Superkapacitatorer istället för batterier i bilar etc?

[Humle]

12V BoostPack. Replaces auto battery. Works great!

Vad tror ni om det? Nackdelar? Fördelarna är ju uppenbarligen många . Vad säger bilbesiktningen?

[malungen]

Kondensatorer alltså?  Sist jag hade koll på det kunde dom inte på långa vägar lagra samma energimängder som ett blybatteri. I bilar används dom såvitt jag vet bara för att utjämna spänningen till ljudanläggningar.

[Micke.R]

Kortsluter du dom så kan det gå fruktansvärt illa.

Hittar man bättre energialternativ så soppas dom ju bara under mattan av "stormakten". Använd oljan som "stormakten" säger åt dig att göra och va en lydig liten medborgare.

[torbjorn]

Ett problem med kondensatorer för energilagring är ju att man inte kan få konstant spänning på det sättet utan spänningen sjunker linjärt med det antal Ah man tar ut. Ska man använda energi lagrad i en kondensator för t ex motordrift så måste man alltså ha en spänningsomvandlare emellan som kan hantera ett mycket brett inspänningsområde. För en given effekt blir det ju frågan om hög spänning och låg ström då kondensatorn är fulladdad, men låg spänning och hög ström då den är urladdad. Och det är den högsta spänningen och högsta strömmen som bestämmer storlek, vikt och kostnad för spänningsomvandlaren, det blir alltså en tämligen dyr och skrymmande pjäs.

För drygt 10 år sedan pratades det mycket om att använda supercaps som buffert för att ta hand om kortvariga strömstötar vid acceleration, motorbromsning osv i elbilar och hybridbilar. Dock visade det sig att fördelarna blev ganska små jämfört med vad kondensatorer och nödvändig kraftelektronik kostar, och i och med att det har kommit fram batterier med bättre egenskaper så minskade kondensatorlösningens fördelar ännu mer. Flera stora kondensatortillverkare (t ex Epcos) hade byggt upp produktionslinjer för att kunna massproducera lämpliga supercaps för elbilsbruk, men eftersom det aldrig blev någon marknad för sådana komponenter så lades produktionen ner omkring 2005-2006.

Den traditionella användningen för supercaps är som ersättare för backupbatteri för t ex små elektronikprylar med en klocka som ska hållas igång även då prylen är strömlös, för det ändamålet har man använt miljontals supercap per år åtminstone de senaste 25 åren.

[fishyerik]

Priset per mängd lagrad energi är väl avskräckande nog i sig? 6 st x 6 USD x 7 SEK = 250:- vilket är mer än vad man behöver betala för bra beg startbatteri.  6 USD/st får man leta efter för begagnade, 36 USD/st är det billigaste jag hittar just nu exklusive frakt, för begagnade.

Ja, visst, energin de har kan hämtas i mycket hög takt, men sen då? Hur många sekunder tog det från 14V till strax över 10V med belysningen på? Lämnar man belysningen på lika många sekunder till kan man inte starta bilen från det packet utan att ladda det.   

Nu hade han visserligen lyckats starta bilen när den stått tre dagar, men ska man lämna en bil med det där startpacket och fjärrcentrallås bör man koppla ur centrallåset  om man vill vara säker (någorlunda) på att kunna starta bilen.

Jag var lite förvånad över hur lite energi han verkade ha i packet när han visade hur snabbt han kunde ladda det, och att det tog slut av en klen lampa en liten stund och borra 6 hål, men efter att ha kollat ebay där en säljare med liknande kondensatorer (3000F) hävdade att man får ut 18,2 watt-timmar ur 6 sådana verkar det stämma rätt bra. Ett 12V startbatteri på 60 Ah har 720 watt-timmar, det är nästan 40 gånger mer.

[Humle]

Ok jaha det var för bra för att vara sant som vanligt .

