Супермаховик.

[progger]

progger, ну Вы это серьезно? KERS на велосипед? Маховик в ступицу колеса? Вы представляете, какой массой и какими оборотами должен обладать этот маховик, чтобы принести хоть какую ощутимую пользу? И все это в неподрессоренном колесе? А если заклинят подшипники и маховик войдет в жесткое сцепление с осью? В лучшем случае выломаются дропауты и колесо (переднее) укатится далеко вперед, а велосипедист упрется рогом в землю. А если заднее, то может и по голове пройтись. redimer прав, 5% - это не КПД рекуперации! Если за всю поездку ни разу не нажать на тормоз, то % возврата в батарею будет равен 0. Если разгоняться и сразу тормозить, и снова разгоняться и тормозить  и т.д. то для рекорда можно довести этот процент до 80 и выше. Вы не правильно поняли суть процентов.

Прощу прощения, я наверно нечетко изложил свою мысль, что Вы настолько не поняли... Никто не говорит о маховике в ступице колеса, что за ужас! В колесе обычный хаб мотор прямого привода, чтобы генерировал при торможении. Вот тут redimer привел свои цифры 45А при 100В. Эта энергия поступает в другой хаб, высокооборотный, лишенный редуктора, который расположен горизонтально, например на багажнике. Этот мотор раскручивается током от колесного мотора и раскручивает маховик (или сам им является при доработке своего обода).
Про эффективность рекуперации через АКБ я высказал свои сомнения в ответе redimer'у
С уважением, Вадим

[progger]

Эта энергия поступает в другой хаб, высокооборотный, лишенный редуктора, который расположен горизонтально, например на багажнике. Этот мотор раскручивается током от колесного мотора и раскручивает маховик (или сам им является при доработке своего обода).

Вот тут http://www.aerodesign.de/peter/2001/LRK350/index_eng.html про моторы LRK. Мощные, оборотистые, и очень маленькие и легкие. Они для моделей и не рассчитаны на длительную непрерывную работу, но ведь и рекуперация процесс недолгий....

[av404]

Простите - себя цитирую про Гулиа

Я его с 60-х в он-лайн читал. Лет с 11-ти. Техника Молодежи, Наука и Жизнь, Моделист-Конструктор. Картинки цветные на весь разворот... Таблицы сравнения, поражающие воображение... Завораживающий туман и ни одной реальной конструкции... Талантливый шулер.

Не тратьте время. Не умножайте ряды облапошенных. У Гулиа только одно супер - очень бурная деятельность с отрицательным КПД в остатке. Кто-то заказал и до сих пор проплачивает эту деятельность, видимо, с целью увода от реально достижимого.

Теперь о рекуперации. Вполне можно подсчитать сколько стоит 1 км пробега на простейшем е-веле или е-авто с учетом амортизации и прочая... Теперь добавим (не бесплатно) в этот аппарат возможность рекуперации - цена 1 км пробега вырастет в разы, а сам пробег только на 5%. Не проще ли лишних аккумов добавить...

[artmixer]

+100
я когда считал экономическую выводу от установки суперконденсаторов для рекуперации решил, что за те же деньги могу нарастить батарею почти вдвое, что собсно и сделал.

[progger]

Простите - себя цитирую про Гулиа

Я его с 60-х в он-лайн читал. Лет с 11-ти. Техника Молодежи, Наука и Жизнь, Моделист-Конструктор. Картинки цветные на весь разворот... Таблицы сравнения, поражающие воображение... Завораживающий туман и ни одной реальной конструкции... Талантливый шулер.

Не тратьте время. Не умножайте ряды облапошенных. У Гулиа только одно супер - очень бурная деятельность с отрицательным КПД в остатке. Кто-то заказал и до сих пор проплачивает эту деятельность, видимо, с целью увода от реально достижимого.

