Akumulatorske baterije na hibridnih pogonih

Splošna debata okoli železnice oziroma kar ne paše pod ostale kategorije.
Uporabniški avatar
mg5888
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 110
Pridružen: 28.11.2007, 20:37

Akumulatorske baterije na hibridnih pogonih

Odgovor Napisal/-a mg5888 »

Glede na podatke o akumulatorjih, ki jih je podal @Terminator, bi podal par zadev, ki jih jaz vidim v teh tehničnih specifikacijah, pa me zanima vaše mnenje o tem:
TERMINATOR napisal/-a: Pa še baterije

Slika
Najprej temperaturno delovno območje teh novih baterij:

Na-NiCl2 (Zebra)
270 to 350 °C

Kot vidim bo za to, da bo zadeva sploh delovala, potrebno s sabo vozit pečico. :?: :D
Kaj pravzaprav to pomeni? Po mojem mnenju je rezervoar v katerem ohranjaš takšno temperaturo sam po sebi potraten. Kaj je pri hladnem zagonu stroja? Očitno energije iz baterij ne moreš takoj uporabiti. Kdaj jo pa potrebuješ, če ne pri pospeševanju?

Gostota energije (vzel sem dva po mojem mnenju najobetavnejša akumulatorja):

Ni-MH
45/75 Wh/kg
80/200 Wh/dm3

Na-NiCl2 (Zebra)
90/120 Wh/kg
85/150 Wh/dm3

Ni-MH ima potencialno večjo gostoto energije na volumen, Na-NiCl2 pa na maso. Kaj je za lokomotivo pomembneje, da so akumulatorji čim manjši (volumsko) ali čim lažji?

Zagonska moč:
Ni-MH
170/1000 W/kg

Na-NiCl2 (Zebra)
90-169 W/kg

Glede na to bi po mojem mnenju lahko delili baterije na tiste za velike lokomotive in na tiste za premikalke. Za premikalke bi torej bile primernejše dobre stare Ni-MH, saj verjetno tam potrebujemo dobre pospeške.

Izkoristek je pri Na-NiCl2 res boljši!

Ne vem koliko je pomembno samopraznjenje. Verjetno ni, ker so takšni stroji stalno v pogonu. Me pa malo muči ohranjanje energije v Na-NiCl2, če temperatura pade pod delovno. Kaj mislite?

Življenska doba: 7 let. Nekje sem zasledil, da je pričakovana življenska doba diesel lokomotive (z revizijami) okoli 80 let. Kolikokrat bi morali menjati baterije?

Mislim, da nam je v tem materialu GE marsikaj zamolčal. Npr. slabosti Na-NiCl2 Če ni temperaturno delovno območje teh baterij slabost, potem pa res ne vem kaj je. :)

lp MG
Uporabniški avatar
Dolfe
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 12687
Pridružen: 02.03.2006, 8:52
Kraj: Na cesti

Odgovor Napisal/-a Dolfe »

mg5888, nikar prehitro ne obupaj. Tema je meni sicer zelo zanimiva, le da jo težko dohajam. Pač ni iz mojega foha.

Arni je sicer velik elekto-fan in zelo resen sogovornik v tovrstnih debatah.
Je pa neizmerno len za sodelovanje na forumu. Tako da lahko njegov prvi odgovor pričakuješ šele čez kak mesec. Nujno bi rabil enega ..... Slika


lp
Dolfe Slika
LP, Dolfe
Pa zakwa glih jst?!!
Uporabniški avatar
mg5888
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 110
Pridružen: 28.11.2007, 20:37

Odgovor Napisal/-a mg5888 »

@Dolfe

Ne se bat! Saj še čakam! :D

lp MG
Uporabniški avatar
TERMINATOR
Mojster
Mojster
Prispevkov: 621
Pridružen: 11.02.2007, 11:45

Odgovor Napisal/-a TERMINATOR »

Dolfe napisal/-a:šele čez kak mesec. Nujno bi rabil enega ..... Slika
lp
Dolfe ]
:noro


Mg5888 ne podcenjuj amere. Kar je pri njih postalo zakon je tudi v Evropi čez 20-30 let zapisano v ustavi.

