hallo,
Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Fahrzeugen ist ein wichtiges Ziel der Automobilindustrie. Alternative Fahrzeugkonzepte basieren häufig auf Hybridantrieben mit Elektromotor
Hochleistungskondensatoren für Hybridfahrzeuge dienen als Energiespeicher unter der Ausnutzung von Bremsenergie.
wer weiss welche Kapazität (Ah) dabei gespeichert werden und wie man die Brand Explosionsgefahr von Kondensatoren eindämmt?
danke
Friedrich
PS:± -+Elektrolytkondensator und WUMMMM
Hochleistungskondensatoren für Hybridfahrzeuge dienen als
Energiespeicher unter der Ausnutzung von Bremsenergie.
Der Toyota hat das mit seinen Akkus gelöst. Die brauchst du doch sowieso. Soweit ich das ergooglen konnte, gehts evtl. um den Ersatz von Akkus an sich.
Aber davon sind wir, so scheints mir, noch weit entfernt.
Aber das ist meine Spekulation.
wer weiss welche Kapazität (Ah) dabei gespeichert werden und
wie man die Brand Explosionsgefahr von Kondensatoren eindämmt?
Da muß ich passen. Aber Brand? Warum?
PS:± -+Elektrolytkondensator und WUMMMM
Du redest von des Bastlers täglichem Unfall. Wir schreiben hier über fest verdrahtet Bauteile. Da sind keine Spannungsverdreher zu erwarten.
Außerdem dauert es eine kleine Weile, bis es möglicherweise BUMM macht. Größere Kondensatoren haben entweder Entlastungsventile im Gehäuse oder entsprechende Sollbruchstellen. Da macht es nur ZISCH.
Ein Kondensator ist keine Stange Dynamit.
Hochleistungskondensatoren für Hybridfahrzeuge dienen als
Energiespeicher unter der Ausnutzung von Bremsenergie.
Der Toyota hat das mit seinen Akkus gelöst. Die brauchst du
doch sowieso. Soweit ich das ergooglen konnte, gehts evtl. um
den Ersatz von Akkus an sich.
Aber davon sind wir, so scheints mir, noch weit entfernt.
Aber das ist meine Spekulation.
Ein Akku hat, durch die Elektrochemie, eine gewisse Trägheit, ist also nicht geeignet kurzzeitige Spitzen zu speichern.
Die SuperCaps, werden verwendet um kurzzeitige Spitzen effizient zwischenzuspeichern, der Akku ist für die längerzeitige Leistung zuständig z.B. bei einer Talfahrt.
wer weiss welche Kapazität (Ah) dabei gespeichert werden und
wie man die Brand Explosionsgefahr von Kondensatoren eindämmt?
PS:± -+Elektrolytkondensator und WUMMMM
Kondensatoren werden nur zerstört wenn sie Ausserhalb ihrer Betriebsparameter betrieben werden. Das passiert of bei Bastlern, sollte aber bei einem ausgebildeten E-Techniker nicht vorkommen.
Zudem muss man auch noch die Bauart des Kondensators dabei berücksichtigen. „Explosiv“ sind besonders Nass-Elektrolytkondensatoren. Bei Verpolung oder Überlastung beginnt der Elektrolyt an zu kochen, wodurch sich im Gehäuse ein Überdruck aufbaut. Wie schon beschrieben wird das aber konstruktiv berücksichtigt. Bei kleinen Al-Elkos sind die Drähte durch einen Gummistopfen geführt, welcher dann bei Überdruck raspoppt. Die etwas grösseren, stehenden Modelle (solche findest du auch auf deinem Mainboart) ist oben im Deckel ein Stern oder Kreuz eingeprägt, dies dient als Sollbruchstelle wenn dem Elke der Hut hochgehen sollte. Die ganz grossen haben als Berstschutz meist im Boden ein Lock welches mit einem Stopfen oder einer Gummimebran verschlossen ist. Bei Überdruck wird der Stopfen herausgedrückt, bzw. die Mebran bläht sich auf und birst.
Bei Nass-Elkos kommt die Alterung die Austrocknung zum tragen, dadurch wird die „Explosionsgefahr“ sowieso kleiner.
