Antrieb, Wärme und Kälte - Tesla Model S / X

[mustanse]

@bm3
Oh, ich meinte nicht nur die Wärmepumpe im Zoe, sondern das Gesamtpaket. Es gibt garantiert bessere Wärmepumpen und bessere Motoren und womöglich auch bessere und flexiblere Lader. Ein Golf mit 22KW AC-Lader (ohne Aufpreis und zusätzlich zum DC) wäre warscheinlich ein richtig rundes und teueres Fahrzeug. Zoe könnte ein wenig mehr "wumms" über 60kmh vertragen. Einen Leaf würde ich mir etwas hübscher (Vorsicht: Geschmacksfrage) wünschen. Dem I3 würde eine vernünftige Heizung gut stehen. Und allen zusammen würde ein größerer Akku und das Superchargernetz vielleicht zum Durchbruch für alle Zwecke verhelfen.
Renault hat das Paket früher als andere so schön zusammengeschnürt. Die Franzosen haben für Europa schon oft als erste Neuheiten in die Brot-und-Butter-Autos gebracht, die anderen haben diese Trends erst später übernommen, dann aber häufig technisch besser.

[eDEVIL]

Gibt es eigentlichs chon Hybrid-motoren, also Kombination Magnet für den pot. Dauerlastbereich, also bis 30KW und spitzenlast dann per Indusktion? Das benötigt man ja nur kurzzeitig

Bzgl. Wärmemanagemnt ist da noch viel Optimeirungspotential. Oft liegt es aber nur an der Softwareasbtimmung.
Wie kann es sein, das ein ZOE auf Fernreisen mit 43KW LAdung dann zu warm wird? ist ja alles zu,m kühlen vorhanden.
Dabei wäre etwas Geräuschoptimeiruzng auch von Vorteil. ZOE ist da Teilweise schon so laut, das manch eine glaubt, das man Verbrenner fährt. Es hatte sich da mal jmd. gewundert, das ich meinen Motor weiter laufen lasse, obwohl wir uns unterhalten haben, aber hat erst etwas egsagt, als wir aufs Thema Elektromobilität kamen...

Renault hat das Paket früher als andere so schön zusammengeschnürt.

Stand heute ist mir kein andere Anbieter im Preissegment <35K EUR bekannt, der etwas Vergleichbares zum ZOE anbietet bzw, angekündigt hat.

[Karlsson]

Gibt es eigentlichs chon Hybrid-motoren, also Kombination Magnet für den pot. Dauerlastbereich, also bis 30KW und spitzenlast dann per Indusktion? Das benötigt man ja nur kurzzeitig

Induktion (=> asynchron) und permanent erregter Synchronmotor passen nicht zusammen.
Was man machen könnte, wäre ein leicht permanent erregter Synchronmotor. Wenn man hohe Drehmomente bei niedrigen Drehzahlen braucht, könnte man dann zusätzlich erregen und sich bei höheren Drehzahlen den Erregerstrom sparen.
Wüsste ich aber nicht von, dass das schon wer umgesetzt hätte.
Theoretisch aber kein Problem.

[eDEVIL]

Waere also was fuer Zoe, um auh mit 120 noch effizient zu fahren?

[Karlsson]

Sozusagen. Wobei Zoe halt sehr hoch ist, was Energie bei Geschwindigkeit frisst.

[umberto]

Sozusagen. Wobei Zoe halt sehr hoch ist, was Energie bei Geschwindigkeit frisst.

Das Problem ist nicht die Höhe...die B-Klasse hat prakitsch die gleiche Stirnfläche, aber wesentlich weniger Luftwiderstand. Das Model S hat praktisch die gleiche Stirnfläche (ist halt breiter, auch bei den Rädern), aber auch deutlich weniger Luftwiderstand.

