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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Rekuperation Ultracaps oder Akku


Autor: Bernd Hubert (masterz)
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Hallo an Alle.

Im Rahmen einer Arbeit, entwerfe ich eine Rekuperationsanlage für ein 
Elektroauto.

Nun bin ich an einen Punkt angelagt, wo ich zu wenig Erfahrung habe und 
weise Ratschläge benötige.

Die Batteriespannung (Lipos) beträgt 600V Leerlauf und 525V 
Nennspannung.
Ich habe ausgerechnet das beim Bremsen ca. 30A  für jeweils einen 2Sek 
Bremsvorgang rekuperiert werden kann. Das soll als gegeben angenommen 
werden.

Nun die Frage:

Methode1: es kommt eine DC/DC-Wandler zum einsatz der die Spannung auf 
60V runterwandelt (Spartrafo) und die Energie wird in Ultracaps 
gespeichert.
Vorteil: Ultracaps haben weitaus mehr LAde/Entladezyklen als Lipos.
Nachteil: Da das automitiv tauglich werden soll wird nur ein 5kW 
DC/DC-Wandler eingesetzt, d.h. gerade mal 10A kann rekuperiert werden 
der rest geht durch die Hydraulische Bremse verloren.

Methode2: In Akkus rekuperieren. D.h. ein Hochsetzsteller wandelt die 
aktuelle Zwischenkreisspannung auf 600V um und lädt direkt die Akkus
Vorteil: Der komplette Strom kann rekuperiert werden(die Akkus halten 
das aus laut Datenblatt)
Nachteil: Sehr viele Ladezyklen!

Nun die Frage: Ich tendiere eher zur Methode 2, da in fast allen 
Internetseiten steht, dass in Akkus rekuperiert wird. Was mich 
misstrauisch macht, sind die kurzen Ladezyklen die die Akkus dadurch 
erhalten. Wirkt sich das irgendwie auf die Akkus aus? Kürzere 
Lebensdauer?
Da E-Auto ist nur ein Projekt, d.h. die Akkus sollen max 1Jahr in 
Betrieb sein.

Nun dann.. ich hoffe das der ein oder andere ein paar Ratschläge liefern 
kann.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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> Rekuperation Ultracaps oder Akku

In diesem Fall: Akku.

Autor: Düsendieb (Gast)
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würde zu Kondensatoren tendieren. Die vielen Ladezyklen töten die Akkus


Axel

Autor: Bernd Hubert (masterz)
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@ Andrew Taylor
Und was ist mit den Ladezyklen des Akkus?

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Bernd Hubert schrieb:
> @ Andrew Taylor
> Und was ist mit den Ladezyklen des Akkus?

Guckst Du Deine Aussage:

"Da E-Auto ist nur ein Projekt, d.h. die Akkus sollen max 1Jahr in
Betrieb sein."

Autor: MaWin (Gast)
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Sagen wir mal so:
Was sich besser eignet und letztendlich billiger ist,
ist derzeit die Forschungsarbeit der Automobilkonzerne.

Wie viel kurzzeitges wiederholtes aufladen des gerade
entladenen wirklich auf die Lebensdauer der Akkus geht,
ist unklar und ändert sich wohl auch von Akkumodell zu
Akkumodell. Und die Versprechen der Ultracaps konnten
die auch nicht ganz halten. Man wird also hinterher
wissen, was besser war.

Wenn soweiso eine zweite Schaltung gebaut werden muss,
kann man sich aussuchen, ob man die für Akkus oder
Ultracaps konzipiert. Auf jeden Fall muss die
Kapazität reichen, um die Bewegungsenergie deas Autos
aufzufangen.

Klar ist, daß man bis zur vollen Motorleistung
rekuperien sollte, erst wenn der Motor nicht mehr
reicht, sollte eine hydraulische Bremse den Rest
in Wärme verwandeln. Dann ist Stadtverkehr plötzlich
genau so effektiv, wie Landstrasse.

Autor: Axel (Gast)
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Also ob man die kurzen Ladestösse bei den Akkus als komplette Ladezyklen 
zählen kann, würde ich mal bezweifeln.

Noch dazu, wenn das "nur" ein Jahr halten soll.

Aber das dürften die Akkuhersteller besser wissen.

