DKG für E-Autos steígert Effizienz

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agentsmith1612
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von agentsmith1612 »

huschelmonk hat geschrieben:Nicht nur Stirnfläche, sondern auch die Luftverwirbelungen und die Sogwirkung am Heck spielen eine große Rolle.

@ Agentsmith "Aber wir müssen auch ehrlich sein erst ab gewissen Geschwindigkeiten macht das eben Sinn bei geringen ist der Einspareffekt gering."

Ab 70km/h schlägt der Luftwiederstand bereits erbarmungslos und merklich zu.
Schon bei 70 ? Ich hätte jetzt so 90 geschätzt.

Aber bei meiner Twizy Probefahrt auch wenn sie zu kurz war, habe ich gemerkt dass wenn man in etwa über 65 km/h fährt die Reichweite doch arg sank.
Man muss dazu sagen, dass der Twizy jetzt nicht gerade den besten cw Wert hat.
Joachim
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von Joachim »

Huschelmonk, zu Deiner Grafik (bzw. der von Tesla):

Weiß jemand, warum bei sehr niederen Geschwindigkeiten ( 0 bis 20 mph) die Reichweite abnimmt (also der Energieverbrauch zunimmt)?
Das hätte ich so nicht erwartet.
sonixdan
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von sonixdan »

Joachim hat geschrieben:Weiß jemand, warum bei sehr niederen Geschwindigkeiten ( 0 bis 20 mph) die Reichweite abnimmt (also der Energieverbrauch zunimmt)?
Das hätte ich so nicht erwartet.
Bei Geschwindigkeit = 0 ist auch die Reichweite = 0. Die Batterie wird leer, obwohl man sich nicht bewegt (Nebenaggregate, Selbstentladung, usw).

Bei sehr langsamen Geschwindigkeiten ist es eigentlich dasselbe. Die Nebenagregate brauchen permanent Strom, während man kaum Strecke zurücklegt. Zudem kann ich mir auch denken (bin aber nicht sicher), dass der Wirkungsgrad des Elektromtors bei sehr langsamen Drehzahlen schlecht ist.
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agentsmith1612
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von agentsmith1612 »

sonixdan hat geschrieben:
Joachim hat geschrieben:Weiß jemand, warum bei sehr niederen Geschwindigkeiten ( 0 bis 20 mph) die Reichweite abnimmt (also der Energieverbrauch zunimmt)?
Das hätte ich so nicht erwartet.
Bei Geschwindigkeit = 0 ist auch die Reichweite = 0. Die Batterie wird leer, obwohl man sich nicht bewegt (Nebenaggregate, Selbstentladung, usw).

Bei sehr langsamen Geschwindigkeiten ist es eigentlich dasselbe. Die Nebenagregate brauchen permanent Strom, während man kaum Strecke zurücklegt. Zudem kann ich mir auch denken (bin aber nicht sicher), dass der Wirkungsgrad des Elektromtors bei sehr langsamen Drehzahlen schlecht ist.
Ist eigentlich auch korrekt, bei langsamen Drehzahlen ist auch der Wirkungsgrad der E-Motoren geringer.
Aber ansonsten ist deine Antwort vollkommen korrekt. Bei niedrigen Geschw. ist der Stromverbrauch der Nebenagregate höher als der zum fahren, man legt aber kaum Strecke zurück, der Faktor der hier die Roller spielt ist die Zeit.
sonixdan
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von sonixdan »

agentsmith1612 hat geschrieben:Bei niedrigen Geschw. ist der Stromverbrauch der Nebenagregate höher als der zum fahren, man legt aber kaum Strecke zurück, der Faktor der hier die Rolle spielt ist die Zeit.
Daher gehe ich vermutlich recht in der Annahme, dass die reichweiten-optimierte Geschwindigkeit im Winter wegen der Heizung höher ist, als im Sommer ohne Heizung.
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agentsmith1612
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von agentsmith1612 »

sonixdan hat geschrieben:
agentsmith1612 hat geschrieben:Bei niedrigen Geschw. ist der Stromverbrauch der Nebenagregate höher als der zum fahren, man legt aber kaum Strecke zurück, der Faktor der hier die Rolle spielt ist die Zeit.
Daher gehe ich vermutlich recht in der Annahme, dass die reichweiten-optimierte Geschwindigkeit im Winter wegen der Heizung höher ist, als im Sommer ohne Heizung.
Sehr gute Frage, relativ gesehen würde ich die gezeigte Kurve im Winter etwas nach rechts verschieben, damit hast du recht, aber die gesamt Reichweite wird natürlich geringer sein, da der gesamt Verbrauch einfach durch Heizung und Fahren höher liegt.
Die Kurve geht also nach rechts und nach unten, so dass das maximum bei höheren Geschwindigkeiten liegen würde. Aber die Grafik zeigt auch das für das Model S die höchste Reichweite bei etwa 30 oder 40 km/H liegt das rein praktisch natürlich nicht zu gebrauchen ist.
Pat
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von Pat »

