功率估算的案例
清水泵功率的快速估算法
清水泵功率的快速估算法
汽車電芯熱管理設計
二、電芯熱管理設計
客戶輸入
冷卻要求：
高溫環(huán)境，告訴工況冷卻，電池溫度不允許超過45攝氏度；
高溫環(huán)境，爬坡工況（10%坡度）冷卻，電池溫度不允許超過45攝氏度；
高溫環(huán)境，快充工況冷卻，電池溫度不允許超過45攝氏度；
加熱要求
-20攝氏度低溫環(huán)境，加熱至0攝氏度，時間30min;
-30攝氏度低溫環(huán)境，加熱至0攝氏度，時間50min；
溫差要求：冷卻：<5攝氏度，加熱：<10攝氏度；
保溫要求：高溫和低溫24H溫度保持情況
根據(jù)客戶輸入轉(zhuǎn)化為不同工況電池的充放電倍率發(fā)熱功率。
發(fā)熱功率估算
電池發(fā)熱功率的表達式為：
式中：U為電池開路電壓；I為電池電流；V為電池負載電勢，以上三項分別表示不可逆內(nèi)阻熱、可逆熵熱和混合熱。
隨后Thomas和Newman證實，在電池的設計過程中，如果減小極化濃度差，混合熱可以忽略不計，公式(1)簡化為：
目前多采用此方法，但是根據(jù)發(fā)熱功率影響因素一定要確定哪個SOC、哪個溫度、哪個充放電倍率下的內(nèi)阻。
一般情況下會給出50%SOC25℃1C充放電下的內(nèi)阻，但在充放電末端內(nèi)阻值會變大，發(fā)熱功率也會變大。
展開 船舶設計：如何設計一艘電動船？
圖1 電動渡輪幾何體（由 DigitTread 供圖）
設計電動推進系統(tǒng)之前，必須了解需要多大功率才能推動渡輪。需要評估的第一項屬性就是提議渡輪設計的阻力和功率特性。只有工程師獲得有關(guān)設計的可靠且準確的流體動力學和阻力屬性信息之后，他們才能對電動發(fā)動機和電池組進行正確的選型。在我們的案例研究中，工程師使用高保真度計算流體力學 (CFD) 仿真軟件根據(jù)當前幾何體計算功率分布圖，如圖2所示。CFD 模板可供用戶迅速以高準確度進行全尺寸船型分析。此仿真僅需輸入幾何體、目標速度、對應最大位移的草圖。仿真會自動針對不同推進場景運行。結(jié)果會獲得阻力與速度對比曲線。
圖2 使用 Simcenter STAR-CCM+ 生成阻力與速度對比曲線
估算吸收功率
SIEMENS
系統(tǒng)仿真工程師現(xiàn)在會估算吸收功率。他們將船舶流體動力學阻力數(shù)據(jù)和螺旋槳數(shù)據(jù)添加到軟件中，從而獲得吸收功率的估算值。此值對應于以所需速度推動船舶所需的功率。仿真結(jié)果如圖3所示。
展開 電動汽車里面的智能配電方案設計
采樣的特定時間間隔稱為同步間隔，同步間隔越小，功率估算或阻抗估算越準確。從電池管理系統(tǒng)和云端分析角度來看，需要將電壓和電流采樣的延遲控制在1ms內(nèi)，滿足這項要求的主要難點在于：
1） 所有電池監(jiān)控器和電池組監(jiān)控器都有不同的時鐘源，采集信號過程本身就不同步。
2） 在800V電池系統(tǒng)里面，串聯(lián)的電池監(jiān)控器數(shù)量大大提高，每個電池監(jiān)控器可以測量6至18個電芯，每個電芯的數(shù)據(jù)長度為16位。大量數(shù)據(jù)需要通過菊花鏈通信接口傳輸，會消耗電壓和電流同步所需的時間預算。
3） 電壓電流采樣的濾波器均會影響信號延時，導致電壓和電流同步延遲。
從這方面考慮，電池監(jiān)控器芯片的選擇就很重要，TI的BQ79616-Q1、BQ79614-Q1和BQ79612-Q1可以通過向電池監(jiān)控器和電池組監(jiān)控器發(fā)出ADC啟動命令來保持時間同步，通過支持延遲ADC采樣來補償通過菊花鏈接口傳輸ADC啟動命令引發(fā)的傳播延遲。
▲圖5. 高集成化的控制器涵蓋了BMS的計算任務