Etwas kritischer sind Tantalelkos, bei Verpolung brennen diese wie Magnesium ab. Verpolung ist aber meist ein Fabrikationsfehler und meist hält solch ein falsch bestückter Tantalelko nur ein paar Minuten durch.
Bei Netzbetriebenen Geräten sind besonders die Entstörkondensatorem im Netzfilter kritisch, da sie dauernd an der Netzspannung angeschlossen sind und auch die ganzen Störspannungesspitzen „abbekommen“. Allerdings sind hier nur ganz spezielle Typen zugelassen, welche auch entsprechenden Prüfzertifikate besitzen müssen. Hier gab es schon einige Rückrufaktinen, z.B. Fernsehern. Hier war aber die eigentliche Ursache, dass minderwertige Ware eingebaut wurde.
Folien- und Metall-Papier-Kondensatoren reagieren vor allem auf Überspannung. Allerdings sind sie meistens selbstheilend. Bei einem Kurzschluss zwischen den Platten verdampft die Metallschicht, wodurch der Kurzschluss beseitigt wird. Es gab da früher Hersteller, welche dies demonstrierten indem sie eine Nagel durch den Kondensator schlugen.
Wie du siehst, ist das technisch alles kein Problem, wenn man weiss wie man mit den Bauteilen konstruktiv richtig umgeht.
Ein Akku hat, durch die Elektrochemie, eine gewisse Trägheit,
ist also nicht geeignet kurzzeitige Spitzen zu speichern.
Was wäre denn kurzfristig im Sinne dieser Autotechnik? Akkus kannst du doch auch mit Impulsstrom laden. Ich weiß allerdings nicht, ob eben die verwendeten Typen dazu geeignet sind.
Meinst du die ständigen Lastwechsel im Stadtbetrieb? Das könnte ich mir noch als kurzfristig vorstellen.
Kondensatoren werden nur zerstört wenn sie Ausserhalb ihrer
Betriebsparameter betrieben werden. Das passiert of bei
Bastlern, sollte aber bei einem ausgebildeten E-Techniker
nicht vorkommen.
Hallo Peter,
in 2 Punkten muss ich dir widersprechen, wenn auch ungern:
es geht ja nicht unbedingt um falsche Bedienung, bei KFZ sollen auch Unfälle vorkommen. Was dabei aus einem Akku oder Kondensator wird, lässt sich keinesfalls sicher vorhersagen.
Die konstruktive Ausführung ist nicht das eigentliche Problem, sondern der Energieinhalt, denn der kann eben bei einem Unfall schlagartig freiwerden. Ein Akku, der ein Auto 500 km weit befördert, hat natürlich den gleichen Inhalt wie ein entsprechender Benzintank. Selbst moderne Handy-Akkus haben genug Energie für eine Explosion und brauchen daher einen möglichst sicheren Kurzschlussschutz. Wie unabhängig das von der Art der Energiespeicherung ist, sieht man daran, dass auch bei Schwungradspeichern eines der Hauptprobleme ist, was bei einem Unfall mit einem viele Kilo schweren und mit 5000 U/min rotierenden Rad passiert.
So gesehen wäre Wasserstoff noch am sichersten: er ist so leicht, dass er sich in Sekunden nach oben verflüchtigt, im Gegensatz zu Benzin. In einem Tunnel allerdings… aber das führt zu weit.
Ein Akku hat, durch die Elektrochemie, eine gewisse Trägheit,
ist also nicht geeignet kurzzeitige Spitzen zu speichern.
Was wäre denn kurzfristig im Sinne dieser Autotechnik?
Grössenordnung Sekunde, z.B. beim antippen der Bremse.
Es geht ja darum einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen, also auch kurze Energiespitzen irgendwie zu verwerten.
Akkus
kannst du doch auch mit Impulsstrom laden. Ich weiß allerdings
nicht, ob eben die verwendeten Typen dazu geeignet sind.
Kannst du, aber der
ittlere Strom ist dabei massgebend. Zudem passiert elektrochemisch nicht nur etwas während dem Stromimpuls! Bei gepulster Ladung funktioniert die Elektrochemie ziehmlich kontinuierlich, nicht nur Stossweise.
