Immer größer, breiter, schwerer und uneffizienter, hat das vielleicht bald ein Ende?

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Sprich: schwerere Autos seien effektiv auf derselben Stop&Go-Strecke (mit Hin- und Rückweg, also halbwegs höhenbereinigt) sparsamer als leichtere.
Physikalisch nicht möglich.. solange kein Wunder aka Perpetuum mobile aka Wirkungsgrad > 100% es in die Physik schafft.

Klar: mal ist ein guter Tag, niedriger Rollwiderstand und wer ein großes Segel an seinen BMW schraubt, wird bei Rückenwind mit geringerem Verbrauch belohnt..

Da Rekuperation jedoch niemals 100% erzielt, ist "weniger Energie zum Beschleunigen notwendig" immer besser als "mehr Energie notwendig, gewinnen wir 9X % davon zurück..".

Selbst, wenn der Generator - moderne Technik machts möglich - im Bereich von 97-98,5% liegt: die Verluste summieren sich und nein, >85% Rekuwirkungsgrad bis zur Energiespeicherung im Akku(!) sind leider nicht üblich. Auch bei modernsten eKFZ nicht.

Freundliche Grüße sendet
Wolf
 
Völliger Mumpiz. Hast du seriöse Quellen für deine Zahlen?
Datenblätter und die Zahlen von meinem CA.
;)
Aber ich muss zugeben, das ich von meinen, kleinen Antrieben ausgegangen bin.
Tesla und Co. werden da (hoffendlich) etwas besser sein.

Gruß Jörg
 
Wirkungsgrad Akku laden/entladen 98%
Also wenn ich die Spannungsanzeige am Pedelec anschauen, dann bezweifel ich das. Der Innenwiderstand redet da auch noch ein Wörtchen mit. Und völlig unbeeindruckt ist ja auch so ein fetter Auto-Akku nicht wenn man die volle Bremsleistung drauf los lässt.

Und noch ein Szenario: Ich wohne auf einem Hügel. 13% und Kurven: musste Bremsen. Gleich nach dem Losfahren mit knallvollem Akku. Wo geht die Reku hin? Bremswiderstände?
 
Da wird schlicht nicht rekuperiert, außer das BMS ist schlecht programmiert. Der Wirkungsgrad von lithiumakkus ist nahezu 100%,der Innenwiderstand des Akkus selbst außerordentlich gering. Im PKW Bereich werden die Akkus beim bremsen auch nicht mit 5C voll geprügelt, sondern im Regelfall so das der maximale Wirkungsgrad erreicht wird, also bei ca 1c
 
Und noch ein Szenario: Ich wohne auf einem Hügel. 13% und Kurven: musste Bremsen. Gleich nach dem Losfahren mit knallvollem Akku. Wo geht die Reku hin? Bremswiderstände?
IMO können einige Motorcontroller bei vollem Akku auch "aktiv" bremsen. Also mit Energie vom Akku den E-Motor abbremsen*. Keine Ahnung ob das im E-Pkw so gemacht wird und es würde natürlich den Motor beim bremsen "aufheizen".

*der billige Moped-Controller im Trike kann kein Reku, aber "E-brake" (hab die entsprechenden Kabel abgeknippst und die Funktion nie ausprobiert)
 
.. können einige Motorcontroller bei vollem Akku auch "aktiv" bremsen. Also mit Energie vom Akku den E-Motor abbremsen.
Wird bei verschiedenen Leicht-eMobilitykonzepten tatsächlich auf diese Weise gehandhabt, bei bürstenlosen Motoren ist auch Phasenkurzschluss eine Möglichkeit, welche Verwendung findet.

Ob dies bei eAutomobilen eingesetzt wird, kann ich nicht beurteilen.
 
Also ein i3 beschleunigt mit 125kW wenn man ihn tritt und hat nominell 22kWh Akku (in der günstigen Variante). Das wären dann gute 5C. Bremsleistung dürfte ähnlich sein. Mein Pedelec dagegen zieht ungefähr 1C im Maximum und das macht ca. 10% Spannungseinbruch (90% Wirkungsgrad).

Ein Arbeitskollege hat vermutlich das Phänomen. 100hm Gefälle kurz nach dem losfahren. Ihm fliegt immer an der gleichen Stelle schlagartig die Reku raus, und er muss die Bremse treten, was unangenehm ist, weil es mitten in einer Kurve ist.
 
