Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Speicherung von elektrische erzeugter Energie in Inselsystemen

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Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon JoergHu » 22.09.2017, 09:01

Ich bin dabei mir einen kleiner Kondensatorfeld als Akkuunterstützung zu bauen. Dazu habe ich eine Frage. Um auf die ca. 26 Volt mit Superkondensatoren zu kommen muss ich 10 Kondensatoren in Serie schalten. Blöderweise sinkt dabei die Kapazität an statt sich zu addieren, was an sich schon schwer zu verstehen ist.
Daher meine Fragen.
Wenn ich zu einem 3000F Kondensator 200F oder gar 100F Kondensatoren in Serie schalte kann ich die Spannung auch erhöhen und rechnerisch habe ich dann noch eine hörere Gesamtkapazität übrig. Trotzdem habe ich noch nirgendwo gelesen, dass das jemand mal gemacht hat. Also wird das wohl keinen Sinn machen, aber warum ??
Wenn ich die Kondensatoren alternativ parallel schalte und dann einen Trafo nutze kann ich die Kapazitäten addieren, verliere aber die Schnellade und Entlademöglichkeiten.

Was macht ihr so um Kondensatoren zu verwenden ?
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon wadoe » 22.09.2017, 09:19

Es ist schon seltsam was fachliche Leien da so an Ideen ohne jegliche Grundkenntnisse versuchen.
Zumindest das Grundprinzip der Reihen- und Parallelschaltung scheinst du ja schon einigermaßen
erkannt zu haben.
Setze, falls du mathematisch dazu in der Lage bist, dich mal mit dem zeitlichen Speichervermögen
von Energie auseinander, dann wirst du schnell selbst erkennen, dass du mit deiner Idee an physikalische
Grenzen stößt.
Nur soviel, die Superkondensatoren sind in der Lage nur sehr kurze und schnelle Laständerungen abzufangen,
diese kommen aber in einer PV Speicherung eigentlich nicht vor.
Bei Elektromobilen hat man hierzu schon einige Versuche gemacht, mit mäßigem Erfolg. Wobei dabei die schnelle
dynaische Laständerung in diesem Anwendungsfall ständig vorkommt. Allerdings steht Aufwand und Ertrag in einem
sehr schlechten Verhältniss.
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon playboy » 22.09.2017, 09:23

JoergHu hat geschrieben:Wenn ich die Kondensatoren alternativ parallel schalte und dann einen Trafo nutze kann ich die Kapazitäten addieren, verliere aber die Schnellade und Entlademöglichkeiten.

soso, dann handelt es sich sehr wahrscheinlich um rote Gleichspannungstrafos :?:
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon alterego » 24.09.2017, 16:07

Bei so viel Vorwissen hilft nur es bleiben lassen oder erst mal lesen, lesen, lesen.
Vieleicht hast du schon mal gehört, daß bei der Parallelschaltung von Widerständen der Gesamtwiderstand kleiner ist als der kleinste einzelne Widerstand. Wenn du kapiert hast warum das so ist, kannst du dir (hoffentlich) auch erklären, warum es bei Kondensatoren bei Reihenschaltung genauso ist was die Gesamtkapazität angeht.
Bei einem gut designten WR hat dir dessen Hersteller die Arbeit aber schon abgenommen, da sind gleich am DC-Input einige Kondensatoren. Weitere helfen meist nicht viel, kosten aber richtig Geld. Sollte die Batterie zu klein sein, ist es auf jeden Fall besser mit dem Geld diese zu erweitern.

@wadoe: wenn ich den Wasserkocher einschalte regelt der WR (hoffentlich) in nullkommanix z.B. 2000W hoch, das ist schon ordentlich, wenn vorher nur ein paar 10W Verbruach waren
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon JoergHu » 25.09.2017, 15:32

@ alterego: Mit Widerständen ist das leicht zu verstehen, die sind ja parallel geschaltet. Zwei dünne Drähtchen lassen stets mehr durch als ein dünnes Drähtchen, egal wie dünn das Drähtchen ist.
Das sich bei Kondensatoren die Kapazität in Parallelschaltung addiert ist auch leicht einzusehen. In Serienschaltung hätte ich aber erwartet, dass sich die Spannung addiert (wie bei einer Batterie) die Kapazität aber gleich bleibt, wenn das alles die gleichen Kondensatoren sind. Also 10x 3000F bei 2,7 V in Serie sollten 27V bei 3000F sein. Warum ist das falsch ?

Und, sorry Leute, dass ich nur neugiereiger Laie bin. Nicht jeder ist gleich Fachmann. Deshalb frage ich ja erstmal und bastle nicht gleich drauf los...
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon scauter2008 » 25.09.2017, 16:24

Hallo.
Hab nur kurz überflogen.

Kondensatoren in reihe doppelte Spannung halbe Kapazität.
1 Elko 3000F 2,7V
2 Elko 1500F 5,4V
4 Elko 750F 8,1V
8 Elko 375F 10,8V
u.s.w

1F = 1A 1 Sekunde lang oder 100mA 10 Sekunden lang.
375F = 375A 1S oder 3,75A 10S. u.s.w
Halbinsel mit Netzumschaltung
24x 250WP Hagelschaden, 70x 70WP Dünnschicht, 50x 180WP Mono
Batteriemischmasch 24v nutzbare ~5kwh.
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon alterego » 25.09.2017, 16:53

Ich wollte hier eigentlich keine Grundlagenvorlesung Physik haltn, unter http://www.jens-wesemann.de/kondens2.htm ist die Formel aber zumindest abgeleitet. Das findet man sicher wo anders ausführlicher/für den Laien eingänlicher.
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon Toni1965 » 25.09.2017, 16:59

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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon egn » 26.09.2017, 06:21

Wenn man Kondensatoren als Akkuunterstützung einfach nur parallel schaltet dann ist das Reine Verschwendung der Kapazität der Kondensatoren. Der Akku bewegt sich spannungsmäßig bestenfalls nur im Bereich von 24 V - 28,8 V. Schaltet man eine Kondensatorbank parallel so würden nur 10-20 % der Kapazität genutzt.

Wenn man die volle Kapazität nutzen möchte muss man die Kondensatorbank entweder über einen bi-direktionalen DC-DC Wandler ankoppeln, oder diese spannungsgesteuert über Halbleiterrelais dynamisch in Reihe zur Batterie schalten. Dazu braucht man die Kondensatoren auch nicht in Reihe schalten und spart sich das unbedingt nötige Balancing. Dies geht dann schon fast in Richtung einer dynamisch rekonfigurierbaren Batterie.
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Re: Kondensatoren als Speicherunterstützung verschalten

Beitragvon JoergHu » 28.09.2017, 14:38

Vielen Dank für die Infos. Die Rechnung habe ich verstanden. Nur leider die Physik nicht. Die Abstände in einem Kondensator werden ja nicht physikalisch größer, wenn man ihn in Serie schaltet, sondern nur rechnerisch.
Wenn ich die nun (theoretsch) einzeln auflade und dann in Serie schalte nimmt die Kapazität ab, aber was passiert dann mit der gespeicherten Energie ? 2x einzeln 3000F sind 6000 F. In Serie sind die dann 1500F, wie oben gesagt. Also fehlen 4500 F, die vorher physikalisch geladen wurden. Wo sind die dann ?
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