Auto’s gebruiken op allerlei manieren stroom. Bijvoorbeeld om de techniek en apparatuur te laten werken en hybride of elektrische auto’s worden door stroom aangedreven. Met name rond de hybride en elektrische auto’s wordt veel onderzoek gedaan naar de meest optimale manier om energie op te slaan en vervolgens weer aan te wenden.
Grote zware accu’s nemen veel ruimte in beslag en maken de auto log, terwijl kleinere en lichtere accu’s een nadelig effect hebben op de prestaties en actieradius. Hierin wordt steeds gezocht naar een optimale balans, met als doel een energiezuinige maar tegelijkertijd praktisch toepasbare auto.
Het “Laboratory for Electromagnetic and Electronic Systems” van de Massachusetts Institute of Technology (MIT) is één van de partijen die onderzoek doet naar de toepassing van ultracapcitors in auto’s en heeft hier een artikel over geschreven.
Een ultracapacitor heeft het voordeel dat het een grote hoeveelheid energie kan opslaan en hier opvallend weinig ruimte voor nodig heeft. In vergelijking tot een normale accu kan een ultracapacitor van dezelfde omvang ongeveer 50 keer zoveel energie opslaan en daarbij maar liefst 300.000 keer opnieuw worden opgeladen.
Super! Massaal toepassen die dingen, zou je misschien denken, maar zo eenvoudig is het natuurlijk niet. Een ultracapasitor heeft één heel belangrijk nadeel en dat is het de stroom niet lang vast kan houden. Vanaf het moment dat de ultracapacitor energie begint af te geven, raakt deze zijn lading binnen ongeveer 2 minuten kwijt. Dit gegeven beperkt de toepasbaarheid in auto’s. Er wordt nu dan ook vooral onderzoek gedaan hoe de ultracapacitors ondanks dit gegeven breder kunnen worden toegepast. Ze zullen dan meer een aanvullende bijdrage leveren in de energiebehoefte van zaken die een korte tijd veel energie gebruiken, zoals elektrische ramen en remmen.
Lees hier het volledige artikel (via)
goeie uitvinding , zal denk ik over een paarjaar in elke sportauto te vinden zijn als het zo licht is.
Goede manier om bijvoorbeeld rem-energie om te zetten in voortstuwing.
Denk aan (geen idee hoe die dingen heten) electromotoren in de wielen.
Dit zijn als het ware electromotoren met een band eromheen. Daarmee kun je even remmen en een capacitor opladen. Deze energie kun je later weer omzetten in beweging door de energie simpelweg weer terug te stoppen in de electromotor.
wil je je raam naar beneden doen voor een agentje, moet je 2 minuten wachten voordat hij naar beneden kan….
@julian
juist niet, zo´n capacitor geeft niet pas na 2 minuten stroom. hij geeft 2 minuten stroom en dan is ie leeg
De volgende generatie Prius zal ultracapacitors combineren met een ‘klassieke’ batterij. Doordat de ultracapacitors een sterk voordeel hebben bij snel afremmen, stellen ze een verbruik voorop van 2,99 l/100km, wat overeenkomt met een CO2-uitstoot van 71 g/km. Ik ben benieuwd!
Dit is geen nieuwe uitvinding. Ze bestaan al heel lang, alleen ze worden steeds beter.
en er is een Nederlands woord voor…
@ Jan C.
Een Condensator, als ik de tekst zo lees.
@Chip: Precies, maar dan de super-variant er van. Trouwens, als ik de Duitse Wiki zie is daar kennelijk ook nog een ander woord voor, maar waarom alles verengelsen als we een oed alternatief hebben?
Leuk zo’n Ultra-Capacitor. Maar wanneer wordt de Flux-Capacitor™ eindelijk eens leverbaar?
Die mega condensatoren (1 Fahrrad) worden al toegepast bij mega muziekinstallaties in auto’s. Zodat ze tussen elke bas-stoot opladen anders valt de auto stil :)
Is dit dan een IC? -> Ideale Condensator? ;)
@Freek: alleen in de stad he, die Prius. Op de snelweg verbruikt ie gewoon net zoveel als andere auto’s, omdat daar geen remenergie te recupereren valt, supercaps of niet.
Condensatoren worden met dit doel al gebruikt in de autosport:
http://www.amt.nl/web/Nieuws/Autotechniek/Tonen-Nieuws-Autotechniek/Toyota-hybrideracer-maakt-indruk.htm
@Zoef: het klopt wat je zegt, maar dan in de veronderstelling dat je aan een perfect constante snelheid rechtdoor rijdt, zonder veranderingen in helling of windsnelheid. In de praktijk gebeurt dat bijna nooit, waardoor de elektromotor toch zal bijspringen om hier en daar de benzinemotor te helpen. In andere omstandigheden op de snelweg (vertragen, bergaf) zal de auto energie opslaan in de batterijen (bij constante snelheid).
