Ausnutzen der noch verfügbare n Leistung eines Stromkreises

Hallo,

mich interessiert gerade, wie man gro=DFe Akkus (z.B. von E-Autos, ca. 2=

0-50 =

kWh Akku-Kapazit=E4t) *in der heutigen Infrastruktur* m=F6glichst schnel= l =

laden k=F6nnte. Also ohne explizit dedizierte Stromkreise f=FCr das Lade= ger=E4t =

des E-Fahrzeug-Akkus zu legen.

Ziel: Den Anwender m=F6glichst wenig belasten mit Rechnerei oder =

Einstellerei, aber trotzdem den Akku m=F6glichst schnell volladen.

Akku-Kapazit=E4t: sagen wir mal ca. 20 kWh, Laden in einer Stunde (mit 1= C) =

w=E4ren dann um die 20 kW Leistungsaufnahme. Das mal so als m=F6glichen = =

Maximalwert. Sonst halt das, was der jeweilige Stromkreis hergibt.

Annahme 1) In der existierenden Infrastruktur (in Haushalten) gibt's =

Stromkreise:

  • 230V AC, 16A (Haushaltsstrom) - max. 3.6 kW * 3x230V, 16A (z.B. der Herdanschluss in einem Haushalt) - max. 11 kW * im l=E4ndlichen Bereich auch mal: 3x230V, 32A - max. 22 kW

Annahme 2) In diesen Stromkreisen h=E4ngen schon Verbraucher, die eine =

variable Leistung ziehen. Diese sollen vorrangig bedient werden. Das =

Ladeger=E4t f=FCr den Fahrakku nutzt nur die jeweils verf=FCgbare "Restl= eistung" =

im Stromkreis, diese aber m=F6glichst gut.

Dadurch w=FCrde halt "Laden unterwegs" einfacher. Gerade unterwegs wei=DF= man =

ja nicht: was h=E4ngt da noch alles an dem Stromkreis dran? In einem =

Gastro-Betrieb ist das mal eine K=FChltruhe, die immer mal kurz angeht, = in =

einem landwirtschaftlichen Betrieb ist es ein R=FCbenschnitzler, oder wa= s =

wei=DF ich, was der Bauer eben mal kurz braucht. Dadurch dass man dort i= mmer =

noch ein paar Stunden l=E4dt, will man den "Stromgeber" nicht noch mit =

Sachen belasten wie: "Ich w=FCrde hier mal gern Strom schnorren, aber du= =

kannst in der Zeit deine Ger=E4te an dem Stromkreis nicht nutzen." oder:= "Es =

kann sein, dass die Sicherung kommt." Andererseits: Will man aber auch =

nicht mit nur z.B. fest 2kW an einem 3.6kW-Anschluss laden, weil das =

nochmal doppelt so lange dauert. Und h=E4ufig (TM) ja doch noch was frei= ist =

in dem Stromkreis.

Anforderung: Das Akku-Ladeger=E4t soll zu jedem Zeitpunkt m=F6glichst gu= t den =

"Rest" des jeweiligen Stromkreises nutzen, aber eben nicht mehr. Es soll= =

also nicht die Sicherung des Stromkreises kommen.

Frage: Gibt's da Ideen f=FCr eine technische Realisierung f=FCr so ein =

"Auto-Sensing" der verf=FCgbaren Restleistung des Stromkreises? Das ganz= e =

ist erstmal ein Gedankenexperiment um die prinzipielle Realisierbarkeit.=

Ralf

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Ralf Koenig
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Ralf Koenig schrieb:

Hallo,

nur beim zuständigen Leitungsschutzschalter kann man messen wieviel Restleistung noch verfügbar ist, an der Steckdose dagegen im allgemeinen nicht. Denn man weiß ja nicht ob die anderen Verbraucher am gleichen Stromkreis vor oder hinter der Steckdose angeschlossen sind. Ohne die Dose zu öffnen kann man auch den Strom den man wissen will nicht messen, selbst wenn alle Verbraucher im Leitungszug hinter dieser Dose angeschlossen sein sollten. Eine Steckdose 3x230V, 32A sollte allerdings bei einer gut gemachten Hausinstallation alleine an einem exklusiven Leitungschutzschalter angeschlossen sein. Dann stellt sich das Problem nicht, solange man nicht mit anderen Verbrauchern an anderen Stromkreisen zusammen die Hausanschlußsicherungen überlastet.

