EDLCs als Ersatz für Batterien und Akkus

Anbieter zum Thema

ACTRON AG

Bicker Elektronik GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Der Einsatz von EDLCs am Beispiel einiger Applikationen

In modernen Applikationen werden immer öfter Bausteine benätigt, die Energie speichern. Stellvertretend für eine ganze Reihe solcher Applikationen soll hier auf einige eingegangen werden:

• Automotive: Denkbar ist es, in Zukunft einen Teil der bisher von der Autobatterie übernommenen Arbeit von EDLCs verrichten zu lassen. Das betrifft den Ersatz der Starterbatterie. Hier ist vor allem der Temperaturbereich zu erwähnen. Gerade in kalten Einsatzgebieten verliert ein Blei-Akku schnell seine Kapazität. Dies lässt sich durch Einsatz eines EDLC-Moduls ausgleichen. Daher kann ein Fahrzeug durch den Einsatz eines solchen Moduls mit einer wesentlich kleineren Batterie auskommen, was wiederum viel Gewicht spart.

Auch in Hybridfahrzeugen ist ein Einsatz denkbar. Die beim Bremsen gewonnene und in das EDLC-Modul zurück gespeiste Energie kann wiederum zum Anfahren verwendet werden. Der Vorteil wäre hier ein besseres Drehmoment und ein geringerer Energieverbrauch. Die geringere Umweltbelastung durch weniger Abgas und Lärm ist hier ein positiver Nebeneffekt.

• Traktion: Auch hier gibt es diverse mögliche Einsatzgebiete. Denkbar ist es beispielsweise, ein Modul in eine Straßenbahn einzusetzen und die Energie zu nutzen, um Kreuzungen „oberleitungsfrei“ zu gestalten. Auch die Bahn kann hochkapazitive Kondensatormodule als Starterbatterie für Dieselmotoren einsetzen. Bei elektrisch betriebenen Lokomotiven kann ein Kondensatormodul den Übergang von einem zum nächsten Leitungsnetz, welches in Europa noch nicht vereinheitlicht ist, vereinfachen.
• Regenerative Energien: Bei Windrädern wird die Schlupfregelung, die die Stellung der Flügel beeinflusst, bereits mit Kondensatormodulen realisiert. Diese bilden die Stromversorgung, die die Flügel in Abhängigkeit von den verschiedenen Windstärken einstellt. Wichtig ist, dass diese Stromversorgung autark sein muss. Der Vorteil dieser Technologie liegt eindeutig in der Wartungsarmut und der langen Lebensdauer des Systems, was die Folgekosten für den Betreiber verringert.

In der Fotovoltaik ist der EDLC ein idealer Energiepuffer. Gerade in Gegenden mit sehr hoher Sonneneinstrahlung kann eine große Energiemenge gespeichert und nachts wieder abgegeben werden.

• USV: Eingesetzt werden Module in diesem Bereich, um Spannungseinbrüche, die meistens kürzer als 10 s andauern, abzufedern. Sie werden aber auch zum Starten der Dieselmotoren bei Notstromaggregaten benötigt. Auch hier steht als wichtigstes Argument die Wartungsfreiheit und die Zuverlässigkeit im Vordergrund.
• Telekommunikation: Basisstationen werden heute bereits teilweise mit Modulen ausgerüstet, damit das System bei einem Stromausfall kontrolliert heruntergefahren und bei wieder einsetzender Stromversorgung automatisch wieder hochgefahren wird. Auch in diesem Fall ist die Wartungsarmut ein entscheidender Vorteil, da diese Stationen häufig auf freiem Feld stehen und erst aufwändig angefahren werden müssten.
• Handbetriebene Werkzeuge: Bei Akkuschraubern oder ähnlichem könnte ein Einsatz in Frage kommen. Die Anforderung an einen Akku in diesen Werkzeugen ist eine extreme Schnellladefähigkeit. Dies ist bei EDLCs möglich: In wenigen Sekunden kann das Gerät nachgeladen werden.
• Die Fima Rubycon bietet eine sehr breite Auswahl an Kapazitäten von 2,2 bis 190 F für Standard-radiale Kondensatoren sowie von 850 bis 2300 F für solche mit Schraubanschluss. Somit lässt sich das gesamte oben aufgezählte Anwendungsspektrum abdecken. Bild 4 zeigt einige Kondensator-Module der neusten Generation.

Noch höhere Leistungsdichte angestrebt

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Breite der Anwendungen, in denen hochkapazitive Kondensatoren zum Einsatz kommen, in den nächsten Jahren stark zunehmen wird. Das wird mitgetragen von den immer höheren Anforderungen an den Umweltschutz und die fortschreitende Verbesserung im Hinblick auf Wartungsfreiheit und Zuverlässigkeit.

In der Entwicklung sind auch EDLCs mit höheren Spannungen und höheren Kapazitäten. Dies haben eine noch höhere Leistungsdichte, mit denen sie sich noch weiter von Akkumulatoren absetzen.

*Winfried Schirp ist Field Application Engineer, Passive Components, bei Abacus Deltron.

(ID:280672)