Serielles Hybrid-Twike

04.09.2007
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#1
Hallo liebe Öko-Mobilisten!

Ich habe es satt, auf Langstreckentouren alle 50 km um Strom betteln und eine Stunde lang Däumchen drehen zu müssen. Ich würde daher gerne mein Twike (evtl. auch Mini- oder City-el) zeitweise zum seriellen Hybrid umfunktionieren. In der Theorie klingt das auch alles super logisch und machbar. In der Praxis fehlt mir leider das technische Wissen um so ein Projekt auch umsetzen zu können. Ich suche daher Kontakt zu Leuten, die mir helfen können, dieses Projekt zu realisieren.

Ein geeignetes Stromaggregat habe ich bereits gefunden: Das EU20i von Honda. Es wiegt 21 kg, hat 1,6kW Dauer- und 2,0kW Höchstleistung und läuft mit einem 4l-Benzintank etwa vier Stunden lang. Kostenpunkt ca. 1700 Euro (EU10i: 13kg, 0,9/1,0kW, 1200 Euro). Der Wirkungsgrad könnte zwar noch besser sein und ein Bio-Diesel-tauglicher Dieselmotor wäre mir natürlich auch lieber, aber was nicht ist, kann ja noch kommen. Der Generator selbst erzeugt (angeblich) eine Gleichspannung von etwa 400 Volt, könnte also direkt als dritte Batterie in den Twike-Stromkreis integriert werden. Ggf. müsste die Computersteuerung umprogrammiert oder der Steuerung eine dritte, "virtuelle" Batterie vorgegaukelt werden um die beiden Batterien noch normal laden zu können und um während der Fahrt eine aussagekräftige Restreichweiten-Anzeige zu bekommen. Es wäre wahrscheinlich sinnvoll, eine Auspuffanlage (Moped o. Ä., vielleicht mit Katalysator) fest im Twike einzubauen und das Aggregat in einer schallgedämmten Kiste anstelle der 3. Batterie hinter dem Beifahrersitz zu montieren (bei Unfällen mit Überschlag darf kein Benzin auslaufen!). Eine Ansaugöffnung für Frischluft käme rechts in die Karosserie, der Kühlluft-Strom würde durch eine Röhre entweder links aus dem Fahrzeug geleitet oder als Heizung im Fahrzeug verteilt. Die Kiste mit dem Aggregat sollte mit wenigen Handgriffen aus dem Fahrzeug zu entfernen sein, damit nicht bei 80 % der Fahrten unnötiges Gewicht mitgeschleppt wird. Problematisch wird evtl. der Seilzug-Starter. Üblicherweise fährt man mit voll geladener Batterie erstmal aus einem Ballungsgebiet heraus um dann das Aggregat (vorzugsweise an einer roten Ampel o. Ä.) zu starten (Batt. soll nicht überladen werden). Es wäre natürlich hilfreich, wenn man dazu nicht erst rechts ran fahren müsste. Nach etwa vier Stunden (und 200-250km) ist der Tank des Aggregats leer und man sucht sich eine Tankstelle zum Strom- und Benzin-Tanken. Die Stunde Pause tut dann sicher gut und mit insgesamt drei Fahrt-Abschnitten pro Tag sind bis zu 750km machbar. Dann müssten eigentlich nur noch die Sitze klappbar sein und zwei spezielle Twike-Luftmatratzen mitgenommen werden. So ist ein Guinnes-Buch-Eintrag für das kleinste Serien-Wohnmobil der Welt sicher ;-)

Bei einem City-el oder ähnlichen Fahrzeug wäre das Ganze elektronisch gesehen zwar einfacher, aber die Spannung müsste auf jeden Fall entsprechend gewandelt werden. Ich habe schon von einem Kewet gehört, bei dem zu diesem Zwecke das Ladegerät verwendet wurde. Das Aggregat wurde einfach auf einen Anhänger gepackt und mit dem Ladetrafo verbunden. Anschliessend musste nur noch die Lade-Wegfahrsperre überbrückt werden und das Fahrzeug fuhr. Der Wirkungsgrad ist zwar nicht mehr so toll, aber immer noch besser, als jedesmal auf einen Zweitwagen umzusteigen. Beim neuen City-el-Ladegerät dürfte die Eingangsleistung etwa den 1600W des EU20i entsprechen (bzw. entsprechend zu regeln sein).

