Super Caps, Ultra Kondensatoren

[rubin-alt]

Zitat von Sinclair

...
Ich habe bei meinem Fahrzeug einige sec nach dem Starten auch im Leerlauf 14V, so dass ich an der sofortigen Batterienachladung nicht zweifele. Der SuperCap wird damit stets sofort von der hochlaufenden Lima nachgeladen und nicht von der Batterie. Wenn die Maschine nur 30 sec läuft, ist diese Nachladung erledigt. SO häufig startet man bestimmt nicht hintereinander weg (es sei denn, als morgentlicher Zeitungsausträger im 7er ).

Dann schnapp dir mal ein Voltmeter und eine Uhr mit Sekundenzeiger.
Du darfst dann mal sehen, wann dein Cap auf die Idee kommen sollte, sobald der Anlasser draussen ist auf die LiMa zu warten. Denn bis diese genug Saft liefert hat er sich schon längst von der Batterie versorgt.

Und macht alle bitte nicht den Fehler zu glauben es wird erst der Cap leergesaugt und dann die Batterie. Denn das haut nämlich physikalisch gar nicht hin. Denn das hat was mit der Spannung und Innenwiderständen zu tun. Er gibt klar zuerst die Ladung ab (logischerweise) - aber nicht komplett und die Batterie hilft nach (=zeitgleich).
Geht der Anlasser raus, saugt der Cap sich voll -> Batterie erholt sich und gibt dem Cap noch mehr. Haben sich beide beruhigt (= Ebbe und Flut), dann schiebt erst später die LiMa Saft hinterher ...

Technisch würden sicherlich 3x 25F mehr helfen als 1x 100F

[amnat]

Nehmen wir also 'mal einen - nicht ganz billigen - Klotz von 50 - 100 F.
Am langsam drehenden Anlasser würden im Mittel überschägig
I = 100 F * (12,65 V - 9 V) / 1,5 s = 100 As/V * 3,65 V / 1,5 s = 243 A fließen können.
Das wäre viel zu wenig!

Ein solcher Klotz hätte voll ja auch insgesamt nur eine Ladung von Q = C * U = 100 F * 12 V = 0,3 Ah

[The Stig]

Zitat von Rolfi

amnat, Blacki

richtig, mein Denkfehler, habe amnat per U2U geantwortet.

Damit sind meine Fragen beantwortet, ich denke man kann den thread schliessen.

Gruss an alle, Rolf

Schliessen?
Wieso das denn?

Da geht mal ein Thread nicht OT, und ist zudem noch sehr informativ, den lassen wir mal schön offen!

[Sinclair]

Zitat von rubin

Dann schnapp dir mal ein Voltmeter und eine Uhr mit Sekundenzeiger.
Du darfst dann mal sehen, wann dein Cap auf die Idee kommen sollte, sobald der Anlasser draussen ist auf die LiMa zu warten. Denn bis diese genug Saft liefert hat er sich schon längst von der Batterie versorgt.

Und macht alle bitte nicht den Fehler zu glauben es wird erst der Cap leergesaugt und dann die Batterie. Denn das haut nämlich physikalisch gar nicht hin. Denn das hat was mit der Spannung und Innenwiderständen zu tun. Er gibt klar zuerst die Ladung ab (logischerweise) - aber nicht komplett und die Batterie hilft nach (=zeitgleich).
Geht der Anlasser raus, saugt der Cap sich voll -> Batterie erholt sich und gibt dem Cap noch mehr. Haben sich beide beruhigt (= Ebbe und Flut), dann schiebt erst später die LiMa Saft hinterher ...

Technisch würden sicherlich 3x 25F mehr helfen als 1x 100F

ich denke, wir liegen nicht weit auseinander;
mir ging es darum, zu erläutern, dass die SuperCap-Nachladung kurz nach dem Start kein Thema sein sollte: egal, wie in Abhängigkeit der Innenwiderstände die Batterie und die Lima sich die Nachladung aufteilen:
die absolute Ah-Zahl der Cap-Nachladung ist so gering, dass die Nachladung, selbst wenn die Batterie in Vorleistung geht, im knappen min-Bereich erledigt ist, und der Batterie ihr Ladungsdefizit sehr schnell ausgeglichen wird.

Allerdings, Rubin, Stelle Dir mal eine Batterie mit 0,1 Ohm Innenwiderstand vor (also eine recht schlappe). Beim 1,5sec-Startvorgang, der aus dem Cap einen 100A-Strom rauszieht, kann die Batterie nur im 20A-Bereich mitmachen, also praktisch nicht viel (und alleine zum Starten allemal unzureichend). Nach dem Startvorgang, wenn der Cap auf vielleicht 9V runter ist, bleibt deren Nachladung in dieser kleinen Größenordnung erhalten und der Nachladevorgang würde etwa 5 sec dauern. In der Zeit wird die Lima schon mithelfen. Bei dieser grenzwertigen Zahlenlage wäre der SuperCap sicherlich Starthilfe-rettend.

Bzgl. der Granulariät der seriell/parallel zu schaltenden Caps:
da sie offenbar auf Grundzellen mit 2,5V max. Spannung basieren, ist in der Tat eine Zielkapazität im ~50-100 F Bereich bei möglichst geringem Innenwiderstand (10mOhm ?) und Bauvolumen zusammenzubauen; da kann man auch im Hinblick auf minimalen Innenwiderstand optimieren.

