Схема Рекуперации на базе Суперконденсаторов (Ионисторов) Турбоускоритель

[tmiaer]

Скажите пожалуйста как Вы это определили? или ссылку укажите где это описано...

даташиты


результаты измерений как мной, так и другими людьми.

R = 0.027 Ом
Частота 1000Гц
При синусоидальном токе
C = 1 /(2πƒXC)

Получаем 5894.627mF
не многовато ли?

Импеданс аккума - это сопротивление параллельного конденсатора и резистора (постояннотоковая составляющая никуда не девается).

[Den5000]

Импеданс аккума - это сопротивление параллельного конденсатора и резистора (постояннотоковая составляющая никуда не девается).

Согласен.


Для  INR 18650-25R

r,ом = 0,030
Zrc,ом = 0,018
f, Гц=   1000

Для эквивалентной схемы аккумулятора (параллельного конденсатора и резистора)   
получим:
C,Ф=   0,00707355
C,мкФ=  7073,55

Полученная емкость характерна только для нового и полностью заряженного аккумулятора этого типа. Непонятно какой она будет при разрядке.
В процессе деградации аккумулятора она точно упадет.


Соберем из этих элементов батарею 10S4P

Получим: 
C, мкФ=   2829,42

Полученная емкость от импульсов ШИМ не спасет, а с учетом старения аккумулятора тем более.

[tmiaer]

Соберем из этих элементов батарею 10S4P

Получим: 
C, мкФ=   2829,42

Полученная емкость от импульсов ШИМ не спасет, а с учетом старения аккумулятора тем более.

Куда ж она денется, если в контроллерах, обычно используемых с такими батарейками, едва-ли 1000мкФ своих электролитов набирается.
Ну и кто из них больше спасает от пульсаций?

Да и старение на реактивную составляющую импеданса как раз мало влияет.

[СерЖ7]

Стало быть, как бустер и как элемент продления жизни аккумам, суперконденсаторы бесполезны. Ну, по-крайней мере не выгодны.

А что насчёт увеличения КПД от рекуперации?

На данный момент, рекуперация не очень эффективна (какие-то доли процента в аккум) и скорее даже вредна (уменьшает ресурс). Суперконденсаторы же в свою очередь, более эффективно могут аккумулировать эту энергию, а так же быстрее и безболезненнее её отдавать.

Как известно, страгивание с места при разгоне это как раз и есть самый энергозатратный момент, требующий большие токи, тратящий ресурс и батареи и мотора.

Дык почему бы не тратить на эту операцию дешевую запасённую энергию от рекуперации? Ну а после (уже в движении) подключать батареи?

Есть ли в этой схеме существенные изъяны? Можно ли эту схему объеденить/включить в схему описанную ТС?

[edw123]

Дык почему бы не тратить на эту операцию дешевую запасённую энергию от рекуперации?

По второму кругу? Да хотя бы потому, что за эти деньги, в этот объём и массу можно уложить батарею, которой не будут страшны страшные разгонные секундние токи и большие токи рекуперации. При этом ещё и пробег увеличится из-за высокой удельной ёмкости.

[tmiaer]

На данный момент, рекуперация не очень эффективна (какие-то доли процента в аккум)

Эффективность рекуперации определяется отношением массы тс к его сопротивлению воздушному потоку.

и скорее даже вредна (уменьшает ресурс).

Тогда положи аккум на полку, сдувай с него пыль и не вздумай заряжать, а то испортится.

[Андрей3]

В общем господа, пока вы тут наполняете страницы форума бесчисленными текстами, мы занимаемся подготовкой базы для экспериментальных исследований. 

Осталось совсем немного и я с моим подопечным будущим магистром по эксплуатации автотранспорта построим установку и защитим магистерскую диссертацию как раз на очень похожую тематику. Тема звучит как "Разработка способа повышения эффективности рекуперации автомобильной силовой электрической установки". Основная идея это буфер из ионисторов между батареей и контроллером с рекуперацией. Рабочая гипотеза это разница между КПД заряда Li-ion батареи и батареи ионисторов которая и даст искомое повышение эффективности. Хоть мы и сами с усами, но от всех присутствующих по возможности и по желанию я хотел бы получить грамотные советы и рекомендации по доработке конструкции установки и программе испытаний: измеряемые величины, режимы измерения, представление результатов и т.п.

В качестве благодарности - со всеми участвующим в процессе готов поделиться результатами эксперимента и расставить так сказать  точки над некоторыми " i " о которых здесь ведется оживленная дискуссия.

Для затравки так сказать небольшое описание лабораторной установки:
Модель стенда


Аппаратная часть:
1. Накопитель кинетической энергии  - маховик (расчетный запас энергии 12-15 кДж)

2. Двигатель - Magic Pie Edge c родным контроллером (программно позволяет менять значения фазного тока при рекуперации) - максимальный батарейный ток (штатный) 21А, можно слегка добавить.


3. Аккумуляторная батарея 14S3P из элементов Lishen 21700 4000 mAh



4. Батарея ионисторов 24S1P максимальным напряжением 60,5 В и реальной измеренной емкостью 22 фарада


5. Диодный модуль


6. Два ваттметра (прямой и обратный)


7. Тензодатчик (для измерения крутящего момента)


8. Электронный тахометр с датчиком


9.Модуль ввода сигнала тензодатчика


10.Преобразователь интерфейсов


11. ПК с ПО MasterScada для автоматизации процессов измерения.

