ü EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 26 Tabelle (siehe Messwerte) mit angegeben. 2. Erläutern Sie, weshalb es besser ist, eine einzelne Zelle mit der gleichen Zellspannung einer Mehrfachzelle zu wählen, als eine vergleichbare Zelle mit mehreren Zellen in Reihe? Erklären Sie die unterschiedlichen Widerstandswerte. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 27: Die Speicherkapazität Eines Akku-Moduls
Hinweis: Das Akkumodul sollte vor dem Versuch eine Restkapazität von mindestens 50% aufweisen (entspricht U =3,3V). Der Versuch muss abgebrochen werden sobald der Entladestrom deutlich stark abnimmt! (1)= t in min in V Last in mA Last (2)= EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 28 Bestimmen Sie anschließend die während des Versuchs abgegebene Ladung aus dem Integral über die I-t-Kurve: �� = ∫ �� 5. Vergleichen Sie die ermittelte Ladung Q mit dem in 1. ermittelten Kapazitätsverlust. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 29 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 30: Der Energiegehalt Verschiedener Akkumodule
4. Berechnen Sie mithilfe des in Tabelle 2.6 angegebenen Gewichts der Akkus die massenbezogene Energiedichte ω in kJ/kg. 5. Erklären Sie, weshalb verschiedenen Anwendungen häufig Akkus relativ geringer (massenbezogener) Energiedichte wie der Blei-Akku trotz ihres hohen Gewichts bevorzugt werden. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 31 NiZn LiFePo LiPo Diagramm 2.6: Ladezustandsbestimmung von Akkumodulen Zellentyp Kapazität Q Masse m in g NiMH-Akku 600mAh 11,3 NiZn-Akku 550mAh 11,2 LiFePo-Akku 200mAh Blei-Akku 2500mAh 177,4 LiPo-Akkumodul 980mAh 20,0 Tabelle 2.6: Maximale Kapazität und Gewicht der Akku-Module EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 32 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 33 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 34: Wirkungsgrad Eines Akkumoduls
-Wirkungsgrad η wird mithilfe folgender Formel berechnet: die Tabelle ein. Der R η = Last Last∙ Last∙ 0∙ Last 2. Tragen Sie Ihre Messwerte in das Diagramm ein. 3. Beschreiben und erklären Sie das Verhalten des R -Wirkungsgrads in Abhängigkeit vom Laststrom. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 35 Ω in V Last in mA Last η in % EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 36 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 37: Der Gesamtwirkungsgrad Einer Batterie
4. Messen Sie 5 Minuten nach Beendigung des ersten Teilexperiments erneut die Leerlaufspannung U (2). Hinweis: Das Akkumodul sollte zu Beginn des Experiments zu maximal 50% geladen sein (entspricht einer Leerlaufspannung von 1,18V). Gegebenenfalls muss das Akkumodul vor Beginn des Versuchs mithilfe der Widerstandsmodule entladen werden. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 38 I in mA W in J (2) = Teilexperiment 2: Entladen des Akkumoduls (1) = t in min U in V I in mA W in J Leerlaufspannung nach dem Experiment: t in min (2) in V EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 39 Teilversuchs von der Batterie abgegeben wurde (t=10min). Berechnen Sie den �� Gesamtwirkungsgrad der Batterie. ƞ = �� 4. Erklären Sie, wodurch der Wirkungsgrad von Akku-Modulen hauptsächlich beeinflusst wird. 5. Beschreiben und erklären Sie den sogenannten Peukert-Effekt. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 40 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 41: Temperaturverhalten Der Lithium-Polymerzelle
Teilexperiment wieder auf den ursprünglichen Wert abkühlen. Hinweis: Das LiPo-Akkumodul sollte vor dem Versuch eine Restspannung von mind. 3,5V aufweisen. 1. Messreihe: R =5Ω Last t in min I in mA in kΩ T in °C W in kJ EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 42 ∙ �� Ihre Werte in die Tabelle ein. Die Energie berechnet sich folgendermaßen: �� 3. Tragen Sie ihre Werte in das Diagramm ein. 4. Beschreiben und erläutern Sie das Verhalten des W-t-Diagramms. Abb.2.9: Temperatur in Abhängigkeit von NTC-Widerstandswert EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 43 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 44: Das Ladeverhalten Des Kondensators
