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
Opel Ampera, Argon Silber, seit 4. April 2012