Prius Batterie - Durchbruch?


Adolf Höötmann

Neues Mitglied
13.07.2006
3
Hallo,
die Module bei der Priusbatterie sind seriell verschaltet und können vom Service einzeln gecheckt und ggf ausgetauscht werden. Hersteller ist Panasonic.
Gruß A.H.
 
G

Georg Schütz

Guest
Die Batterieenergie entsprich also 288Vx 6,5AH = 36V x 52Ah - etwa die Hälfte der Energie der Bleispeicher vom CityEl (etwa 36V x 100Ah). Wenn man bedenkt, dass beide damit etwa 30km weit kommen, finde ich dass schon erstaunlich. Irgendwo müsste im CityEl noch eine Stellschraube sitzen, die die Reichweite drastisch erhöht.
 
K

Karl

Guest
Hallo Georg,

Die Stellschraube liegt darin , dem el Ni-Mh Batterien zu verpassen.
(z.B. 2 Prius Batterien a ca. 3000 Euro, richtig verdrahtet)
Der Peukert Effekt läßt es nicht zu, den 100 Ah Blei Batterien bei normaler Fahrweise mehr als 50Ah zu entnehmen ohne die Batterie zu schädigen!

Ich bezweifle andererseits , daß man mit dem Prius regelmäßig 30 km rein elektrisch fahren kann! ( auf der Rundstrecke mit schönem Belag und moderater Geschwindigkeit ist das sicher kein Problem!)

sonnenelektrische Grüße

Karl
 
G

Georg Schütz

Guest
Hallo Karl,
ich fahre El mit 32 NiMH 65AH Einzelzellen. Weiter als 45 km bin ich aber auch noch nicht gekommen. Ich habe keinen Amperestundenzähler, bin aber sicher, dass ich die 65 AH in die Batterien hineinbekomme (Ladezeit ohne Erwärmung x Ladestrom zeigt das an).
 
T

Thomas

Guest
Hallo!

Folgende Daten konnte ich nach einer Google-Suche finden:

(Eingabe: "Toyota Hybrid System engine motor battery Ah filetype:pdf")

Battery-Pack: 99 Pounds total NiMH (Nickel Metal Hydride) type 28 Modules total 6 Cells within each Module 168 Cells total 1.2 Volts in each Cell 6.6 Ah total 201.6 Volts total

Quelle: http://john1701a.com/prius/documents/Prius_Info-Sheet.pdf
Ebenfalls interessant: http://www.toyota.co.jp/en/tech/environment/ths2/SpecialReports_12.pdf

Viele Grüße

Thomas
 

Richard Scheffenegger

Neues Mitglied
17.10.2006
1

Beim Prius kommst du rein elektrisch nicht besonders weit - beim Prius I gelang es mir einmal, etwa 8 km elektrisch zu fahren (konstant ~20 km/h, Beziner heiß zu Anfang und Batterie künstlich auf beinahe den maximal erlaubten SOC von 80% geladen - am Ende war jedoch dann der Verbrennungsmotor und Katalysator soweit abgekühlt, daß er wieder aktiviert wurde bevor der SOC-Tiefpunkt von 45% erreicht wurde, bei dem der Verbrennungsmotor *immer* aktiviert wird. (Es waren bei dem Test so etwa 49%, also knapp 30% Ladung aus der Batterie habe ich verfahren.

Beim Prius II kannst du manuell in den EV Modus schalten - dann fängt der Verbrennungsmotor nicht alleine schon deshalb an zu laufen, weil ihm kalt ist, sondern erst, wenn man zu viel Leistung (> ~15 kW) verlangt oder die Batterie unter den oben genannten Ladezustand fällt.

Allerdings ist der normalzustand der NiMH Batterie zwischen 50 und 60 % SOC (in der Stadt der tiefere Wert, Überland der höhere), d.h. typischerweise kannst du nur zwischen 5 und 15% des Ladezustandes elektrisch verfahren. Beim Prius II reicht das normalerweise nur etwa 1 bis 2 km weit - mit künstlich aufgeladener Batterie kommt man naturgemäß weiter, aber nicht so weit wie mit dem alten Prius I in meinem Test, da die Kapazität von 1,8 auf 1,3 kWh verringert wurde.