[rubin-alt]

Ich spür was du denkst, aber um es dennoch anzuführen: Die LiMa braucht min. 10, wenn nicht sogar 15 Sekunden bis sie genug Strom liefert um die Batterie (Cap zuerst) zu laden. Der Wagen frißt nämlich auch sehr viel Saft und zuerst muss erst mal dafür genügend Strom vorhanden sein, bis sich das Stromnetz mit der zugehörigen Spannung bis nach hinten aufgebaut hat.

[Sinclair]

Zitat von rubin

Ich spür was du denkst, aber um es dennoch anzuführen: Die LiMa braucht min. 10, wenn nicht sogar 15 Sekunden bis sie genug Strom liefert um die Batterie (Cap zuerst) zu laden. Der Wagen frißt nämlich auch sehr viel Saft und zuerst muss erst mal dafür genügend Strom vorhanden sein, bis sich das Stromnetz mit der zugehörigen Spannung bis nach hinten aufgebaut hat.

es sind im Startmoment nur im Zündungskreislauf bereits 20-30A, daher hatte ich auch keine schlechtere Batterie als mit 0,1Ohm Innenwiderstand annehmen wollen, weil sonst die Batterie nicht mal den Zündungsbedarf decken würde, ohne unter 9V zu gehen.

Der SuperCap ist also in dem Innenwiderstandsbereich oder Ladezustandsbereich sehr hilfreich, wo die nicht so potente Batterie zwar noch den Zündungstrom decken kann, aber nicht mehr den Anlasserstrom (also ein Strombereich von ~1:5 immerhin);
in diesen Grenzen sollte das SuperCap-Konzept zusätzlich hilfreich sein.

[allesschrauber]

In Elektrik Grundlagen haste aber nicht gut aufgepasst...
Wie bitte soll sich der Cap auf 9V entladen während die Batterie weithin 12V hat wenn beide parallel hängen mit nem Stück Leitung dazwischen?

Und dann wieder in Ruhe nachladen? HÄ? Das geht nicht.

Und ermittel mal den innenwiderstand einer Starterbatterie und eines handelsüblichen Powercaps. Dann wirste sehn das die einen sehr kleinen Wert haben der nicht sehr weit auseinander liegt.

Wenn du den Cap belastest, dann sackt er im Millisekundenbereich zusammen und stabilisiert den ersten Spitzenstrom, den der anlasser zum anlaufen benötigt. Aber sogut wie zeitgleich fließt danach auch ein ebenso großer Strom von der Batterie zum Powercap um diesen nachzuladen.
der Strom ist nunmal an allen stellen gleich, da beide parallel hängen und immer bestrebt sind auf einem Spannungsniveau zu bleiben. Da könnteste auch 10.000F einbauen.

Wenn deine Batterie vom Anlassen in die Knie geht, tut sies vom Ladestrom des Powercaps dann auch.

[knuffel]

Zitat von Sinclair

in diesen Grenzen sollte das SuperCap-Konzept zusätzlich hilfreich sein.

Hmm...

Eventuell doch eine zweite Batterie....?

Gruß
Knuffel o.S.

[Sinclair]

Zitat von allesschrauber

In Elektrik Grundlagen haste aber nicht gut aufgepasst...
Wie bitte soll sich der Cap auf 9V entladen während die Batterie weithin 12V hat wenn beide parallel hängen mit nem Stück Leitung dazwischen?

Und dann wieder in Ruhe nachladen? HÄ? Das geht nicht.

Und ermittel mal den innenwiderstand einer Starterbatterie und eines handelsüblichen Powercaps. Dann wirste sehn das die einen sehr kleinen Wert haben der nicht sehr weit auseinander liegt.

Wenn du den Cap belastest, dann sackt er im Millisekundenbereich zusammen und stabilisiert den ersten Spitzenstrom, den der anlasser zum anlaufen benötigt. Aber sogut wie zeitgleich fließt danach auch ein ebenso großer Strom von der Batterie zum Powercap um diesen nachzuladen.
der Strom ist nunmal an allen stellen gleich, da beide parallel hängen und immer bestrebt sind auf einem Spannungsniveau zu bleiben. Da könnteste auch 10.000F einbauen.

oh je,

wir gehen im hier interessanten Bereich doch von einer bereits schlechten Batterie aus; und die bricht natürlich mit dem Cap zusammen auf die 9V runter (weil sie eben nicht mehr 10mOhm Innenwiderstand hat, sondern mehr). Wenn sie die 12V hielte, bräuchten wir nicht zu diskutieren, dann wäre alles in Butter und der 7er schon an der nächsten Ecke.

Die Ströme aus dem Cap und der Batterie sind eben im Anlaßzeitraum bei verschiedenen Innenwiderständen beider Komponenten bei äußerer Spannungsparallelschaltung eben nicht gleich !

[Sinclair]

Zitat von amnat

Nehmen wir also 'mal einen - nicht ganz billigen - Klotz von 50 - 100 F.
Am langsam drehenden Anlasser würden im Mittel überschägig
I = 100 F * (12,65 V - 9 V) / 1,5 s = 100 As/V * 3,65 V / 1,5 s = 243 A fließen können.
Das wäre viel zu wenig!

Ein solcher Klotz hätte voll ja auch insgesamt nur eine Ladung von Q = C * U = 100 F * 12 V = 0,3 Ah

korrekt gerechnet,
aber wieso reichen Dir 243A nicht ?
10V*243A sind ~2,5 KW !
Wieviel KW verbraucht denn Dein Anlasser ?