Joachim hat geschrieben:Weiß jemand, warum bei sehr niederen Geschwindigkeiten ( 0 bis 20 mph) die Reichweite abnimmt (also der Energieverbrauch zunimmt)? Das hätte ich so nicht erwartet.
Ein weiterer Grund dafür dürfte in der Art und Weise, wie ein Synchronmotor betrieben wird, liegen. Etwas einfach ausgedrückt, wird der Motor mit der "zerhackten" Spannung des Akkus betrieben. Das "Zerhacken" geschieht mit einer bestimmten Frequenz. Eine bestimmte Anzahl Halbleiter Schalter müssen also mit einer bestimmten Frequenz ein- und wieder ausschalten. Mit der heutigen Technologie und bei den aktuellen Akku Spannungen (ca. 370VDC) liegt diese Frequenz im Bereich 12...30kHz. Dieses Schalten ist nicht ideal und erzeugt die sogenannten Schaltverluste. Diese sind nicht unerheblich und treten sowohl bei tiefer wie auch bei hoher Geschwindigkeit auf. Sind also unabhängig von der Geschwindigkeit im Normalfall immer gleich gross (ausgenommen von verschiedenen Tricks, die das Verhalten verbessern). Fahre ich also mit nur 1km/h eine Stunde lang, so habe ich eine Stunde lang Schaltverluste und komme 1km weit. Fahre ich dagegen 5km/h eine Stunde lang, so habe ich ebenfalls eine Stunde lang die gleichen Schaltverluste und komme 5km weit. Bei diesen Geschwindigkeiten sind die sogenannten Leitverluste in den Halbleitern gering im Vergleich zu den Schaltverlusten (das notwendige Drehmoment ist bei 1km/h fast identisch wie bei 5km/h).
Ich hoffe, das war einigermassen verständlich.

Ähnlich verhält es sich beim Laden. Gleiches Problem, weshalb das Wirkungsgrad-Optimum nicht bei 6A sondern vermutlich eher bei 10A liegt. Auch das Ampera interne Ladegerät wird getaktet und erzeugt Schaltverluste.

Noch etwas zur Geschwindigkeit:
Möchte man mit einem Synchronmotor (oder auch einem Bürsten behafteten Elektromotor) eine höhere Drehzahl erreichen, so muss die Spannung erhöht werden. Bis zu einem gewissen Grad ist dies möglich. Doch irgendwann gibt es Probleme mit den oben erwähnten Halbleiter Schaltern. Diese kommen an ihr Spannungslimit (Und oder der Akku kann nicht mehr Spannung liefern). Damit die Spannung nicht weiter erhöht werden muss bzw. diese nicht erhöht werden kann, wird der Motor im sogenannten Feldschwäche Bereich betrieben. Das erreichbare Drehmoment nimmt jedoch ab. Und genau da liegt das Problem bei einem Auto. Der Luftwiderstand nimmt überproportional mit der Geschwindigkeit zu und damit das notwendige Drehmoment am Elektromotor. Und damit gibt es mit einer bestimmten Akku Spannung also eine maximal möglich erreichbare Geschwindigkeit. Alles natürlich abhängig davon, wie der Motor gewickelt wurde.

Gruss
Pat
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agentsmith1612
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von agentsmith1612 »

Pat hat geschrieben:Alles natürlich abhängig davon, wie der Motor gewickelt wurde.
Ferner auch davon abhängig welche Getriebeübersetzung wir wählen, die Grenze liegt dort, so über den Daumen gepeilt, wo das maximale Gewicht noch an einer maximal angenommene Steigung noch agenfahren werden kann.

Blöder Satz, aber ich glaub jeder verstehts noch.
Pat
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von Pat »

Ändert man das Getriebe so, dass bei gleicher Motor Drehzahl eine höhere Geschwindigkeit resultiert, so steigt das Drehmoment am Motor (Extremfall Direktantrieb). Damit steigen aber die Ströme im Motor. Es muss mehr Kupfer verbaut werden. Der Motor wird schwerer. Die Leitverluste in den Halbleitern nehmen zu, usw. Es muss also irgendwo ein Kompromiss eingegangen werden. Ich denke mal GM hat mit 160km/h eine gute Wahl getroffen (Mit Ausnahme vielleicht für den Markt Deutschland mit der unbegrenzten Geschwindigkeit ;)).
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huschelmonk
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Re: DKG für E-Autos steígert Effizienz

Beitrag von huschelmonk »

Danke Pat,
alles richtig erklärt.
Bist du also auch vom "Fach".
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