Zudem gibt es bei der Elektrochemie noch ganz „komische“ Effekte.
Nimm einmal einen grossen Al-Nasselko (so ein parr 100 bis 1’000µF) und ein hochomiges Voltmeter. Dann lade den Elko und schliessen ihn kurz Kurz. Miss danach die Spannung, sie wird nicht wie zu erwarten Null sein, sondern wieder ansteigen. Das Argument, dass die Spannung durch die Offsetspannung des Messgerätes erzeugt wird, kann ich wiederlegen, weill der Effekt bei grösserer Kapazität ausgeprägter ist. Wenn die Ursache in der Offsetspannung liegen würde, wäre er bei grösserer Kapazität kleiner.
Meinst du die ständigen Lastwechsel im Stadtbetrieb? Das
könnte ich mir noch als kurzfristig vorstellen.
Kondensatoren werden nur zerstört wenn sie Ausserhalb ihrer
Betriebsparameter betrieben werden. Das passiert of bei
Bastlern, sollte aber bei einem ausgebildeten E-Techniker
nicht vorkommen.
in 2 Punkten muss ich dir widersprechen, wenn auch ungern:
es geht ja nicht unbedingt um falsche Bedienung, bei KFZ
sollen auch Unfälle vorkommen. Was dabei aus einem Akku oder
Kondensator wird, lässt sich keinesfalls sicher vorhersagen.
Ist dann aber „Ausserhalb ihrer Betriebsparameter“
Die konstruktive Ausführung ist nicht das eigentliche
Problem, sondern der Energieinhalt, denn der kann eben bei
einem Unfall schlagartig freiwerden. Ein Akku, der ein Auto
500 km weit befördert, hat natürlich den gleichen Inhalt wie
ein entsprechender Benzintank. Selbst moderne Handy-Akkus
haben genug Energie für eine Explosion und brauchen daher
einen möglichst sicheren Kurzschlussschutz.
Die Explosion kommt aber dadurch zustande, dass das Ding heiss wird, Material verdampft und das alles in einem hermetisch dichten Gehäuse.
Eigentlich ist das konstruktiv lösbar.
Wie unabhängig das
von der Art der Energiespeicherung ist, sieht man daran, dass
auch bei Schwungradspeichern eines der Hauptprobleme ist, was
bei einem Unfall mit einem viele Kilo schweren und mit 5000
U/min rotierenden Rad passiert.
Ist klar, wenn die ganze Energie in kurzer Zeit frei wird …
das isr ja der Trick beim Sprengstoff.
Bei einer Batterie ist es aber einfacher dafür zu sorgen, dass die ganze Energie nicht in kurzer Zeit freigesetzt werden kann als bei einem Schwungrad.
hallo Peter,
danke für deine Antworten!
ich vermute das ein Kondensator als Batterieersatz einen großen Vorteil hätte denn Kondensatoren sind eben leichtgewichtig also nicht so schwer wie die bekannten AutoBatterien.
Aber Kondensatoren könnten so eine Elektrische Energie wie Batterien nach Deiner Antwort niemals speichern auch wenn sie riesige aufgerollte Fußballfeldergroße Flächen aufweisen.
cu
Friedrich
PS: vielleicht aber doch -
wenn Kondensatoren so groß wären wie ein gerollter Wohnzimmerteppich:smile:
bei einem Unfall mit einem viele Kilo schweren und mit 5000
U/min rotierenden Rad passiert.
Ist klar, wenn die ganze Energie in kurzer Zeit frei wird
das muß ja zwangsläufig so passieren.
Bei einer Batterie ist es aber einfacher dafür zu sorgen,
dass die ganze Energie nicht in kurzer Zeit freigesetzt
werden kann als bei einem Schwungrad.
Bei einer Batterie/Akku ist es oft technisch eher unmöglich,
daß die gesamte chem. gespeicherte Energie schlagartig
freigesetzt wird (vor allem, wenn die Elektoden auseinander
gefetzt werden und das Elektolyt weg ist).
