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Dümster anzunehmener User

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27.02.2020,
19:27
 

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren (Elektronik)

Ich bin ein elektrischer DAU.
Hat mich nicht daran gehindert eine 3kw Vertikal-Winkraftanlage anzuschaffen und diese ohne Umweg über eine Batterie direkt an einen 12V Grid tie inverter an zu schliessen.

Die Synchronmaschine hat bei unterschiedlichen Umdrehungen unterschiedliche Spannungen, und bei Windböhen kurzfristig sehr hohe Ströme also bei Maximal Leistung ca. 60V bei 60A.

Ich möchte nun diese Leistungs-Spitzen glätten in dem ich mir Superkondensator en eine Puffer-Batterie daran Bastle, hab aber keine Knete um mir vorher einen Experimentierkasten zu kaufen.

Deshalb Frage ich euch. Wie Reagiert so eine Superkondensator Modul auf unter und überspannungen. Ich möchte da was mit ~13V die etwa 1500F bis 3000F haben anbauen. könnte mit aber vorstellen das das knallen könnte womit den vermutlich alles kaputt wäre.

Was haltet ihr von meinem Plan funktioniert das mir Windkraft. Oder ist das ne saudumme Idee.

Hartwig(R)

01.03.2020,
19:30

@ simi7

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» » » Jetz kommt meine geniale Idee :-D
» » » Einen Motor-Generator Verbund mit Schwungmasse dazu schalten. So geht
» » die
» » » Überschuss-Energie nicht verloren.
» » Sel hatte doch schon den richtigen Ansatz: Mit guten Widerständen läßt
» sich
» » die elektrische Energie fast ohne Verluste in Wärme umwandeln. Die dann
» gut
» » isoliert speichern und zeitnah per Wärmepumpe die Energie zurückwandeln.
» » Sozusagen ein thermisches Pumpspeicherkraftwerk ;-)
»
» Heute ist ein guter Tag, mir gehen die Ideen nicht aus.;-) :-D
» Ein Federspeicher in der Nabe des Windrades würde wohl Böen am effektivsten
» nutzen.
auch nicht schlecht, man hat dann bei Windstille einen netten Ventilator :-D ,
vielleicht wäre ja auch die Wasserelektrolyse eine Möglichkeit, mit Wasserstoff kann man ja auch einiges anfangen. Uns könnte wohl noch einiges einfallen. Aber keine Lösung wäre so einfach wie der Austausch (oder Ergänzung?) des 12V-Konverters gegen (mit) einem Konverter mit 60V oder 90V Eingangsspannung. Letztlich ist aber eine sinnvolle Entscheidung nur möglich, wenn man den Arbeitsbereich des Konverters an die lokalen Windverhältnisse anpasst. Oder anders herum: Wie hoch wäre die jährliche durch die Windböen bewirkte Energiegewinn? Da wären wir wieder bei der Frage von Ralf - man muß ja als Bastler nicht wirtschaftlich arbeiten, allerdings würde ich gerne verstehen, wie meine Bastelei funktioniert und ob etwas dabei herauskommt. Sonst könnte es Kunst sein ;-)
Grüße
Hartwig

simi7(R)

D Südbrandenburg,
01.03.2020,
16:42
(editiert von simi7
am 01.03.2020 um 16:42)


@ Hartwig

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» » Jetz kommt meine geniale Idee :-D
» » Einen Motor-Generator Verbund mit Schwungmasse dazu schalten. So geht
» die
» » Überschuss-Energie nicht verloren.
» Sel hatte doch schon den richtigen Ansatz: Mit guten Widerständen läßt sich
» die elektrische Energie fast ohne Verluste in Wärme umwandeln. Die dann gut
» isoliert speichern und zeitnah per Wärmepumpe die Energie zurückwandeln.
» Sozusagen ein thermisches Pumpspeicherkraftwerk ;-)

Heute ist ein guter Tag, mir gehen die Ideen nicht aus.;-) :-D
Ein Federspeicher in der Nabe des Windrades würde wohl Böen am effektivsten nutzen.