Najprej, da si bomo na jasnem. Natrijevih baterij nisem nikoli videl kaj šele delal z njim! Prvič sem šlišal(pa tudi večina drugih) za njih tam nekje v 80letih, ko so ameri predelali korveto. Nekako tako kot danes TESLA projekt. Problem ogevanja je bil izpostavljen že takrat in če se pravilno spomnim je bilo za vzdrževanje temperature poterbnih okoli 100W na 60Ah blok. Za te beterije so se odločili zaradi neobčutljivosti na temperaturo, menda lahko doseže tja do 700C. Zato jih lahko polnimo z velikimi tokovi in takrat je bilo mišljeno, da ga pred vožnjo napolniš v davajsetih minutah. Napetost clelice je pri 170C dosegla 2V in naraščala do delovne temp. 300C na okoli 2.5 oziroma polne 3.1volt.

Iz tega seldi logična izbira za velikanko. Če dobro pogledaš pdf. vidiš, da jih je potrebno še prisilno hladiti. Ogrejejo pa se lahko že z polnilnim tokom. Kinetična energija težkega vlaka je ogromozanska. Iničit pa jo moraš kar na hitro.
Kapaciteta ostane v hladni celici, vendar jo je pred črpanjem potrebno ogreti.
Če bi bil na forumu kakšen kemik bi to lahko bolj enostavno razložil.
Mislim pa da je koncept tega hybrida mišljen predvsem zato, da se doseže enakomernejša obremenitev dizla (optimalna) in s tem zmanjšanje No in ostalih plinčkov.

Bojan glede na to, da si bil na konferenci v Portorožu te prosim, če poveš še kaj na to temo-iz prve roke. V Novi Progi je sicer članek, ampak bolj političen. Je pa cajtng vse boljši. :D
Uporabniški avatar
mg5888
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 110
Pridružen: 28.11.2007, 20:37

Odgovor Napisal/-a mg5888 »

TERMINATOR napisal/-a: Mg5888 ne podcenjuj amere. Kar je pri njih postalo zakon je tudi v Evropi čez 20-30 let zapisano v ustavi.
Nikogar ne podcenjujem! Jaz bi temu rekel skepticizem.

Bolj me skrbi to, da se gleda samo njih. :D Mene osebno so v zadnjih dveh letih zelo pozitivno presenetili Korejci. Pa tudi Japonci, Indijci, Južnoafričani in Brazilci niso za odpis! Vsi ti imajo prav neverjetne nacionalne razvojne programe, mi v Evropi pa se še vedno samo prepiramo. Če bo šlo tako naprej bomo mi kmalu "država tretjega sveta".

Okrog teh akumulatorjev sem še vedno skeptičen. Vse kar diši po ogrevanju in hlajenju ima izgube.

Kaj pa meniš o tem katere baterije bi bile primerne za premikalke?

Upam, da se kmalu pridruži še bojan, da vsi malo predebatiramo. Pravih tehničnih podatkov pa tako nimamo. :? Še ne.

lp MG
bojan
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 731
Pridružen: 15.01.2006, 19:54

Odgovor Napisal/-a bojan »

Hoj,

Škoda, ker že takrat ni kdo pokazal zanimanja za te zadeve, bi lahko uredil obisk in poslušanje predavanj na energetski konferenci v Portorožu, saj smo bili soprireditelji....

