Die Rekuperation

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doran

Die Rekuperation

Beitrag von doran »

Die Rekuperation ( Stromrückgewinnung ) hat zwei Aspekte, a: - man produziert elektrischen Strom
welcher dem Akku zugeführt wird - u b: - man nutzt die parallel-laufende Bremswirkung aus. Beim
normalen Bremsen wird die Energie der Bewegung ( kinetishe Energie) über die Reibung in der Bremse
in Wärme überführt u weiter an die Umluft abgegeben - steht für Nutzung nicht mehr zur Verfügung.
. Bei der Rekuperation geht die Energie abzüglich des Wirkungsgrades wieder in den Akku zurück
u steht für erneuten Antrieb bereit. Fahre ich mit der Saxo , denke ich oft beim Bremsen welch
eine Verschwendung jetzt wird der ganze Schwung im "Rücktritt" verheizt. Bei Bion-X sieht man an der
Ladeanzeige wie der "Schwung" wieder im Akku landet, das "hat was".

Wenn das technisch ordentlich realisiert wird - ein feine Sache. wenn es schlampig und / oder billig realisiert
wird, leicht unnütz. Der Umschaltvorgang kann über einen Taster erfolgen ( beim Giant-Twist ) oder über einen magnetischen Schalter ( z.B. ein Dauermagnet der an ein Reedrelais geführt wird
Abstand kleiner 3mm führt zum Schalten -oder entfernt wird, größer 3mm - dann schaltet das Relais u weiter den Motor auf Generator um ) So macht das Bion-X.

Diese Wegänderung kann man ausnutzen am Handbremshebel - Relais am festen Teil des Bremshebels
Dauermagnet am Bremsgriff - oder umgekehrt. Da ist Basteln angesagt. - Bion-X hat hier "vergessen" eine ausgereifte Lösung zu präsentieren. Hat mir nicht gefallen , habe eine
Klingel mit langem Hebel die nur anschlagen - innen ohne drehende Teile genommen - am Hebel den Dauer-
magneten befestigt (Schrumpfschlauch) u am Boden der Klingel das Reedrelais mit Heißkleber fixiert.
So kann ich mit dem Zeigefinger den Hebel ziehen u es bremst. Nach dem Loslassen schaltet der Motor
schlagartig wieder zurück von Generator auf Motor.Beim Ziehen (Bremsbeginn) durchläuft der Umschaltvorgang 4 Modi. wenn 4 Unterstützungsstufen vorhanden sind . Es werden mit zeitlicher Verzögeruing 4 Brems-Stufen durchlaufen. Die Umschaltung erfolgt etwa im sec.Takt 25W -50W -100W
200W - Bremsleistung. Der harte "Bremsruck" bleibt aus - eine gelungene Konstruktion. Bei Sanyo wird nur
mit einer Stufe ( vermutlich mittlere Unterstützung invertiert - keine Angabe erhältlich) gebremst, u keine sanfte Umschaltung.
Die Bremswirkung ist so stark daß man mit ihr zu gut 90% auskommt. Heißt: man bremst fast nur noch elektrisch
- es geht kaum kinetische Energie verloren Das geschieht mit einem Wirkungsgrad besser 80 %

( bis zu 87%) Ein technischer Leckerbissen den Bion-X da realisiert hat. Fährt man einen Berg hoch, wird bei der Abfahrt rund 75% der aufgewendeten Energie zurückgewonnen - wenn man die "Rekuperation" konsequent einsetzt , = möglich
Die Umschaltung = bei Sanyo zwar gebrauchstüchtig ausgeführt aber zu unsensibel u langsam - man
drückt auf einen Druckknopf unter einer Folie ohne spürbaren Schaltpunkt (schwammig) beim erneuten
Drücken wird zurückgeschaltet ( Angriffsfläche zum Verbessern)

Die Bremswirkung = nur näßig. Im Gegensatz zur Bion-X Lösung eine "schwache Nummer" aber funktionieren tut es.
Mäßige Bremswirkung heisst im Umkehrschluß es wird nicht alle verfügbare kinetische Energie in Strom zurückgewandelt.
Der Wirkungsgrad ist niedriger. Für "Bergfahrer" kann das ein Auswahlkriterium sein - worauf zu achten ist. Im Flachland hat es vielleicht weniger Bedeutung.