Bye

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Uwe Hercksen

Das wird IMHO nicht funktionieren. Aus der Spannung oder der Frequenz kann das Ladegeraet diese Information nicht selbst ableiten. Soll das alles "plug & play" funktionieren braucht es einen zusaetzlichen Kommunikationskanal der ihm diese Information zur Verfuegung stellt, so wie in den genau dafuer erfundenen Ladesaeulen.

Micha

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Michael Baeuerle

Prinzipiell geht das schon, zum Beispiel die Temperatur der Vorsicherungen messen und per Bluetooth an die Steuerung des Ladegerätes übertragen.

w.

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Helmut Wabnig

Solange Dir der entsprechende Stromkreis nicht mitteilt, was da gerade von statten geht, wird das nix.

Du kannst von aussen nicht sehen, wieviel Strom in den einzelnen Phasen fliesst und somit kommst Du auch nicht an die aktuell abgerufene Leistung.

Ganz besonders kompliziert wird es, wenn sich plötzlich ein starker Verbraucher dazuschaltet (z.B. Aufzugsmotor), dann müsstest Du Dein Ladegerät ggf. mit einer Glaskugel-Hellsehschaltung versehen, damit es entsprechend runterregelt, bevor das I^2*t der entsprechenden Sicherung nicht überschritten wird. Noch kruder wirds, wenn der zusätzliche Verbraucher nicht auf allen Phasen des DS Systems symmetrisch dazu kommt.

Selbst mit einer Phase wird das nichts, erst recht nicht bei DS.

Es geht nur, wenn Du

  1. eine elektronische Strombegrenzung pro Phase hast,
  2. diese Strombegrenzung Regelsignale an die einzelnen Verbraucher schickt
  3. die Verbraucher damit was anfangen können

bzw.

  1. ein Verbraucher erst mal eine Anfrage schickt, was er zu lutschen gedenkt und ihm die Zentrale dann was (anteilmäßig) zuteilt oder ggf. entzieht.

  1. Ja, die EVUs hätten Spass an sowas

Aber wehe einer hält sich nicht an die Kommunikation: FATZ PENG zappenduster!

Also mit anderen Worten: ohne grundsätzliche Änderung aller Geräte in der Installation wird das nix. Also vielleicht in 100-1000a :)

Saludos Wolfgang

--
Meine 7 Sinne:
Unsinn, Schwachsinn, Blödsinn, Wahnsinn, Stumpfsinn, Irrsinn, Lötzinn.
Wolfgang Allinger   Paraguay             reply Adresse gesetzt !
ca. 15h00..21h00 MEZ  SKYPE:wolfgang.allinger
Reply to
Wolfgang Allinger
[Auto-Akku am Hausnetz laden]

...

Vergiß es. Zwei Einwände:

Um den aktuellen Lastzustand zu kennen, mußt du den Strom messen. Und zwar direkt hinter der Sicherung für den von dir genutzten Stromkreis. Kommst du da überhaupt ran? Und dann unterbrechungsfrei. Also z.B. durch Auswertung des Magnetfelds um den Leiter. Geht zwar im Prinzip, aber eben nicht ad-hoc beim Landgasthof.

Auch wenn du den Laststrom mißt und dir die Differenz genehmigst: du bräuchtest auch ein Gerät um in die Zukunft sehen zu können. Wenn du z.B. einen 16A-Kreis gefunden hast, an dem derzeit keine Last hängt, kann ja trotzdem jederzeit der Verbraucher anspringen, dem der Kreis eigentlich gehört. Bis du das gemessen hast und dein Ladegerät zurückgeregelt hat, hast du den Kreis schon mal locker mit bis zu 32A belastet. Wenn die Last jetzt vielleicht noch einen erhöhten Anlaufstrom hat, löst der LSS höchstwahrscheinlich aus.

XL

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Axel Schwenke

Daß es prinzipiell nicht realisierbar ist, sagt allein schon der gesunde Menschenverstand.

Gemessen werden müßte nämlich direkt an der Einspeisung, am Ende der Ladeleitung irgendwas messen zu wollen, was die anderen, vergleichsweise kleinen Verbraucher betrifft, wäre ziemlich hoffnungslos. Das kann sich jeder Klippschüler allein mit Kenntnis des Ohmschen Gesetzes problemlos selber ausrechnen.

Damit klappt's nicht mit der Grundforderung, daß die vorhandene Infrastruktur genutzt werden soll.