@Gear7Lover : Der I3 hat schon ewig keine 22kWh mehr. Die alten 60Ah Akkus werden schon länger nicht mehr produziert. Seit einigen Jahren gibts nur noch die baugleichen Zellen mit besserer Chemie und 120Ah, also 44kWh. Die Reku bremst auch nicht mit 125kW, zumindest nicht wenn man nur leicht bremst (was der Normalfall ist). Auch sind die Akkupacks anders dimensioniert was Kabelquerschnitte, Stecker, usw. angeht. 90% Gesamtwirkungsgrad wäre schon sehr schlecht, auch bei maximaler Ausgangsleistung. Wir reden hier von einer Heizleistung von 25kW der über die Verbinder abgeführt werden soll, das würde nicht lange gut gehen.
 
Wir reden hier von einer Heizleistung von 25kW der über die Verbinder abgeführt werden soll, das würde nicht lange gut gehen.

Nee. Reihenfolge der Verluste:
- Innenwiderstand Akku
- Innenwiderstand Motorwicklung
- Spannungsabfall über den Leistungshalbeitern der Regelung
- Leitungswiderstände
- Kontaktwiderstände
 
Die Innenwiderstände aller andern Komponenten habe ich doch extra aufgeführt! Hier gehts gerade nur um den Akku.

@Gear7Lover : Ich sehe da vielleicht 3-4% Verlust bei 1C. Und du hast hier eine LiFePo4 Zelle und keine NCM LiPo Zelle herangezogen. Erstere weisen einen geringen Wirkungsgrad auf. Auf die 91% der getesteten Winston-Zelle kommen auch die weit verbreiteten LG Pouchzellen. Aber halt inkl. Inverter... (Wirkungsgrad der LG RESU Wallboxen im DC Strang: 95%)
 
Weniger Mumpitz als dein angenommener 99% Wirkungsgrad für die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie beim Rekuperieren. Das ist physikalisch einfach nicht möglich.
Du vergisst dabei, daß zB die in der Literatur angegebenen Batterie-Wirkungsgrade idR durchschnittliche Wirkungsgrade sind. Je nach Ladestrom und Ladezustand kann der momentan erreichbare Wirkungsgrad darüber oder darunter liegen. Das Gesamte Powermanagement eines E-Autos wird natürlich für die typischen Anwendungsfälle optimiert (und da wird ein erheblicher Entwicklungsaufwand rein gesteckt). D.h. bei einigen Bremsprofilen erreicht so ein System deutlich bessere Wirkungsgrade als die durchschnittlichen, die man dann als vereinfachte Zahl in der Literatur findet.

Ähnlich ist es bei den Motoren. Durchschnittliche Wirkungsgrade von Antriebsmotoren in E-Autos sind 98%.

Hier gibt es ein nettes Diagramm mit leider etwas älteren Daten. Einige Verluste sind da etwas hoch angegeben:
http://www.sankey-diagrams.com/electric-vehicle-with-energy-recuperation/

Aber auch das sind, wohl gemerkt, Durchschnittswerte.

Viele dieser Verluste sind abhängig vom jeweiligen Fahrprofil weil speziell die elektrischen Komponenten keinen konstanten Wirkungsgrad über ihren Betriebsbereich haben, sondern optimale Betriebsbereiche, die natürlich für die Systemauslegung auf die typischen Anwendungsbereiche hin optimiert sind.

Niemand behauptet, daß Rekuperationswerte von 99% Durchschnittswerte sind. Es sind aber in der Praxis erreichbare Spitzenwerte.
 
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Nein. 99% sind in der Praxis NICHT erreichbar.
Anbei ein Bild des Wirkungsgraddiagrams vom I3 Motor. Der ist als auf Effizienz getrimmter BLDC in der oberen Liga mitspielt. Da muss die Energie bei der Reku zwei mal durch. Das sind schon nur noch 81% Wirkgungsgrad. Wie willst du da nochmal auf 99% kommen?
 

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Ähnlich ist es bei den Motoren. Durchschnittliche Wirkungsgrade von Antriebsmotoren in E-Autos sind 98%.
Nein. 98% ist der max Wirkungsgrad eines guten BDLC-Motors. Nicht der Durchschnittliche Wirkungsgrad für den überwiegenden Teil des Drehzahl-/Lastbereichs. Die Dinger sind sehr effizient, aber nicht über den gesamten Drehzahlbereich und nicht bei jeder Last.

Hier gibt es ein nettes Diagramm mit leider etwas älteren Daten. Einige Verluste sind da etwas hoch angegeben:
http://www.sankey-diagrams.com/electric-vehicle-with-energy-recuperation/

Aber auch das sind, wohl gemerkt, Durchschnittswerte.
Nach dem Diagramm liegt der Reku-Wirkungsgrad bei 63%, wie beim BMW i3... ;)

Damit ist mein angenommener Reku-Wirkungsgrad von ca 65% also eher nah an der Realität. Offensichtlich geht es auch besser (siehe Patricks Smart-Projekt).