OK, vsi vemo, da se v svetu dogaja nekakšen preporod železnic, eden od pomembnejših vzrok pa je vsekakor vpliv na okolje, skrb za okolje in seveda t.i. eksterni stroški, kjer železnice gladko posekajo avtomobile, avtobuse in letala. No, energetska konferenca v Portorožu je bila bazirana predvsem na izboljšanju energetske učinkovitosti in posledično emisij toplogrednih plinov. Kaj nam je torej narediti, da to dosežemo? V bistvu se zdaj na železnicah govori o naslednjih zadevah:

- izboljšanje prakse vožnje s pomočjo monitoringa porabe energije in analiz (Kdor ne meri ne more vedeti!)
- poskusi z uporabo biogoriv
- poskusi s hibridnim pogonom (po izračunih bi lahko prihranili do 1/3 dosedanjih stroškov pri pogonski energiji današnjih dizel vozil
- poskusi z vodikom in gorivnimi celicami. Videli smo predavanje in filmček prototipa, ki ga preizkuša East Japan Railway Company
- Rusi preizkušajo pogon s plinom...
- skladišča energije ob progi...!
- drugi načini za izboljšanje porabe ogrevanja/hlajenja vlakov, postaj in ostalega

Predvsem pa je na prvem mestu zavest, da je okolje preobremenjeno z izpusti in zavest, da je potrebno varčevati z energijo.

Bom poskusil kakšno od teh zadev malce bolj prikazati, če bo zanimanje.
LPB
Uporabniški avatar
TERMINATOR
Mojster
Mojster
Prispevkov: 621
Pridružen: 11.02.2007, 11:45

Odgovor Napisal/-a TERMINATOR »

mg5888 napisal/-a:
Okrog teh akumulatorjev sem še vedno skeptičen. Vse kar diši po ogrevanju in hlajenju ima izgube.

Kaj pa meniš o tem katere baterije bi bile primerne za premikalke?

Upam, da se kmalu pridruži še bojan, da vsi malo predebatiramo. Pravih tehničnih podatkov pa tako nimamo. :? Še ne.

lp MG
Mimaš kej. Vse kar gre energije v toploto je izgubljena. Nekaj bi jo lahko porabili za ogrevanje vode motorja, kabine in mogoče kakšne vrste klime ali pa celo za dogrevanje potniških odelkov vlaka. Ampak polniš ji lahko pa hitro, pa še cenene v primerjavi z drugim so.
Za premik? Najbolje litijevke, samo nimam dovolj denarja zanje :lol:

Bojan vsak opis tehnične rešitve bo zanimiv.


LP
Uporabniški avatar
mg5888
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 110
Pridružen: 28.11.2007, 20:37

Odgovor Napisal/-a mg5888 »

TERMINATOR napisal/-a: Za premik? Najbolje litijevke, samo nimam dovolj denarja zanje :lol:
Kolikor informacij dobivam zadnje čase, so večje litijevke zelo eksplozivne. Jaz bi jih preskušal samo v kakšnem bunkerju. :)

Še eno vprašanje glede na podatke, ki so na začetku teme. Kako je definiran izkoristek baterije? Kot kvocient med energijo, ki jo iztisnemo iz baterije in energijo, ki jo baterija vsebuje?

@Bojan Prosim založi nas s podatki, energetiki smo zasvojeni z izkoristki, učinkovitostjo, prihranki...

lp MG
Uporabniški avatar
TERMINATOR
Mojster
Mojster
Prispevkov: 621
Pridružen: 11.02.2007, 11:45

Odgovor Napisal/-a TERMINATOR »

Tole sem si nedavno ogledal.
Nemci, oziroma Boch je v 70 letih že razvil hibridni avtomobil. Motor je znan :lol: Elektro motor je seriski-paralelni. Zadeva se takrat ni uveljavila zaradi povečanja teže za 400kg, skupaj z elektroniko in baterijami. Problem je bila tudi visoka cena.


Slika



Očitno so bili nemci v tistih časih daleč pred japonci. Danes pa imajo reveži iz Amerike izgnane "new age" ekonomiste, ki učijo konja vleči brez stroškov :lol:

LP
Uporabniški avatar
TERMINATOR
Mojster
Mojster
Prispevkov: 621
Pridružen: 11.02.2007, 11:45

Odgovor Napisal/-a TERMINATOR »

mg5888 napisal/-a: Še eno vprašanje glede na podatke, ki so na začetku teme. Kako je definiran izkoristek baterije? Kot kvocient med energijo, ki jo iztisnemo iz baterije in energijo, ki jo baterija vsebuje?

lp MG
Razmerje med potrebno energijo za napolnitev baterije in dobljeno energijo. (tako najlažje oceniš notranjo upornost ). Torej toliko % dobiš nazaj, ostalo pa gre v toploto. To je bolj teoretično. V idealnih razmerah.