[JohnA]

Supercaps som ersättare för bilbatteriet är jag skeptisk till (se Torbjörns argument) däremot har jag ibland fantiserat om de skulle kunna fungera bra ihop med frihjul (som i gamla Saab 96) och dynastart i svänghjulet, d.v.s. för kortvariga motoravstängningar och ständiga omstarter av varm motor i syfte att minska tomgångskörning och ineffektiv körning med låg motorbelastning.

Skulle man förresten kunna korta ner tidsförloppet till extremerna och använda supercaps som ett slags elektromagnetiskt svänghjul vid låga varvtal på en fåcylindrig motor? Ett vanligt svänghjul med stor massa saknar i praktiken förluster men det kostar vikt och gör motorn seg om det samtidigt ska ge en bra utjämning av kraftpulserna vid låga varvtal. En elektromagnetisk motsvarighet kan ses som en "elmotor/generator med fasförskjuten rundgång" där man kan styra egenskaperna fritt efter kolvmotorns belastning och varvtal. En helt mekanisk motsvarighet skulle vara ett tungt extra svänghjul med centrifugalkoppling som släpper svänghjulet fritt över ett visst motorvarv.

Grunden till mina funderingar är det faktum att färre cylindrar erbjuder effektivare förbränning och mindre friktionsförluster men det innebär också glesare kraftpulser och ett smalare användbart arbetsområde. En encylindrig motor har stora mekaniska vibrationer om den inte förses med kraftkrävande balansaxlar. En tvåcylindrig fyrtakts radmotor är lika usel den om man inte väljer 180-graders vevaxel men då blir istället gången nästan lika ryckig som den encylindriga maskinen.

Den bästa kompromissen borde vara en tvåcylindrig boxermotor men jämfört med en fyrcylindrig motor har den så klart en stökigare gång vid låga varvtal, något som skulle kunna fixas med extra svänghjul eller kanske då supercaps och elektromagnetisk svänghjulseffekt! Det blir förstås ingen billig motor dessvärre... Men det är ju kul att fantisera!

[torbjorn]

För en sådan mycket kortvarig energilagring kanske man rent av skulle kunna hitta på en elektromagnetisk lösning - jag tänker på exempelvis den gamla hederliga tekniken att lägga ett kortslutet varv runt en del av en järnkärna för att t ex få frånslagsfördröjning i ett relä eller att få en viss fasförskjutning så att en primitiv enfas asynkronmotor (skärmpolmotor) kan starta av sig själv.

[fishyerik]

Spontant känns idén för mig aningen passé att bygga om gammelsaaben för att minska bränsleförbrukningen när man för några dussin tusenlappar kan få en bensinbil som drar under fyra deciliter milen på landsväg. 0,45l/mil bandad och 0,55l/mil stadskörning.

Dessutom svårt för mig att se att man hemma i garaget skulle kunna skapa en ny bättre otto-motorkonstruktion som kan tävla med de stora tillverkarna med i sammanhanget försumbara ekonomiska resurser.   

Siffrorna i första stycket är ju nominella, utan Eco driving, jojo-körning, nyttjande av luftfickor, överpumpande av däck osv.

[krikav]

Kan man få till laddningstolpar som fordonet kan ladda vid utan att sakta ned, under hela området där fordonet ska köras, då kanske det kan vara en bra idé?
Lite som ett alternativ till trådbussar eller elektrifierade tåg.
Man kanske kan komma undan med mindre mängd infrastruktur.

[torbjorn]

Kan man få till laddningstolpar som fordonet kan ladda vid utan att sakta ned, under hela området där fordonet ska köras, då kanske det kan vara en bra idé?
Lite som ett alternativ till trådbussar eller elektrifierade tåg.
Man kanske kan komma undan med mindre mängd infrastruktur.

Och så har vi den lilla haken med folk som oroar sig över elektromagnetiska fält.