Hartwig(R)

01.03.2020,
13:51

@ simi7

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» » Wie wäre es diese zusätzliche, sehr kurzzeitige, demnach also auch nix
» » bringende Zusatzenergie in fette Hochlastwiderstände abzuleiten? Am
» » Batteriezustand ändert sich nichts in der einen Minute mit viel Strom.
» Aber
» » wenn die Energie in Widerstände fließt, wird das Windrad belastet
» » (=gebremst) und der Rest der Energie in den Widerständen in Wärme
» » umgewandelt.
» »
» » Oder anders. Ab einem om durch die Kabel öffnet ein Relais oder Mosfet,
» » welcher Zusatzwiderstände im Kabel kurzgeschlössen hat. Widerstand wirkt
» » dann als Strombegrenzung.
» »
» » Außerdem, wie jagst du durch eine volle Bleibatterie 60A Ladestrom?
» »
» » LG Sel
»
» Jetz kommt meine geniale Idee :-D
» Einen Motor-Generator Verbund mit Schwungmasse dazu schalten. So geht die
» Überschuss-Energie nicht verloren.
Sel hatte doch schon den richtigen Ansatz: Mit guten Widerständen läßt sich die elektrische Energie fast ohne Verluste in Wärme umwandeln. Die dann gut isoliert speichern und zeitnah per Wärmepumpe die Energie zurückwandeln. Sozusagen ein thermisches Pumpspeicherkraftwerk ;-)

simi7(R)

D Südbrandenburg,
01.03.2020,
11:41

@ Sel

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» Wie wäre es diese zusätzliche, sehr kurzzeitige, demnach also auch nix
» bringende Zusatzenergie in fette Hochlastwiderstände abzuleiten? Am
» Batteriezustand ändert sich nichts in der einen Minute mit viel Strom. Aber
» wenn die Energie in Widerstände fließt, wird das Windrad belastet
» (=gebremst) und der Rest der Energie in den Widerständen in Wärme
» umgewandelt.
»
» Oder anders. Ab einem om durch die Kabel öffnet ein Relais oder Mosfet,
» welcher Zusatzwiderstände im Kabel kurzgeschlössen hat. Widerstand wirkt
» dann als Strombegrenzung.
»
» Außerdem, wie jagst du durch eine volle Bleibatterie 60A Ladestrom?
»
» LG Sel

Jetz kommt meine geniale Idee :-D
Einen Motor-Generator Verbund mit Schwungmasse dazu schalten. So geht die Überschuss-Energie nicht verloren.
(Man könnte natürlich auch an die Flügelspitzen Bleigewichte dranbasteln, das ist eines Elektronikers zwar nicht würdig, zeigt aber deutlich, wie sinnlos das ganze ist)

olit(R)

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Berlin,
01.03.2020,
11:39

@ Sel

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

»
» Außerdem, wie jagst du durch eine volle Bleibatterie 60A Ladestrom?
»
» LG Sel

Es gibt doch garkeine Batterie.

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
29.02.2020,
13:33
(editiert von Sel
am 29.02.2020 um 15:33)


@ Dümster anzunehmener User

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

Wie wäre es diese zusätzliche, sehr kurzzeitige, demnach also auch nix bringende Zusatzenergie in fette Hochlastwiderstände abzuleiten? Am Batteriezustand ändert sich nichts in der einen Minute mit viel Strom. Aber wenn die Energie in Widerstände fließt, wird das Windrad belastet (=gebremst) und der Rest der Energie in den Widerständen in Wärme umgewandelt.

Oder anders. Ab einem om durch die Kabel öffnet ein Relais oder Mosfet, welcher Zusatzwiderstände im Kabel kurzgeschlössen hat. Widerstand wirkt dann als Strombegrenzung.

Außerdem, wie jagst du durch eine volle Bleibatterie 60A Ladestrom?

LG Sel

Dümster anzunehmener User

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29.02.2020,
09:25

@ matzi682015

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

»
» Und wenn jetzt 1 Woche kein Wind ist, dann sollen die MegaElkos die ganze
» Woche Ladung speichern?? Mir ist so, dass der Bleiakkku da günstiger und
» robuster und langlebiger ist.

Ist vermutlich so wie du sagst..

Insbesondere da Supercaps, wie erörtert wurde, keine überspannungen aus Windkraft vertragen und somit dann eben noch einen dieser ominösen Push-Pull Gegentaktflusswandler vorgeschaltet werden müsste

Aber das ist eine ziemlich langweilige Lösung nur eine Blei Batterie dran zu hängen.

- > Wäre es nicht möglich noch eine Solarzellenverbund zum Spannungserhalt mit dran zu hängen. So würde die Spannung der Supercaps aus zwei Quellen gespeist.

matzi682015(R)

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Aachen,
28.02.2020,
23:46
(editiert von matzi682015
am 28.02.2020 um 23:48)


@ Dümster anzunehmener User

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» »
» » Aber wieso Ladestrom von 60A?
»
» Wie schneller die Synchronmaschine dreht um so mehr Strom.
» Laut Herstellerangaben liefert das Teil im idealfall bei maximal Drehung
» 60v und erzeugt dabei etwas 3,6 kW Leistung das sind den also ca. 60A.
» Das ganze geht dann noch durch einen Dreiphasengleichrichter den ich eben
» direkt in einen netzgebunden Wechselrichter gestöpselt habe.

