Ausgelutschte Batterien sinnvoll nutzen und/oder CityEL hybridisieren



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Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Hallo Wolfgang,

die Idee mit den stromschwachen Bleihaltigen ist schon nicht schlecht.
Zu bedenken ist aber, dass der Lade-/Endladewirkungsgrad bei wenigen Ah der Rundzellen ziemlich ungünstig ist.
Ich fahre z. Zt. in ähnlicher Weise herum, mit absolut schwächelnden Blei- u. zusätzlich 15Ah NiCd (3 Blöcke mit 48V).
Mein täglicher Weg sind ca. 2 x 6km, mit 2 x 2 mittleren Steigungen (Brücken), wenigen Stopps.
Diese Strecke ist mit 50-70km/h gut zu bewältigen. Die NiCd-Blöcke erwärmen sich dabei nur mäßig.
Bis vor kurzem war mein EL nur mit 10Ah zusätzlichen Rundzellen bestückt, was sich als Extremstress für die beiden Blöcke herausstellte.
Die Erwärmung war schon im ungesunden Bereich und die Energiemenge reichte man gerade so eben bis nach Hause.
Nur 5Ah mehr Kapazität bewirkten dann eine erhebliche Reichweitensteigerung, Strombelastbarkeit und günstigere Temperaturverhältnisse.
Für einen sinnvollen Mischbetrieb Blei / NiCd sollten die Rundzellen aber schon mindstens 30Ah haben.
Beim Prius wird der geringe Verbrauch durch Nutzen der Bremsenergie und Betrieb des Verbrennungsmotors im günstigen Wirkungsgradbereich (ca. 2000 U/min. u. 3/4 Last) erreicht, soviel ist klar.
Toyota hat dem Gefährt 2 unterschiedlich große E-Motoren verpasst, welche zusammen mit dem Benziner und einem ausgklügelten System von Planetengetriebe-Sätzen das Fzg. antreiben (kein Schaltgetriebe).
Je nachdem wie schnell sich die im Eingriff befindlichen Motoren drehen, wird eine entsprechende Übersetzung erreicht, teilweise sogar mit Rückwärtsdrehen oder Anhalten einer Maschine.
Rückwärtsfahren kann man übrigens nur rein elektrisch.
Praktisch allen Hybridfahrzeugen auf dem Markt ist aber gemeinsam, dass die verwendeten Fahr-Akkus eigentlich viel zu klein sind. Diese werden dermaßen geknüppelt, das ein Be- u. Entlüftungs-System von der Leistungsfähigkeit einer mittleren Dunstabzugshaube nötig ist, um die Zellen zu kühlen.
Daran erkennt man schon, das es mit dem Lade-/Entladewirkungsgrad nicht weit her sein kann. Von der eingefangenen Bremsenergie kommen über die einzelnen, verlustbehafteten Komponenten nur ca. 20-25% wieder an den Rädern (zum Beschleunigen) an.
Zusätzlich müssen im rein elektrischen Betrieb weitere Aggregate mit Strom versorgt werden, wie Servolenkung, Klimakompressor, Wasserpumpe, welche im klassischen Fzg. sonst rein mechanisch angetrieben würden.
Den Dauerstress machen die Batterien meist nicht allzulange mit. Solange ein Austausch noch auf Kulanz abgewickelt wird, ist die Welt ja noch in Ordnung.
Spätestens wenn der Kunde mal eben 3 - 4000 € für einen neuen Satz berappen muss, rechnet sich das Gefährt wohl nicht mehr...
Meiner Meinung nach sollte man Hybrid-Fahrzeuge mit großen Akkus und kleinen Verbrennungsmaschinen ausstatten, so dass auch schon mal Strecken im mehrstelligen Kilometerbereich rein elektrisch überbrückt werden können.
Elektrisch an einem Stück fährt der Prius nur wenige km. Der Fahrer merkts nicht unbedingt, da das Zuschalten des Benzinmotors unauffällig geschieht...
Der Hinweis mit dem Pflanzenöl ist gut.
Allein ein hochentwickeltes Dieseltriebwerk könnte die Verbräuche von Hybrid-Fahrzeugen auch ohne Akku-Technik schaffen (siehe 3l-Auto), ganz zu schweigen von gemischtem E- u. Diesel-Betrieb.
Einen Motor ab Werk Pflanzenöl-tauglich zu machen, ist auch nur eine Frage der Technik. Es ist zu hoffen, dass mit weiter steigenden Rohöl-Preisen entsprechende Technologien entwickelt werden.

