Bosch: Lithium-Ionen-Technik ist die Zukunft für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

[bxsaab]

Interessant:

http://www.atz-online.de/index.php;do=show/site=a4e/alloc=1/id=8332

Ein Konzept mit längerfristiger Perspektive soll der sogenannte Range Extender darstellen, da er mit einem Verbrennungsmotor, der ausschließlich dem Laden der Batterie dient, weniger "doppelte" Technik an Bord habe.

Warum liefert nicht PSA und Renault Elektro Berlingos und Kangoos mit einem Ladeagregat?

http://en.wikipedia.org/wiki/Elect'road

[Gernot]

Hallo,

Modellflieger schwören auf Lithium Polymer Zellen. Das gibt es aber immer etwas neues. Li Ionen ist veraltet und schlecht belastbar.

Gernot

[AlGuCi]

Modellflieger schwören auf Lithium Polymer Zellen.

Ja - hoch belastbar, dabei viel leichter als die bekannten.

Aber die fackeln bei unvorsichtiger Behandlung auch leicht mal ab, das hätte ich nicht so gerne unterm Rücksitz...

[Gernot]

Hallo,

Lithium Ionen Zellen brennen auch ab. Der Überlade und Quetschschutz ist bei beiden Zellentypen essentiell.

Ich stelle mir vor, man wollte heute ein Auto mit diesem hochexplosiven Benzin als Alternative zu etablierten Elektroautos anbieten. Das würde ein Spiessrutenlaufen. Krach, Abgase, Schaltgetriebe, Vibrationen, Ölwechsel, schlechter Wirkungsgrad, Explsions- und Brandgefahr...

Gernot

[avantprimacx]

Ich stelle mir vor, man wollte heute ein Auto mit diesem hochexplosiven Benzin als Alternative zu etablierten Elektroautos anbieten. Das würde ein Spiessrutenlaufen. Krach, Abgase, Schaltgetriebe, Vibrationen, Ölwechsel, schlechter Wirkungsgrad, Explsions- und Brandgefahr...

Gernot

Es scheint, man könne Rückschrittlichkeit im Sinne "Weiter so" nur in endlosen Diskussionen vermitteln. Dir ist das in einem Satz gelungen!

Gruß

Holger

[AlGuCi]

Ich stelle mir vor, man wollte heute ein Auto mit diesem hochexplosiven Benzin als Alternative zu etablierten Elektroautos anbieten. Das würde ein Spiessrutenlaufen. Krach, Abgase, Schaltgetriebe, Vibrationen, Ölwechsel, schlechter Wirkungsgrad, Explsions- und Brandgefahr...

Hihi - dies noch ein wenig mehr ausgeführt gab es im NZZ Folio 08/08 "Was wäre wenn...", Beitrag "Was wäre, wenn sich das Elektroauto durchgesetzt hätte?"

Bis zu Fords Tin Lizzie war der Verbrennungsmotor nämlich gar nicht besonders beliebt - und das erste Auto mit Vmax > 100 km/h war 1899 ein Elektroauto! Der erste Geschwindigkeitsrekord ohne Elektroantrieb ging 1902 mit 120 km/h an einen Dampfwagen...

[PeterT]

Ein Problem der "Range Extender" dürfte die erreichbare Geschwindigkeit auf der Langstrecke sein.

In der Stadt bzw. im Teillastbetrieb würde ein kleiner Range-Extender (mit vielleicht 20-30PS) reichen.

Auf der Autobahn muß das Ding so viel Leistung haben, wie zur Erreichung der maximalen Dauergeschwindigkeit nötig ist.

Bei Marschgeschwindigkeit 120-130 wahrscheinlich kein Problem - wer allerdings mit dem Konzept über 200 fahren will, würde einen im Vergleich zu großen und schweren "Range Extender" mitschleppen.

Sieht man in Ansätzen schon beim Prius, wo die Höchstgeschwindigkeit auch "elektronisch abgeregelt" ist - letztendlich auf das, was der 1300er im Dauerbetrieb hergibt.

Muß aber gar kein Problem sein, wenn sich die Erkenntnis durchsetzt, daß 130 auch reicht.

[avantprimacx]

Hi Peter, die Zweifel ggü. Range-Extendern sind berechtigt,

die Erklärung anhand deines Beispiels am Mixed-Mode-Hybriden

ist aber falsch.

Erstens ist es ein 1500er Verbrenner, der wie andere 1500er durchaus mehr Topspeed hergäbe.

Zweitens bei Tacho 180 nur abgeregelt wegen der begrenzten Drehzahl des Elektromotors.

Bei den schnellen Lexus hat man eine zweistufige Endübersetzung entwickelt,

um das Problem zu umschiffen.

