3.2 Energiespeicher

Wie lange muss ein Bleiakkumulator geladen werden, um 1 kWh Energie zu speichern?Ladegerät: 12 V/10 A.

• Wie lange dauert der Ladevorgang, wenn eine Solartankstelle (in Äquatornähe) benutzt wird, um die gleiche Energiemenge zu speichern?

• Kollektorfläche 10 m², Wirkungsgrad der Solarzellen 10 %, Einstrahlungsleistung der Sonne 1 kW/m².

• Ein Fahrzeug bremst im Stadtverkehr vor einer Ampel von Tempo 50 km/h in den Stand ab. Die Bewegungsenergie soll über Rekuperation in elektrische Energie umgewandelt und in einem Doppelschichtkondensator gespeichert werden.

  • a) Welche Energiemenge muss gespeichert werden, wenn das Fahrzeug eine Gesamtmasse von 1500 kg hat?

  • b) Wie groß muss die Kapazität des Doppelschichtkondensators mindestens sein, wenn er für eine Spannung von 14 V ausgelegt ist?

    Hinweis: Es wird angenommen, dass die Umwandlungsprozesse einen Wirkungsgrad von 1 haben.

• Ein Elektrofahrzeug ist mit 20 in Reihe geschalteten 12V-Akkumulatoren zu je 160 Ah ausgerüstet.

  • a) Wie lange dauert ein Ladezyklus, wenn das Ladegerät die Daten 240V/15A hat und der Wirkungsgrad 100 % beträgt ?

  • b) Wie groß ist die Reichweite, wenn eine Reibkraft von 1000 N zu überwinden ist? (138,241 km)

  • c) Was wiegt der Energieträger, wenn es sich um einen Blei-Akkumulator handelt? (40 Wh/kg)

  • d) Was wiegt der Energieträger, wenn es sich um einen Li-Ionen-Akkumulator handelt? (Energiedichte = 90 Wh/kg) ?