Gruß

 

ManfredM

Mitglied
20.05.2006
114
Hallo Friedhelm,
das mit den zusätzlichen NiCad Zellen hört sich ja echt interessant an.
Wie werden die denn zu den vorhandenen Akkus angeschlossen ? (und geladen ? )

Denke gerade über einen zusätzlichen 6 Volt Akku ( Blei), in Reihe zu den anderen drei,nach. Dieser dürfte doch bei Änderung der Übersetzung hauptsächlich Geschwindigkeit bringen, oder ?

Bei einem zusätzlichen 36 V / 30 Ah sollten dann die Fahrakkus geschont ( und die Reichweite verlängert) werden, oder ??
 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Hallo Manfred,

Ein zusätzlicher 6V-Akku, wenn denn die anderen noch gut in Schuss sind, ist ein guter Kompromiss. Man braucht die Elektronik nicht zu ändern.
Es bringt natürlich Geschwindigkeit und bessere Beschleunigung.
Wenn man auf den Speedwiderstand verzichtet und die Compoundwicklung auf volles Feld umklemmt (42V DC, nicht über den Steller), steigt die Reichweite. Das lässt sich dann noch mit dem Kürten-Kettensatz (je nach Übersetzung) weiter optimieren.
Zusätzliche NC-Akkus (vielleicht auch NIMH) müssen natürlich, wie auch ein 6V-Blei-Akku, im Kofferraum untergebracht werden. Das Ganze entsprechend chrash- u. rüttelsicher.
Ich fahre z.Zt. nur mit einem Provisorium rum (was hält länger...?), mehr aus der Not heraus geboren.
Die 3 NiCD-Blöcke sind während der Fahrt über Ringkabelösen direkt mit den Bleiern verbunden.
Geladen wird natürlich getrennt: Über ein externes Schaltnetzteil mit 60V sind die Bleihaltigen direkt angeschlossen, die 3 NiCd´s über je einen Vorwiderstand (20W Halogenlampen).
Geladen wird über Nachttarif mit Schaltuhr. Z.Zt. von 0.00 Uhr bis 6.00 Uhr.
Die Ladung ist dann so bemessen, dass sich die Akkublöcke noch nicht erwärmen, sie werden also nicht überladen.
Da ich jeden Tag die gleiche Strecke zurücklege, klappt das ganz gut.
Als Ausgleichsladung gebe ich ab und zu noch eine Stunde hinzu, was zu handwarmen Zellen führt.
Im Endausbau mit 15 Blöcken soll das Laden dann ohne die Vorwiderstände mit Einzelüberwachung stattfinden. Welches Verfahren, weiß ich noch nicht, es wird empirisch ermittelt.
Das Hauptproblem ist die Unterbringung der Zusatzelektronik im Motorraum.
Wahrscheinlich muss der Waschwasserbehälter weichen.
Die NiCd´s sind sehr niederohmig und unterstützen heute die Bleibatterien hauptsächlich im Spitzenstrom. Interessant wäre es, die Ausgleichsströme zu messen. Im Ruhezustand scheinen die Bleiakkus den Rundzellen wieder eine gewisse Ladung zurückzugeben.

Gruß

 

Friedhelm Hahn

Aktives Mitglied
19.06.2005
1.483
Hallo Wolfgang,

Im Prinzip keine schlechte Idee, um die Bleihaltigen noch bis zu ihrem Lebensende zu nutzen. Da in Deinem Vorschlag aber Platz dafür im Batterieraum vorgehalten werden muss und die Rundzellen-Akkus dann kleiner ausfallen, entsteht auch mehr Verlustleistung in den Zellen (die jetzt einen höheren Innenwiderstand haben, als bei Vollausrüstung). Hoffentlich sind das nicht die Verluste, die ich mit dem Bleiakku nachlade...
Besser wäre es, die Bleibatterie im Kofferraum unterzubringen und den Batterieraum mit Rundzellen o.ä. voll zu bestücken.
Bleibt noch die Frage, woher man den Wandler 12V / 48V bekommt.

Gruß

 

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