Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

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Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

schattenparker
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@env20040
Ja, es ist eine aktuelle Technologie.
Mit Legende meine ich eine Geschichte ( Märchen ), die noch immer erzählt wird und an der nur wenig stimmt, siehe den Kuchen und den Krümel.
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Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

Ioniq1234
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Jupp78 hat geschrieben: Den i3 sehe ich weit von einer optimalen Lösung entfernt. Auch gebe ich einer reinen REX-Lösung keine Chance. Natürlich kann man noch ein bisschen was rausquetschen an Wirkungsgrad, wenn man einen Verbrenner im Bestpunkt betreibt, aber Energie in den Akku zu stecken und wieder raus zu holen ist mit extremen Verlusten einhergehend (im Vergleich). Lt. BMW bleiben da 64-67% über. 1/3 ist vernichtet. Selbst wenn man den Verbrenner mit 45% Wirkungsgrad hinbekommt, so wird in Kette daraus 30%. Im Gegensatz dazu ist ein Diesel-PHEV, sofern er vernünftig genutzt wird, mit nahe 40% beim Verbrenner und nahe 80% beim E-Strang dran ... und das sage ich aus Erfahrung. Ein PHEV der kaum Langstrecke macht, ist einfach überflüssig. Dann ist doch jeder BEV besser.

Was man natürlich anmerken kann ist, dass vor allem die fetten Karren elektrifiziert und grüner gemacht werden. Das ist gut und schlecht zu gleich. Gut, weil dort natürlich schon das größte Einsparpotential vorhanden ist, schlecht, weil fette Karren natürlich alles andere als sparsam sind. Die Nummer ist sicher nicht eindeutig.
Mir ist jetzt nicht klar warum im REX Betrieb der Strom über den Akku gehen soll. Ich dachte der durch den REX erzeugte Strom geht direkt in den Antriebsmotor? Je nach Fahrzustand mal mehr mal weniger.

Mal abgesehen davon sind die 40% vom REX deutlich besser als die im realen Fahrbetrieb sonst üblichen 10-15% bei reinen Verbrennern. Da ist es doch unter dem Strich besser, wenn von den 40% noch 25-30% am Rad ankommt? Oder?

Der REX soll wirklich nur als Reichweitenverlängerer dienen. Daher sollte der nicht zu groß ausgelegt sein. Ich denke das er bis zu 130km/h ermöglichen soll, sollte mehr als ausreichend sein. Wer schneller fahren will, muss sich eben Strom besorgen.

Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

Odanez
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@Ioniq1234 Rein technisch muss die Energie die vom REX erzeugt wird erstmal vom Motor abgenommen werden, der Überschuss fließt dann in die Batterie - es ist nicht möglich die Batterie vom REX zu laden und gleichzeitig für den E-Motor zu entladen. Der Akku hat nun mal nur zwei Pole und alles fließt da drüber, wenn Strom hinzugefügt und gleichzeitig abgezogen wird erhält der Akku lediglich die Differenz.

Zu dem Wirkungsgrad: Ein Dieselmotor auf der Autobahn hat dort auch einen Wirkungsgrad der deutlich über 20% ist und ist somit ist der da nicht schlechter als der REX. Sieht man ja am Verbrauch, im reinen REX Betrieb wenn der Akku leer ist verbraucht der i3 auch nicht wenig
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Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

Solarmobil Verein
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@Ioniq1234 Weil der REX nicht so schnell regeln kann, wie es der E-Motor benötigt (oder auch nicht benötigt).
Außerdem braucht der E-Motor dreiphasigen Strom ... wie viele Wechselrichter willst du einbauen?

Beim Ampera kann man den Energiefluß in einfacher Weise schon am Fahrzeugdisplay sehen.
Mit Tools wie TorquePro kann man dann auch sehen, wie die Leistungen verteilt sind, woher sie kommen, wer was verbraucht etc.

Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

Ioniq1234
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Solarmobil Verein hat geschrieben: wie viele Wechselrichter willst du einbauen?
Reicht einer.

Elektrisch betriebene Fahrzeuge haben immer einen Zwischenkreis, wo sämtliche Strömlinge durch müssen. Da zahlt der REX ein, der Akku mal so mal so genau wie der Antriebsmotor und andere Verbraucher, wie Heuzung, Klima und 12V DC Wandler entnehmen nur.