1. Tragen Sie Ihre Messwerte in die Diagramme ein. 2. Interpretieren Sie die Diagramme über das Ladeverhalten des Kondensators. 3. Ermitteln Sie die Zeit in der der Kondensator zu 60% aufgeladen ist (bezogen auf 3V Vollladung beim Festspannungsmodus). 4. Benennen Sie Anwendungsbereiche von sogenannten Supercaps. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 45 Last in mA Last = 5Ω: t in s in V Last in mA Last = 10Ω: t in s in V Last in mA Last = 5Ω: t in s in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 46 Variante 1: Laden im Supercap-Modus Variante 2: Laden im Festspannungs-Modus EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 47 R=10 Ω: R=5 Ω: EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 48: Das Entladeverhalten Des Kondensators
3. Ermitteln Sie die Zeit, in der der Kondensator auf 60% entladen ist (bezogen auf 3V Vollladung). 4. Berechnen Sie die Ladung des Kondensatormoduls zu Beginn und nach 90s Entladezeit für den Widerstand von R=10Ω (Kapazität C=5,0F). 5. Die Kapazität eines Kondensators ist mit “n47” angegeben. Benennen Sie die Bedeutung dieser Angabe. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 49 = 10Ω: t in s U in V I in mA = 5Ω: t in s U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 50 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 51: U-I-Kennlinie Des Einfachen Nimh-Akkumoduls
3. Benennen Sie Anwendungen für NiMH-Akkus. Begründen Sie die Anwendung anhand ihrer Eigenschaften. 4. Erläutern Sie, weshalb NiMH-Akkus nicht in sicherheitsrelevanten Geräten wie Feuermeldern oder Notfall-taschenlampen verwendet werden sollten. 5. Benennen Sie Vorteile von NiMH-Akkus gegenüber NiCd-Akkus. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 52 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 53 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 54: U-I-Kennlinie Des Nizn-Akkumoduls
Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Erläutern Sie, weshalb der NiZn-Akku erst in der 2000er Jahren wirklich praktische Anwendung fand, obwohl Adison diesen Akku-Typen schon 1901 hat patentieren lassen? 4. Benennen Sie Vorteile von NiZn-Akkus gegenüber NiMH-Systemen, speziell in der Automobil-branche. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 55 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 56 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 57: U-I-Kennlinie Des Lifepo-Akkumoduls
Zustand der Zelle. Berechnen Sie die Restkapazität des Akku-Moduls. Hinweise zur Berechnung finden Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Benennen Sie Vor- und Nachteile von Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren gegenüber anderen Akku- Typen! 4. Benennen Sie die wichtigsten Anwendungsbereiche von LiFePo-Akkumulatoren. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 58 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 59 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 60: U-I-Kennlinie Des Blei-Akkumoduls
Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Erklären Sie in Bezug auf den Blei-Akku den Begriff Sulfatierung. 4. Erläutern Sie, weshalb die Elektroden bei Blei-Akkus in der Automobilindustrie oftmals hochprös ausgeführt sind. 5. Nennen Sie Faktoren, die zum Alterungsprozess von Blei-Akkus beitragen. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 61 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 62 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 63: U-I-Kennlinie Des Lithium-Polymer-Akkumoduls
