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Montag, 22. Dezember 2008

Tips für die Autobatterie im Winter

Hier noch mal die wichtigsten Tips in Kurzfassung:

Starthilfe
1. Mit dem roten Kabel die Pluspole verbinden.
2. Schwarzes Kabel an den Minuspol des Spenders.
3. Schwarzes Kabel an die Karosserie des Pannenfahrzeugs. (Nicht an den Minuspol, das kann "knallen"!)
4. Spenderfahrzeug starten.
5. Pannenfahrzeug starten.
Der ADAC empfiehlt dann noch:
6. Bei modernen Autos mit viel Elektronik: Schwere Verbraucher (Heckscheibenheizung) im Pannenfahrzeug einschalten, um Spannungspitzen beim Abklemmen der Polzangen zu vermeiden.
7. Erst das schwarze Minuskabel, dann das rote Pluskabel lösen.
8. Verbraucher wieder abschalten.

Wenn sich nix tut: Zangen überprüfen!
Wenn der Anlasser dreht, er aber nicht anspringt: Aufhören (sonst Absaufgefahr für Motor und Kat.) Mögliche Ursachen: Impuls- oder O.T.-Geber, die die Drehzahl messen.

Anschleppen
1. Autos verbinden.
2. Pannenfahrzeug: Zündung ein, 2. Gang rein. Kupplung treten.
3. Wenn beide Fahrzeuge rollen, beim Pannenfahrzeug die Kupplung kommen lassen.
4. Pannenfahrzeug sollte sofort anspringen.
Nachteil dieser Methode: Fehlende Ölschmierung beim Einkuppeln, d.h. Motorverschleiß. Sollte man also nicht regelmäßig wiederholen.

Batterieschonung
Wer im Winter täglich nur 5km hin und zurück fährt, mit Beleuchtung, Hifi, Heckscheibenheizung, der fährt seine Batterie leer.
1. Maßnahme: Alle unnötigen Verbraucher abschalten. Heckscheibenheizung aus, sobald die Scheibe klar ist.
2. Maßnahme: Hochtourig fahren. Der Generator zieht seine Leistung nicht aus der Fahrzeuggeschwindigkeit sondern der Motordrehzahl.
3. Maßnahme: 1x wöchentlich auf die Autobahn oder Landstraße.

Mittwoch, 24. September 2008

Conti startet Serienproduktion von Lithium-Ionen Modulen


(Foto: Continental Mediacenter)

Weltpremiere: Continental hat heute in Nürnberg die Serienproduktion von Lithium-Ionen Batterien für Hybridfahrzeuge gestartet (Conti Pressemitteilung). Damit ist Conti der erste Serienproduzent weltweit. Als erster Kunde steht Daimler bereits fest (Mercedes S400 BlueHybrid). 2009. Auch der Volt von GM ist im Gespräch.

Die von Continental entwickelte Batterie wiegt zirka 25 Kilogramm und hat einen Platzbedarf von rund 13 Litern. Damit kann der Elektromotor mit bis zu 19 kW den Verbrennungsmotor unterstützen und so etwa beim Beschleunigen oder Anfahren erheblich Treibstoff sparen.


Außerdem hat Conti kürzliche folgende Produkte neu vorgestellt:

- Das Feedback Gaspedal, das in Gefahrensituationen und bei unökonomischer Fahrweise vibriert und einen Gegendruck aufbaut ("Accelerator Force Feedback Pedal"). Laut Conti ist jeder zweite Unfall ein Auffahrunfall und die häufigste Ursache hier ist die Unaufmerksamkeit des Fahrers für die unmittelbare Gefahr. Dieses Risiko könne mit dem sehr schnell reagierenden, auf einem elektrischen Stellmotor basierenden haptischen Gaspedal erheblich reduziert werden.

(Foto: Continental Mediacenter)

- Das Konzept eHorizon stellt anderen Steuergeräten Navigationsdaten zur Verfügung. Empfänger können sein: Die Getriebesteuerung (Schaltempfehlung oder Gangvorwahl bei anstehender Berg- oder Talfahrt oder Kurven) und die Motorsteuerung (Pressemitteilung).

Freitag, 5. September 2008

Den Akku fürs Elektrofahrrad im Büro laden?

Das könnte die Lösung für unsere Probleme Pendlerpauschale und Benzinpreis werden: Elektrofahrräder im Hybridbetrieb (Muskel + Strom) sind im kommen. Schreibt der Stern. Den Lithium-Ionen Akku kann man an jeder Steckdose laden. Warum also nicht im Büro??

Die Preise bewegen sich allerdings zwischen 1.500 und 3.000 EURO.

Angucken kann man sich die neuesten Modelle derzeit in Friedrichshafen.

