Zitat Zitat von KondensatorKeule Beitrag anzeigen
Ich möchte zu Veranschaulichungszwecken im Themenbereich "Energieflexibilisierung" die Leistungsspitzen von einer Fertigungsmaschine glätten. Dafür möchte ich einen Superkondensator benutzen, der über bis zu 5 Sekunden bis zu 30 Watt bereitstellen bei einer Betriebsspannung von 24 Volt zusteuern soll, wenn meine Maschine gerade besonders schuften muss. Aufladen soll er sich in Zeiten des Produktionszyklus, zu denen die Maschine nicht soviel Leistung frisst. Als Ergebnis möchte ich einen annähernd konstanten Leistungsverbrauch messen können.
Das dürfte nicht allzu kompliziert sein. 30W bei 24V ist so rund 1,5A, für moderne Supercaps kein Problem. Schalten muß man eigentlich auch nichts, die ganze Anlage wird einfach direkt aus dem Supercap gespeist, das Netzteil lädt ihn immer wieder auf. Ich hab so etwas ähnliches seit einigen Jahren in Betrieb, nur mit einem Akku.

Bei mir ist es Torantrieb, der bei 12V auch mal 10A benötigt. Motor und Steuerung hängen an einem 12V Akku, der mit einem kleinen Ladegerät, das die 10A nie leisten könnte, ständig auf 13,8V (Bleiakku) gehalten wird. Das ganze ist an manchen Tagen für wenige Minuten, an anderen nie in Betrieb.

Bei dir könnte die Schaltung so aussehen: Netzteil mit 24V, Supercap zwischen 24V und Masse und dann der Verbraucher. Dabei sind im wesentlich 3 Probleme zu lösen. Supercaps vertragen keine 24V, man muß sie also wie Akkuzellen hintereinander schalten. Hier mal etwas Literatur von Maxwell dazu (Die technischen Überlegungen gelten natürlich auch für andere Hersteller). Man muß nur aufpassen, daß die ausgesuchten Typen genügend Strom liefern könne, ihr Innenwiderstand klein genug ist. Die lange bekannten "Goldcaps" taugen z.B. nicht. Wenn jeder Kondensator 2,5V aushält reichen 10 Caps in Reihe knapp aus. 11 wären möglicherweise besser.

Das zweite Problem ist das Aufladen der Kondensatoren, nach dem Einschalten sind sie ja leer. Ihr niedriger Innenwiderstand lässt sehr hohe Ströme zu, die das Netzteil möglicherweise nicht verträgt. Ist das Netzteil kurzschlussfest gibt es eigentlich kein Problem. Ansonsten braucht man eine Strombegrenzung wie hier z.B.

Das dritte Problem kann beim Ausschalten auftreten. Manche Netzteile vertragen es nicht, wenn aus dem geladenen Kondensator Strom rückwärts ins Netzteil fließt. Zur Not hilft da eine Diode.

Insgesamt ist das nicht wirklich problematisch. Jetzt muß man sich nur die zeitliche Verteilung des Stromverbrauchs ansehen und daraus die notwendige Kapazität des Supercaps und des Netzteils bestimmen.

MfG Klebwax