Zustand der Zelle. Berechnen Sie die Restkapazität des Akku-Moduls. Hinweise zur Berechnung finden Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Benennen Sie wichtige Anwendungsbereiche von Lithium-Polymer-Akkus. 4. Benennen Sie Maßnahmen, die die Lebensdauer eines Lithium-Polymer-Akkus verlängern. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 64 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 65 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 66: U-I-Kennlinie Des Dreifachen Nimh-Akkumoduls
Zustand der Zelle. Berechnen Sie die Restkapazität des Akku-Moduls. Hinweise zur Berechnung finden Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Berechnen Sie, welche Gesamtspannung und Gesamtkapazität (Ah) eine Reihenschaltung aus zwei Batterien mit je 12V Leerlaufspannung und 50Ah Kapazität besitzt. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 67 Ω in V Last in mA Last EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 68 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 69: Das Ladeverfahren Des Nimh-Akkus
2. Beschreiben und erklären Sie das Verhalten von Strom und Spannung während des Ladevorgangs. 3. Erklären Sie den Memory-Effekt und den Lazy-Effekt. Erläutern Sie die Bedeutung der beide Effekte bei herkömmlichen NiMH-Akkus. 4. Erklären Sie den Begriff Zykeln. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 70 (1) = t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 71 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 72: Das Ladeverfahren Des Nizn-Akkus
3. Bestimmen Sie die Zeit t , nach welcher der Wechsel zwischen dem CC-Modus (Constant Current) und dem CV-Modus (Constant Voltage) stattfindet. 4. Erklären Sie, weshalb die Spannung im CV-Modus weiterhin leicht ansteigt (trotz einer angelegten konstanten Spannung). EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 73 (1) = t in s U in V I in mA t in s U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 74 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 75: Das Ladeverfahren Des Lifepo-Akkus
, nach welcher der Wechsel zwischen dem CC-Modus (Constant Current) und dem CV-Modus (Constant Voltage) stattfindet. 4. Begründen Sie die kleinen „Buckel“ in der Entladekurve eines LiFePo-Akkus. 5. Erläutern Sie den Einfluss der Entladetiefe auf die Lebensdauer von LiFePo-Akkus. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 76 (1) = t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 77 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 78: Das Ladeverfahren Des Blei-Akkus
3. Bestimmen Sie die Zeit t , nach welcher der Wechsel zwischen dem CC-Modus (Constant Current) und dem CV-Modus (Constant Voltage) stattfindet. 4. Erklären Sie den Begriff Gasungsspannung. 5. Erläutern Sie den Einfluss der Temperatur auf die Ladeschlussspannung eines Blei-Akkus. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 79 (1) = t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 80 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 81: Das Ladeverfahren Des Lipo-Akkus
2. Beschreiben und begründen Sie das Verhalten von Strom und Spannung während des Ladevorgangs. 3. Bestimmen Sie die Zeit t , nach welcher der Wechsel zwischen dem CC-Modus (Constant Current) und dem CV-Modus (Constant Voltage) stattfindet. 4. Erklären Sie, weshalb bei Lithium-basierten Akku-Typen kein ausschließliches CC-Ladeverfahren angewendet werden sollte. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 82 (1) = t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA t in min U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 83 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 84: Das Entladeverfahren Eines Akkumoduls
2. Berechnen Sie die Kapazität des Akkumoduls zu Beginn und nach Beendigung des Experiments mithilfe der Leerlaufspannung. Hinweise dazu finden Sie im Versuch „Die Nennspannung und Kapazität von Spannungsquellen“. 3. Benennen Sie Ursachen einer Tiefentladung von Akkus und Schutzmöglichkeiten. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 85 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 86: Die Wasserstoffproduktion Der Reversiblen Brennstoffzelle