Immerhin hat sie eine Wärmepumpe, selbst bei meinem Kurzstreckenbetrieb mit vielen Aufheizvorgängen im Winter oder den Abkühlungen im Sommer (Zoe steht auf der Arbeit im Freien) habe ich ordentliche Reichweiten, weil die Klimaleistung immer sehr schnell auf <1 kW fällt.

Um mit der Zoe bei 120 effizient zu fahren, wäre ein 2. E-Motor mit anderer Übersetzung ne Hilfe, bei E-Motoren geht bei hohen Drehzahlen und Momenten der Wirkungsgrad leider auch irgendwann in den Keller.

Gruss
Umbi

[Karlsson]

Schon klar, dass es CW*A ist. Aber kommt durch die Höhe bei einem so kurzen Fahrzeug nicht auch ein schlechter CW Wert raus?

[umberto]

Aber kommt durch die Höhe bei einem so kurzen Fahrzeug nicht auch ein schlechter CW Wert raus?

Nicht zwangsläufig. Mercedes hat bei der ähnlich geformten B-Klasse in einer Version CW=0,24 hinbekommen, die ist nur 30cm länger und hat keinen glatten Unterboden.
"Länge läuft" ist was für Yachten.

Gruss
Umbi

[mmm]

@ umberto:
Das gibts ja in den D-Modellen von Model S und X.
In den ersten Roadstern haben sie es mit 2-Gang Getriebe probiert, aber wieder fallen gelassen. Das wars wohl nicht.
Angeblich sind die beiden Motoren bei den D-Modellen unterschiedlich übersetzt, um dadurch quasi 2 Gänge zu haben.
Was bringts? Leider kann ich nicht aus eigener Erfahrung reden, nur von der Tesla-Homepage zitieren:
Der 85er hat NEFZ 502 km, der 85D hat 528 km. Also genau 5 % mehr Reichweite. Und das bei einigen kg höherer Masse.
Und ehrlich, 5 % bei den jetzt schon so hohen Wirkungsgraden (Motor-Bauart hin oder her) finde ich schon heftig!
Vielleicht macht das Schule und auch andere Hersteller springen auf den "D-Zug" auf?

@ bm3: "Jacke wie Hose" ist sicher vollkommen korrekt.
Aus dem Bauchgefühl würde ich wie oben beschrieben den Async Motor bevorzugen.
Aber... Keine Ahnung wie Euer Kenntnisstand ist, aber die Motoren beim Model S haben derzeit leider ein Problem.
Gut - nicht die Motoren direkt, aber es gibt ein Problem mit den Lagern. Welches genau, wird nur vermutet, Tesla schweigt sich aus.
Spekuliert wird, dass genau die Induktion in den Rotor das Problem sein könnte, nämlich dass dadurch auch etwas ins Motorlager induziert wird, weshalb diese eingehen.
Ich beschwichtige: "eingehen" ist falsch. Die machen nur Krawall und werden dann getauscht.
Mir kann es egal sein, 8 Jahre Garantie drauf bei unbegrenzten Kilometern. Aber es ist schon so viel Zeit vergangen, irgendwie kann ich nicht ausschließen, dass das noch ein paar Leuten Kopfschmerzen bereiten könnte.
Dann würde ich doch lieber Karlssons Synchron-Maschine haben wollen...
@Karlsson: kann das sein mit Lager und Async? Was sagt der Meister?


Und nun will ich wieder mal ein paar Leute "reizen" (Karlsson, für Dich!).
Frage: hat die Zoe eine Wärmepumpe?
Ich sag: Nein! Oder Jein...
Warum? Braucht sie nicht.
Wenn ich nun schon wieder sage, sie hat einen "Kompressor".
Ganz laienartig ausgedrückt (das technisch eher korrekte habe ich schon weiter oben ausgeführt bzw. siehe Wikipedia), vor dem Kompressor ist es eher kalt, nach dem Kompressor ist es eher warm.
Was man nun mit der kalten oder warmen Seite macht, ist der Clou.
Ich liebe das Internet, habe das da gefunden:
http://myrenaultzoe.com/wp-content/uplo ... enault.jpg
Und das erklärt es ganz gut, authentisch scheint es auch zu sein.
Die Nummer 4 ist der Clou, ob die warme Seite in den Innenraum geleitet werden kann.
Bei den Autos, wo es die "Wärmepumpenfunktion" nicht gibt, fehlt einfach nur dieser zusätzliche "Condenser" und nicht mehr (ok - ein paar Leitungen und eine Klappe wie am Bild zu sehen - und die Kalte Seite Richtung Innenraum muss per Ventil umgangen werden). Das ist alles.