小結(jié)：隨著電池管理的主要架構(gòu)從BMS本身往三電域控制器甚至是整車域控制器轉(zhuǎn)移，在電池管理系統(tǒng)里，需要簡化整個系統(tǒng)設計來降低BMS復雜性，同時要提升系統(tǒng)安全性。簡化設計之后，新方案可以提升電壓和電流采樣的精度，通過有效的電壓電流同步技術(shù)，可以對電池運行狀態(tài)、充電狀態(tài)和電池阻抗進行精確計算。
展開 
基于射線追蹤法進行軌道車輛通過噪聲的測量和聲學模型驗證
第一次測量是在混凝土表面上進行的，以表征源功率譜。選擇混凝土表面條件進行離子源表征，因為可以將其視為具有可忽略不計的吸收力的理想剛性表面。記錄的聲壓級顯示在下面的圖4和5中。對于混凝土表面，來自聲源的聲壓級高于背景噪聲，但是對于道砟，低于200Hz的聲壓級可與測得的聲壓級媲美，這意味著低于200Hz的數(shù)據(jù)不能用于道砟吸收的反算。
圖4：混凝土表面的聲壓級。
圖5：道砟的聲壓級。
聲源功率估算
未在消聲室內(nèi)測量聲源功率，因此，如上所述，它必須從現(xiàn)有混凝土表面聲壓級測量結(jié)果與模擬模型中得出。這個想法是根據(jù)混凝土表面“完全”反射條件來反算源功率，假設該功率不受表面吸收的影響。
考慮了兩個不同的仿真模型，一個邊界元模型和一個射線追蹤模型，它們都是基于VA One軟件建立的。邊界元模型和射線跟蹤模型可以提供相似的結(jié)果，但是射線跟蹤是此應用程序的首選，因為它具有更快的計算速度，不需要花費更多時間或精力來提高頻率，并且還能夠支持任何表面上的吸收和擴散效果。
圖6顯示了用于再現(xiàn)測試設置的光線跟蹤模型。
圖6：射線追蹤模型用于聲源功率預估。
建立了一個簡單的光線跟蹤模型，該模型將零吸收應用于地面并具有單位功率（1 [W]），以在傳感器處獲得ATF。然后，根據(jù)測量的和模擬的單位響應之比來縮放單位源功率，以獲得用于測量的實際功率譜。為此目的，開發(fā)了一種特殊的濾波器來消除兩個頻譜的共振和反共振。對每個頻率點執(zhí)行此操作，可以很好地估算測量中使用的源功率。
圖7：聲源功率譜。
吸收估計過程
在窄帶中比較了來自測量和模擬的聲壓級，并針對吸收和擴散進行了靈敏度分析。吸收和擴散強烈影響直接波和反射波的相互作用。
展開 新磁流體發(fā)電機--用磁場中的“電子管”來發(fā)電的設備！
發(fā)電功率估算：若沒有加入磁場，當熱源持續(xù)均勻加熱金屬板A達到工作溫度后，在金屬板A與金屬板B之間外加5萬伏以上高電壓，金屬板A可大強度發(fā)射熱電子，大功率地帶走熱源的熱能。整個裝置就類似一個大的“電子管”，可以估算出這個“電子管”的電流強度：假設金屬板A上表面面積為1平方米，氧化物陰極達到一定的工作溫度，理論上可實現(xiàn)每平方厘米1A的持續(xù)輻射電流，那么金屬板A的發(fā)射電流就有10000A。在實際發(fā)電過程中，由于發(fā)射器與接收器之間存在電勢差，有反向抑制，電子流應該達不到這么高，但是我們可以設定在一個穩(wěn)態(tài)工作情況下（外接負載電阻確定），電子流強度為1000A，這是可以達到的。發(fā)射器與接集器之間的輸出電勢差應該與外加電源電壓、磁感應強度B、發(fā)射器溫度有一定關(guān)系，當金屬板A與金屬板B之間外加5萬伏以上高電壓時，調(diào)整負載大小，保證輸出的電子流強度不小于1000A，那么此時，收集板與發(fā)射極之間的輸出的電壓應該不會少于10000伏。即使按這個值算，發(fā)電機的輸出功率為1萬千瓦。估算不夠嚴謹、準確，但卻可以說明只要加熱功率有保證，發(fā)射極可以保持工作溫度，發(fā)電機能夠?qū)崿F(xiàn)高功率發(fā)電。
