Testergebnisse zu Richard Ritters Schaltung. Update Dez Durchgeführt von Basti. Quelle:

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1 Testergebnisse zu Richard Ritters Schaltung. Update Dez Durchgeführt von Basti. Quelle:

2 Richards Spule: Wickelverhältnis: 0,6mm Lackdraht (3 Drähte) 1:3 0,3mm Lackdraht (5 Drähte) Testaufbau: Ich habe 12V 4Ah Bleiakkus für den Test verwendet. Die Batterien werden mit einem elektronischem Ladegerät geladen, bis das Ladegerät voll anzeigt und auf Erhaltungsladung schaltet. Ich habe einen Spannungswächter mit einem Arduino gebaut. Dieser hat für diesen Versuch einen festgelegten Verbraucher (12V 5W Halogenlampe) über ein Relais geschaltet. Der Arduino-Spannungswächter macht nichts anderes, als die Zeit anzuzeigen, die es gedauert hat, bis die Batterie entladen war. In aktuellem Fall gelten meine Batterien (Blei-Akkus) als entladen, wenn die Spannung kleiner 11,9V ist. Als Referenzzeit wurde die Zeit genommen, die die 5W Birne maximal geleuchtet hat, bis die zuvor voll aufgeladene Batterie leer war (11,9V). Die maximale Leuchtdauer mit einer 4Ah Batterie und der 5W Birne war bei 4 Tests 192 Minuten Licht (Diese Zahl ist für die folgenden Berechnungen sehr wichtig)!

3 Richards Schaltung Test 1: 3x 12V 4Ah Bleiakkus Spannungswächter mit Arduino (Abschaltung bei 11,9V) Verbraucher 12V 5W Halogenlampe Treiberbatterie: 12V 4Ah Bleiakku voll aufgeladen. Zu ladende Batterien: 2 parallel geschaltete 12V 4Ah Bleiakkus (also 8Ah). Diese Batterien waren vor dem Ladevorgang über den Spannungswächter mit der 5W Halogenlampe auf 11,9V entladen. Die Treiberbatterie wurde von dem Spannungswächter überwacht, während sie Richards Schaltung mit Strom versorgt hat. Geladen wurden die 2 Batterien, bis die Spannung in der Treiberbatterie auf unter 11,9V abfällt. Laut Amperemeter hat Richards Schaltung ca. 1,5A Leistungsaufnahme gehabt (eigentlich viel zu viel Leistungsabgabe für die kleine 4Ah Batterie). Dementsprechend war die Enttäuschung groß, als der Spannungswächter den Ladevorgang nach insgesamt nur 821 Sekunden (ca. 13Min) abgebrochen hat. Er hat schon früher abgebrochen, aber schnell wieder frei geschaltet (ab 12,3V), da sich die Spannung in der Batterie wieder aufgebaut hat. Das Spiel habe ich mit 5x angeschaut, bis die Takte zwischen an/aus unter 10 Sekunden war. Da die Batterie noch nicht leer sein konnte, sonder lediglich die Spannung wegen zu hoher Leistungsabgabe zusammen gebrochen ist habe ich die Batterie über des Spannungswächter und die 5W Lampe im Anschluss noch kontrolliert auf 11,9V entladen. Dieser Vorgang dauerte noch 155 Minuten. 192 Min (maximale Leuchtdauer bei voller Batterie) 155 Min mit diese Batterie 37 Min (also 18,5Min/Batterie) müsste an Lichtausbeute/geladener Batterie rein rechnerisch mindestens möglich sein, um in den OU-Bereich zu kommen. Im Nächsten Schritt habe ich dann die beiden mit Richards Schaltung geladenen Batterien einzeln mit meinem Batteriewächter und der 5W Lampe entladen. Testergebnisse beim entladen der Batterien, die mit Richards Schaltung geladen wurden: Batterie 1: 2240 Sek. (ca. 37 Min) Batterie 2: 2807 Sek. (ca. 46Min) Gesamt: 5047 Sek (ca. 83 Min) Überraschenderweise hielt die Erste Batterie alleine ca. 37 Minuten (genau 2240 Sekunden). Die 2. Batterie hielt ca. 46 Minuten (genau 2807 Sek). Also rechnen wir mal die Lichtausbeute von 83 Minuten aus den geladenen Batterien minus die 37 Minuten Lichtausbeute, die wir der Treiberbatterie rein rechnerisch entzogen haben. Das sind 46 Minuten Plus! Teilen wir die 84 Minuten Gesamtleuchtdauer durch die 37 Minuten Leuchtdauer, die wir zum Laden rein rechnerisch verbraucht haben kommen wir auf einen COP von 2,27! Das ist doch tatsächlich bemerkenswert, oder? Mehr als die Doppelte Energie wurde aus den geladenen Batterien gezogen, als die Batterie aufbringen musste, die zum laden benutzt werden konnte. Anmerkung: Die Raumtemperatur war am Anfang (während des Entladens der 1. Batterie) ziemlich kalt. Ca. 7 C. Der Raum wurde geheizt und hatte zu dem Zeitpunkt wo die 2. Batterie leer war ca. 20 C. Dies könnte der Grund dafür sein, dass die 2. Batterie länger halten konnte.