Пока что находимся на этапе сборки экспериментальной установки.
Нерешенная проблема это подключение ваттметров к MASTERSCADA (тензодатчик и тахометр подключаются без проблем). В качестве компромиссного варианта пока поставим те, что на рисунке выше, но если кто-то может подсказать подходящее оборудование которое можно подключить по шине RS-485 и протоколам Modbus к ПК с MASTERSCADA было бы здорово. В принципе тогда ваттметр как таковой не нужен, достаточно будет вольт-амперметра.
Скажу сразу, программировать мы не умеем, да и компетенции по программной настройке подключения у нас ограничены, т.е. нужно что-то заведомо работающее и с понятной инструкцией по подключению.
Как-то так.

[yurgen]

Чисто с академической точки зрения , это может представлять интерес.
Но с практической - глупость полнейшая.

Диссертацию можно защитить практически на любую тему.
В том числе на заведомо абсурдную .
Лично у меня , при настройке рекуперации на ток больше 40А колесо срывает в юз, тоесть дальнейшее повышение тока рекупа ,  лишено всякого смысла.
Для моего аккума это всего лишь 0.8С.
Вот объясните мне , накой мне городить огород из ионисторов  ?

Подобный результат будет у всех владельцев электро ТС , у которых собраны сбалансированные агрегаты.

[tmiaer]

[user]yurgen[/user], я уже много раз об этом говорил) Если батарейка не плавится на разгоне и движении с максимальной скоростью, то и максимальный реген с такой скорости никакого вреда не принесёт.
А если плавится, то она гораздо быстрее ушатается разрядными токами, чем регеном.

[Андрей3]

Чисто с академической точки зрения , это может представлять интерес.
Но с практической - глупость полнейшая.

Диссертацию можно защитить практически на любую тему.
В том числе на заведомо абсурдную .

Если можете доказать абсурдность идеи объективно и документально, подтвердив это зафиксированными результатами измерений то милости просим, а так это все из области личных ощущений, предпочтений и т.д.
Честно, нет никакого желания вступать в субъективную полемику по поводу темы и направления исследований - это уже определено и документально зафиксировано.

Готов выслушать только конструктивные советы и предложения по тем направления которые озвучил в предыдущем посте.

[tmiaer]

Рабочая гипотеза это разница между КПД заряда Li-ion батареи и батареи ионисторов которая и даст искомое повышение эффективности. Хоть мы и сами с усами, но от всех присутствующих по возможности и по желанию я хотел бы получить грамотные советы и рекомендации

Грамотный совет: КПД эффективность заряда литиевой батарейки определяется отношением напряжения без нагрузки к напряжению под зарядным током.
И при разумных токах (<1C), она заметно превышает 90%.
Окай, можно ещё на 98% кулоновской эффективности домножить.

Куда там ещё что увеличивать?

[yurgen]

Честно, нет никакого желания вступать в полемику

Дело не в желании .
Дело в отсутствии внятных аргументов.

[Андрей3]

[user]yurgen[/user], я уже много раз об этом говорил

Какие ваши доказательства 
Добавлено 29 Апр. 2020 в 02:21

Грамотный совет: КПД эффективность заряда литиевой батарейки определяется отношением напряжения без нагрузки к напряжению под зарядным током.

Покажите мне эту эффективность в ватт*часах залитых в батарею скажем так за 3-5 секунд заряда максимальным током при рекуперации и ее последующим разрядом. Тогда можно будет о чем-то говорить.

[tmiaer]

Какие ваши доказательства 

Опыт собственный, как минимум. Предельный ток регена, который я видел на своём конфиге - в районе 0.8С.
Это три секунды на сброс скорости с 80 до 50.
При этом я таким током от розетки заряжаюсь в течение получаса минимум, когда надо быстро подкоптиться в дороге.

Четвёртый год - полёт нормальный. Батарейка не жалуется, деградация ниже даташитных данных. В подписи есть подробная инфа.

[yurgen]

Готов выслушать только конструктивные советы и предл

А тензодатчик накой вам понадобился ?
Вас ведь интересует сравнение "усвояемости"  энергии  между ли-ион аккумом и ионисторами ?
Да , ионисторы  выиграют , но только в стадии заряда.
А вот в стадии отдачи этой энергии - они проиграют.
Потому как для того что бы ионистор  полностью отдал всю свою энергию , нужно городить  преобразователь.
А все потому что у акукума и ионистора разные кривые разряда.

[Андрей3]

Дело не в желании .
Дело в отсутствии внятных аргументов.

Считайте как хотите!

[yurgen]

Покажите мне эту эффективность в ватт*часах залитых в батарею скажем так за 3-5 секунд заряда максимальным током при рекуперации и ее последующим разрядом. Тогда можно будет о чем-то говори

Смешной вы , ейБогу.
Любой современный тяговый ли-ион аккум вполне позволяет заряжать себя током 1С. Я уж не говорю о титанате .

[tmiaer]

Вас ведь интересует сравнение "усвояемости"  энергии  между ли-ион аккумом и ионисторами ?
Да , ионисторы  выиграют , но только в стадии заряда.

Да не выиграют. Я уже несколько страниц назад писал подробную простыню со всеми расчётами. Пока никто не опровергнул.
У ионисторов сравнимых массогабаритов с аккумом будет сравнимое же внутреннее сопротивление со всеми вытекающими.