Jag hävdar för min del att all praktisk erfarenhet av elbilsdrift visar att laddtider på 8-12 timmar inte är något problem för praktiskt bruk. Det är ändå en ytterst liten del av alla personbilskörningar som sker under sådana förhållanden att det inte finns tillfälle att ladda någon gång under dygnet. Man får väl se det som att bilen behöver en dygnsvila lika väl som föraren. Elbilar med batteri ombord kommer ändå inte att kunna ersätta förbränningsmotordrivna bilar för alla användningsområden, för vissa slags körningar måste andra slags lösningar till.

[fishyerik]

Kan man få till laddningstolpar som fordonet kan ladda vid utan att sakta ned, under hela området där fordonet ska köras, då kanske det kan vara en bra idé?
Lite som ett alternativ till trådbussar eller elektrifierade tåg.
Man kanske kan komma undan med mindre mängd infrastruktur.

Automatiska strömavtagare  funkar inte i praktiken för en så blandad fordonsflotta.

För eldrift från Li-ion-batteri behöver man med dagens teknik ungefär 1 kWh batteri-kapacitet per 10kW man vilja kunna hämta utan att tära på batteriets livslängd. Det innebär att om du vill kunna hämta 70 hästkrafter vill du ha ca 5 kWh batterikapacitet, minst. 4 av dessa kWh kan du hämta utan att tära nämnvärt på batteriets livslängd, vilket ger dig 2-3 mils räckvidd om resan huvudsakligen sker i 70 km/h eller långsammare . Li-ion batterier tål att laddas på 6 minuter, även om det ofta kräver aktiv kylning, och om man har stort batteripaket extrem laddeffekt. Laddstationer med effekt nog att ladda 4kWh på 6 minuter är inte våldsamt dyra, och de har det redan byggts många av i Sverige. 5 kWh Li-ion-batterier kostar ca 17-18 000:- för biltillverkaren i  inköp.

För situationen här i Sverige finns ingen känd teknisk lösning som helt kommer ifrån behovet att ha antingen nära 100kWh (eller mer) batterikapacitet eller räckviddsförlängning genom en bränslemotor. En liten bränslemotor-räckviddsförlängare behöver inte vara ett stort problem, startas den bara när den behövs så skulle behovet av bränsle till våra bilar minska till en bråkdel. I en mindre bränslemotor är det lättare att nyttja betydligt större andel av värmen som utvecklas, när den dessutom är konstruerad för en bestämd belastning behöver den inte vara särskilt tekniskt avancerad för att få (relativt) hög verkningsgrad.

Spillvärmen från fossilbilarna som ofta nämns som argument är ganska löjligt, då man sällan får nytta av mer än några få procent av det. Först ska motorn bli varm, om den inte redan är det, sen ska det vara kallt ute för att värmen ska vara till någon som helst nytta, och fortfarande då, så kan man ha nytta av upp emot 10% av den alstrade värmen under en resa när det är extremt kallt, om bilen mot förmodan är konstruerad så att man kan nyttja så stor andel av värmeförlusterna till annat än att hålla motor och avgasrening fungerande.

Nej, ska man pressa bränslekostnaden jämfört med dagens snåla bilar som börjar få rimliga priser som begagnade, utan att bilen ska kosta miljonbelopp eller göra några som helst avkall på bruksvärdet är det batteribilar med måttliga batteripaket och räckviddsförlängning med effektiv värmeanvändning som gäller.

Med batteribilar med räckviddsförlängning skulle man kunna sänka bränslebehovet så att det skulle bli betydligt lättare att förse det med hållbart framställda biobränslen, laddningsbehovet på vintern när vi har som sämst med el skulle minska med det ökade användningen av räckviddsförlängarna för värmen skull, totalverkningsgraden för framdrift och värme på bränslet för bilar skulle kunna öka från i storleksordningen 20% till över 50%.

[krikav]

Och så har vi den lilla haken med folk som oroar sig över elektromagnetiska fält.