Gruß

Holger

Bearbeitet 4. September 2008 von avantprimacx

[PeterT]

Hi Holger, sorry daß ich dem Prius nur 1300 Kubik zugestanden habe. Ich glaube trotzdem, daß auch mixed-mode Hybride das Thema haben, daß die Höchstgeschwindigkeit sinnvoller nur so hoch sein kann, daß sie vom Verbrennungsmotor alleine erreicht werden kann - einfach weil sonst die Batterie leer wird

[avantprimacx]

Hallo Peter!

Wann der Verbrenner nicht ein Mehr an Geschwindigkeit liefern kann, ist doch von seiner Leistung abhängig. So wissen wir, dass man einem Auto mit V-Motor bergab höhere Geschwindigkeiten erreichen kann. Der Prius könnte alleine mit seinem V-Motor auf der Geraden schneller als echte 170 fahren. Bereits seine gute Aerodynamik prädestiniert ihn dafür, aber das schaffen auch andere Autos mit 80 PS wenn die Strecke lang genug ist.

Die Höchstgeschwindigkeit ist nur wegen der Drehzahl des E-Motors begrenzt. Das Lademanagement berücksichtigt den SOC und zweigt einen Teil der V-Motorkraft zum Generator. Allerdings nur, wenn man die Leistung nicht voll abfordert. Wenn ja, wird einfach kein Strom mehr aus der Batterie zugeführt bis die nächste Gelegenheit des Nachladens oder Rekuperierens kommt. Ich bin schon dauerhaft Vollgas mit Tacho 180 gefahren. Da werkelt dann halt nur der Verbrenner, nicht die Batterie. Der Verbrenner speist trotzdem öfters den Generator zum E-Motor. Je nach Topologie. Bergauf mit E-Motor, bergab ohne. Auf der Geraden oder bergab ist V-Leistung zum Nachladen der Batterie verfügbar, die dann irgendwann auch wieder mithilft. Ein wirklich interessantes Spiel.

Gruß

Holger

Bearbeitet 4. September 2008 von avantprimacx

[AlGuCi]

So wissen wir, dass man einem Auto mit V-Motor bergab höhere Geschwindigkeiten erreichen kann.

...nicht alle

Ich "durfte" ein paarmal dienstlich mit einem VW T3 mit Dieselmotor nach Spanien fahren (so etwa 2500 km pro Strecke und das mehrmals pro Jahr). Mit seiner überragenden Motorisierung und Aerodynamik war in der Ebene bei 104 km/h Schluß - und da das anscheinend ganz knapp vor dem Drehzahlbegrenzer war, ging auch bergab nicht mehr...

Sparsam war das natürlich nicht, laut sowieso - aber das Auto hatte halt in der Anschaffung billig sein müssen.

Ist beim Prius übrigens der E-Motor "direkt" mit den Rädern verbunden, daß das Drehzahlprobleme bringt? Wenn ja - wieso? Ein ICE hat doch auch kein Getriebe (soweit ich weiß)...

[Gernot]

Hallo,

ein ICE hat an allen Achsen Motor und Getriebe mit einer festen Übersetzung. Direktantriebe ohne Getriebe sind groß schwer und blöd.

Beim Prius werden V Motor mit Generator und E Motor in einem Differential addiert, so daß man vorwärts und rückwärts ohne schalten fahren kann.

Gernot

[Ja- genau!]

Direktantriebe ohne Getriebe sind groß schwer und blöd.

??

Das mag ja für den Fahrzeugbau gelten. (keine Ahnung davon)

Für alle mir bekannten Anwendungen gilt das genaue Gegenteil.

Roger

[AlGuCi]

ein ICE hat an allen Achsen Motor und Getriebe mit einer festen Übersetzung.

Beim Prius werden V Motor mit Generator und E Motor in einem Differential addiert,

Hm - und warum kann dann ein ICE mit fester Übersetzung von 0 - 300 km/h (beim TGV sogar bis 575 km/h) fahren und beim Prius wird bei 180 abgeregelt?

Vermutlich hat das aber doch keine technischen Gründe, sondern ökonomische: der E-Motor saugt sicher bei diesem Betrieb die Batterie blitzartig leer, hilft also nur kurz und der V-Motor hat dann keine Reserve zum Nachladen und schluckt dort sowieso zu viel.

[Sensenmann]

Hm - und warum kann dann ein ICE mit fester Übersetzung von 0 - 300 km/h (beim TGV sogar bis 575 km/h) fahren und beim Prius wird bei 180 abgeregelt?

Weil über der Autobahn keine Oberleitung hängt!

Obwohl: Wenn man die Autobahnen zu überdimensionalen Autoscootern umbaut...