Теперь о рекуперации. Вполне можно подсчитать сколько стоит 1 км пробега на простейшем е-веле или е-авто с учетом амортизации и прочая... Теперь добавим (не бесплатно) в этот аппарат возможность рекуперации - цена 1 км пробега вырастет в разы, а сам пробег только на 5%. Не проще ли лишних аккумов добавить...

Я как то не цветные картинки на весь разворот, а фотографии вполне реальных конструкций видел.... Но Бог с ним, можете злобно считать его шулером. Только "облапошен" не я, а те, кто ставит эти клятые маховики в других странах и фирмах. Кто кому чего проплатил, еще непонятно.....
Думаю, что экономика у Вас не верна. Маховик на вел не  гигаваттная конструкция для метро, скажем. И стоит не так уж много. Видел фото самодельных маховиков на велосипедах, американские студенты делали. Стоимость такого маховика вполне сравнима со стоимостью удвоения батареи. Стоимость километра пробега увеличится на амортизацию новых "основных средств". Но время жизни маховика больше времени жизни батареи. Не говоря уже об экологии.

[av404]

время жизни маховика больше времени жизни батареи

Результат 5-летней работы Теслы с переменным током мы все видим в каждой розетке.
Результат 50-летней ...ух я злобный... не видел никто, но многие стояли рядом с фотографией результата и некоторые даже её (фотографию) трогали.

У меня заворот мозгов - время жизни того, чего нет... Как меряли? Ну сами себя то перестаньте обманывать

Чего ж он не поставлен в каждый мобильник???

[redimer]

Поскольку рекуперация это именно процесс запасания и последующего возврата, то ее эффективность зависит от, в т.ч. и от пропускной способности связи генератор - накопитель. Длинные спуски с электроподтормаживанием (и рекуперацией) могут длиться минуты, а торможения, например перед светофором или препятствием, длятся  секунды. Да, скорость зарядки литиевых накопителей значительно больше, чем у свинца, но не секунды же. К сожалению, я не могу проверить это на практике, не имею литиевых батарей Попробую поэкспериментировать на телефонных и для фонариков..... Маховик в силу своей сути способен очень быстро принимать и отдавать  энергию и пока никакая АКБ с ним в этом не сравнится.

"в моем велосипеде ток достигает 45ампер (мощность 4500Вт рекуперации)". Т.е. 45А на зарядку при напряжении 100В? Тогда интересно, на какое напряжения у вас батарея, и ее емкость? Она это выдерживает? Это для меня очень интересные сведения. Допустим, у вас емкость 20А/ч (частое значение, судя по постам на форуме),  на сколько она зарядится током 2С за 3 -5 сек? В Вт/часах или КВт/часах?
С уважением, Вадим

Вадим я честно не понимаю чем Вас не устраивает уже существующая рекуперация на велосипеде?
вы спрашивали про батарею мою:
Напряжение 100в емкость 20ач (реальных 1776 Втч).
Максимальный ток зарядки 5С = 100а
Максимальный продолжительный ток разрядки 20С = 400а
Максимальный кратковременный ток разрядки 30С = 600а

такая самая обычная батарея "дешевая", собранная из 24x маленьких элементов Turnigy ценой по 22$.
Заряжаю от розетки её током 1С, батареи моей уже более 2х лет, 3й год эксплуатации.

Вы сказали про эффективность системы в целом, давайте прикинем в режиме рекуперации 90% кинетический энергии превращается в электроэнергию на обмотках, потом контроллером выпрямляется и идет сразу в батарею. в Контроллере возможно мы теряем около 1%, и еще около 1-2% мы теряем на эффективности батареи.
Это неизбежные потери, у Вашего маховика они будут куда большими.

зачем еще городить огород с маховиками?