Bojan je pa čist tiho? Lahko bi kaj povedal o gorivnih celicah.


LP
bojan
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 731
Pridružen: 15.01.2006, 19:54

Odgovor Napisal/-a bojan »

TERMINATOR napisal/-a:
mg5888 napisal/-a: Še eno vprašanje glede na podatke, ki so na začetku teme. Kako je definiran izkoristek baterije? Kot kvocient med energijo, ki jo iztisnemo iz baterije in energijo, ki jo baterija vsebuje?

lp MG
Razmerje med potrebno energijo za napolnitev baterije in dobljeno energijo. (tako najlažje oceniš notranjo upornost ). Torej toliko % dobiš nazaj, ostalo pa gre v toploto. To je bolj teoretično. V idealnih razmerah.

Bojan je pa čist tiho? Lahko bi kaj povedal o gorivnih celicah.


LP

:oops: :oops: :oops: Mal me za čas baše, naj pa povem, da imam v delu en luštkan, poljuden pdf o obtirnih shrambah energije, predvsem o t.i. baterijah NAS, na katere resno računajo na Nizozemskih železnicah.

Kar se izkoristka tiče je lahko stvar precej "tricky" - ene baterije so fajn za moč, ene pa bolj za energijo... Upam, da bo zanimivo za prebrat. :wink:
LPB
Gorchi
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 6518
Pridružen: 23.10.2006, 12:25
Kraj: Cerklje na Gorenjskem

Odgovor Napisal/-a Gorchi »

TERMINATOR napisal/-a:Bojan je pa čist tiho? Lahko bi kaj povedal o gorivnih celicah.
Kaj bi pa rad o njih vedel? Da imajo do 98% izkoristek in da je odpadni produkt navadna voda? In da je največji problem pretvorba kakršnegakoli goriva že v vodik za njihovo napajanje?

Samo toliko, zelo iz prve roke ;)
Goran
Uporabniški avatar
mg5888
Strojevodja I
Strojevodja I
Prispevkov: 110
Pridružen: 28.11.2007, 20:37

Odgovor Napisal/-a mg5888 »

TERMINATOR napisal/-a:Tole sem si nedavno ogledal.
Nemci, oziroma Boch je v 70 letih že razvil hibridni avtomobil. Motor je znan :lol: Elektro motor je seriski-paralelni. Zadeva se takrat ni uveljavila zaradi povečanja teže za 400kg, skupaj z elektroniko in baterijami. Problem je bila tudi visoka cena.
Motor naj bi bil paralelni-kompaudni, če prav razumem? V 70ih je to bil vrhunec elektromotornih pogonov, zdaj pa že k sreči znamo podobno zadevo narediti brez komutatorja. Se pa ne bi čudil, če bi Nemci to tehnologijo razvili že pred vojno (sicer ne za avtomobile, ampak kaj večjega).
TERMINATOR napisal/-a: Razmerje med potrebno energijo za napolnitev baterije in dobljeno energijo. (tako najlažje oceniš notranjo upornost ). Torej toliko % dobiš nazaj, ostalo pa gre v toploto. To je bolj teoretično. V idealnih razmerah.
Teoretično torej. Tudi meni se številke, ki jih podajajo glede izkoristkov zdijo precej napihnjene. Nekje v malih možganih se spominjam podatka izpred nekaj let, da imajo Ni-MH akumulatorji izkoristek okoli 20 %. Moram priznati, da sem kar hudo presenečen, da so prišli preko 30 %.
bojan napisal/-a: :oops: :oops: :oops: Mal me za čas baše, naj pa povem, da imam v delu en luštkan, poljuden pdf o obtirnih shrambah energije, predvsem o t.i. baterijah NAS, na katere resno računajo na Nizozemskih železnicah.