圖2只是“高效熱能發(fā)電機最初的”精簡的原理圖，實際的發(fā)明原理與之相同，但結(jié)構(gòu)有所改變，如圖3.、圖4所示，發(fā)電機采用的是圓柱筒體結(jié)構(gòu)，金屬板A發(fā)射器變形為外金屬桶，金屬板B變形為同軸的內(nèi)圓柱金屬桶，內(nèi)桶半徑小于外桶半徑的一半。內(nèi)、外兩桶同軸，如圖3、圖4所示。發(fā)電機采用圓柱筒體結(jié)構(gòu)主要原因：1、發(fā)電裝置在有限體積內(nèi)，發(fā)射器有盡可能大的受熱面積，保證加熱功率；同時也保證發(fā)射器有盡可能大的熱電子發(fā)射面積,保證熱電子流強度。2、由于氧化物陰極需要真空工作環(huán)境，這種結(jié)構(gòu)容易封裝，結(jié)構(gòu)簡單。3、便于將帶個發(fā)電裝置用絕熱材料包裹，減少向外的熱散失。
展開 為什么老電工看一眼功率就知道電流？秘訣在這里，吃飯門路交給你
電工維修作業(yè)過程中經(jīng)常都會需要用到估算設備或者用電器電流，在實際的電氣接線，配線，維修過程中，很多的老電工師傅往往看一眼設備或者用電器的功率就能夠知道對應的電流值，速度之快讓人咋舌，更是讓很多的電工新手們特別羨慕，一旦你去問電工老師傅怎么快速計算的？老師傅通常都會搪塞你說:經(jīng)驗！經(jīng)驗！經(jīng)驗！干久了自然就會了！
那么到底是不是經(jīng)驗呢？電工新手們也可以快速的估算設備或者用電設備的電流值嗎？甚至是看一眼就知道電流，答案是肯定的！今天我們就來看一看快速的估算方法，學會了受益終身:
估算圖片解釋:
一，根據(jù)功率計算相應的電流值一般有2種方法:
1，公式的計算:可以分為三相用電設備和單相用電設備。
1-1，三相用電設備統(tǒng)一公式:
功率P=1.732×U×I×COSφ×效率。
解釋:U=380，COSφ功率因數(shù)一般取0.6-0.8，效率一般取0.9。
1-2單相用電設備公式:
P=UI應用于電阻性或者電熱性負載。
P=UI×COSφ×效率，應用于電機類負載。
U=220,COSφ可以取0.6-0.8，效率同樣取0.9。
二，快速估算方法如上圖所示:
注意事項:
1，三相電動機和三相電熱設備不同。
2，單相用電設備為4.5/KW
3，兩根相線380，估算為2.5A/KW，例如電焊機的接線。
三，上述實例解釋:
5.5KW三相交流電動機怎么計算工作電流？
1，公式計算:COSφ取0.85.效率取0.9計算電流I=10.9A
2，經(jīng)驗估算:2A/KW，可以計算出5.5KW電機的電流大致為11A
對比二者非常接近，個人覺得估算方法用著最快最實際，這也是老電工快速估算，看一眼用電器或者設備的功率就知道工作電流的秘訣所在了！
展開 為什么老電工看一眼功率就知道電流？秘訣在這里！
2，單相用電設備為4.5/kW
3，兩根相線380，估算為2.5A/kW，例如電焊機的接線。
三
上述實例解釋
5.5KW三相交流電動機怎么計算工作電流？
1，公式計算：cosφ取0.85.效率取0.9 計算電流I=10.9A。
2，經(jīng)驗估算：2A/kW，可以計算出5.5kW電機的電流大致為11A。
對比二者非常接近，個人覺得估算方法用著最快最實際，這也是老電工快速估算，看一眼用電器或者設備的功率就知道工作電流的秘訣所在了！
重點提醒：
圖示中補充的知識點雖然不常用，但是也是很重要的，例如:
三相660V的用電設備，電流快速估算為1.2A/kW。
三相3000V的用電設備，電流快速估算方法為4kW/A。
對于三相電動機如果想要更加精確的估算電流值，那么:
1，3kW以下電動機可以按照2.5A/kW來進行快速估算！
2，3kW以上的電動機可以按照2A/kW來進行快速估算！
總結(jié):