на сколько она зарядится током 2С за 3 -5 сек? В Вт/часах или КВт/часах?
С уважением, Вадим

на сколько зарядится батарея при зарядке током 40а (4кВт) за 3-5сек?
считаем: 4000Вт / 3600 * 3сек = 3,33Втч или 4000Вт / 3600 * 5сек = 5,55Втч (0,3125% от общей емкости всей батареи)

[anatoli_nik]

Для тех кто не видел супермаховики есть в какталоге СВ "Альтерра", думаю многие слышали про такую, я с ними 3года сотрудничал. Правда цена не указана, каталог за 2010г.
Получилось корявенько, вебкамера однако...
Вот немного лучьше:

[nikvic]

... почти вся запасенная кинетическая энергия при торможении мотором возвращается в батарею, чем мощнее мотор тем сильнее тормозящий эффект и тем больше токи текут обратно в батарею...
Мы живем не в безвоздушном пространстве, и большую часть энергии тратим не на разгоны и на преодоление сопротивление воздуха!!!

Вот по этому, второму высказыванию и нужно мерять эффективность рекуперации. Она сосчтитана и никогда не превышает 20% "на круг" - т.е. система с 12Ач без рекуперации не хуже системы 10Ач с рекуперацией.
Но в большинстве случаев - лучше (в смысле дальности)

[redimer]

промышленное применение это совсем другое дело!!!
Попробуй собери их свинцовых АКБ бесперебойник на 500кВт!! это же огромная комната с сотнями батарей, и учитывая их малый ресурс это огромная комната быстро портящего товара 

так что тут супермаховик нужно применять в первую очередь!!!
+ безопасность имеется, достаточно просто закапать его метра на 3 под землю, если и рванет... нечего страшного.

... почти вся запасенная кинетическая энергия при торможении мотором возвращается в батарею, чем мощнее мотор тем сильнее тормозящий эффект и тем больше токи текут обратно в батарею...
Мы живем не в безвоздушном пространстве, и большую часть энергии тратим не на разгоны и на преодоление сопротивление воздуха!!!

Вот по этому, второму высказыванию и нужно мерять эффективность рекуперации. Она сосчтитана и никогда не превышает 20% "на круг" - т.е. система с 12Ач без рекуперации не хуже системы 10Ач с рекуперацией.
Но в большинстве случаев - лучше (в смысле дальности)

лично мне на эти +5% пробега плевать... мне главное тормоз!!! я пока ездил без рекуперации, за неделю стер колодки в ноль!!! последний день ехал домой без тормоза, скорость сбрасывал за 500 метров до светофора и катился накатом  еле доехал...
на след день купил новые тормоза и отрегулировал рекуперацию... и целый сезон откатал, колодки еще живы!

[anatoli_nik]

Он сделан из карбоновых нитей, поэтому имеет большую энергию на кг, и сразу весь не разлетается, срывает несколько нитей верхнего шара и они тормозятся о стенки.
Главная проблема использования маховика в транспорте не то что он может разлететься (газовый баллон тоже может рвануть, бензобак может загореться, кумуляторы коротнуть и взорваться), а то что он имеет прецессию. Попробуйте повернуть болванку весом в 1кг раскрученную до 250тыс оборотов (а это более 1кВт*ч).
Железный цельнолитый маховик весом около 1кг можно раскручивать примерно до 70000об/мин, навитый из стальной проволоки около 100-120тыс об/мин, а карбоновый навитый из нитей более 250тыс об/мин. Запасенная энергия растет кубически с ростом оборотов.

[av404]

Для тех кто не видел супермаховики

Сходил тоника купил, подобрел...

Пытались применить маховики на транспорте (у нас ведь о транспорте сайт). Где-то по городу троллейбус ездил, где-то в шахте вагонетки бегали (можно нагуглить, кому сильно интересно). И результат оказался отрицательным, вот что плохо. По Луне смогли ездить, а троллейбус этот до ума довести - нет. И принципиально с тех пор ничего не изменилось...

Нам ведь интересно взять, поставить, прикрутить и чтоб ехало. Нечего прикручивать, вот я и говорю, что нет их. И, похоже, еще долго не будет.