Kar se izkoristka tiče je lahko stvar precej "tricky" - ene baterije so fajn za moč, ene pa bolj za energijo... Upam, da bo zanimivo za prebrat. :wink:
Komaj čakam! :D
Gorchi napisal/-a: Kaj bi pa rad o njih vedel? Da imajo do 98% izkoristek in da je odpadni produkt navadna voda? In da je največji problem pretvorba kakršnegakoli goriva že v vodik za njihovo napajanje?
V Avstriji so poskusno zgradili elektrarno na gorivne celice (ne me vprašat kje, ker sem že pozabil). Zadeva je teoretično sicer dobra, v praksi pa kar blizu katastrofe. Najbolje se obnesejo pri čisto stacionarnem delovanju, Avstijci pa so ugotovili tudi kako se obnesejo ob kratkem stiku :shock: . V gorivnih celicah je posebna membrana, ki se ob takšnem dogodku poškoduje. Po kratkem stiku je gorivna celica bila sposobna delovati le še na okrog 10 % moči! Edino kar lahko potem narediš je zamenjava membrane, ki pa znese okoli 30 % cene nove gorivne celice! Glede na to, da je od tega že kakšnih 5 let, so verjetno že uspeli zadevo izboljšat, upam.
Velik problem pa je tudi vodik. Ima kdo idejo kako ga skladiščit, glede na to, da so molekule vodika najmanjše in da snov, ki bi jih lahko zadržala še ne obstaja? Morda pri absolutni ničli? :D

lp MG
Uporabniški avatar
TERMINATOR
Mojster
Mojster
Prispevkov: 621
Pridružen: 11.02.2007, 11:45

Odgovor Napisal/-a TERMINATOR »

mg5888 napisal/-a: Motor naj bi bil paralelni-kompaudni, če prav razumem? V 70ih je to bil vrhunec .....
Namenoma sem tako napisal, da razume še kakšen strojnik. Drugače je to vsekakor kompaudni ali lep slovenski izraz motor z mešanim vzbujanjem.
Vendar kolikor sem jaz razumel germanske heroglife je pri speljavi bil zvezan kot seriski(nadomeščal je menjalnik), ko pa je avto dosegel določeno hitrost je vleko prevzel bencinar. Pri zaviranju in praznih baterijah pa se je prevezal v paralelno vzbujanje in je polnil baterije.
Tako ta da je tukaj težko poimenovati tip vzbujanja.
Mg, železničarjem pa nikar ne hvali tipov enosmernih motorjev. Za njih je ta motor kavni mlinček. Že motor motor-generatorja na 361-1.. je bil za njega pravi "fuzijski reaktor". :lol:
V normalnem življenju pa jih res težko srečaš.
Gorchi napisal/-a: Kaj bi pa rad o njih vedel? Da imajo do 98% izkoristek in da je odpadni produkt navadna voda? In da je največji problem pretvorba kakršnegakoli goriva že v vodik za njihovo napajanje?
:D Hudo Gorchi. A kej razvijaš na njih.
Mogoče kaj veš, če je kaj novega z metanolom? So že presegli 0.6V na celico. Pet folija, kakšna je to? Kje jo lahko dobiš?
Decembra sem delal v eni tovarni kjer so imeli avtobusek na celice. Takrat nisem imel časa firbcat :cry: Ampak stvar je izgledala kot da ima prihodnost.
Lepo bi bilo prebrati in prekomentirati kakšen opis.

LP
Gorchi
Kontrolni
Kontrolni
Prispevkov: 6518
Pridružen: 23.10.2006, 12:25
Kraj: Cerklje na Gorenjskem

Odgovor Napisal/-a Gorchi »

Terminator,
nisem kemik, sem samo strojnik oz. trenutno programer. Mam pa nekoga, ki je precej pri koritu, samo se ne pogovarjamo toliko o teh rečeh, kadar smo skupaj. Naj Ti namignem, da dela na Kemijskem inštitutu.
Goran
Odgovori