Ihre Messwerte Zusammenhang zwischen Stromstärke Wasserstoffproduktion. 3. Erklären Sie weshalb die Spannung nahezu konstant bleibt, während die Stromstärke mit höherem Widerstand sinkt. R in Ω U in V I in mA Zeit (3ml H ) in min EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 87 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 88: Die Kennlinie Des Elektrolyseurs
Hinweis: Achten Sie beim Aufbau darauf, dass der Stromkreis vor Beginn der Messung geöffnet ist (zum Beispiel durch Entfernen eines Kurzschlusssteckers), damit das Experiment nicht ohne die Aufnahme der Messwerte beginnt. U in V I in mA U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 89 1. Tragen Sie Ihre Werte in das abgebildete Diagramm ein. 2. Interpretieren Sie die U-I Kennlinie des Elektrolyseurs. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 90 2. Beschreiben Sie das Verhalten von Stromstärke, Spannung und Wasserstoffverbrauch der Brennstoffzelle während des Experiments. 3. Erläutern Sie den Einfluss des Lastwiderstands des Potentiometers auf den Betrieb der Brennstoffzelle. R=4 Ω t in min U in V I in mA in ml EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 91 R=2,0Ω t in min U in V I in mA in ml EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 92 1. Stellen Sie Ihre Messwerte im beigefügten Diagramm dar. 2. Beschreiben Sie den Verlauf der U-I-Kennlinie. 3. Erläutern Sie, welcher Bereich der Kennlinie für den Betrieb eines Verbrauchers genutzt werden sollte. 4. Erklären Sie, weshalb die Spannung mit höherer Stromstärke absinkt. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 93 U in V I in mA U in V I in mA EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 94 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 95 2. Stellen Sie am Potentiometer einen Widerstand von 5Ω ein. Messen Sie anschließend die Spannung U und den Strom I. Das AV-Modul wird im Strom-Spannungs-Modus betrieben. 3. Messen Sie die Zeit, innerhalb der 2ml Wasserstoff verbraucht werden. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 96 -Füllung (12 ml) drehen würde. �� 3. Bestimmen Sie den Wirkungsgrad der reversiblen Brennstoffzelle. Der Wirkungsgrad der reversiblen ƞ = Brennstoffzelle wird über folgende Formel bestimmt : �� (Der untere Brennwert von 2ml H beträgt W = 22 Ws) EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 97 6. Berechnen Sie die Differenz zur vorherigen Runde, um die Zeit für 4 Runden festzustellen. Hinweis: Achten Sie bei dem Versuch unbedingt darauf, dass das Auto nirgends anstösst, da die Achsen ansonsten beschädigt werden könnten. Halten Sie das Auto vor dem Losfahren einen kurzen Moment fest, da es kippen könnte. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 98 NiMH-Akkumodul: U Zeit in s Zeit für 4 Runden LiFePo-Akkumodul: U Zeit in s Zeit für 4 Runden LiPo-Akkumodul: U Zeit in s Zeit für 4 Runden Kondensatormodul: U (möglichst 5V) Zeit in s Zeit für 4 Runden EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 99 EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 100 6. Berechnen Sie die Differenz zur vorherigen Runde um die Zeit für 4 Runden festzustellen. Hinweis: Achten Sie bei dem Versuch unbedingt darauf, dass das Auto nirgends anstösst, da die Achsen ansonsten beschädigt werden könnten. Halten Sie das Auto vor dem Losfahren einen kurzen Moment fest, da es kippen könnte. EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 101 2. Informieren Sie sich über den Gebrauch von Brennstoffzellen in der Automobilbranche. Gehen Sie dabei auch auf die Speicherung von Wasserstoff ein. 4 Runden 8 Runden 12 Runden 16 Runden 20 Runden Beobachtung nach 5 min (Zeit nach der das Auto stoppt) Brennstoffzelle: U Zeit in s Zeit für 4 Runden EMobility Ready-to-go Versuchsanleitungen...
Seite 102 GmbH Strehlener Straße 12-14 01069 Dresden / Germany Telefon: +49 (0) 351 - 47 96 56 0 Fax: +49 (0) 351 - 47 96 56 - 111 E-Mail: info@lexsolar.de Web: www.lexsolar.de...