[nikvic]

лично мне на эти +5% пробега плевать... мне главное тормоз!!! я пока ездил без рекуперации, за неделю стер колодки в ноль!!! ...

А что дороже - поставить рекуперацию или дисковые тормоза?

Да и э-торможение возможно без рекуперации - с использованием балластных сопротивлений с воздушным охлаждением. 

[anatoli_nik]

Нам ведь интересно взять, поставить, прикрутить и чтоб ехало. Нечего прикручивать, вот я и говорю, что нет их. И, похоже, еще долго не будет.

Читаем, смотрим
На офф сайте заказываем, курочим, ставим и едем...
Моментальная мощность до 190кВт правда не долго , но при такой мощи мотор уедет без седока

[METAL]

и так, вставлю и свой 5копеек.
Каким образом будем так бодро(за пару секунд) запасать энергию торможения с приемлимым кпд? Правильно- поставим очень мощный мотор на маховик, а теперь прикинем его вес! Не мало, плюс маховик- тоже не мало! Теперь о самом моторе- нужно чтоб он(мотор/генератор) умел работать на очень больших оборотах(частоты огромные- сталь статора не безгранична) и не греть самого себя- как? Да просто высокооборотистый мотор, ну а как у него с моментом- сможет за секунды раскрутить тяжелую болванку с приемлимым кпд? Дааа! Надо еще мощность мотор/генератора поднять! Ужас получается!
Теперь представим, что мотор/генератор подобран "впритык" для допустим нагрузки торможения в 2квт на протяжении 5сек.- представили? Тогда подъезжая к крутому спуску- куда дальше энергию копить будем? Маховик раскручен до предела мотора за эти грешные 5сек- что? Всё!
Рентабельно, как уже говорили в метро- ибо оно тормозит долго и дать лишнее метрополитену во благо, так-же на электростанциях/подстанциях- ибо ночью энергию не тратят почти, а днем порой не хватает мощностей- вот и хорошо-бы этот недостаток возместить энергией накопленной за ночь(не за 5сек- ибо кпд никакой, а плавно, без огромных нагрузок на мотор/генератор) отдав её днем. В транспорте- не нужный балласт! Тяжелый, энертный(медлительный), дорогой и не совсем безопасный(наши материалы, а тем более легкий брак не дают уверенности).

[anatoli_nik]

Тяжелый

Для лосопеда достаточно 1кг, врядли вы даже 1кВт нарекуперируете.

энертный(медлительный)

Ну если ваш мотор-генератор может, то почему там мотор-генератор не сможет? тем более при 100 тыс об/мин и более мотор может быть в десять-двадцать раз меньше и легче, и жалеза там нету (не нужно оно).

дорогой

Ну литий тоже дороже свинца и че?

не совсем безопасный

Ну много чего не безопасно...
Повторю:

Главная проблема использования маховика в транспорте не то что он может разлететься (газовый баллон тоже может рвануть, бензобак может загореться, кумуляторы коротнуть и взорваться), а то что он имеет прецессию.

[progger]

Поскольку рекуперация это именно процесс запасания и последующего возврата, то ее эффективность зависит от, в т.ч. и от пропускной способности связи генератор - накопитель. Длинные спуски с электроподтормаживанием (и рекуперацией) могут длиться минуты, а торможения, например перед светофором или препятствием, длятся  секунды. .....  Маховик в силу своей сути способен очень быстро принимать и отдавать  энергию и пока никакая АКБ с ним в этом не сравнится.

"в моем велосипеде ток достигает 45ампер (мощность 4500Вт рекуперации)". Т.е. 45А на зарядку при напряжении 100В? Тогда интересно, на какое напряжения у вас батарея, и ее емкость? Она это выдерживает? Это для меня очень интересные сведения. Допустим, у вас емкость 20А/ч (частое значение, судя по постам на форуме),  на сколько она зарядится током 2С за 3 -5 сек? В Вт/часах или КВт/часах?