Braucht man nur Reifen die auf nassem Metall auch bremsen

Man könnte ein Auto mit Reichweitenverlängerung per Verbrennungsaggregat aber modular und aufrüstbar konstruieren. Wenn sich die Entwicklung im Akkubereich entscheident verbessert, könnte man das Notstromaggregat rausnehmen und den verbliebenen Platz für ein zusätzliches Akkupack verwenden.

[avantprimacx]

Hm - und warum kann dann ein ICE mit fester Übersetzung von 0 - 300 km/h (beim TGV sogar bis 575 km/h) fahren und beim Prius wird bei 180 abgeregelt?

Vermutlich hat das aber doch keine technischen Gründe, sondern ökonomische:

der E-Motor saugt sicher bei diesem Betrieb die Batterie blitzartig leer, hilft also

nur kurz und der V-Motor hat dann keine Reserve zum Nachladen und schluckt

dort sowieso zu viel.

Also ich lese hier die dollsten Vermutungen und Erklärungen.

Der E-Motor kann die Batterie nicht leersaugen, weil es die Steuerung des Systems nicht zulässt.

Das System leitet je nach Anforderung und Berücksichtigung des SOC (State of Charge) Strom

vom Generator und/oder von der Batterie zum E-Motor. Nicht der E-Motor fordert (saugt) Strom

vom System, sondern er bekommt ihn zugeteilt wenn ausreichend vorhanden.

Der E-Motor hat eine absolute Höchstdrehzahl und eine Höchstdrehzahl für Dauerbetrieb.

Dort wird abgeregelt. Wie ich vorher schon schrieb, ist bei den Lexus ein zweistufiger

Endantrieb angegliedert worden, der das Drehzahlniveau des E-Motors bei höheren

Geschwindigkeiten absenkt.

Das bingt mehrere Vorteile: Senkung der mechanischen und thermischen Belastung

des E-Aggregats, sowie ein bessere Zuarbeit des E-Motors auch bei höheren

Geschwindigkeiten, denn E-Motoren liefern bei hohen Drehzahlen nur noch einen

Bruchteil ihres Nenndrehmoments.

Der Prius ist als Welt-Ökoauto (Betriebsemissionen) konzipert und nicht für deutsche

Autobahnen spezialisiert. Insofern ein Wunder, dass er überhaupt Tacho 180 geht.

Fährt er im vorgesehen Profil, arbeitet das System sehr überzeugend.

Fährt man ihn sehr schnell, ist er nur wenig besser als ein sparsamer Benziner.

Aber selbst hier in Deutschland schafft man es als Otto-Durchschnitts-Pendler

gar nicht, dauerhaft so schnell zu fahren, dass die Rechnung auf den

Lebenszyklus gerechnet nicht aufginge.

hs

Bearbeitet 5. September 2008 von avantprimacx

[AlGuCi]

Der E-Motor hat eine absolute Höchstdrehzahl und eine Höchstdrehzahl für Dauerbetrieb.

Genau die hat mich gewundert, deswegen der Vergleich mit dem ICE, nicht wegen der Stromversorgung!

(Das mit dem "Leersaugen" war so gemeint, daß die im Akku gespeicherte Energie bei voller Last nicht lange reicht, so daß die E-Unterstützung sowieso bald aufhört)

Mal abgesehen vom Wirkungsgrad sollte ein E-Motor doch eher drehzahlfester sein als ein "Schüttelhuber"?

[avantprimacx]

Genau die hat mich gewundert, deswegen der Vergleich mit dem ICE, nicht wegen der Stromversorgung!

(Das mit dem "Leersaugen" war so gemeint, daß die im Akku gespeicherte Energie bei voller Last nicht lange reicht, so daß die E-Unterstützung sowieso bald aufhört)

Mal abgesehen vom Wirkungsgrad sollte ein E-Motor doch eher drehzahlfester sein als ein "Schüttelhuber"?

Sicher, aber auch hier gibt's Grenzen. Nicht umsonst sind die beiden E-Motoren flüssigkeitsgekühlt. Die E-Unterstützung hört auch bei einem niedrigen SOC der Batterie nicht zwangsläufig auf. Die Batterie wird nur geschont oder geladen.

Der verzweigte Hybrid betreibt den E-Motor auch durch den vom V-Motor erzeugten Strom. Entscheidend ist dabei, ob der V-Motor ausgelastet ist. Wenn nicht reicht es dort Energie abzuzweigen und über den ziemlich verlustreichen Weg V-Motor-Generator den E-Motor unterstützend einzusetzen - oder eben die Batterie nachzuladen. Derartige Leistungsüberschüsse scheint es öfters auch bei Tempo 180 zu geben, wie es der Energieflussmonitor zeigt.

Gruß

Holger

[avantprimacx]

MG2 (Hauptantriebs-E-Motor)