Beim Tesla vermisse ich laut Diagramm eben den Weg von der warmen Seite in den Innenraum.
Dazu habe ich im Netz genau nichts gefunden.
Sollte sich das bewahrheiten, dass dieser Weg von heisser Seite in den Innenraum wirklich fehlt, würde ich hier Verbesserungspotential sehen.
Denn es könnte ja ganz einfach sein: Vorne sind auf jeden Fall die Kühler, also heisse Seite. Ein Schlauch mit Klappe Richtung Innenraum und fertig ist dieselbe Funktion wie bei Zoe.

Was ich bei dem Diagramm bei Zoe vermisse, ist die Koppelung mit den Antriebskomponenten, womit VW wirbt, es zu haben. Aber das wurde auch schon hier ausgeführt.

Wie auch immer - wie sagt man jetzt dazu richtig?
Auf dem Renault-Bild steht als Überschrift "Heat Pump".
Damit meinen sie wohl kühlen (= Klimaanlage) und heizen (=Wärmepumpe) - siehe Bild.
Bezeichnet man nun jede Klimaanlage als Wärmepumpe?
Oder jede Wärmepumpe (auch) als Klimanlage?
Technisch ist es ja dasselbe.
Dann hätte ja jedes Auto eine Wärmepumpe, nur können nicht alle damit auch den Innenraum heizen, sondern nur die Umwelt.
Das ist für viele sicher verwirrend!

@ mustanse:
Du schreibst "...weder Batterie-Heater noch Innenraumheizung sind mit dem Motor-/Elektronikkühlkreislauf verbunden."
Es geht leider aus der Grafik nicht hervor, weil es eine Momentaufnahme ist.
Ich würde sonst was geben, Zugriff auf diese Grafik zu haben - keine Chance.
Aber auch dazu habe ich mehr gefunden, das auch diesen Fall zeigt (ich gebe meinen Senf dazu, um es hoffentlich fehlerfrei zu kommentieren):

http://www.teslamotorsclub.com/attachme ... 1439604090
Hier ist dieses weisse Dings auf der Linken Seite umgeschaltet auf "Seriell".
Dadurch sind Motor- und Akku-Kreisläufe verbunden.

http://www.teslamotorsclub.com/attachme ... 1404144679
Hier wieder ein anderes, jedoch ähnlich dem früher geposteten Bild.
Dieses weisse Dings auf "Parallel" geschaltet.
Antriebs-Kühlmittel auf ca. 30 Grad, Akku auf 23 Grad.
Der vordere, mittlere Radiator ist hier auch im Kreislauf drin.

Nun mein Versuch, den inneren "Kompressor-Kreislauf" (sorry Karlsson) zu erklären, auch auf die Gefahr hin Fehler zu machen. Aber ich habe diese Grafik und die Komponenten schon so oft studiert, dass ich glaube es zu "haben":
Richtung des Kreislaufes: Uhrzeigersinn.
EAC = Kompressor. Warum glaube ich es? Druck davor = geringer, Druck danach = höher. Die Prozentzahl zeigt an, mit welcher Leistung dieser läuft.
Danach kommen im Uhrzeigersinn die beiden Kühler und Lüfter. Davor die schrägen Striche scheinen die Klappen zu sein, die den Kühler abdecken.
Diese habe ich bei mir nur beim Supercharging im Sommer offen gesehen, sonst noch nie.
Und dann dürfte es 2 "Kalte Seiten" geben:
Diese beiden runden Dinger auf der rechten Seite dürften einfach nur Ventile sein.
Oben, der "Chiller", müsste das Expansionsventil inkl. Wärmetauscher sein, hier wird es kalt und verbindet die kalte Seite mit dem Alkohol-Kreislauf (Akku bzw. Antrieb wenn auf Seriell) verbindet.
Unten, bei "HVAC", der "Evap" (Evaporator), müsste das selbe sein, also Expansionsventil und Wärmetauscher für die Innenraumklimatisierung (nur kalt!).