Wenn der Akku leer ist und der REX volle Pulle läuft, geht der Strom in den Zwischenkreis und von da an die Antriebsmaschine. Der Akku gleicht nur die Differenzen aus. Das ist eigentlich bei allen PHEV und HEV so, die ich kenne. Bei BEV ist es auch so ähnlich, nur da fehlt eben der REX.

Der Hintergrund ist, dass man sich für irgendeine Spannung zur Versorgung entscheiden muss. Sagen wir 600V. Nun liefert der Akku nur sagen wir 300-400V je nach Ladezustand. Der Antriebsmotor läuft mit sagen wir 100-600V. Klima und Heizung laufen mit 200V. Beim Laden kommen 230V oder 400V. Das 12V Bordnetz eben 13-14V. Also gibt es zwischen jedem "Gerät" und dem Zwischenkreis einen Spannungswandler. DC/DC oder DC/AC oder andersherum, je nach dem.

Die Spannung habe ich mir ausgedacht. Kann ja jeder Hersteller machen wie er will.

Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

buddha
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Der Vorteil des Extenders ist genau die "Mitnutzung" des Akkus. Alleinbetrieb mit variabler Lastanforderung wäre das Schlechteste, was man ihm antun könnte.

Was ich nochmal festhalten möchte. Wir reden hier von weniger als 20% der zeitlichen Gesamtnutzung eines Fahrzeuges, welches Kurz- und Langstrecke vereint. In den Kurzstrecken als BEV werden sehr dringliche Probleme des urbanen Raumes sofort gelöst (Vermeidung: Stickoxide, Kaltstartphasen, Feinstaub durch Reku, CO2).

Von den km her sind es wegen der ausschließlichen Langstreckennutzung sicher mehr als 20% Extenderanteil, sofern auf Langstrecke NICHT elektrisch nachgeladen würde (Durch eine Kontrolle des E-Anteils würden Nutzer animiert, auch dort nachzuladen. Ansonsten entfällt Förderung oder Steuerbegünstigung).
Deshalb muss die Langstrecke auch möglichst effizient bewältigt werden (CO2-Vermeidung, Feinstaub spielt dort kaum eine Rolle) und das gelingt nur MIT Akkuunterstützung, damit der Extender im Bestpunkt betreibbar bleibt (Notfall ausgenommen).

Weil die Heizung in den kalten Monaten auf Langstrecke bei BEV stark ins Gewicht fällt, muss der Kühlkreislauf des Extenders natürlich in das Heizsystem eingebunden werden. Das war bei den i3 Rex mWn. nicht der Fall und ein großes Manko.

Hier eine interessante Neuentwicklung eines 500ccm Extenders:
viewtopic.php?p=1775323#p1775323

Der Motor selbst wiegt 35kg, hat 4 kleine Zylinderpaare und bringt 155 Nm. Der Generator ist allerdings noch nicht dabei.
https://m.youtube.com/watch?v=6wT87IqheV0
https://www.renovablesverdes.com/de/Innenmotor/
Das Verbrennungsprinzip mit 2 gegeneinander arbeitenden Kolben erinnert an den Freikolbenlineargenerator: https://www.youtube.com/watch?v=7HmxNazMJVI

Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

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Es gibt schon einen großen Unterschied zwischen REX und Parallel Hybriden: Ein Verbrennungsmotor liefert kein konstantes Drehmoment sondern nur "Pulse" wenn der Arbeitstakt des Zylinders läuft. Beim Gaswechsel und bei der Kompression der Zylinder muss der Verbrennungsmotor von extern getrieben werden. Das wird in einem Parallel-hybriden vom Fahrzeug selber gemacht, der Verbrenner wird durch die Schwungmasse des Fahrzeugs kraftvoll über diese Phasen der passiven Takte gedreht, es geht also Energie vom Fahrzeug in den Motor und nicht wie man annehmen könnte immer vom Motor ins Fahrzeug.
Wenn man das mit dem Generator des REX nachbilden will, dann würde der eine feste Drehzahl einstellen und dauernd zwischen Generator und Motorbetrieb wechseln. Würde der Generator aber in einer alternativen Auslegung blind immer das gleiche Drehmoment ziehen, dann würde der Verbrennungsmotor stark abgebremst, weil zusätzlich zu der Kompression auch noch der Generator bremst.
Wenn aber das System so ausgelegt ist, dass mit dem Generator eine hohe Schwungmasse simuliert wird, (Auslegung 1, feste Motor/Generator Drehzahl) dann wird dauernd zwischen Verbrennungsmotor und Batterie hin und her Energie geschoben. Daher ist die Energie-ausbeute beim REX schlechter als bei einem Verbrenner im Parallel Hybriden.
Man könnte auch eine sehr große Schwungmasse so groß wie ein rollendes Fahrzeug verbauen, das aber habe ich erst bei dem Q e-Tron von Audi gesehen, da wird eine solche Schwungmasse durch extrem hohe Drehzahl simuliert, ähnlich eines Gyroantriebes wie schon in den 50ern in einem Autobus als Antrieb verbaut: https://de.wikipedia.org/wiki/Gyrobus. Also eine sehr hohe Schwungmasse mit wenig Gewicht.
Wie schon oft erwähnt, der Q e-Tron von Audi auf der Paris-Dakar Rallye ist gerade mein Favorit bei den seriellen Hybriden. Mal sehen ob Audi das in die Serie hinüber bringt. Die elektrische Allradtechnik ist auch vom Feinsten... Am Geräusch müssen die aber noch arbeiten.
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Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

noXan
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Ich bin kein Experte auf dem Gebiet, aber ist dieses Problem nicht hauptsächlich auf 1 bzw auch 2 Zylinder Hubkolbenmotoren limitiert? Ein 4 Zylinder 4 Takt läuft mit einem Zylinder immer im Arbeitstakt. Da wird doch die Arbeit des Zylinders der verdichtet bzw. der 2 anderen Zylinder mitgetragen (ansaugen/ausstoßen)? Eine große Schwungmasse kenne ich in dem Sinne nur vom 1 Zylinder Langhub Diesel 15er Steyr in unserer Tenne.
BMW I3(s) 120ah REX, BJ2014, 167300km, REX Anteil 10,0% - Akkutausch 1.2022 von 15,5kWh auf 39,2kWh, auf 19" Michelin ePrimacy

Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

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Ja und nein, der Carnot Prozess startet mit hohem Drehmoment, dieses nimmt aber gegen Ende des Prozesses stark ab und endet mit dem öffnen der Auslassventile. Die Kompressionsphase parallel im laut Zündfolge folgendem Zylinder hingegen startet sehr schwach und steigert sich dann, aber was am meisten Gewicht hat, es wird nicht durch öffnen des Ventils beendet sondern bremst bis über dem oberen Todpunkt. Also vom öffnen des Abgasventils im arbeitenden Zylinder bis zum unteren Todpunkt des selben (= oberer Todpunkt des folgenden Zylinders) nimmt der Motor Energie über die Kurbelwelle von Außen auf. Die beiden anderen Zylinder im Gaswechsel mal nicht betrachtet.
Eine solche Folge würde auch niemals alleine anfahren können, auch wenn die Energie wie bei einer Dampflok von extern zugeführt wird (External combustion engine gegenüber ice = internal combustion engine) Dort sind die Zylinder so versetzt dass die niemals gleichzeitig am OT sind, ein Zylinder arbeitet immer. Dazu benötigt man aber 4 Arbeitstakte pro Umdrehung, was einem 8 Zylinder im 4 Takter entsprechen würde. Und selbst da sieht man noch Drehzahlschwingungen in Zündfrequenz wegen der längeren Kompressionsphase gegenüber dem Carnot-Prozess.
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Re: Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

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Ist das variable Drehmoment, so man die Schwungmasse für die Mechanik kleiner halten kann, nicht durch eine Ladestromregelung abzufahren ?

Der Batterie ist´s egal, der Antrieb merkt es nicht mal, da die Abstände zu kurz sind.

Ja, da der Regelprozess ja auch derart gut beim ESP beim E-Antrieb besser, feiner und rascher funktioniert.
Diverse E Fahrzeuge von 27 bis 90 Kwh.
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