Nur bei Systemen, deren Elektroden mit dem Luftsauerstoff
oder einem anderen freigesetzten Medium heftig reagieren
wäre sowas möglich z.B. Bleiakkus, NiCd und NIMH zählen
dazu sicher nicht.
Gruß Uwi
Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Fahrzeugen ist ein
wichtiges Ziel der Automobilindustrie. Alternative
Fahrzeugkonzepte basieren häufig auf Hybridantrieben mit
Elektromotor
Hochleistungskondensatoren für Hybridfahrzeuge dienen als
Energiespeicher unter der Ausnutzung von Bremsenergie.
Ich habe auch mal vor einiger Zeit in einer Fachzeitschrift
über Nutzung von SuperCaps in Bussen gelesen (Stop and Go
macht die Speicherung der Bremsenergie extrem sinnvoll).
Da sollen große Batterien von Supercaps rein, die eben die
Bremsenergie eines vollbesetzten Busse aufnehmen müssen.
Akkus werden da gar nicht gebraucht.
Gruß Uwi
Bei einer Batterie/Akku ist es oft technisch eher unmöglich,
daß die gesamte chem. gespeicherte Energie schlagartig
freigesetzt wird (vor allem, wenn die Elektoden auseinander
gefetzt werden und das Elektolyt weg ist).
eher unmöglich? Es ist möglich.
Ich weis, aus Unfallberichten, mindestens von 2 explodierten Batterien!
Einens der Opfer ist nun Blind, jetzt seit 8 oder 9Jahren.
Die Batterie war anschließend nicht mehr als solche zuerkennen (Typ,etc.).
Nur bei Systemen, deren Elektroden mit dem Luftsauerstoff
oder einem anderen freigesetzten Medium heftig reagieren
wäre sowas möglich z.B. Bleiakkus, NiCd und NIMH zählen
dazu sicher nicht.
Der Unfall ereignete sich an einer Autobatterie für ein Diesel-Fahrzeug.
eher unmöglich? Es ist möglich.
Ich weis, aus Unfallberichten, mindestens von 2 explodierten
Batterien!
Einens der Opfer ist nun Blind, jetzt seit 8 oder 9Jahren.
Die Batterie war anschließend nicht mehr als solche zuerkennen
(Typ,etc.).
Allerdings hat das nichts mit der normalen Akku-Chemie mehr zu tun, sondern mit unsachgemässer Handhabung.
Normalerweise ist es unmöglich, dass dir die ganze Säure ins gesicht spritzt, wenn der Akku im Motorraum explodiert.
Meist passiert das beim Laden mit einem Ladegerät. Beim Überladen entsteht Knallgas. Wenn man nun die Ladekabel, bei eingeschaltetem Ladegerät, abklemmt gibt es meist einen kleinen Funken, welcher zur Zündung des Knallgases führt.
ich vermute das ein Kondensator als Batterieersatz einen
großen Vorteil hätte denn Kondensatoren sind eben
leichtgewichtig also nicht so schwer wie die bekannten
AutoBatterien.
Grundsätzlich besteht eigentlich kein Unterschied zwischen einem Akkumulator und einem Kondensator.
Beide speichern Ladung und geben sie wieder ab.
Allerdings bleibt beim Akku die Spannung über längere Zeit konstannt, beim Kondensator ist sie proportional zur Ladung was das Ganze komplizierter macht. Da man zusätzlich Elektronik benötigt um die Spannung konstant zu halten, wird der Wirkungsgrad verschlechtert.
Desweiteren gibt es für Akkus zwei wichtige Kennwerte:
Ah/kg
und
Ah/Liter
Diese sind je nach Prinzip sehr unterschiedlich.
Leicht ist nicht alles, was nützt es dir, wenn dein Speicher nicht mehr im Fahrzeug platz findet, obwohl er leicht ist ??
So gesehen wäre Wasserstoff noch am sichersten: er ist so
leicht, dass er sich in Sekunden nach oben verflüchtigt, im
Gegensatz zu Benzin. In einem Tunnel allerdings… aber das
führt zu weit.
Beim Brennstoffzellen-Zafira sind entsprechende Tests durchgeführt worden. Auch im Tunnel. Es ist nicht gelungen, ein zündfähiges Gemisch zu erzeugen.
