Sind PHEV manchmal die bessere Alternative zu BEV?

[buddha]

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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.
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Abgesehen davon, dass es dem Akku nichts ausmachen und die Leistungselektronik dafür ausgelegt werden würde, kann das bisschen "Wackelenergie" auch noch mit einem Kondensator vorgepuffert werden.

Ich bin da nicht der Fachmann, aber beim gezeigten e-Rex von INNengine dürften die "Überbrückungsabschnitte" (Generator/Motor-Betrieb) anders liegen als beim klassischen Ottomotor. Also ähnlich hier:
viewtopic.php?p=1775631#p1775631

Letztlich denke ich, wären die verbliebenen Probleme, alle lösbar. Ein normaler ICE geht im Standgas (ohne gekoppelte, bewegte Fahrzeugmasse) auch nicht aus .
Aber gestartet werden muss der Extender schon. Dafür wird gleich der Gen. verwendet.

[env20040]

Eine Batterie ist ein Kondensator.

[buddha]

Deshalb schrieb ich "vorpuffern". Einen Akku lädt man nicht mit Wechselstrom .

[RiffRaff]

Eine Batterie ist ein Kondensator.

Nö. Physikalisch und chemisch deutlich unterschiedliches Wirkungsprinzip.

[tommywp]

Kann man sich vielleicht darauf einigen das beides Energiespeicher sind?

[RiffRaff]

Zum Motor des Audi Dakar Ralleyfahrzeuges:

Dieser ist zwar gedrosselt, aber mit 200 kW aus 2 Liter Hubraum immer noch ein Rennmotor.
Das Drehzahlband in dem der Wirkungsgrad von 40% plus erreicht wird ist dennoch mit 4500 bis 6000 U/min recht breit und die Höchstdrehzahl recht hoch.

Ein Range Extender in einem Brot und Butter Auto kann noch deutlich zahmer und wirkungsgradstärker gebaut werden, egal ob Hubkolbenmotor oder Wankel. Da sind sicherlich um die 45% drin.

Man beachte auch die Spreizung des Drehzahlbandes: diese beträgt immerhin 25%. Da in diesem Bereich wegen des konstant hohen Wirkungsgrades auch der Mitteldruck und damit das Drehmoment nur wenig variabel ist, ist damit auch die Leistung bei hohem Wirkungsgrad um 25% justierbar.

Bei Anwendung im normalen Straßenbetrieb reicht das gut aus, um den output des Motorgenerators bei Autobahnbetrieb so auszulegen, daß nur sehr geringe Ein- und Ausspeicherung des Akkus notwendig ist.

[RiffRaff]

Zur Architektur und Leistungsmanagement:

Ein Rex für den seriellen Betrieb speist, wie schon ausgeführt, in denselben Pool (Zwischenkreis) wie Akku, Elektromotorantrieb, Hilfsaggregate, AC Ladegerät, Externes DC Ladegerät, etc. ein/aus.

Der Akku wird immer nur mit der Differenz zwischen Lastanforderung Elektroantrieb plus Nebenaggregate und power output des REX geladen / entladen. Bei Autobahnfahrt und gut abgestimmter REX Leistung (die ja auch in Grenzen variabel ist) kann man sicher den Anteil der Leistungsverzweigung über den Akku unter 10% drücken. Damit machen sich Akkuverluste praktisch nicht bemerkbar.

Ich würde ja eine REX Auslegung vorziehen, wie sie oben schon beschriebenen wurde: für Autobahngeschwindigkeit von 120 bis 130 km/h ausreichende Leistung, nicht mehr. Damit erweitert sich die "Reichweite" des Akkus sehr stark, wenn man den Rex bei absehbarer Langstrecke gleich bei Antritt der Fahrt in Betrieb nimmt: 1000 km Reichweite sind so auch bei kleinen Akkus möglich.

Ein weiterer, die Reichweite weiter erhöhender Effekt ist die Substitution der normalerweise benötigten Heizleistung durch elektrischen Zuheizer / Wärmepumpe. Gerade in Mitteleuropa mit einer Jahresmitteltemperatur von 10.5°C auf Langstrecke ein großes Plus.

[buddha]

Wieviel kW bräuchte dieser Extender für 120...130km/h Autobahnfahrt?

[RiffRaff]

Zu Methanol (bzw. Ethanol) als Kraftstoff / Wasserstoffspeicher:

Methanol ist sowohl für Ottomotoren, als auch (mit entsprechendem heterogenem Katalysator in der Kraftstoffzuführung) für Diesel und Brennstoffzelle geeignet.

Im Ottomotor kann man die Abwärme des Motors dazu nutzen, das Methanol vor Eintritt in den Motor wieder in Syngas zu verwandeln, das dann einen höheren Brennwert wie das Methanol aus dem es stammt hat, weil es sich um eine endotherme Reaktion handelt. Eine clevere Methode, um den Wirkungsgrad weiter zu steigern. Da Syngas aber nicht so klopffest wie Methanol ist, kann man die mögliche Erhöhung der Verdichtung des Motors gegenüber dem Betrieb mit Benzin und den damit einhergehenden Wirkungsgradanstieg nicht nutzen. Hier muß man abwägen, was mehr bringt.

Beim Diesel kann man Methanol wegen seiner Klopffestigkeit nicht direkt verwenden. Leitet man aber das unter Vordruck stehende Methanol über einen von der Motorabwärme erwärmten heterogenen Zeolithkatalysator, entsteht ein Gemisch aus Methanol, Dimethylether und Wasser, das ein hervorragender und völlig rußfreier Dieselkraftstoff ist.

Methanol kann auch direkt in Brennstoffzellen eingesetzt werden ( DMFC ) oder nach Umsetzung in Wasserstoff und CO2. Letztere Umwandlung ermöglicht ebenfalls die Verwendung von Abwärme der Brennstoffzelle unter Erhöhung des Energieinhaltes des Produktes gegenüber dem Edukt.

Alle diese Möglichkeiten sind technisch verfügbar, manche sind schon Mio. von Testkilometern in entsprechenden Fahrzeugen gelaufen.

[RiffRaff]

Wieviel kW bräuchte dieser Extender für 120...130km/h Autobahnfahrt?

20 bis 30 kW reichen sicherlich aus. Was auch mit kleinen Tanks hohe Laufzeiten und Reichweiten ermöglicht. Außerdem ist das Gewicht eines solch kleinen Motors, insbesondere als Wankel sehr gering und wird durch das eingesparte Akkugewicht i.d.R. überkompensiert.