Вадим я честно не понимаю чем Вас не устраивает уже существующая рекуперация на велосипеде?

Меня устраивает ЛЮБАЯ рекуперация! Но эта ветка - "супермаховик" и высказывать в ней мысли о возможной реализации такового вполне уместно. А споры, какой принцип лучше, может стоит вести в особой ветке "рекуперация"? По моему, такая здесь есть.

, ...давайте прикинем в режиме рекуперации 90% кинетический энергии превращается в электроэнергию на обмотках, потом контроллером выпрямляется и идет сразу в батарею. в Контроллере возможно мы теряем около 1%, и еще около 1-2% мы теряем на эффективности батареи.
Это неизбежные потери, у Вашего маховика они будут куда большими.

Насчет больше - без проекта, хотя бы эскизного, без расчетов, сказать нельзя.  Мало ли кому что кажется. Я поэтому и спрашиваю Вас подробно о Вашем опыте с батареями, чтобы получить хоть некоторое количественное представление о проблеме. Кстати, благодарю за ясные и точные ответы.

на сколько зарядится батарея при зарядке током 40а (4кВт) за 3-5сек?
считаем: 4000Вт / 3600 * 3сек = 3,33Втч или 4000Вт / 3600 * 5сек = 5,55Втч (0,3125% от общей емкости всей батареи)

Вот и продолжим про эффективность.  Вы сазали о потерях на пути возвращаемой энергии, и о ватт/часах, запасенных за 3-5 сек. Но Вы ведь просто посчитали количество энергии, поступившей на контакты батареи. А сколько она переварила? Меряли ли вы истинную разность емкости до торможения и емкости после него? Думаю, такие измерения не очень легко провести. Может пойти по другому пути? За сколько времени заряжается Ваша батарея из состояния "полный разряд" (допустимый для ее типа конечно, не 0 же вольт) до состояния "полный заряд" указанным током? За это время батарея получит энергию, соответствующую истинной рабочей емкости, Вы сказали 1776Вт/ч, да? Разделим время полного заряда на наши секунды, и получим долю энергии, слопанную АКБ при торможении. И то не очень точно. Не будут учтены переходные процессы в начале подачи тока заряда.....

Я полагаю (хотя "Мало ли кому что кажется"...), что даже простенькая схема с дополнительным мотором-маховиком, о которой я тут говорил, может быть вполне конкурентно-способной по сравнению с АКБ, и существенно дольше живущей. А простущий блок управления, обеспечивающий постоянное напряжение от самодельного генератора на неодимовых магнитах с переменной скоростью вращения от самых малых оборотов (ветряк) я нашел случайно здесь: http://supermagnet.ru/index.php?view=news&nid=6 Кстати, и для батарейной рекуперации отлично подходит.....
С уважением, Вадим

[METAL]

меня никто не понял... Жаль. Тогда повторю- у электромотора есть свой кпд и он, этот кпд сам по себе ниже кпд заяда хорошей литиевой батареи- это первое. Мотор в режиме малых оборотов имеет вообще мизерный кпд! Маховик в начале стоит на месте, значит мотор стартует с нулевым кпд и по мере разгона кпд растет! Быстро накопить не получиться без сложной кинематики!!! При торможении мотор всегда будет стартовать с самого нуля оборотов, ибо энергия маховика нам нужна для разгона! По тому и написал что впритык! Для таких коротких торможений чтоб запасти хотя-бы 10вт энергии нужен мотор более 1000вт номинала, чтоб кпд приемлимый был(и то мне кажется что 1000вт мало будет с прямым приводом, да еще и оборотистый).
Если не использовать железо, то кпд мотора совсем никакой будет и вес с размером вырастут!
Что по литию- дешевые липоли заряжаемые током 2С имеют процесс заряда более 90%. При таком токе они не греются совсем! А если нет нагрева, значит и потерь нет!

Повторю- не получиться без сложной кинематики так быстро разгонять маховик маломощным и легким мотором.