Aber Kondensatoren könnten so eine Elektrische Energie wie
Batterien nach Deiner Antwort niemals speichern auch wenn sie
riesige aufgerollte Fußballfeldergroße Flächen aufweisen.
Ich habe das in meiner Schulzeit mal spasseshalber durchgerechnet. Ein 250 l großer Folienkondensator reicht prinzipiell für einige 100 km.
Problem dabei: Die „Folie“ muß ca. 80 mm stark sein, um die nötige Durchschlagfestigkeit zu erreichen, denn um soviel Energie hineinzupacken, muß man ihn mit über 1 MV aufladen - was leider völlig impraktikabel ist.
Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Fahrzeugen ist ein
wichtiges Ziel der Automobilindustrie. Alternative
Fahrzeugkonzepte basieren häufig auf Hybridantrieben mit
Elektromotor
Hochleistungskondensatoren für Hybridfahrzeuge dienen als
Energiespeicher unter der Ausnutzung von Bremsenergie.
wer weiss welche Kapazität (Ah) dabei gespeichert werden und
wie man die Brand Explosionsgefahr von Kondensatoren eindämmt?
Schau mal bei http://www.epcos.de/ nach „Ultracapacitors“. Dort ist z.B. einer mit 5000F (ja, 5kF!) bei 2,5V.
eher unmöglich? Es ist möglich.
Ich weis, aus Unfallberichten, mindestens von 2 explodierten
Batterien!
Einens der Opfer ist nun Blind, jetzt seit 8 oder 9Jahren.
Die Batterie war anschließend nicht mehr als solche zuerkennen
(Typ,etc.).
Allerdings hat das nichts mit der normalen Akku-Chemie
mehr zu tun, sondern mit unsachgemässer Handhabung.
Soweit ich noch weis, ist der parallel geschaltete Pb-Akku hochgegagen, bei anschließen der Masseverbindung.
Warum der Akku hochging lies sich nicht eindeutig klären!
Nach dem Unfallbericht, ist unsachgemäße Handhabung beim Herstellen der Verbindung auszuschließen!
Normalerweise ist es unmöglich, dass dir die ganze Säure ins
gesicht spritzt, wenn der Akku im Motorraum explodiert.
Meist passiert das beim Laden mit einem Ladegerät.
Bei sogenannten „Schnelladern“.
Ja, dann mit Sicherheit.
Beim
Überladen entsteht Knallgas. Wenn man nun die Ladekabel, bei
eingeschaltetem Ladegerät, abklemmt gibt es meist einen
kleinen Funken, welcher zur Zündung des Knallgases führt.
eher unmöglich? Es ist möglich.
Ich weis, aus Unfallberichten, mindestens von 2 explodierten
Batterien!
Einens der Opfer ist nun Blind, jetzt seit 8 oder 9Jahren.
Die Batterie war anschließend nicht mehr als solche zuerkennen
(Typ,etc.).
Waren wohl Blei-Akkus ???
Hast Du ein anderen Batterie-Typ im KFZ?
Hmm, du hast nichts von KFZ geschrieben !!
Also ich kenne noch jede Menge andere Anwendungen für Akkus.
Allerdings hat das nichts mit der normalen Akku-Chemie
mehr zu tun, sondern mit unsachgemässer Handhabung.
Soweit ich noch weis, ist der parallel geschaltete Pb-Akku
hochgegagen, bei anschließen der Masseverbindung.
Also da wurden 2 Akkus paralell geschaltet ??
Möglichste mit unterschiedlichen Spannungen oder einer geladen und der andere entladen ???
Also so etwas geht auch noch unter „Unsachgemäss“ !!
Warum der Akku hochging lies sich nicht eindeutig klären!
Nach dem Unfallbericht, ist unsachgemäße Handhabung beim
Herstellen der Verbindung auszuschließen!
Wenn ich mich nicht irre, hatte Peugeot mal eine schlechte Serie von Akkus erwischt. Muss so 15-20 Jahre her sein. Die sind beim Starten explodiert.
Und ich weiss wie explodierte Pb-Akkus ausehen. Die hatten alle gekocht und wurden dann unter Spannung vom Ladegerät getrennt …