Online Infos gibts beim Verband ExtraEnergy.

Donnerstag, 4. September 2008

Supercaps für Leistungsspitzen im Bordnetz

Eine möglichst effektive Nutzbremsung (Rekuperation) braucht einen Energiespeicher mit hoher Leistungsdichte und niedrigem Innenwiderstand. Eine Batterie z.B. hat einen viel zu hohen Innenwiderstand um das kurzzeitige aber hohe Leistungsangebot einer Nutzbremsung einfangen zu können.

Viel besser geeignet sind hierfür Kondensatoren mit hoher Leistungsdichte - auch Supercaps genannt. Typischerweise werden hier Doppelschichtkondensatoren eingesetzt, die so ausgelegt sind, dass sie im Sekundenbereich mit hoher Leistung effektiv geladen werden können. Der niedrige Innenwiderstand gilt nur für niedrige Lade- und Entladefrequenzen, denn die komplexe Impedanz eines Kondensators steig mit jwC.

Zu den Vorteilen des Supercaps gegenüber der Batterie gehört neben dem niedrigen Leistungsgewicht, dass er durch Lade-Entlade-Zyklen kaum altert. Damit eignen sie sich sehr gut für die Rekuperation im Hybridfahrzeug.

Um ein Gefühl für die Leistungsauslegung zu geben: Pro Tonne Fahrzeuggewicht benötigt man laut VDI meistens (abhängig von der Geschwindigkeitsdifferenz und Zeitvorgabe) zwischen 10 und 20 kW Bremsleistung. Die höchste Bremsleistung wird auf der Autobahn benötigt, sie fällt aber im Fahrzyklus relativ selten an. Deshalb lohnt sich eine Dimensionierung der Supercaps hierfür nicht, und deshalb fängt eine Nutzbremsung auf der Autobahn typischerweise nur max. 10% der Bremsleistung im Supercap ein. Im gemischten Zyklus werden 15% Verbrauchssenkung erzielt (VDI).
D.h. auch wer nicht im Stadtverkehr rein elektrisch fahren will und deshalb auf einen Full-Hybrid verzichten will, kann mit mit der Nutzbremsung eines Mild-Hybrid 15% Energie und CO2 sparen.
Begrenzt wird dieser Wert durch die erzielbaren Leistungsdichten pro Gewicht und pro Volumen. In einem BMW X3 "Efficient Dynamics" Prototypen wurden beispielsweise die Seitenschweller als Bauraum für Supercaps komplett ausgefüllt.


Von einer Kombination von Batterie (als Energiespeicher) und Supercap (als Leistungsspeicher) profitiert die Lebensdauer der Batterie, da sie gerade von der höchsten Beanspruchung einer Leistungsspitze entlastet wird. Zudem muss man die Batterie eines Hybridfahrzeugs nicht mehr für die höchste Leistungsspitze dimensionieren, was Gewicht einspart. Auch kann man u.U. die Einführung einer zweiten, höheren (42V) Spannungsebene im Bordnetz hinauszögern.

Für reine Elektrofahrzeuge stellt der Supercap wiederum keine Entlastung dar, da die Batterie eh für lange Reichweiten dimensioniert wird, und damit eine für Rekuperation oder andere Leistungsspitzen genügend hohe Spitzenleistung einher geht.


Interessant ist auch noch folgender Zusammenhang, der wieder einmal dem intuitiv empfundenen "Leistungsgefühl" des Autofahrers widerspricht:

Die benötigte Leistung eines Fahrzeugs hängt viel mehr von seiner vorgegebenen Beschleunigung ab als von seiner Masse. Gibt man beispielsweise ein Limit für die Beschleunigung von 0 auf 100, dann brauchen fast alle Fahrzeugklassen hierfür die gleiche Leistung. Ist das schwerste Fahrzeug (SUV) doppelt so schwer wie das leichteste, so benötigt es trotzdem nur ca. 10% mehr Leistung. Ein SUV wird also nicht durch sein Gewicht zur Energievernichtungsmaschine, sondern durch die Vorgabe hoher Beschleunigungswerte.

Daraus folgt auch, dass die heute gängige Übermotorisierung weniger aus gestiegenen Höchstgeschwindigkeiten resultiert, sondern aus besseren Beschleunigungswerten.