Jo, att det skulle vara politiskt och praktiskt omöjligt i dagsläget tror jag med.
Jag försökte bara lyfta fram en alternativ hypotetisk arena för användning av teknologin.

[JohnA]

Börjar supercap-tekniken komma ikapp nu? Som direkt ersättare för batteriteknik har supercaps fortfarande långt kvar, men tekniken kan KOMPLETTERA i stället för ersätta! Tåligheten mot många djupa cykler är vad jag förstått överlägsen all batteriteknik och supercaps kan leverera mycket höga effekter på kort tid. På Wikipedia läste jag nyss om hybridbatterier, alltså lösningar där supercaps funkar som energibuffert mellan motor/generator och de egentliga batterierna i hybridbilar.

Så ramlade jag på den (i mitt tycke) vackra vätgasbilen Rasa! 0-100 km/h på tio sekunder är inte illa pinkat av en tvåsitsig sak med endast 11kW primär kraftkälla. I Rasa är det en bränslecell driven av vätgas, men det skulle lika gärna kunnat vara t.ex. en liten encylindrig dieslmotor driven av biodiesel antar jag. Rasa har inga batterier, däremot en rejäl bank med supercaps. De elva kilowatten från bränslecellen räcker nätt och jämnt för att hålla marschfarten och kondensatorerna fixar enbart accelerationen. Bilen sticker alltså snabbt upp till sin marschfart, varefter accelerationen slutar tvärt och kondensatorerna kan sedan laddas upp på det lilla överskott bilen säkert har. Det mesta av uppladdningen sker förmodligen dock då man sänker farten igen, samtidigt som bränslecellen fortsätter producera sina elva kilowatt.

Det låter ganska genialiskt, men funkar det i praktiken?

https://www.youtube.com/results?search_query=rasa+hydrogen+car

När jag läst om supercaps har jag fått intrycket att tillverkningen är klart mer miljövänlig än för diverse ackumulatorer. Livslängden verkar vara jämförbar. Biobränslen (gas och flytande) är så mycket mer energitäta än dagens batteriteknik att det troligen kommer ta lång tid innan batterierna hinner i kapp. Bygger man sedan bilarna lättare och smäckrare, utan en massa onödigt trams, samt utbildar förarna bättre på energieffektiv bilkörning går det nog att komma ganska långt med relativt enkel teknik. Tesla har en cool bil, men den är INTE en miljöbil (om jag fattat rätt).

[malarmaster]

Och så har vi den lilla haken med folk som oroar sig över elektromagnetiska fält.

Jag hävdar för min del att all praktisk erfarenhet av elbilsdrift visar att laddtider på 8-12 timmar inte är något problem för praktiskt bruk. Det är ändå en ytterst liten del av alla personbilskörningar som sker under sådana förhållanden att det inte finns tillfälle att ladda någon gång under dygnet. Man får väl se det som att bilen behöver en dygnsvila lika väl som föraren. Elbilar med batteri ombord kommer ändå inte att kunna ersätta förbränningsmotordrivna bilar för alla användningsområden, för vissa slags körningar måste andra slags lösningar till.

rena elbilar  kan funka i storstäder,definitivt i södra europa där du har klimat. här i norden kommer elbilen bara bli en parantes tills infrastrukturen för bränslecellsbilar(vätgas)  är utbyggd. norge har t.ex slutat sponsra rena elbilar  för att istället sponsra bränslecellsbilar.
test i Norge av de elbilar som finns på marknaden har visat att vintertid är räckvidden bara 30-50 km. den räckvidd som fabrikanten anger är ju under ideala förhållanden dvs sommartemperaturer.
Funkar i kalifornien där det finns massor av elbilar,funkar i stora delar av europa och i länder där temperaturen inte sätter ner batterikapaciteten.
både Danmark och norge har nu satsat på att bränslecellsbilen skall ersätta fossilbränslena,utvecklingen i europa är likartad. Svenska ansvariga tycks dock inte se teknikutvecklingen och låser sig vid elbil. i sverige sker utbyggnaden på privat initiativ,stationer har byggts längs västkusten (för att norska o danska bilar kan ta sig fram o tillbaks) och två stationer i stockholm (arlanda,centr. stockholm) då Stockholms taxi satsat på bränslecellsbilar och byter ut elbilarna.

