Ultracaps für City-EL?



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Stüpfnick

Aktives Mitglied
23.09.2005
435
Hallo!

Habe jetzt kürzlich von Ultra-Caps als die Hochleistungs-Kondensatoren gehört.

Wie sieht es damit aus? Wo bekommt man die, wie groß sind die und vor allem: Was kosten sie?

Und wenn die ersten 3 Punkte stimmen, könnte man sich die einfach nach den Batterien in den City-EL Hauptstromkreis dazwischen hängen?

Die ganze Sache klingt nämlich sehr interessant, um den Blei-Akkus die Spitzenströme abzunehmen.

Am coolsten wäre die Sache noch mit einer "Turbo"-Anzeige, die anzeigt, wieviel in den Caps drin ist und man dann problemlos ohne Strombegrenzung ordentlich wegziehen kann, ohne die Batterien damit zu belasten.

Wie sieht das ganze aus? Ist das praktisch machbar? (Turbo-Anzeige natürlich nicht so wichtig ;-) ) - Aber allgemein Ultracaps wären schon was feines!

Grüße,
Stefan aus dem Wienerwalde
 

Gregor

Neues Mitglied
05.05.2006
3
Wir waren damit ne Weile unterwegs, die Vorteile hielten sich aber in Grenzen!
Und wie Duke schreibt ist der Aufwand für Steuerung und Leistungselektronik recht immens!
Ganz kurz zusammengefasst: Das Stromprofil im El ist für den Einsatz von UltraCaps noch nicht dynamisch genug (Im Vergleich zum ISG oder so).
 

Stüpfnick

Aktives Mitglied
23.09.2005
435
Gregor schrieb:

Wir waren damit ne Weile unterwegs, die Vorteile hielten sich
aber in Grenzen!
Und wie Duke schreibt ist der Aufwand für Steuerung und
Leistungselektronik recht immens!
Ganz kurz zusammengefasst: Das Stromprofil im El ist für den
Einsatz von UltraCaps noch nicht dynamisch genug (Im
Vergleich zum ISG oder so).

Hm, naja, was heisst immens? Wenn es wo die Schaltpläne gäbe/gibt, was würden dann die Teile dafür kosten?
Und was die ausreichende Menge an Caps bzw die richtige Version?

Also für den EL, denke ich, würde es sich nur auszahlen, wenn man auch mit Bleibatterien fahrt, und dabei eine hochgedrehte Beschleunigung hat.
Soweit mir bekannt, wirkt sich das dann schon negativ auf die Lebensdauer der Batterien aus. Wenn die Caps die Spitzenströme abfangen würden, könnte man wohl recht kräftig aufdrehen, ohne Batterieprobleme befürchten zu müssen.

Bei mir ist es so, dass ich ganz einfach ohne Strombegrenzung fahre, bei der Motorsteuerung aber nix verstellt habe. Leider habe ich noch keinen Ampere-Meter. Wie sieht denn da wohl in etwa die Last aus und was vertragen die Batterien so?

Grüße,
Stefan aus dem Wienerwald
 
F

Frank

Guest
Wo gibt es diese Supercaps für 60¤?
Habe von 200¤ gehört.
 
J

J-O

Guest
Hallo,

hab gehört, das Energie/Platz Verhältnis soll bei den Dingern etwa 1:10 schlechter
sein, als bei Akkus. D.h. um über 10 Sekunden oder so den Anfahrstrom decken zu können, müßte man sich das EL komplett damit vollknallen.

J-O
 

Jürgen G.

Aktives Mitglied
02.12.2004
407
Das Problem bei Kondensatoren ist, daß nur recht wenig Energie ohne Elektronik genutzt werden kann.
Wir können den Kondensator ja nicht bis 0V entladen (oder macht die Elektronik? ==> Frage ins Forum!)
Da die Energie im elektrischen Feld *(E=1/2U² x C) quadratisch von der Spannung, aber nur linear von der Kapazität abhängt, wäre es sinnvoller
(aber auch aufwendiger) die Spannung hochzutransformieren und mit -würd sagen 400V- einen Elko zu laden.
Dazu würde sich so ein "CUK-Wandler" eignen, bei dem die Energie in "beide Richtungen" fließen kann.
Beim entladen kann man das Teil dann so richtig leersaugen.