Quellen: "Supercaps - Eigenschaften und Fahrzeuganwendungen", VDI Berichte 2005, WIMA (Hersteller),

Freitag, 1. August 2008

Bei Ersatzbatterie auf Grenzleistung des Anlassers achten

Wenn das Auto nicht mehr startet, weil die Batterierestkapazität oder -spannung chronisch zu niedrig ist, sollte man sie austauschen. Da liegt dann häufig der Gedanke nah, eine stärkere Batterie zu kaufen mit der man ganz sicher morgens nicht mehr liegen bleibt. Doch Vorsicht:

Nicht ohne Grund geben die Autohersteller im Bordhandbuch genaue Vorgaben, welche Batteriekapazitäten (Angaben in Amperestunden Ah) geeignet sind. Eine sensible Grenze setzt der maximale Einschaltstrom, den die Anlasserwicklungen (Anlasser = Starter = Elektromotor) noch verkraften können ohne Durchzuschmelzen oder kurzzuschließen. Je höher die Batterieleistung, desto geringer ihr Innenwiderstand und desto größer der Kurzschlußstrom im Einschaltmoment.

Also, wer nach dem Einsatz einer neuen, stärkeren Batterie nach einiger Zeit Startprobleme bekommt, könnte seinen Anlasser geschädigt haben.

Wer trotzdem eine "robustere" Batterie sucht, z.B. um durch einen besonders kalten Winter zu kommen, oder weil sich die installierte Bordnetzleistung durch den Einbau von Navigationsgerät, stärkere Soundanlage oder die Suchscheinwerfer für die Rallye Transyberia (bei gleichzeitig steigendem Rüttelmoment) erhöht haben, sollte sich gezielt beraten lassen.

Dienstag, 1. Juli 2008

Batterietips

Hier mal ein paar gesammelte Tips und Infos zum Thema Autobatterie:

Funktionsweise:
Weil ein Verbrennungsmotor erst oberhalb seiner Mindestleerlaufdrehzahl (meist zwischen 700 und 900 U/min) stabil läuft, muss man ihn mit einer Hilfsenergie starten. Das besorgt der "Anlasser". Dieser Elektromotor wird von der Batterie gespeist. Wir benutzen also schon heute "Hydridautos", nur wir nutzen den Elektromotor nicht zur Traktion.

Spannungsempfindlichkeit:
Die Batterie versorgt aber nicht nur den Anlasser, sondern über das Bordnetz auch die gesamte Elektronik. Da Elektromotoren einen sehr hohen Einschaltstrom (im Auto mehrere 100 Ampere) haben -bei Drehzahl 0 liegt das höchste Drehmoment an- ziehen sie in diesem Moment die Bordnetzspannung herunter. Weil die meisten elektronischen Geräte an Bord -z.B. das Radio- spannungsempfindlich sind, schalten sie in diesem Moment ab und kommen wieder, sobald der Motor angesprungen ist. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass beim Anlassen auch die Benzinpumpe (ebenfalls ein Elektromotor) und die Zündanlage versorgt werden müssen. Immer mehr Autos haben deshalb heutzutage Schaltelemente, mit denen sie zwei getrennte - aber zusammenschaltbare- Teilnetze bilden können. Ein Teilnetz für die robusten Verbraucher mit hohem Einschaltstrom und Spannungsabsenkung, und eines für die sensible Elektronik. In größeren Limousinen gibt es bereits zwei Batterien.

Der Spannungseinbruch beim Anlassen kann eine Ursache dafür sein, dass ein Fahrzeug nicht anspringt. Bei ungünstigen Bedingungen kann die Batterie zwar noch genügend Energie gespeichert haben, der Spannungseinbruch kann jedoch trotzdem dafür sorgen, dass der Anlasser nicht schnell genug dreht. Dies kann auf einen defekten Anlasser oder eine verschlissene Batterie (Innenwiderstand) hindeuten. In jedem Fall stellen kalte Winternächte eine doppelte Belastung für die Batterie dar: Mit verminderter Kapazität muss mehr Leistung erbracht werden, denn je kälter der Motor, desto zäher das Motoröl und desto größer die Reibung zwischen Kolben und Zylinder...

Empfindlichkeit gegen Erschütterungen und Transport:
Am Batterieboden bildet sich so genannter Batterieschlamm. Dieses Ausbröseln wird vom ständigen Laden und Entladen verursacht, aber auch von Erschütterungen. Abgenutzte Motorhydrolager ohne Dämpfung beschleunigen also die Alterung der Batterie. Wächst der Batterieschlamm an, oder bringt man die Batterie z.B. beim Transport oder am Berg in eine zu schiefe Lage, kann das die Zellen kurzschließen. Die Batterie liefert dann keine ausreichende Spannung mehr und der Motor springt beim Anlassen nicht an, weil er zu langsam dreht.