Mit fortschreitender Akku-Entwicklung u den daraus
resultierenden Kapazitätsvergrößerungen wird die Rekuperation mit der Zeit wohl an Bedeutung verlieren.
Habe ich noch 192 Wh. zur Verfügung ( ohne Nachrüsten) von 2006. So hat meine Frau schon 480 Wh. zur Verfügung von 2007
Doch bald wird die 6OOWh. Grenze fallen ( für Serienräder) Die "Elektrotuner" reden u haben bereits 20Ah
bei 48V = 960Wh. mit Lithium- Mangan -Polymer Akku ( Lipo) Solche Akkus kosten dann leicht auch mal
800 € - für Normalverbraucher uninteressant - da ihre Lebensdauer gleich den leistungsschwächeren aber
billigeren Akkus ist. In der Praxis macht sich ein Kapazitätsschwund nach 2 Jahren bemerkbar - verstetigt
sich - bis man nach ca. 5 Jahren oder 6 sich entschließt einen neuen Akku zu kaufen.Ob man den Originalen
dann noch bekommt = offen. Ersatz ja - aber dann geht das Anpassen ( Fummeln) los.

Vermutlich setzen sich 48V Akkus durch. Warum ? geringere Ströme - geringerer innerer Spannungsabfall im Akku und den Leitungen.
Bis 48V gelten einfache Isolationsvorschriften darüberhinaus müßte man stärker u sicherer isolieren.
48V gelten als Berührungsspannung für gesunde Menschen als ungefährlich ( ohne Herzschrittmacher) Es wird keinStrom größer 5 mA durch denKörper getrieben.
Diese Grenze gilt als ungefährlich wenn nicht überschritten.( Deshalb liegt die Leerlaufspannung beim Schweißtrafo auch bei 48 V)
Räder mit 24V werden vermutlich in der unteren Leistungsklasse ( Kurzstrecke) u Niedrigpreis-Räder Bestand haben. Für Langstreckenläufer ( Touren-Räder) u spurtstarke Bergräder wird sich wohl eine 48V
Klasse herauskristallisieren ( obere Preisklasse) Ob dazwischen fü 36V Platz bleibt, wird der Markt
( der Käufer) entscheiden.

Für heute genug des "Guten" .... Gruß Doran
Sparky

Re: Die Rekuperation

Beitrag von Sparky »

Hallo Doran,

für Bergfahrer sicher eine ganz entscheidende Sache!
Damit entfallen dann aber wohl die schnellen Abfahrten,
weil man sich ja leider entscheiden muss, ob man lieber
die Energie zurück haben - oder den Fahrtwind spüren möchte.
Bei der Saxo wird einem die Entscheidung abgenommen... :D

Grüße - Sparky
nightwish99

Re: Die Rekuperation

Beitrag von nightwish99 »

doran hat geschrieben:...es geht kaum kinetische Energie verloren Das geschieht mit einem Wirkungsgrad besser 80 %
( bis zu 87%) Ein technischer Leckerbissen den Bion-X da realisiert hat. Fährt man einen Berg hoch, wird bei der Abfahrt rund 75% der aufgewendeten Energie zurückgewonnen - wenn man die "Rekuperation" konsequent einsetzt...
Hallo Doran,

sind die Wirkungsgrad-Angaben geschätzt, oder hast du sie aus verlässlichen Quellen?
Vielleicht ein Datenblatt von Bion-X?

Gruß
nightwish99
GasiGert

Re: Die Rekuperation

Beitrag von GasiGert »

Moin,

ich habe im letzten Jahr während der IFMA ein intensives Gespräch mit einem Mitarbeiter eines bekannten österreichischen E-Motor-Herstellers geführt.
Die also verzichten bewußt auf die Rekuperation, weil "der konstruktive und preisliche Aufwand aufgrund des niedrigen Wirkungsgrades in keinem Verhältnis zum Nutzen steht".

Für ganz abwegig halte ich diese Aussage nicht, weil geringe Reichweiten durch die noch nicht ausgereifte Akkutechnik in der Branche immer noch Thema Nr.1 ist.
Da würde kein Hersteller, der auch selbst entwickelt, ein paar Reichweitenkilometer liegenlassen, wenn man sie umsonst mitnehmen könnte.
Die meisten Antriebe sind untersetzte Motoren, deren Getriebe auch einen guten Teil der Leistung fressen; und das gleich zweimal: beim Anfahren und beim Abbremsen durch Rekuperation. Rechnet man dann noch die Verluste in der Elektronik raus und berücksichtigt auch den schlechten Wirkungsgrad der Akkus (Eingangsarbeit:Ausgangsarbeit) kommen unter dem Strich vielleicht nur 5% bei raus, die man von der vorher eingesetzten Arbeit zurückgewinnen kann.

Aber eine genaue Untersuchung mit Berücksichtigung der unterschiedlichen Antriebssysteme würde mich auch interessieren.
Hat sich da noch keine Hochschule dran festgebissen?



Gert
DiDi
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Registriert: Montag 20. Oktober 2008, 19:27
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Re: Die Rekuperation

Beitrag von DiDi »

Hier ist mal ein neues Model mit Energierückgewinnung


http://www.diamantrad.com/download/2009/eride_2009.pdf
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