den tunga trafiken går över till bränsleceller,prototyper finns färdiga även hos de svenska tillverkarna . I europa är försäljningen av dessa redan igång.
Skall fossilbränslen fasas ut till 2030 får det börja hända något i sverige,Norge har lovat att fossilbränslen skall bort redan 2025. Dvs efter det datumet får inga fossilbränslebilar  nysäljas. tittar man på biltillverkningen i världen så finns det bränslecellsbilar hos många fabrikat,rena elbilar fasas dock ut hos dessa men fortfarande dominerar fossilbränslebilar.
Krävs alltså att t.ex EU sätter ett slutdatum för fossilbränslet och att bilkunderna får lite alternativ att välja på. Ulf

[Alexn72]

Kan man få till laddningstolpar som fordonet kan ladda vid utan att sakta ned, under hela området där fordonet ska köras, då kanske det kan vara en bra idé?
Lite som ett alternativ till trådbussar eller elektrifierade tåg.
Man kanske kan komma undan med mindre mängd infrastruktur.

Varför inte ta energin när den ändå inte används?
Laddar man på natten så slipper man belasta elnätet när det används som mest.

[Alexn72]

rena elbilar  kan funka i storstäder,definitivt i södra europa där du har klimat. här i norden kommer elbilen bara bli en parantes tills infrastrukturen för bränslecellsbilar(vätgas)  är utbyggd. norge har t.ex slutat sponsra rena elbilar  för att istället sponsra bränslecellsbilar.
test i Norge av de elbilar som finns på marknaden har visat att vintertid är räckvidden bara 30-50 km. den räckvidd som fabrikanten anger är ju under ideala förhållanden dvs sommartemperaturer.
Funkar i kalifornien där det finns massor av elbilar,funkar i stora delar av europa och i länder där temperaturen inte sätter ner batterikapaciteten.
både Danmark och norge har nu satsat på att bränslecellsbilen skall ersätta fossilbränslena,utvecklingen i europa är likartad. Svenska ansvariga tycks dock inte se teknikutvecklingen och låser sig vid elbil. i sverige sker utbyggnaden på privat initiativ,stationer har byggts längs västkusten (för att norska o danska bilar kan ta sig fram o tillbaks) och två stationer i stockholm (arlanda,centr. stockholm) då Stockholms taxi satsat på bränslecellsbilar och byter ut elbilarna.

den tunga trafiken går över till bränsleceller,prototyper finns färdiga även hos de svenska tillverkarna . I europa är försäljningen av dessa redan igång.
Skall fossilbränslen fasas ut till 2030 får det börja hända något i sverige,Norge har lovat att fossilbränslen skall bort redan 2025. Dvs efter det datumet får inga fossilbränslebilar  nysäljas. tittar man på biltillverkningen i världen så finns det bränslecellsbilar hos många fabrikat,rena elbilar fasas dock ut hos dessa men fortfarande dominerar fossilbränslebilar.
Krävs alltså att t.ex EU sätter ett slutdatum för fossilbränslet och att bilkunderna får lite alternativ att välja på. Ulf

Sa du att internet bara var en fluga med?

Nog för att den övre delen av sverige kanske har lite sanning i de du säger men definitivt inte den nedre delen av sverige.
Batterierna vill inte vara i varmt klimat (kalifornien) de vill snarare vara runt 10-20grader.
3mil räckvidd på vintern, nog för att räckvidden blir mindre på vintern men endast 3mil stämmer inte.
och oavsett vilket så skulle 80-90% av sveriges befolkning klara sig med dessa 3 mil för sin dagliga körning.
Om du tror att de fått fram siffror på 3-5mil i norge så får du visa var den faktan kommer från för det stämmer inte heller.