4 Richards Schaltung Test 2: Die im 1. Test entladenen Batterien wurden noch einmal geladen. Wieder mit einer baugleichen aber über ein elektronisches Ladegerät geladene Batterie. Auch hier hat der Spannungswächter wegen Spannungsabfall der Treiberbatterie wieder abgeschaltet. Dies geschah nach Sek Sek Sek Sek 5. Kugel hängt Ladevorgang abgebrochen. Also geladen insgesamt 651 Sek (10,85 Min). Die Treiberbatterie wurde wieder über den Spannungswächter und die 5W Lampe kontrolliert entladen. Dies dauerte diesmal 175 Minuten. 192 Min (maximale Leuchtdauer bei voller Batterie) 175 Min mit diese Batterie 17 Min (also 8,5Min/Batterie) müsste an Lichtausbeute/geladener Batterie rein rechnerisch mindestens möglich sein, um in den OU-Bereich zu kommen. Im Nächsten Schritt habe ich dann die beiden mit Richards Schaltung geladenen Batterien einzeln mit meinem Batteriewächter und der 5W Lampe entladen. Testergebnisse beim entladen der Batterien, die mit Richards Schaltung geladen wurden: Batterie 1: 1553 Sek. (ca. 25 Min) Batterie 2: 2225 Sek. (ca. 37Min) Gesamt: 3778 Sek (ca. 62 Min) Also rechnen wir mal die Lichtausbeute von 62 Minuten aus den geladenen Batterien minus die 17 Minuten Lichtausbeute, die wir der Treiberbatterie rein rechnerisch entzogen haben. Das sind also 45 Minuten Plus! Teilen wir die 62 Minuten Gesamtleuchtdauer durch die 17 Minuten Leuchtdauer, die wir zum Laden rein rechnerisch verbraucht haben kommen wir auf einen COP von 3,65! Das ist doch tatsächlich bemerkenswert, oder? Mehr als die 3-Fache Energie wurde aus den geladenen Batterien gezogen, als die Batterie aufbringen musste, die zum laden benutzt werden konnte.