Maar het verbruiksverschil verkleint inderdaad wel als je meer constante snelheden aanhoudt.
Jammer dat verkeerde informatie weer eens zo klakkeloos wordt overgenomen. Supercondensatoren kunnen weliswaar veel meer energie per kg of liter volume opslaan dan gewone condensatoren, maar dat is nog steeds veel minder dan accu’s. De factor 50x is volstrekte onzin, daadwerkelijk is hij duidelijk kleiner dan 1.
Een groot voordeel van supercondensatoren is dat ze nauwelijks slijten, juist omdat er geen chemische reacties plaatsvinden. Je kunt ze dus in principe bijna willekeurig vaak opladen en diep ontladen. Wil je dat met een stel in serie of parallel geschakelde cellen doen, moet je echter om veiligheidsredenen echter speciale voorzieningen treffen. Met batterijen lukt diep ontladen slechts een zeer beperkt aantal keren, wil je een lange levensduur wwarborgen mag je slechts 50-70% van de capaciteit gebruiken. Bovendien mot je batterijen flink koelen om ze in de buurt van kamertemperatuur te houden, voor supercondensatoren is dat niet nodig.
Een ander groot voordeel is dat je supercondensatoren zeer senl kunt op- en ontladen, dwz hun vemogen is hoog. Het proces is weliswaar trager dan met gewone condensatoren, orde van grootte 5 a 10 seconden, maar dat is kort genoeg om de kinetische energie van een auto tijdens een regulier remproces efficient op te kunnen slaan. Omgekeerd duren ook de minder brute versnellingsprocessen slechts 10 a 30 seconden.
Er zijn echter ook grote nadelen. Supercondensatoren werden oorspronkelijk in het kader van het Star Wars programma ontwikkeld en zijn tot op de dag van andaag nog steeds erg duur, tot op zekere hoogte is dat uiteraard een kip-en-ei probleem in de producticapaciteit. All condensatoren vertonen ook een sterke variatie van de spanning als functie van de beladingstoestand: na ontlading tot 6% van de capaciteit hou je nog maar 25% van de oorspronkelijke spanning over. Je kunt dus een batterij niet zo maar door condensatoren vervangen, je moet ook de vermogenselectronica flink aanpassen. Bovendien vertonen condensatoren flink inwendige lekkage, je kunt ze dus niet gebruiken om energie langdurig op te slaan.
Het grootste struikelblok tot nu was echter dat de staat Californie in haar ZEV wetgeving zeer sterk de voorkeur geeft aan auto’s met een groot puur elektrisch bereik, d.w.z. geadvanceerde batterijen of brandstofcellen. De beweegreden hiervoor is eenvoudig: de ambtenaren van CARB hebben bevoegenis over de luchtkwaliteit maar niet over het verbruik van voertuigen. Een flink aantal andere staten in de VS volgt de wetgeving van Californie. Gelukkig voorziet de ZEV wet dat de ingebouwde voorkeur voor bepaalde technologieen geleidelijk aan wordt teruggeschroeft. Dit geeft autofabrikanten nu weer meer aanzet om alternatieven als supercondensatoren weer eens nader onder de loep te nemen.
Supercondensatoren vetonen dus hoog vermogen maar slechts beperkte, kortstondige opslagcapaciteit. Het zijn in feite elektrische veren, daarom worden ze af en toe ook voor zog. ride-through systemen in electriciteitsnetwerken gebruikt (ook die voor trams en treinen).
Ze lenen zich ook bij uitstek voor straatvoertuigen met een zware stop-and-go belastingscyclus (bijv. stadsbussen, vuilniswagens) en beperken bovendien de roetuitstoot van dieselmotoren na lastsprongen. Tevens kun je met een duidelijk kleinere, zwakkere motor genoegen nemen, die het gemiddeld vereiste vermogen veel efficienter kan leveren. Dit concept bespaart veel brandstof in vlak terrein (bijv. forensen in Nederland), met een caravan of in de bergen zul je echter met het beperkte vermogen van de motor genoegen moeten nemen. Full hybrid concepten met zowel supercondensatoren als batterijen kunnen dit bezwaar overkomen maar ze zijn complex en dus duur.
De verbrandingsmotor is bovendien voor de grote autofabrikanten het meest winstgevende onderdeel van hun produkten. Van de vervaardiging en toepassing van elektrische aandrijfsystemen met hoog vermogen hebben de Europese merken in tegenstelling tot Toyota, Honda en anderen nog weinig verstand.
@ rsseidl; Interessant. Bedankt voor de verbetering/aanvulling! Altijd leuk, nieuwe dingen leren.
mierendinges: in 3e paragraaf staat ‘ultracapcitors’, met een ‘a’ te weinig dus.