Laden / Schnellladen:
Der ideale Ladestrom einer Batterie beträgt ein zehntel ihrer Kapazität. Also: Beträgt die Batteriekapazität 70 Ah, sollte sie mit 7 A geladen werden. Der Schnelllademodus nutzt einen wesentlichen höheren Ladestrom, spart Ladezeit, schafft es aber nur, die Batterie auf 70 - 80% aufzuladen. Sobald dies erreicht ist, sollte in den normalen Lademodus umgeschaltet werden, denn ab jetzt korrodieren die Zellgitter!.
Die Ladespannung bei laufendem Motor sollte an den Batteriepolen nicht über 14,4 V betragen. Eine Überladung ist schädlich, denn sie bewirkt Ausgasungen in der Batterie, die bis zur Knallgasexplosion der Batterie führen können.

Wasserstand:
Auch sog. wartungsfreie Batterien müssen auf genügend Wasser überprüft werden. Durch das Ausgasen sinkt der Wasserpegel, alle nicht mehr abgedeckten Elektrodenbereiche fehlen der Batteriekapazität. In dem Fall sollte jede Zelle mit destilliertem Wasser aufgefüllt werden, bis die Elektroden ca. 1cm unter Wasser stehen.

Quellen: Eigenes Wissen, Wikipedia->Starterbatterie

Freitag, 1. Februar 2008

Johnson Controls produziert Lithium-Ionen Batterien für die S-Klasse

Johnson Controls startet heute mit der Produktion von Plugin (austauschbaren) Lithium Ionen Batterien für Hybridautos. Zusammen mit dem französischen Partner (Nomen est omen;) Saft.

Das verkündeten gestern Handelsblatt und Automobilwoche.

Das Joint Venture hat Daimler bereits als Kunden, Ende 2008 soll die erste Hybrid S-Klasse auf den Markt kommen.

Damit könnte 2009 in Deutschland zum Durchbruchsjahr des Hybrid werden. Denn auch Porsche wird dann zwei Modelle im Markt haben.

Wurden im vergangenen Jahr noch knapp eine halbe Milion Hybride verkauft (insbesondere Toyota Prius in den USA), erwarten Analysten (wieviel auch immer man darauf gibt) bereits in 2010 einen Absatz von 1,2 Mio und in 2015 sollen es 2,6 Mio sein.

Wichtige Anbieter in diesem Markt sind derzeit:

- Johnson Control und Panasonic als Batterieanbieter
- Continental Powertrain und ZF als Systemintegratoren

Die wichtigsten Entwicklungsziele für Hybridbatterien sind:
- Lange Lebensdauer
- Niedriges Gewicht
- Geringes Volumen

Samstag, 26. Januar 2008

Silicon Nanowire Anode verbessert Batteriekapazität

Standford Chemiker Yi Cui berichtet in Nature Nanotechnology, dass Silicon eine zehnmal so hohe Ladung speichern kann, als Kohle. Bisher verhinderten starke Volumenänderungen beim Laden und Entladen den kommerziellen Einsatz, weil dies die Lebensdauer der Siliconanoden sehr verkürzt. Nanostrukturen hingegen zeigen Kringeleffekte, die das bisherige Phänomen wesentlich entschärfen. Cui hat ein Patent angemeldet und eine Firma gegründet. Das erste marktfähige Produkt soll in spätestens fünf Jahren verfügbar sein.

(Quelle)

Montag, 21. Januar 2008

Shai Agassi makes the world a Better Place

Gestern war es noch ein Gerücht, heute schon Nachricht. Shai Agassis (Blog) neue Company "Better Place" (nicht zu verwechseln mit dem Berliner Hilfenetzwerk Betterplace.org) will zusammen mit Renault und Nissan in Israel (dem Staat, der weltweit am meisten fully-fed-up ist vom Terror und Krieg um arabisches Öl) ein Batterieversorgungsnetz für Elektroautos aufbauen und betreiben. Das schreibt die BusinessWeek heute.


Bis 2011 sollen mehrere zehntausend Elektroautos durch Israel rollen. Größter Investor neben den beiden Automobilkonzernen ist sinnigerweise die größte israelische Ölraffinerie Israel Corp. Sie steuert die Hälft der 200 Mio $ Finanzierung bei.

Der Beitrag der israelischen Regierung liegt darin, die Mehrwertsteuer auf Benzingetriebene Autos mal eben auf 60% erhöht zu haben. Hoffe, dass das unsere Bundesregierung nicht so schnell mitbekommt...

Agassis Firma will den Vertrieb der noch zu konstruierenden Autos plus Services in Akkulade- und Tauschstationen (Parkplätze, Garagen, Waschanlagen) übernehmen.

Interessant, was Agassi auf seiner Website verkündet: Der Durchschnittsrestwert der europäischen und israelischen Autos ist geringer als deren Benzinrechnungen für den Rest des Jahres... (Stimmt das? ... 20.oookm * 8/100km * 1,4 EUR = 2.2240 EUR. Naja...)