Har du själv kört en elbil och isåfall vilken?

[malarmaster]

när nu alla de stora biltillverkarna satsar på bränslecellsbilar och de flesta länder i Eu satsar stora pengar på infrastruktursuppbyggnad för vätgas så lär den rena elbilen bli distanserad.Många biltillverkare har redan lagt ner sin forskning på elbilar. i gengäld har det kommit nya tillverkare t.ex tesla men tiden lär ju få visa om de kan ta konkurrens från bränslecellsbilar. deras fördel är just samma flexibilitet som kännetecknar dagens bilar plus att du kan använda bränsleceller även inom den tunga sektorn.
i framtiden kommer också hushållen att använda tekniken och bli självförsörjande på el. Finns redan flera sådana hus i Sverige.Som energilagring är vätgas ett bra medium och relativt lätt att med dagens nya teknik framställa. ulf

[Alexn72]

när nu alla de stora biltillverkarna satsar på bränslecellsbilar och de flesta länder i Eu satsar stora pengar på infrastruktursuppbyggnad för vätgas så lär den rena elbilen bli distanserad.Många biltillverkare har redan lagt ner sin forskning på elbilar. i gengäld har det kommit nya tillverkare t.ex tesla men tiden lär ju få visa om de kan ta konkurrens från bränslecellsbilar. deras fördel är just samma flexibilitet som kännetecknar dagens bilar plus att du kan använda bränsleceller även inom den tunga sektorn.
i framtiden kommer också hushållen att använda tekniken och bli självförsörjande på el. Finns redan flera sådana hus i Sverige.Som energilagring är vätgas ett bra medium och relativt lätt att med dagens nya teknik framställa. ulf

Vätgas kräver vad jag vet dubbelt så mycket energi för att kunna blir vätgas, ofta tillverkas den från just el. Att det finns en marknad för bc bilar tro jag säkert men på men att den skulle vara bättre en elbilen kan jag verkligen inte förstå varför den skulle vara..

Hade du kört något elbil?

[malarmaster]

 vad har det med saken att göra? Prius men det är en hybrid och faktiskt förstår jag inte vitsen med en hybridbil.
tester hittade jag många vid googling. Bäst är de norska testerna då Norge har stor andel elbilar. kolla t.ex norska TV2 från 26/2 2015 när man testar i -1 grad. Räckvidden halveras.
Eller projektet RekkEVidde ,ett projekt finansierat av nordiska rådet för utvärdering av elbilar i norden. de kom till samma slutsats.och ju kallare desto sämre kapacitet pga att batteriet inte bara skall räcka till drift utan också belysning och vintertid värme.Fabrikanterna överdriver också räckvidden,flera tester visar att räckvidden även vid ideala förhållanden är överdrivna med c:a 20%.Det som dock skrämde mig lite är att vissa modeller vid lågt batteri kopplar ur t.ex ABS-bromsar m.m utrustning. Kan ju faktiskt leda till olyckor.
jag vill inte döma ut elbilar,kör man bara lite så är det okej men för mig skulle knappast en ren elbil fungera.Och som sagt i stadsmiljö med få mil kan de vara ideala.
Själv tror jag mera på ett fordon som likt fossilbilen är flexibel och du inte behöver  vara nervös för att hitta laddstolpe m.m
vätgas fungerar som energilagring.elen som används vid framställning är vind eller sol. vitsen med såväl elbil som bränslecellsbil är ju att vara CO2 fria.
Dock laddas ju dagens elbilar från nätet,dvs elen är inte helt CO2 fri särskilt inte om man vintertid importerar kolel från kontinenten.
Det finns säkert många argument för det ena eller andra men bränslecellen lär ta hem matchen då fördelarna är så mycket större. vi får se om c:a 10 år hur det ligger till. ulf