以上就是根據(jù)用電器功率快速估算工作電流的方法，也是老電工看一眼用電設備的功率就知道電流的秘訣，當然，估算的方法不止一種，如果你有更好的計算方法，可以在下方評論區(qū)留言！
來源：智能化安防弱電知識學習
展開 現(xiàn)場公開課 | Icepak器件級建模與仿真專題
通過該課程你可掌握LED器件光功率和熱功率的計算；常規(guī)封裝芯片的Icepak參數(shù)化建模和SpaceClaim建模過程；封裝熱測試標準JEDEC JESD 51以及封裝熱模型Delphi和降階模型的提取。
純電動轎車三電匹配計算
由回饋車速不小于15 km／h，即轉(zhuǎn)速n不小于1016 r／min，可得到最大電機扭矩與制動減速度的關(guān)系式 （速比7.3:1）：
由標準IS02631提出減速度a≥2.5 m／s2會造成乘客不適，由此取a max=2.5 m／s2得到電機最大的制動力矩：
由式 （8），式 （11）可得到制動回饋過程中，考慮舒適性，電機的最大制動扭矩：
電機的饋電峰值功率為電機的峰值發(fā)電功率50 kW （估算值），取電機的發(fā)電效率最大值0.92，控制器的峰值效率0.97，可得到電池的峰值饋電功率：P bfmax=50×0.92×0.97≈45 kW。
3）峰值饋電時間的估算
峰值饋電時間由恒制動扭矩減速時間t1及恒功率減速時間t2及扭矩響應時間t0組成。由V=V0-at，車輛的最高車速120 km／h，a取2.5 m／s2，得到在恒制動扭矩區(qū)內(nèi)最長減速時間：t1=V／a／3.6=13.3（s）。
扭矩響應時間t0取估值0.5 s，于是得到峰值饋電功率下，最長的饋電時間：T f≥t0+t1=13.8（s）。
1.2.2 電池放電倍率的匹配 （表3）
表3 電池放電倍率的匹配
2 電機參數(shù)匹配計算
主要包括電機峰值轉(zhuǎn)矩、功率及最高轉(zhuǎn)速的匹配。
2.1 電機峰值扭矩與減速比關(guān)系確定
2.1.1 路面附著允許的電機最大輸出扭矩
該車型為前輪驅(qū)動，由整車提供的前軸軸荷為m f=645 kg，附著系數(shù)取瀝青、水泥路面附著系數(shù)經(jīng)驗值ε=0.8。
展開 值得一看 | 老師傅不會輕易透露的電工計算秘訣！
公式計算：COSφ取0.85.效率取0.9計算電流I=10.9A
2、經(jīng)驗估算：2A/KW，可以計算出5.5KW電機的電流大致為11A
對比二者非常接近，個人覺得估算方法用著最快最實際，這也是老電工快速估算，看一眼用電器或者設備的功率就知道工作電流的秘訣所在了！
重點提醒：圖示中補充的知識點雖然不常用但是也是很重要的！
例如：
三相660V的用電設備，電流快速估算為1.2A/KW。
三相3000V的用電設備，電流快速估算方法為4KW/A。
對于三相電動機如果想要更加精確的估算電流值，那么：
1.3KW以下電動機可以按照2.5A/KW來進行快速估算！
2.3KW以上的電動機可以按照2A/KW來進行快速估算！
總結(jié)：以上就是根據(jù)用電器功率快速估算工作電流的方法，也是老電工看一眼用電設備的功率就知道電流的秘訣。當然，估算的方法不止一種，如果你有更好的計算方法，可以在下方評論區(qū)留言！
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為什么老電工看一眼功率就知道電流？秘訣在這里
在工作中，經(jīng)常都會需要用到估算設備或者用電器電流，在實際的電氣接線，配線，維修過程中，很多的師傅往往看一眼設備或者用電器的功率就能夠知道對應的電流值，速度之快讓人咋舌。
更是讓很多的電工新手們特別羨慕，一旦你去問電工老師傅怎么快速計算的？老師傅通常都會搪塞你說:經(jīng)驗！經(jīng)驗！經(jīng)驗！干久了自然就會了！