Allerdings muss man das dann gegen das Zusatzgewicht/Platz für die 
Kondensatoren sehen. Wobei die Kondensatoren natürlich grundsätzlich die 
hohen Ströme etwas puffern können und somit generell die Lebensdauer der 
Akkus erhöhen.

Gruss
Axel

Autor: Bernd Hubert (masterz)
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Bei den Ultracaps kommt auf jedenfall nur durch die Caps ein 
Zusatzgewicht von ca. 5Kg hinzu.
Deshalb tendiere ich eher zu der 2ten Methode.
Allerding befürchte ich das die Akkus in der 2ten Methode nichteinmal 
ein Jahr mitmachen, was bei den aktuellen Akkupreisen eine sehr hohe 
Rolle spielt, da mehrere zusatzakkuspacks nicht im Budget sind und das 
Projekt dadurch gefährdet wäre.
Ich meine man ließt das die Hybridautos auch in Akkus rekuperieren und 
die sind sollen ja für die Serie tauglich sein?!
Ultracaps werden meines Wissens nur in LKWs bzw. Bussen eingesetzt.

Autor: Andrew Taylor (marsufant)
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Bernd Hubert schrieb:
> Deshalb tendiere ich eher zu der 2ten Methode.
>


Ja, dann mach das doch.

> Allerding befürchte ich das die Akkus in der 2ten Methode nichteinmal
>
> ein Jahr mitmachen,



Grundlose Befürchtung, ein Jahr geht das mit einem Akkusatz. Sogar 
länger

Autor: bensch (Gast)
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> Ich meine man ließt das die Hybridautos auch in Akkus rekuperieren und
die sind sollen ja für die Serie tauglich sein?!

Das tun ja mittlerweile sogar "normale" Autos ohne Hybridantrieb.

Für die Lebensdauer des Akkus ist es relativ egal, ob er ge- oder 
entladen wird. Die Zahl der Ladevorgänge (das sind ja keine Zyklen) 
dürfte allemal deutlich unter der Zahl der Ladevorgänge liegen.

Autor: MaWin (Gast)
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> Die Zahl der Ladevorgänge (das sind ja keine Zyklen)
> dürfte allemal deutlich unter der Zahl der Ladevorgänge liegen.

Der Satz erschliesst sich mir nicht ganz...

Autor: bensch (Gast)
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> Die Zahl der Ladevorgänge (das sind ja keine Zyklen)
> dürfte allemal deutlich unter der Zahl der Ladevorgänge liegen.

Der Satz erschliesst sich mir nicht ganz...

Haste Recht, es sollte heissen:

Die Zahl der Ladevorgänge (das sind ja keine Zyklen)
dürfte allemal deutlich unter der Zahl der Entladevorgänge liegen.

(anders ausgedrückt: ich spiele wesentlich öfter mit dem Gaspedal als 
dem Bremspedal)

Autor: Bernd Hubert (masterz)
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Was mir gerade eingefallen ist:

Bei Methode 2 benötigt man keinen Hochsetzsteller, da CC CV die 
Lademethode der Lipos ist.
D.h. wenn ich über meinem Wechselrichter konstant 10A rekup. einstelle, 
dann benötige ich keine zusätzliche Hardware.

Problem: Wenn der Motor abbremst, dann hab ich laut meinen Fahrdaten im 
Schnitt eine Bremsdauer von 2Sek.
Dabei fällt ja der Strom von z.b. 10A auf schließlich 0A ab (dann wird 
die Batterie wieder entladen durchs gasgeben).
D.h. muss ich ein zusätzlichen Stromregler einbauen um die CC 
Lademethode einzuhalten oder kann ich direkt in die Akkus rekuperieren?
Da das Testauto nur ebene Strecken fährt tritt der Fall nicht ein, das 
der Akku überladen wird, und deshalb fällt die Spannungsüberwachung 
(Entladeschlussspannung wir im Betrieb durch Rekup nie erreicht) 
schonmal weg :)

Autor: bensch (Gast)
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> Da das Testauto nur ebene Strecken fährt tritt der Fall nicht ein, das
der Akku überladen wird,

Da ja die rückgewonnene Energie vorher dem Akku entnommen wurde, kann 
eine Überladung allenfalls auftreten, wenn man mit proppevollem Akku von 
einem Alpenpass ins Tal fährt- relativ unwahrscheinlich....

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