Warum das ganze: EInfach um die Lebensdauer der Batterie zu erhalten - die Batterie durchläuft ja nie echte Zyklen, sondern statt dessen Tausende von Mikrozykeln, in denen immer nur Energie im Promillebereich der Nennkapazität umgesetzt wird. Laut Simulationen von Panasonic hält die Batterie damit ohne Kapazitätsverlust oder Erhöhung des Innenwiderstandes bis jenseits von 300 000 km. (Ein Taxifahrer hat das ganze auch im Echtbetrieb bestätigt).

Richard
 
G

Georg Schütz

Guest
Hallo Adolf,
die Batterien stammen wahrscheinlich von DAUG und sind allerdings schon fast 10 Jahre alt, funktionieren aber noch sehr gut. Insbesondere die Spannungen laufen erst bei der dritten Stelle nach dem Komma auseinander. Die Zellen haben etwa das Format eines 150 seitigen Taschenbuchs und sind mit Edelstahl ummantelt. Sie sollen eigens für Hochstromanwendungen konzipiert worden sein und Ströme bis 650A vertragen können (nach 10 Jahren sind sie mit den 100A im City El allerdings gut bedient). Die Polle der Einzelzellen bestehen aus M8 Gewinden - verbunden werden die Zellen mit vernickelten Kupferprofilen - zwischen den Polen befindet sich ein Überdruckventil. Eine Zelle wiegt etwa 16kg - 32 Zellen mit 65Ah also etwa 50kg. Die Zellen sind in drei Blöcken mit 10 bzw. 11 Zellen angeordnet, die in den Batteriehalterungen des City Els verschwinden.

Meine Ladetechnik ist noch etwas hemdsärmelig: ich weiß, dass die Batterien Dauerladen von 0,05C vertragen - also einen Strom mit etwa 3A. Dann führt eine eventuell eintretende Zersetzung des Elektrolyten zur Rekombination. So lade ich einfach mit 3A und schalte ab, wenn keine Spannungszunahme mehr erreichbar ist (bei etwa 46V) , bzw. die Temperatur leicht ansteigt (starke Anstiege der Temperatur sind ohnehin nicht zu erwarten, da ich nur höchstens 46Vx3A also etwa 150W auf ein System mit großer Oberfläche gebe). Ein befriedigendes Ladeverfahren habe ich aber noch nicht gefunden. Ich arbeite an einer Schaltung, bei der ich bis zu einer Spannung von 45V mit 6A, danach mit 1A lade. Dann kann ich das Ladegerät einfach immer laufen lassen. Manchmal unterstütze ich den Ladeprozess bis 45V mit einem Gleichstromschweisstrafo (20A).
Schnellladungen scheue ich noch, da bei 32 Einzelzellen der Endpunkt nur sehr schwer feststellbar ist. Denn wenn eine schwächere Zelle frühzeitig vollgeladen ist, wird diese gnadenlos überladen und gekocht. Bei 32 Zellen verschwimmt der Endpunkt für eine Delta-U-Abschaltung ein wenig, da die Zellen ja alle zu einem leicht unterschiedlichen Zeitpunkt voll geladen werden.
Von einem raffiniertem Ladesystem wie beim Prius bin ich also noch weit entfernt.
 

Bernd Schlüter

Aktives Mitglied
19.01.2004
322
Krefeld, 02151 9287045
Ist ja ein niedliches, kleines Paket, so eine Batterie, sozusagen viereckige Knopfzellen , Deiner Angabe nach ca 11cm mal 21 cm groß und einen cm dick, also 1/4 Liter Rauminhalt pro Zelle, der ganze Stapel etwa 40 cm lang? Wollte ich immer schon mal in dieser Form bauen, nachdem ich damals einige DK-Knopfzellen auseinandergenomen hatte (Rüpelmethode am Ladegerät, Tisch und Zimmerdecke waren davon tief beeindruckt) und wieder, wegen der damals hohen Kosten, zusammensetzte, aua. Also, 1,6 kg pro Zelle, ein sehr hohes spezifisches Gewicht, 6 kg/Liter?
Hätte ich doch damals meine 12 und 14 PS Standard-deuxchevaus behalten sollen, die hatten eine Lichtmaschine auf der Kurbelwelle, die schon damals für Elektroantrieb konstruiert war, aber nie zum Serieneinsatz kam. Die 16 PS-Maschine war immer noch in gleicher Form, so 30 cm Durchmesser, die Unterbrecherkontakte hatten zwischen Kurbelwelle und Generatorring Platz, davor der fette Ventilator. Bei den ersten Enten war kein Schwungrad nötig, das war nur eine leichte Fliehkraftkupplung, und zwar nur das Innenteil. Eigentlich hätte man nur das ganze andersherumsetzen müssen, den E-Motor direkt ans Getriebe ankoppeln und den Motor, dann mit echtem Schwungrad und Fliehkraftkupplung, an den E-Motor. Den Revolver auf Leerlauf gestellt, war das Ganze dann noch eine tolle Ladeeinrichtung, oder Super-Stromgenerator. In Paris sollen Einäugige so herumgefahren sein...
Von wegen, Hybrid eine Neuentwicklung: in Frankreich blühten die Zitronen...
Ente, obwohl groß, damals 390 kg Leergewicht.
 
