Elektrowinde

[KWSepp]

Generell nimmt die entnehmbare Kapazität einer Batterie mit zunehmendem Entladestrom ab. Dieser Effekt wird durch die Peukert-Gleichung beschrieben. Wird nach einer anfänglichen Schnellentladung die Stromentnahme aber auf das Niveau einer Normalentladung reduziert, kann praktisch dieselbe Strommenge entnommen werden wie bei einer Normalentladung von Anfang an. Über den C-Faktor lässt sich errechnen, dass ein Akku mit 100Ah und einem Imax von 800A theoretisch ca. 7,5 Minuten voll belastet werden könnte. D.h der Akku müsste es ohne weiteres verkraften, für 3 Minuten 100A aus dem Akku ziehen. Dann haben wir wieder unsere 10kW.
So z.B. 2*8 Stück 120 Ah Batterien (in 8-Serie) gibt 96V (16* 30 kg = 480kg) mit einer Kapazität von 240 Ah (das würde für ca. 30-35 Schlepps reichen). Ist halt trotzdem schwer.
Alternative B: Kabel verlegen (kostet pro Meter ca. 3 Euronen ohne Material), Einverständnis des Eigentümers vorausgesetzt.
Alternative C: Generator (z.B. Bundeswehrgenerator 380V ca. 3000-4000 €: Hohes Gewicht--> eigener Hänger oder fest implantiert)
Alternative D: LiFePO-Akkus mit entsprechendem Lademanagement (teuer ca. 9000 €)

[Thermiksucher]

Hallo Leute,

wäre es denn so abwegig, die Batterie beim Seilaufziehen wieder aufzuladen (Rekuperation mit FU im Vierquadrantenmodus)? Klar hat man dann mehr Spritverbrauch, aber die Kapazität der Batterie könnte dann natürlich viel kleiner ausfallen (und damit auch das Gewicht). Nur steigt damit auch die Anzahl der Lade- bzw. Entladezyklen was die Lebensdauer der Batterie bzw. des Akku entsprechend verringert.
Die Elektrostapler werden auch beim Absenken von Lasten bzw. beim Abbremsen wieder aufgeladen. Hier ist es der Stand der Technik.

Viele Grüße,
Robert

[Ebix]

Hi Robert , der erhöhte Spritverbrauch ist zwar mit Sicherheit nicht von der Hand zu weisen, aber als Einwurf wars eher als joke von mir gedacht. Kann man da ungefähr einen Wert ermitteln wie viel Energie in die Batterie zurück gewonnen werden könnte, um das in die Auslegung einfließen zu lassen.
Ein weiterer Vorteil wäre ja das das seil immer gut gestrafft ist beim ausziehen.

[Fritz D.]

Hallo Leute,

wäre es denn so abwegig, die Batterie beim Seilaufziehen wieder aufzuladen (Rekuperation mit FU im Vierquadrantenmodus)? ....

Hi Robert,
abwegig ist das nicht, aber effizient auch nicht.
die Seilausziehkraft soll pro Trommel ungefähr 100N (10kg) betragen.
Bei einer realistischen Seilausziehgeschwindigkeit von ca. 7 m/s (25 km/h) ergibt dies eine Leistung von ca. 1,4 kW die man 3 Minuten pro Ausziehvorgang in die Batterie speisen könnte (Verluste sind da noch gar nicht drin). Ergibt 1,4 kW x 0,05 h = 0,07 kWh. Ein Schlepp benötigt ungefähr 0,5 kWh (10kW x 3 Minuten), d. h. 7 mal Seilausziehen (14 Seile) bringt einen Schlepp mehr. Bei unserer durchschnittlichen Schleppfrequenz von 30 Seilen pro Schlepptag wäre dies ein vernachlässigbarer Kapazitätsgewinn.
Der Spritverbrauch am Seilausziehfahrzeug würde dadurch auch nicht höher werden, weil die Seilausziehkraft in jedem Fall notwendig ist. Heute wird diese Energie eben in nicht verwertbare Wärmeenergie an der Seilausziehbremse umgewandelt.

[Thermiksucher]

Hallo Leute,

wäre es denn so abwegig, die Batterie beim Seilaufziehen wieder aufzuladen (Rekuperation mit FU im Vierquadrantenmodus)? ....