Um das Problem zu umgehen, wäre als Alternative vielleicht ein intermittierender Meß- und Ladebetrieb denkbar.

Das kollidiert aber wiederum mit der Forderung nach bestmöglicher Ausnutzung der Speiseleistung und würde außerdem entweder EMV-Probleme verursachen, die wiederum nicht mit der vorhandenen Infrastruktur beherrschbar wären oder (bei geringeren Wechselfrequenzen für die Meß- und Ladephase) die Abschaltung durch die Haussicherung nicht zuverlässig verhindern könnte.

Fazit: Idee -> /dev/tonne

Allenfalls in leicht abgewandelter Form wäre es möglich, wenn man nämlich weggeht von der Niederspannungs-Ebene und die Sache auf Mittelspannungsebene ansetzt, sprich: in den Trafo"häuschen" der letzten Meile. Da ist erstens genug Leistung verfügbar und zweitens ist die Dichte in bewohnten Gegenden so hoch, daß man selbst ein völlig entladenes Fahrzeug notfalls immer dort hinschieben könnte. Oder halt erstmal langsam an irgendeinem Niederspannungsanschluß genug Energie reinpumpen, daß es bis zur Fahrt zum Trafo"häuschen" reicht, welches mit Sicherheit maximal wenige Kilometer entfernt liegt, in dichtbesiedelten Städten sogar meist nur ein paar Dutzend Meter.

Aber auch das kollidiert natürlich mit der Forderung nach Nutzung vorhandener Infrastruktur, denn die Trafohäuschen haben eben noch keinen entsprechenden Anschluß. Wenn nicht der blöde Scheiß-Kapitalismus wäre, könnte man sie für nur ca. 60 ¤/Einheit mit einer einfachen Steckdose für diesen Zweck ausrüsten. Aber die Energieunternehmen werden den abgenommenen Strom sicher bezahlt haben wollen...

Und die Errichtung einer solchen Infrastruktur mit Paymentsystem würde dann sicher wenigstens das Zehnfache kosten und wenn gar Siemens oder die Telekom am Projekt beteiligt würden, dann wahrscheinlich sogar das Hundertfache.

Da wären wir dann bei Investitionen von ca. 6000¤/Einheit. Damit die Kohle wieder reinkommt und mehr Zins bringt, als sie einfach in irgendwelchen "Finanzprodukten" anzulegen, wären die umzulegenden Kosten gleich wieder so hoch, daß kaum ein Kunde den Service in Anspruch nehmen wird.

Fazit: Auch diese Idee -> /dev/tonne

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Heiko Nocon

snipped-for-privacy@spambog.com (Wolfgang Allinger):

Zumindest wird ja diskutiert, die E-Autos vom Energiererzeuger gesteuert aufzuladen (und als Puffer für Lastspitzen des Netzes zu verwenden). Da braucht es nur eine - fast überall sowieso vorhandene - Internetanbindung. Grundsätzlich sind da nur sehr geringe Änderungen am Netz notwendig. Teilweise sind Hausanschlüsse schon ausreichend dick - wenn es da früher z.B. mal E-Speicherheizungen gab, 100kW z.B. Damit würde zumindest grosstechnisch das Netz optimaler genutzt werden. Vermutlich braucht das E-Netz in Deutschland in einigen Jahren sowieso solche Stromschlucker, damit die dann sehr viel stärker schwankende Energieerzeugung durch Sonne und Wind besser weggepuffert werden kann.

M.

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Matthias Weingart

Axel Schwenke schrieb:

Hallo,

so schnell löst ein LSS nicht aus wenn er mit dem doppelten Nennstrom belastet wird. Bei gängiger Charakteristik braucht es schon mehr als den

5-fachen Nennstrom damit der LSS schnell auslöst. Näheres in den Datenblättern der LSS.

Bye

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Uwe Hercksen

Kann man da nicht durch Dreieckschaltung noch etwas mehr entnehmen?

mfg Jochen

--
ZX81 - C64 - Amiga - x86-Linux - iMac (OS X)
Reply to
Jochen Pawletta

Alleine für das Material (Sicherungskasten, Leitungen, Steckdose, Kleinmaterial wie Schrauben, Dübel, Schellen, Wanddurchführung) rechne ich einen dreistelligen Betrag, und die Kosten für Anfahrt, Arbeit, Abnahme/Prüfung und Heimfahrt sind sehr schnell vierstellig. Dann noch regelmäßige Überprüfung und Wartung...

