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Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?

2009-11-19 2
   
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FortsetzenDas Verständnis Elektro- und Plug-in Fahrzeugen erfordert eine etwas andere Wissen gesetzt, als Mechaniker und Fahrer benötigt schon seit Jahrzehnten kennen. Einer der augenfälligsten neue Konzepte ist die große Batterie und Elektromotor zu dem Wagen
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Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?
Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?
Das Verständnis Elektro- und Plug-in Fahrzeugen erfordert eine etwas andere Wissen gesetzt, als Mechaniker und Fahrer benötigt schon seit Jahrzehnten kennen. Einer der augenfälligsten neue Konzepte ist die große Batterie und Elektromotor zu dem Wagen hinzugefügt. Die Kapazitätswerte dieser Geräte können mit Hilfe geschrieben werden kW (Kilowatt) und kWh (Kilowattstunden), aber glaube nicht , dass ein 90 - kW - Motor etwas ist wie eine 90 kWh - Akku. Das kleine h macht einen großen Unterschied. Genau das, was ist der Unterschied? Nun, das ist, was wir in dieser Woche Greenlings untersuchen. Folgen Sie uns nach dem Sprung mehr zu erfahren.

[Quellen: Idaho National Lab ]
Foto von Vince Alongi . Lizenziert unter Creative Commons Lizenz 2.0.

Definition kW und kWh

Die einfachsten Definitionen kW und kWh sind wie folgt:

  • kW = Tausend Watt (und ein Watt ist ein Joule Energie pro Sekunde)
  • kWh = tausend Watt für eine Stunde unter Verwendung von (3.600.000 Joule).

Das kann kW machen und kWh schauen , wie sie leicht verbunden sind, sondern, wie Wolfram Alpha sagt , "kW (Kilowatt) und kWh (Kilowattstunden) sind nicht kompatibel Einheiten, so kann man nicht vergleichen." Kilowatts sind eine Einheit der Leistung, während kWh pro Energieeinheit ist. Betrachten Sie es auf diese Weise: kW legt fest, wie viel Energie ein Gerät verwendet oder erzeugt in einer bestimmten Höhe der Zeit. Inzwischen definiert kWh, wie viel Energie das Gerät tatsächlich benutzt oder erzeugt. Also, eine 100-Watt-Glühbirne, die für 10 Stunden auf benötigt 1 kWh (1.000 Wattstunden). Dies ist das gleiche wie zehn 100-Watt-Glühlampen für eine Stunde verbrennen.

Sowohl kW und kWh sind SI (metric) -Einheiten und können jeweils auf jede Art von Maschine oder Energiespeichersystem angewendet werden. Das bedeutet, dass ein Gasmotor oder Elektromotor kann sowohl eine kW-Rating haben. Ähnlich da kWh ein Maß für die Energie ist, kann die Kapazität eines Behälters von flüssigem Kraftstoff oder einer Batterie in kWh definieren.

Im Batterie Bedingungen definiert eine kWh Bewertung, wie viel Energie der Akku den Elektromotor zur Verfügung gestanden hat und somit eine Art, wie weit kann das Auto gehen, bevor wieder aufgeladen werden müssen. Um Batterien länger halten (in Bezug auf Haltbarkeit und nicht-Bereich) sie sind in der Regel nicht verwendet, um ihre volle Kapazität zu machen. GM-Ingenieure entschieden haben, nur die Hälfte der Kapazität des Batteriesatzes 16 kWh Chevy Volt verwenden, um für 10 Jahre es zuletzt / 150.000 Meilen zu helfen. Das bedeutet, dass es nur 8 kWh nutzbare Energie liefern, wird eine 40-Meile nominal nur elektrischen Bereich zu bekommen.

Dennoch, da wir die nutzbare Kapazität aller Akkus im Plug-in-Fahrzeugen verwendet werden, nicht wissen, werden wir Gesamtkapazität nutzen, um einige der beliebtesten EVs zu vergleichen:


Modell


Batteriekapazität


EV Range (offiziellen Schätzungen)


Meilen pro kWh


Chevy Volt


16 kWh


40 Meilen


2.5


Ford Focus BEV


23 kWh


75 Meilen


3.2


Tesla Model S (Basismodell)


42 kWh


160 Meilen


3.8


Nissan Leaf


24 kWh


100 Meilen


4.1


Tesla Roadster


53 kWh


244 Meilen


4.6


Citroën C-ZERO


16 kWh


80 Meilen


5


A123 PHEV Prius


5 kWh


30-40 Meilen (Höchstgeschwindigkeit 35 mph)


6-8

Beachten Sie, dass diese Batteriepacks in sehr verschiedenen Arten von Fahrzeugen verwendet werden, die für einen Teil der Differenz in Meilen pro kWh ausmacht.

Denken Sie an diese Zahlen, da, wie bereits erwähnt, nur das Volt 50 Prozent seiner Kapazität verwendet, während der Tesla Roadster 100 Prozent seiner 53 kWh nutzen können. Der Tesla Akku ist bestenfalls nur etwa 70 Prozent der Kapazität nach 4-5 Jahren zu behalten erwartet, während das Volt immer noch entwickelt wird, nach 10 Jahren 100 Prozent ihrer Nennkapazität zu haben.