Hi Robert,
abwegig ist das nicht, aber effizient auch nicht.
die Seilausziehkraft soll pro Trommel ungefähr 100N (10kg) betragen.
Bei einer realistischen Seilausziehgeschwindigkeit von ca. 7 m/s (25 km/h) ergibt dies eine Leistung von ca. 1,4 kW die man 3 Minuten pro Ausziehvorgang in die Batterie speisen könnte (Verluste sind da noch gar nicht drin). Ergibt 1,4 kW x 0,05 h = 0,07 kWh. Ein Schlepp benötigt ungefähr 0,5 kWh (10kW x 3 Minuten), d. h. 7 mal Seilausziehen (14 Seile) bringt einen Schlepp mehr. Bei unserer durchschnittlichen Schleppfrequenz von 30 Seilen pro Schlepptag wäre dies ein vernachlässigbarer Kapazitätsgewinn.
Der Spritverbrauch am Seilausziehfahrzeug würde dadurch auch nicht höher werden, weil die Seilausziehkraft in jedem Fall notwendig ist. Heute wird diese Energie eben in nicht verwertbare Wärmeenergie an der Seilausziehbremse umgewandelt.

Hallo Fritz,

woher kommen denn die 100 N Auszugskraft? Wahrscheinlich von der Seilbremse, damit sich das Seil bei einem Lastwechsel nicht überwirft, oder?

Bei einer elektrischen Winde könnte ja man einen Modus "Seilauszug/Rekuperation" definieren, bei dem die Auszugskraft größer ist um damit mehr Energie zurückzugewinnen. Im Extremfall könnte die Seilauszugskraft hierbei genauso groß sein wie die Seileinzugskraft. Verluste sind natürlich noch nicht betrachtet. Ist das Seil dann zurück am Startplatz könnte man diese Kraft wieder auf 100 N begrenzen um es manuell ausziehen zu können.

Unabhängig davon ist bei einer elektrischen Winde ein Stufenschlepp leichter technisch umzusetzen als bei einer klassischen Winde (persönliche Meinung ;-) ).

[Bionflieger]

Man sollte allerdings bedenken das ein ständiges zwischenladen die Batterie je nach Bauweise relativ schnell erledigen/beschädigen dürfte

grüße Benjamin

[Fritz D.]

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Bei einer elektrischen Winde könnte ja man einen Modus "Seilauszug/Rekuperation" definieren, bei dem die Auszugskraft größer ist um damit mehr Energie zurückzugewinnen. Im Extremfall könnte die Seilauszugskraft hierbei genauso groß sein wie die Seileinzugskraft. Verluste sind natürlich noch nicht betrachtet. Ist das Seil dann zurück am Startplatz könnte man diese Kraft wieder auf 100 N begrenzen um es manuell ausziehen zu können.

Unabhängig davon ist bei einer elektrischen Winde ein Stufenschlepp leichter technisch umzusetzen als bei einer klassischen Winde (persönliche Meinung ;-) ).



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Die Seilauszugskraft beliebig zu erhöhen dürfte nicht möglich sein. Die Fahrbarkeit des Ausziehfahrzeuges wird schlechter bis gar unmöglich (Quad ist da noch besser wie Einspurfahrzeug).
Vor allem bei nasser Wiese oder Schnee sind wir mit 100N pro Seil schon grenzwertig unterwegs.
Außerdem kann man einen Bleiakku nicht mit beliebig hohem Ladestrom beaufschlagen. Nicht umsonst sind die Ladezeiten bei Bleiakkus sehr lang. Li-Ionen-Akkus wären da besser.
Der bei höherer Seilausziehkraft logischer Weise steigende Spritverbrauch am Seilausziehfahrzeug ist wahrscheinlich vernachlässigbar aber von der Energiebilanz betrachtet unwirtschaftlich.
Stufenschlepp ist mit einer E-Winde unbestritten eleganter zu realisieren als mit einer herkömmlichen Verbrennerwinde.
@ Benny:
Das ständige Nachladen eines Bleiakkus ist nach meinem Kenntnisstand kein Problem, sonst würden diese auch im Automobilsektor nicht funktionieren. Bleiakkus haben ähnlich wie Li-Ionen-Akkus keinen ausgeprägten Memory-Effekt. Nickel-Cadmium Zellen sind diesbezüglich am schlechtesten.

[Bionflieger]

achso, klar, die müssens ja auch im auto aushalten da istja auch jeder Start ein Entladezyklus.


dan hab ich schon keine Bedenken mehr.

grüße Benjamin

[uwe neesen]

geil, mit nem 250PS 4WD Traktor die Seile ausziehen um die Akkus zu laden Das nenn ich effektiv!

[KWSepp]

    Ein paar Bilder von der Wirbelstrom-Winde von Wolfgang Brauer:
http://www.4ox.de/4oxgallery/paracenter/...mId=129673