那么到底是不是經(jīng)驗呢？電工新手們也可以快速的估算設備或者用電設備的電流值嗎？甚至是看一眼就知道電流，答案是肯定的！今天小編和大家就來看一看快速的估算方法，學會了受益終身：
估算圖片解釋:
一
根據(jù)功率計算相應的電流值一般有2種方法
公式的計算:可以分為三相用電設備和單相用電設備。
1、三相用電設備統(tǒng)一公式：
功率P=1.732×U×I×cosφ×效率。
解釋：U=380，cosφ功率因數(shù)一般取0.6-0.8，效率一般取0.9。
2、單相用電設備公式：
P=UI應用于電阻性或者電熱性負載。
P=UI×cosφ×效率，應用于電機類負載。
U=220,cosφ可以取0.6-0.8，效率同樣取0.9。
展開 值得一看 | 老師傅不會輕易透露的電工計算秘訣！
公式計算：COSφ取0.85.效率取0.9計算電流I=10.9A
2、經(jīng)驗估算：2A/KW，可以計算出5.5KW電機的電流大致為11A
對比二者非常接近，個人覺得估算方法用著最快最實際，這也是老電工快速估算，看一眼用電器或者設備的功率就知道工作電流的秘訣所在了！
重點提醒：圖示中補充的知識點雖然不常用但是也是很重要的！
例如：
三相660V的用電設備，電流快速估算為1.2A/KW。
三相3000V的用電設備，電流快速估算方法為4KW/A。
對于三相電動機如果想要更加精確的估算電流值，那么：
1.3KW以下電動機可以按照2.5A/KW來進行快速估算！
2.3KW以上的電動機可以按照2A/KW來進行快速估算！
總結(jié)：以上就是根據(jù)用電器功率快速估算工作電流的方法，也是老電工看一眼用電設備的功率就知道電流的秘訣。當然，估算的方法不止一種，如果你有更好的計算方法，可以在下方評論區(qū)留言！
展開 【Flotherm系列】優(yōu)化PCB熱設計的十大技巧
首先，簡單地將電路板的總功率分配到電路板的整個表面。據(jù)此生成的溫度圖會指示出任何因為氣流分布不當而引起的高溫區(qū)域，機箱內(nèi)氣流應當在PCB設計之前進行優(yōu)化。對此，您可以將電路板視作一個具有5Wm-1K-1到10Wm-1K-1各向同性熱導率的模塊。這個階段獲得的結(jié)果對所選的值不太敏感。
需要注意的是：元器件會局部地將熱量注入電路板中，因此元器件下方的電路板中的熱通量密度會高于電路板的平均值。于是，局部板溫會高于仿真預測值，因此不應使用這一階段得出的板溫來估算元器件溫度。要估算元器件溫度，必須細化模型。
如果任一點的板溫接近元器件外殼上限溫度，那么一旦用詳細建模方式表示元器件熱源，就極有可能超過此限值。因此，可能需要給一個或多個元器件添加散熱器來散熱。
2獲取元器件功率
為此，對于設計中使用的主要發(fā)熱元器件，必須知道其預算的熱功耗值，以及其封裝的大致尺寸，這一點非常重要。這樣您就可以在仿真中將其描述為封裝熱源，并將其余熱量均勻分配到電路板表面。
在研究和選擇零件之前，即在項目的原理圖階段開始時，系統(tǒng)架構(gòu)師已對需要哪些關(guān)鍵組件、哪些組件需要靠近什么位置、組件尺寸等有所了解。例如，他們可能會使用其他產(chǎn)品的某些組件，或保留上一代產(chǎn)品的組件。
展開 看一看快速的電流估算方法 學會了受益終身！
具體計算如下：
②經(jīng)驗估算
經(jīng)驗：功率＞3kW電機的估算電流=功率(kW)×2A/kW，則5.5KW電機的電流估算為11A。
對比二者非常接近，個人覺得估算方法用著最快最實際，這也是老電工快速估算，看一眼用電器或者設備的功率就知道工作電流的秘訣所在了！
總結(jié)：以上就是根據(jù)用電器功率快速估算工作電流的方法，也是老電工看一眼用電設備的功率就知道電流的秘訣。
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