Im Batterienutzungs erzählt eine kWh Bewertung uns, wie viel Energie die Packung mit dem Elektromotor zu geben hat. So bieten die 24 kWh Packung im Nissan Leaf könnte 24 kW für eine Stunde, nicht berücksichtigt, was es tatsächlich für durch den Elektromotor oder welche Anschlüsse gefragt ist, liegen im es den Fluss zu regulieren. Die kWh-Nummer ist auch wichtig, in Plug-in Autos, weil es als eine Möglichkeit verwendet wird, darüber zu sprechen, wie teuer eine Batterie ist: die Kosten pro kWh derzeit bei rund $ 1.000 sitzt, aber die großen Autohersteller arbeiten diese $ 600 oder $ 500 bis schwer fallen zu lassen oder niedriger. Nur zum Vergleich eine Gallone Benzin hat eine Kapazität von etwa 36 kWh und kostet derzeit etwa 2,65 $ im Südosten von Michigan.

Die Batterien sind in einer einzigartigen Position im Vergleich zu vielen anderen Geräten. Während sie in erster Linie Energiespeicher gemessen in kWh sind, haben sie auch Leistungen in kW. Die Leistung einer Batterie beschreibt, wie schnell kann es lösen oder Energie absorbieren. Denken Sie daran, in Bezug auf einen Kraftstofftank. Eine hohe Kapazität, geringer Strom Batterie wie ein großer Tank mit einem Pin-Loch für den Kraftstoff aus zu schütten von wäre. Eine hohe Leistung Batterie würde eine größere Öffnung für den Kraftstoff aus (oder gehen in) zu kommen. Wir werden in einer zukünftigen Ausgabe von Greenlings mehr dazu haben.

Dies bringt uns zu Elektromotoren, die auch eine Bewertung kW angegeben. Wenn Sie sich auf EVs von Standard-Benzin-Fahrzeugen kommen, das Verständnis eines kW Leistung des Motors ist einfacher als kWh zu verstehen, weil ein Kilowatt auf rund 1,34 PS entspricht. Daher ist es möglich (und leicht) in PS Elektromotor Festigkeit zu übersetzen, häufiger verwendeten flüssigkeitsbetriebenen Motorleistung zu definieren. Ein 100-kW-Motor setzt aus 134 PS.

Kosten pro Meile

Ein Grund, warum es wichtig ist, dies alles zu verstehen ist, dass es hilft, um zu bestimmen, wie viel es kostet Sie Ihre Plug-in-Fahrzeug zu fahren. Gerade jetzt, Ihre mpg und die Kosten für Benzin zu wissen, wird es tun. Die Ermittlung der Kosten pro Meile von einem EV erfordert Ihre Dienstprogramm Raten zu wissen , und wie viel Saft Ihr Auto benötigen bis zu füllen. Zum Beispiel , ein Ladegerät , das zwei kW verwendet und Acht Stunden dauert zieht 16 kWh Strom. Wenn Ihr Dienstprogramm einen Cent pro kWh berechnet, dann zu "füllen" kostet $ 1,60. Dann nehmen Sie diese Nummer und teilen sie durch, wie weit Sie gehen auf Ihre Kosten pro Meile bestimmen.

Der Idaho National Lab hat auch ein handliches Diagramm für diese (Download der PDF ). Es ist etwas veraltet, da sie nur können wir die Kosten für einen EV berechnen helfen, die 2 erhalten, 3 oder 4 Meilen pro kWh, aber wenn gibt Ihnen kann Idee. Hier ist, wie das Diagramm zu lesen:

Die Kraftstoffkosten , ein Elektrofahrzeug zu fahren , hängt von der Stromkosten pro Kilowattstunde (kWh) und der Energieeffizienz des Fahrzeugs. Um zum Beispiel die Energiekosten pro Meile eines Elektrofahrzeugs, wählen Sie die Position auf der linken Achse (Stromkosten pro kWh) bei 9 Cent in der nachstehenden Grafik zu bestimmen. Zeichnen Sie eine horizontale Linie nach rechts , bis Sie die EV 3 mi / kWh Linie halbieren. Nun ziehen Sie eine senkrechte Linie nach unten , bis Sie die untere Achse (Energiekosten pro Meile) halbieren. Dies sagt Ihnen , dass der Kraftstoff für ein Elektrofahrzeug mit einer Energieeffizienz von 3 Meilen pro kWh etwa 3,0 Cent pro Meile , wenn die Stromkosten 9 Cent pro kWh kostet.

Was ist der Unterschied zwischen kW und kWh?

kW und Wasserstoff - Brennstoffzellen

So wie bei jeder anderen Maschine Kilowatt werden auch verwendet, um die Ausgabe eines Brennstoffzellenstapels zu erklären. Im Gegensatz zu einer Batterie, wird der Stapel nicht Energie speichern, verwandelt sie einfach von der chemischen zur elektrischen. Deshalb ist die Leistung beschreibt die Geschwindigkeit, mit der sie elektrische Energie erzeugen kann. Der Leistungsbereich variiert enorm abhängig von welcher Art von Brennstoffzelle wir reden. Proton Exchange Membrane ( PEM ) -Brennstoffzellen werden häufig in Wasserstoffautos verwendet und allgemein im Bereich von 50 bis 250 kW. Da Brennstoffzellen ihren Strom an den Elektromotor zu senden, legt der kW Nennleistung des Motors, wie viel von dieser Energie tatsächlich zu einem bestimmten Zeitpunkt benötigt wird. Und statt der kWh in dem Batteriepack beschränkt zu sein, der Bereich eines Wasserstoff-Auto wird durch die Kraftstoffmenge in dem Vorratsbehälter begrenzt, die auch in Bezug auf kWh (1 kg von komprimiertem Wasserstoffgas definiert werden kann, hat eine Kapazität von etwa 39,7 kWh), aber das ist ein anderes Thema.

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