Niemand behauptet, daß Rekuperationswerte von 99% Durchschnittswerte sind. Es sind aber in der Praxis erreichbare Spitzenwerte.
99% Reku-Wirkungsgrad ist physikalisch nicht möglich!

Überleg doch mal. Selbst wenn der Motor 98% Wirkungsgrad und sämtliche anderen Komponenten (Reifen, Getriebe, Motorcontroller, Akku, Verkabelung, etc) Wirkungsgrade von jeweils 99% hätten, kann "hinten" niemals ein max Wirkungsgrad von 99% rauskommen.
 
Okay, also hier wird viel über die allgemeine
Größenordnung des Wirkungsgerades der Rekuperation diskutiert. Ich habe dazu zwei Gedanken:

1) Sprecht ihr von verschiedenen Dingen und habt ihr vergleichbare Werte? Einer meint von der Batterie, bis in die Straße, abzüglich aller Verluste auf der Fahrt, bis zurück in die Batterie. Meint der andere nur von der Straße zurück in die Batterie oder gar nur vom Getriebe ins Kabel? Sprecht ihr von gleichen Bauarten und Techniken?

2) Ist die absolute Höhe der Werte so wichtig, wenn wir vor allem zwei Geräte vergleichen wollen?
Also wenn ein Auto doppelt so schwer ist wie das andere, muss doppelt so viel kinetische Energie erzeugt werden, um es auf die gleiche Geschwindigkeit zu bringen. Wenn die gesamte Geschwindigkeit jetzt rekuperativ abgebremst wird, muss das schwere Auto doppelt so effizient rekuperieren, um bei Einsatz der doppelten Energie auch nur den selben Verlust zu haben.*
Aerodynamik: Okay, wenn man ein Stadt-Auto möglichst kompakt, also mit möglichst nkleiner Grundfläche baut, ist es recht kastig und ein Auto, das freier geformt ist, hat vielleicht einen besseren CW-Wert (Luftwiderstand pro Stirnfläche), aber auch mehr Stirnfläche, der CWa-Wert, der den tatsächlichen Verbrauch erzeugt, ist also nicht ganz so viel besser (wenn überhaupt - da habe ich von den Größenordnungen keine Ahnung)
Rollwiderstand dürfte recht linear mit dem Gewicht skalieren, richtig?

Also ein großes Auto kann effizienter sein, weil es für doppelt so viel transportierte Masse, nicht auch doppelt so viel Energie verbraucht, aber dass es dann tatsächlich weniger Energie verbraucht (oder auch nur der Mehrverbrauch unbedeutend ist), fällt mir auch schwer zu glauben. Für mich klingt das wie ein Verwechseln von "relativen" Zahlen und Vergleichen (Verhältnisse und Prozente) mit "absoluten".


*) Das Prinzip mit anschaulichen Zahlen, deren Größenordnung nichts mit dem Thema zu tun hat:
Wenn ich 500Wh [absolut] aufbringe und 450Wh [absolut] wieder reinkriege, habe ich 50Wh [absolut] verloren und das sind 10% [relativ]. Selbst wenn ich bei einem Einsatz von 1.000Wh [absolut] nur noch 5% [relativ] verliere (das meine ich mit doppelter [relativ] Effizienz), dann sind das immernoch die selben 50Wh [absolut] Verlust. (Musste dafür aber einen größeren Motor und größeren Akku bauen und verschleiße größere Reifen)
 
Servus,
Pkw der letzen 25-30 Jahre liegen alle bei cwA Werten von ungefähr 0,6m2. Da ists egal ob es um den kleinen kastigen Polo aus den 90ern geht oder der ach so aerodynamischen s Klasse. Die Frontfläche kompensiert die cw Unterschiede recht gut.
Heißt aber auch, dass doppelt so schwere Autos meist kaum höhere Fahrverluste aufweisen. Das sieht man vorallem bei e Autos, da die Motorleistung den Wirkungsgrad kaum ändert. So brauch ein Smart auf der ab bei 130 kaum weniger als ein 20x stärker motorisierter und 2,5x schwerer Tesla S.

PS. Rekuwirkungsgrad kann nie 99% betragen, selbstverständlich wenn man nur "Straße - Kabel" in eine Richtung betrachtet... Allein Motor + Getriebe ist immer schlechter als das.
 
PS. Rekuwirkungsgrad kann nie 99% betragen, selbstverständlich wenn man nur "Straße - Kabel" in eine Richtung betrachtet... Allein Motor + Getriebe ist immer schlechter als das.
Wenn man den Bremsvorgang allein betrachtet hat man, wenn man nur mit Reku (ohne mechanische Bremse) zum stehen kommt, sogar 100%.
Das ist wahr und hört sich viel besser an, als die z.B. 65%, die real im Akku ankommen.
;)

Gruß Jörg
 
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