Rechenbeispiel
*1Farad x (36V)²/2 = 648 Ws [Wattsekunden)
*1Farad x (400V)²/2 = 80000 Ws

*Edit 15.01.2006
Jürgen

.

 
B

Bernd M

Guest
Bei ALFATEC.DE
58Farad bei 15V ca.150Euro

Bedenke,
-Wenn man Kondensatoren in Reihe schaltet ,wird die Kapazität geringer.
-Farad sind nur Watt sekunden (wie Jürgen auch schon geschrieben hat)

Bernd M
 
D

Dukey

Guest
Hallo noch mal,

damals im Messaufbau waren 5 UCaps (2,5V 2700F) die im Zyklus zwischen 12,5V und 9V betrieben wurden. Die nutzbare Energie berechnet sich mit:
C = 2700F / 5 = 540F (da fünf UCaps in Reihe)
zu:
(Uhigh²-Ulow²)*C= 40kWs
das entspricht in etwa 1Ah bei 11V!

Die Materialkosten (2003):
500 Euro UCaps
50 Euro Schutzelektronik zum Symetrieren der einzelnen UCaps
200 Euro Ladeelektronik mit I/U Begrenzung (max. 50A, max.12,5V)
-------------
750 Euro für 1Ah@11V

Heute sollte die Materialkosten (inkl. Elektronik) für das Energieäquivalent von 1Ah in einem 36V EL bei ca.1200 Euro liegen.
Der Nutzen des Ganzen ist dabei mehr als fraglich. Die Entladung im EL erfolgt ja im Vergleich zu anderen Lasten schon fast statisch. Die Pufferung von Batterien lohnt sich wirklich nur bei hochdynamischen Lasten. Wie beispielsweise dem Starten von Verbrennungsmotoren oder dem Blitzlicht im Foto.

Gruß Dukey

PS: Farad ist nicht gleich Ws sondern: F = A*s/V
 
D

Dukey

Guest
Ja, richtig. SORRY. Tut mir echt leid, wegen der falschen Information!

Es muss also richtigerweise heißen:
C = 2700F / 5 = 540F (da fünf UCaps in Reihe)
zu:
1/2*(Uhigh²-Ulow²)*C= 20kWs
das entspricht in etwa 0,5Ah bei 11V!

Die Materialkosten:
500 Euro UCaps
50 Euro Schutzelektronik
200 Euro Ladeelektronik
-------------
750 Euro für 0,5Ah@11V

Gruß Dukey

PS: ALFATEC ist hierzulande der Distributor für die Boostcaps von Maxwell.
 

Stüpfnick

Aktives Mitglied
23.09.2005
435
J-O schrieb:

hab gehört, das Energie/Platz Verhältnis soll bei den Dingern
etwa 1:10 schlechter
sein, als bei Akkus. D.h. um über 10 Sekunden oder so den
Anfahrstrom decken zu können, müßte man sich das EL komplett
damit vollknallen.

Bei Kondensatoren soll es tatsächlich so sein, aber eben darum die Ultracaps, da viel größere Kapazität.
 

Stüpfnick

Aktives Mitglied
23.09.2005
435
Dukey schrieb:

Die Materialkosten:
500 Euro UCaps
50 Euro Schutzelektronik
200 Euro Ladeelektronik
-------------
750 Euro für 0,5Ah@11V

Also eh viel zu teuer, oder? Wir bräuchten ja 36V, aber 0,5 Ah sollten ja schon recht locker für das Anfahren reichen, bzw. weniger. Weiß jemand, wieviel Ah man braucht für einmal Anfahren?
 
D

Dukey

Guest
Ach wycky,

jetzt bist aber schon etwas ungerecht. Man sollte hier schon etwas Toleranz aufbringen. Nicht jeder kann auf allen Gebieten Experte sein und in so einem EL kommen schon viele Themengebiete zusammen (Fahrdynamik, Schwingungsdynamik, Elektromechanik, Elektronik, Elektrik, Chemie...)