B

Bernd

Guest
Das mit dem Prius (und stellvertretend für andere Hybride) scheint mir zunehmend unspektakulär zu sein. Recht viel mehr, als Auspuffgase bein stop-and-go einzusparen, scheint dann wohl nicht zu passieren und die letztendliche Energie/Abgasbilanz zu Gunsten der Umwelt scheint wohl minimal zu sein. Eine Ente hatte vor vierzig Jahren schon eine bessere Bilanz als viele Auto heute auf den Stassen. Dann ist wohl auch wenig Innovationsschub bezüglich der Batterie zu erwarten... schade eigentlich
 

Richard Scheffenegger

Neues Mitglied
17.10.2006
1

Hmm... 15-20% Verbrauch (CO2) kann man durch Idle-Stop einsparen; 2-3% durch einen höheren thermodynamischen Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors (der dafür keinen vernünftigen Drehmomentverlauf für normale Fahrzeuge mehr hat), 5-10% dadurch, das der Verbrennungsmotor zu 80% der Zeit beim optimalen Lastpunkt betrieben werden kann (und nicht nur zu 20% wie bei normalen Autos) und weitere 5-10% sparst du durch das regenerative Bremsen (rekuperation) ein...

Natürlich hätte ein 10 PS MG-F mit einem 4-Takt-Dieselmotor ohne Katalysator oder Rücksicht auf CO, PM, NOx, CH bedeutend bessere CO2 Werte als jedes andere Auto auf der Strasse - vielleicht sogar besser als das 1l-Auto von VW...

Nur würdest du wirklich ein sportlich aussehendes Fahrzeug fahren wollen, das 100 Sekunden von 0 auf 100 braucht (wenn es 100 überhaupt erreicht).

Klar macht es finanzell unter einer gewissen Größe momentan keinen Sinn, ein Fahrzeug zu hybridisieren; auch die diversen Zusatzsysteme, die sicherlich Geld kosten (nicht zuletzt eine Klimaanlage, um dafür zu sorgen, daß die Batterie nicht überhitzt, wie beim Prius). Andererseits, wo ist der Sinn einen V12 Mercedes oder BMW zu kaufen, wenn man um den gleichen Verkaufspreis (!) nur einen V6 Motor (mit dementsprechend geringerem Verbrauch) plus E-Motor für bessere Fahrleistungen als mit dem V12 zusammenbringen kann?

Ob du 1000 Smarts, die 4 l Diesel verbrauchen, damit nun auf 3,5 oder 3 l bringen kannst, oder 100 Mercedes (Taxis) von 12 bis 20 l auf 8 bis 15 senken kannst (und gerade bei Taxis macht das massivst Sinn), da bin ich ehrlich gesagt dafür, zuerst die Hochpreisigen, Hochleistungs, Hochemmissions, Hochprofit-Autos anzugehen... (Zugegeben, der Verbrauch eines E-Klasse Diesel Taxis mit 12 l ist wohl zu niedrig angesetzt).

Und das deine Ente keinerlei Emissionswerte zu erfüllen hatte, ist wohl auch klar (bekanntermaßen hast du durch diverse Anforderungen, wie stöchmetrische Verbrennung (Lambda-Verhältnis), Abgas-Rückführung, Katalysator,... ca. 10-20% Mehrverbrauch ggü. einem Motor, der einfach nur auf Verbrauch (und CO2) getrimmt ist...

Richard
 

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