Und wenn jetzt 1 Woche kein Wind ist, dann sollen die MegaElkos die ganze Woche Ladung speichern?? Mir ist so, dass der Bleiakkku da günstiger und robuster und langlebiger ist.

--
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Dümster anzunehmener User

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28.02.2020,
20:54

@ Strippenzieher

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

»
» » -Wie reagieren Supercaps auf überspannungen?
» vermutlich tötlich

Womit ich dann wieder bei den ominösen Push-Pull Gegentaktflusswandler währen

Dümster anzunehmener User

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28.02.2020,
20:45

@ matzi682015

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

»
» Aber wieso Ladestrom von 60A?

Wie schneller die Synchronmaschine dreht um so mehr Strom.
Laut Herstellerangaben liefert das Teil im idealfall bei maximal Drehung 60v und erzeugt dabei etwas 3,6 kW Leistung das sind den also ca. 60A.
Das ganze geht dann noch durch einen Dreiphasengleichrichter den ich eben direkt in einen netzgebunden Wechselrichter gestöpselt habe.
Wenn ich jetzt das ganze in ein MPPT Laderegler einstecken sind das je nach Wirkungsgrad nach wie vor 50 bis 57 A die dann in die Batterie fliessen.

Kendiman(R)

28.02.2020,
18:56

@ Dümster anzunehmener User

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» - Was ist ein Balancer?

https://www.elektroniknet.de/elektronik/e-mechanik-passive/leckstroeme-machen-schaltungsmassnahmen-erforderlich-145530-Seite-3.html

Strippenzieher(R)

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D-14806,
28.02.2020,
18:20

@ Dümster anzunehmener User

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» -Naja wenn ich ein Bleiakku (oder auch einen LitiumAkku) nehmen der dann
» hunderte von lade und entlade Zyklen an einem Tag durchläuft
Nehmen wir mal eine "mittlere" "Benziner-Start/Stopp-Batterie" 12V 60Ah
dann wäre ein Zyklus: 60Ah (z.B 6A * 10h) aufladen und 60Ah vollständig entladen.
Da aber deine Windböen wohl kürzer als 1 min sein werden, wäre ein Ladevorgang je Windböe nur ein kleiner Bruchteil eines Zyklus'.

» -Ich hab keine Ahnung von Innenwiederständen von Kondensatoren, dachte aber
» wenn ich zwei Fünfer Serien in Reihe schalte geht das.
zwei Fünfer Serien parallel (Reihe=Serie)
Reihenschaltung von n gleichen Kondensatoren ergibt eine Gesamtkapazität von C/n, sagt das Lehrbuch für Strippenzieher.
» - Was ist ein Balancer?
frage deine Suchmaschine
» -Wie reagieren Supercaps auf überspannungen?
vermutlich tötlich

matzi682015(R)

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Aachen,
28.02.2020,
17:27

@ Dümster anzunehmener User

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» »
» » Wäre nicht ein robuster Bleiakku als Puffer am besten? Preislich auch?
»
» Nicht bei Ladeströmen von 60A kommt nur ein litium polimer oder Litium
» eisenoxid akku in frage

Aber wieso Ladestrom von 60A?

--
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Dümster anzunehmener User

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28.02.2020,
17:23

@ cmyk61

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» Hey, gute Idee,
»
» ABER: wann tritt die Amortisation ein?
»
» Gruß
» Ralf
»
Hallo Ralf

Ist mehr so ein Hobby. Muss nicht zwangsweise Amortisiert werden.

Dümster anzunehmener User

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28.02.2020,
17:12

@ Strippenzieher

Stromnetz Stabilisierung mit Superkondensatoren

» » »
»
» übrigens:
» Der 3000F-Kondensator hat aber nur 2,7V, also 5 in Reihe schalten +
» Balancer erforderlich (?) . Die Kapazität fünftelt sich dann. Der
» Innenwiderstand verfünffacht sich.

Endlich mal jemand der tatsächlich Fragen beantwortet und nicht einfach nur sinnlose Kommentare schreibt.
https://www.energate-messenger.de/news/186560/rentschler-bedarf-an-superkondensatoren-im-stromnetz-steigt-


Also :

-Naja wenn ich ein Bleiakku (oder auch einen LitiumAkku) nehmen der dann hunderte von lade und entlade Zyklen an einem Tag durchläuft ist der allerspätestens nach einem halben Jahr ein Fall für den Müll. Supercaps haben hier eine Zyklenfestigkeit 10'000'000 durchläufen und mehr.

-Ich hab keine Ahnung von Innenwiederständen von Kondensatoren, dachte aber wenn ich zwei Fünfer Serien in Reihe schalte geht das.

- Was ist ein Balancer?

-Wie reagieren Supercaps auf überspannungen?