Außerdem bist selbst du nicht perfekt! Meine Rechnung ist doch (mittlerweile zumindest) richtig!
Der Anwendungsfall war in einem 12V Bordnetz. Daher die Zyklen zwischen 12,5V und 9V. Bei solch kleinen Spannungsdifferenzen bekommt man nur einen Teil der Energie aus den Kondensatoren, VERMEIDET aber dafür den Bedarf an DC/DC-Wandlern und reduziert damit die Komplexität erheblich.

Also lieber wycky, besser etwas beitragen als meckern. Mit deinem Rechenbeispiel bist ja schon auf dem richtigen Weg!

Gruß Dukey
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Das finde ich nicht, Gregor. Schließlich sind die Ultracaps ein sehr guter Schwungradersatz und, wenn massenhaft einsetzbar bei Elektroautos, ist der Aufwärtsspannungswandler überhaupt kein Thema mehr. Fünf dieser Ultracaps genügen, dem Cityel eine Mordsbeschleunigung zu verpassen, allerdings nur aus dem Stand auf knapp 35 km/h, wenn man eine Batterie von fünf Stück einsetzt.
Ehe sich da jemand weiter Gedanken macht: Vor einem halben Jahr waren die Batterien noch viel zu teuer, das Fünferpack bewegte sich bei 1200 Euro aufwärts.
Also, das wäre schon eine überaus wichtige Information, wenn der Preis auf 500 Euro gefallen wäre...
Deshalb, Dukey, woher hast Du die Preisinformation? Oder war das meine Zielvorstellung, die ich öfter im Internet verbreitet habe?
Also, für mich wären auch bei 500 Euro noch Zusatz-Nicads vorzuziehen.
Was die Leistungsfähigkeit der Ultracaps betrifft, da braucht Ihr Euch keine Sorgen zu machen, die ist immens mit 1500 Ampere Spitzenstrom (2 Minuten-Dauerzyklus), und wenn man schlagartig auf 35 km/h beschleunigen könnte, wäre das schon eine erhebliche Verbesserung des Fahrkomforts.Im Übrigen würde ich die Zusatzleistung, wie auch die Rekuperation, nicht über den Curtis laufen lassen, sondern parallel einspeisen, da der Wandler ja schon einmal da ist. Dabei müssen die scharfen Schaltnadeln des Curtis anbgeblockt werden, am Besten schon am Curtis.

Nein, nein, das hat nichts mit Esoterik zu tun. So toll sind die Bleiakkus schließlich nicht, wenn sie von uns dauernd überlastet werden.

Der Energiegehalt des Fünferpacks reicht allerdings gerade einmal für einen Fünfmeterberg aus!

Ich halte nach wie vor Zusatznicads für die bessere Alternative (bzw.NiMh). 3kWh haben Bleiakkus, 0,3kWh Nicads oder 0,6 kWh NiMh kosten ca. 150 bis 300 Euro und übernehmen schadlos die volle Leistung, die oberhalb der Durchschnittsbelastung liegt, zudem ist für Reserve für die zügige Bewältigung eines gut 250 (Nicad) bzw. 500 Meter hohen Berges gesorgt, die Elektronik ist einfacher und alles billiger. Das Zusatzbatteriegewicht beträgt 10 bis 20 kg.
Die erwähnten Ultracaps wiegen knapp 2 kg.

Also, Gregor, Du hast kritisiert, Du weißt sicher besser, wie hoch der Preis für Ultracaps ist?
Bernd
 

Berlingo-98

Administrator
23.11.2004
3.917
91365 Reifenberg
Hallo Gregor,
offenbar wart Du damals in Berlin beim CityEl Ultracap Projekt mit dabei, denn Du schreibst:

<i>Für die, die es interessiert: Proceedings des EVS18 (Ja, ja, schon lange her), da sind einige unserer Ergebnisse zu finden.</i>

Schade, dass die proceedings nicht mehr im Netz sind. Na ja, ich habe das Buch noch und die CD. Da habe ich denn gesucht - und gefunden.

Daraufhin habe ich mal das Thema "Ultracaps" im FAQ Forum aufgemacht. Da kann man dann alles weitere nachlesen.. http://forum.myphorum.de/read.php?f=16153&i=26&t=26


Zusatzfrage: Hast Du auch deutschsprachige Veröffentlichungen über das Projekt?
 

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