Und wie gesagt, alles was mir fehlt ist vereinfacht gesagt ein Lüftungsrohr von den heissen Kühlern vorne in den Innenraum. Aber das krieg ich noch raus ob oder ob nicht.

Und nun zur Beurteilung, ob oder ob nicht das Temperaturmanagement besser oder schlechter ist:
Wenn die "Wärmepumpenfunktion" nicht da ist, ist es etwas gaga.
Der "Battery Heater" ist zwar ein PTC-Energieverschwender, aber er ist da. Wer ihn nicht haben will, verzichtet auf das "Kaltwetterpaket" oder schaltet auf RangeMode=on.
Ansonsten sehe ich im Vergleich zu anderen Herstellern 2 Besonderheiten:
1. Es gibt 2 Expansionsventile (kalte Seiten), einmal für Akku/Antrieb, einmal für Innenraum.
2. Die Kreisläufe Akku und Antrieb können kombiniert werden oder getrennt laufen (es gibt auch 2 Umwälzpumpen, ich denke das Symbol, das wie ein Föhn aussieht ist die Umwälzpumpe).
Aber vielleicht hat ein anderer Hersteller schon etwas ähnliches verbaut, keine Ahnung!

@ eDevil:
Du schreibst "Wie kann es sein, das ein ZOE auf Fernreisen mit 43KW Ladung dann zu warm wird? ist ja alles zum kühlen vorhanden."
43 kW auf den 22 kWh Akku ist schon heftig (ca. 2C), mehr als Supercharging beim Tesla (ca. 1,5 C) (auch wenn es nur zu Beginn der Ladung auf volle Leistung geht).
Wenn der Tesla den Akku nicht aktiv (mit Kompressor / Klimaanlage) kühlen könnte, würde der sicher auch zicken.
Ich sehe keine Verbindung von Klimaanlage zu Akku oder Antrieb bei dem Zoe-Diagramm (keine Ahnung)...
Wie schon beschrieben, das Ding macht einen Krawall im Sommer beim Superchargen, dass man glaubt das Ding hebt gleich ab.
Einer hat es mal mit Wärmebildkamera dokumentiert, braucht man aber gar nicht. Wenn man hinter dem Auto steht, merkt man beim stehenden Auto wie es hinten warm rauszieht...

Grüße,

mmm

[bm3]

Hallo,

nur mal kurz dazu.
Eine mögliche "Induktion" in Motorlager beträfe durch die Bank alle Motoren weil auch die Synchronmotoren eine Statorwicklung haben von der die Induktion ausgeht.
Zum Kompressor, warme und kalte Seite,im Prinzip richtig, nur, so einfach ist es eben nicht. Das zwischen Kältenutzung und Wärmenutzung umschaltbar zu machen ist eben die Kunst und da muss dann noch so Einiges im kompletten Kreislauf anders herum laufen.Beispielsweise Stichwort Kühler + Kondensator/Wärmetauscher.
Eine erste Lösung wäre ja zumindest die Abwärme des Antriebsstranges für die Innenraumerwärmung nutzen zu können, aber selbst diese Nutzung stelle ich jetzt noch für die Teslas in Frage, wenn es zwei getrennte Kreisläufe, einen für Kühlung und einen für Beheizung gibt.

Viele Grüße:

Klaus