-ras

--

Ralph A. Schmid

http://www.dk5ras.de/ http://www.db0fue.de/
http://www.bclog.de/
Reply to
Ralph A. Schmid, dk5ras

Nein, denn 16A Phasenstrom * 240V Phasenspannung ist immer identisch.

Die einzige Optimierungsmaßnahme die noch geht ist auf einen guten Leistungsfaktor des Gesammtsystems zu achten.

--
MFG Gernot
Reply to
Gernot Fink

Moin!

Au ja, ich stecke 10 kW in Sternschaltung vorne rein und hole 15 kW in Dreieckschaltung hinten raus. Nein, das ist nicht unmöglich, der Rest entsteht durch freie Energie! In einem System mit minimierten Verlusten hab ichs auch schon geschafft, hinten 10 kW rauszubekommen und vorne wieder reinzustecken. Ich weiß auch genau, wie ich noch mehr rausbekomme, aber leider hab ich grad überhaupt keine Zeit mehr. :-))

Gruß, Michael.

Reply to
Michael Eggert

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Ich hab den wesentlichen Teil jetzt extra für dich noch mal unterstrichen.

Ich durfte schon mal meinen Chef überzeugen, daß er den Elektriker nochmal antanzen lassen muß um die B16 LSS für den Serverraum gegen C16 zu tauschen, weil sonst der Einschaltstrom der USVen zuviel ist. Und das, obwohl wir im Normalbetrieb deutlich unter dem Limit waren. Ein vorgewärmter LSS mag solche Spitzen noch weniger als ein kalter.

XL

Reply to
Axel Schwenke

Frage einen Spezi aus dem Bereich Finanzderivate, die erklaeren Dir in wenigen Minuten wie das geht :-)

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com/

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Reply to
Joerg

Michael Eggert :

Das ist gar nicht mal so abwegig. Supraleitung. Hab mir vor ein paar Tagen einen 7 Tesla supraleitenden Magneten ansehen (bzw. fühlen) können. Das Ding wurde 2004 mehrere Wochen lang aufgeladen, dann die Spule kurzgeschlossen und der Strom dreht sich da heute noch im Kreis. Wirklich absolut verlustfrei. Naja, die Kühlung mit flüssigem Helium kostet dann doch etwas ;-).

M.

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Matthias Weingart

Matthias Weingart schrieb:

Hallo,

der Umschalter für das Laden und Kurzschliessen ist also auch supraleitend und mit Helium gekühlt? Das Aufladen über mehrere Wochen war das Hochfahren des Stroms von Null auf Nennstrom?

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

Uwe Hercksen :

Keine Ahnung wie die das gemacht haben. Ich könnte mir vorstellen, das da einfach ein Teil des Spulendrahtes ungekühlt blieb = Isolator und dann zum Schliessen des Stromkreises runtergekühlt wurde. Das dabei die Sicherung der Speisung kommt, kann man vermutlich in Kauf nehmen :-). Umgekehrt wird dieses Prinzip jedenfalls als Schutzschalter für Höchstgleichspannung (>1GV) verwendet.

Genau. Der uns das MRT gezeigt hat, konnte mir aber nicht sagen, wie gross die Induktivität der Spule ist (sollte sich aber ausrechnen lassen, die Spule hat vielleicht einen Durchmesser von 1m, der Tunnel jedenfalls 70cm). Das Ding ist übrigens ringsum mit zentimeterdicken Stahlplatten geschirmt - damit einem auf der Strasse nicht der Schlüsselbund aus der Tasche gezogen wird, wenn man dran vorbeigeht :-). Ist schon ziemlich beeindruckend diese Technik. Eigentlich gibt es in unserem makroskopischen Physikverständis ja keine Perpetuum mobiles bzw. noch nicht mal etwas verlustfreies. In diesem Fall aber doch.

M.

Reply to
Matthias Weingart

Sowas gibt es doch schon längst, nennt sich Lastabfallrelais.

Gruß Gerd

Reply to
Gerd Kluger

Matthias Weingart schrieb:

Hallo,

wenn das Netzteil in der Lage ist die Spule zu speisen und den Strom zu halten, dann wird auch der supraleitende Kurzschluß der Spule kein Problem für das Netzteil darstellen.

Bye

Reply to
Uwe Hercksen

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