5 Richards Schaltung Test 3: Testaufbau mit 9V-Zelle als Versorgungsbatterie 1x 12V 4Ah Bleiakku der geladen wird 1x neuer 9V Block Aerocell Alkaline Der Blei-Akku wurde über den Batteriewächter mit der 12V 5W Halogenlampe auf 11,9 V entladen. Dieser sollte über Richards Schaltung aufgeladen werden, bis die Kugel in der Spule zum Stillstand kommt, weil sich die 9V-Batterie zu stark entladen hat. Dies passierte nach ca. 17 Minuten. Dann habe ich sie noch 2x zum laufen bekommen, aber immer nur kurz. Nach dem 3. Stillstand nach 19 Minuten habe ich mit dem Ladevorgang aufgehört. Der 9V-Block war dann auch angenehm warm. Hierzu muss ich sagen, dass ich die 9V-Batterie aus Versehen für ca. 2 Sekunden kurz geschlossen hatte, währen Richards Schaltung die Batterie laden sollte (ziemlich am Anfang des Ladevorgangs). Das hat der Batterie und deren Leistungsfähigkeit natürlich nicht gut getan. 9V Alkaline haben lt. Wikipedia zwischen 500 und 600 mah. Laut meinen Berechnungen bedeutet das, dass man eine 5W Birne (0,56A bei 9V) maximal 1,07h leuchten lassen kann. Das entladen des mit Richards Schaltung geladenen Blei-Akkus mit den Spannungswächter und der 5W Birne dauerte 3928 Sek (ca. 65 Minuten / 1,09h). Auch hier sind wir also rein rechnerisch bei einem COP>1. Anmerkung: Die 9V Batterie war nicht komplett leer. Sie hatte noch ca. 7 V Leerlaufspannung aber nicht mehr genug, um Richards Schaltung weiter anzutreiben. Persönliches Fazit: Es ist schön ein solches Ergebnis zu sehen. In der Praxis ist es schwierig diese Schaltung in aktueller Version produktiv einzusetzen. Diese muss hoch skaliert werden und vor allem müsste es realisiert werden, dass die Kugel immer anläuft (was ja nicht immer auf Anhieb funktioniert).

6 Richards Schaltung Test 4: Vorweg: In diesem Tekt konnten die vorherigen Ergebnisse NICHT ansatzweise reproduziert werden! Es Treiber-Batterie dienten diemal 2 12V 4Ah Blei-Akkus. Also sozusagen ein 8Ah-Batterie, anstelle von einer 4Ah Batterie. Grund: Richards Schaltung zieht bis zu 1,5A und das ist zu viel vor eine 4Ah Batterie (und eingentlich auch für eine 8Ah-Batterie aktuell habe ich aber nichts besseres zum Testen) Auch hier hat der Spannungswächter wegen Spannungsabfall der Treiberbatterien wieder abgeschaltet. Dies geschah nach Sek Sek Sek Sek Sek Sek Also geladen insgesamt 548 Sek (9,13 Min). Die Treiberbatterien wurde wieder über den Spannungswächter und die 5W Lampe kontrolliert entladen. Einzeln. Dies dauerte diesmal 105 Minuten bei Batterie 1 und 114 Minuten bei Batterie (maximale Leuchtdauer bei zwei vollern Batterie mit je 192Min) 105 Min mit Batterie Min mit Batterie Min (also 82,5Min/Batterie) müsste an Lichtausbeute/geladener Batterie rein rechnerisch mindestens möglich sein, um in den OU-Bereich zu kommen. Im Nächsten Schritt habe ich dann die beiden mit Richards Schaltung geladenen Batterien einzeln mit meinem Batteriewächter und der 5W Lampe entladen. Testergebnisse beim entladen der Batterien, die mit Richards Schaltung geladen wurden: Batterie 1: 666 Sek. (ca. 11 Min) Batterie 2: 734 Sek. (ca. 12Min) Gesamt: 1400 Sek (ca. 23 Min) Also rechnen wir mal die Lichtausbeute von 23 Minuten aus den geladenen Batterien minus die 165 Minuten Lichtausbeute, die wir der Treiberbatterie rein rechnerisch entzogen haben. Das sind also 142 Minuten MINUS! Teilen wir die 23 Minuten Gesamtleuchtdauer durch die 165 Minuten Leuchtdauer, die wir zum Laden rein rechnerisch verbraucht haben kommen wir auf einen COP von 0,14! Was ist hier passiert? Das ist ein EXTREMER Unterschied, der natürlich nicht positiv ist.