Kennt noch jemand weitere Stromaggregate (vorzugsweise leichte, schallgedämmte Camping-Geräte) im Leistungsbereich von 1-3kW (möglichst auch Diesel) die in Frage kämen?
Weiss jemand, wie Hybrid-Fahrzeuge zulassungstechnisch zu betrachten sind? (KFZ-Steuer nach Gewicht oder Hubraum? Kat oder nicht-Kat?)
Kennt sich überhaupt jemand mit den Details von Stromaggregaten aus?
Hat jemand Interesse, sich an einem solchen Projekt zu beteiligen? (Vielleicht um die Lösung später zu vermarkten?)
Könnte man evtl. Fördergelder oder Sponsoren bekommen?

Es wäre jedenfalls schön, wenn wir mal was grösseres hinbekommen würden.

Sonnige Grüsse
Natascha "SternFuchs" Schlüter
TWIKE 042
 

Adolf Höötmann

Neues Mitglied
13.07.2006
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#2
Hallo,
wir kommen wohl alle auf die gleiche Idee. Ich benutze im CityEl einen Honda 10i mit Stromsteller und Schweißtrafo. Damit wird direkt während der Fahrt 1kw an die Akkus gelegt, dh die Batterin werden geringer beansprucht.
Benzin würde ich nicht fahren, weil der Tank recht klein ist und in meinem Fall ausdünstete. Propan ist gesünder und umweltfreundlicher.
Auspuff ist unnötig, weil es einen flexiblen Schlauch gibt, den man beliebig verlegen kann.
Viel Erfolg!
A.Höötmann
 

Ralf Wagner

Administrator
15.03.2007
4.352
40
Filderstadt
www.elweb.info
#3
Hallo Adolf Höötmann,
davon wüßte ich gerne mehr! Viele Versuche ein Ladegerät an kleine Generatoren zu hängen sind schon gescheitert, da man den Generator ziemlich überdimensionieren muß.
Ein paar Fotos wären ganz Super!

Grüße Ralf
 

Adolf Höötmann

Neues Mitglied
13.07.2006
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#4
Hallo Ralf
Ich komme in zwei Wochen aus dem Urlaub zurück und dann beschäftige ich mich mal mit Photos. Bis dahin nochmal eine Beschreibung:
Das Geheimnis ist wohl der Wechselspannungssteller (Conrad Best Nr 511463-80 für 88,14?). Damit kann ich die Stromaufnahme begrenzen.
(Steckverbinder www.farnell.de 2 Stück Steckverbinder powerpole blue Best.nr. 3453698)
Den Generator, die Gasflasche(5KG) und den Trafo hab ich mit Spannriemen am Überrollbügel befestigt. Den Auspuffschlauch hab ich zweimal um denselben gewickelt und am Batteriekasten nach unten geführt. Ist alles etwas provisorisch aber ich hab im Winter zu stark gefroren... .
Gruß A.Höötmann
 

John

Neues Mitglied
14.04.2006
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#5
Hallo

So wiet ich mich damit auskenne haben alle Stromagregate einen einfachen
Syncron Generator oder einen Bürstenlosen Syncorn Generator .
In den meisten Fällen dürfte es nicht all zu schwierig sein Den Generator auf jede
beliebige Spannung umzuwickeln. Aber unter 36V würde es problematisch werden
da man dann in den Bereich kommt wo der Generator nur ein paar Windungen hat ausserdem muss man immer den Spannungsabfall am Gleichrichter rechnen
(ca. 1,2 V) also je kleiner die Spannung desto schlechter der Wirkunsgrad (sind bis 36V ja nur ein paar %)
Den Ladestrom würde man dann am besten über die Erregung vom Generator selbst steuern, das erspart das Ladegerät ja dann ganz.
Auf jeden Fall sollte der Generator einen Elektrostarter haben !!
Bei manchen Stromagregaten könnte man dafür den Generatur selbst im Agregat nutzen, dafür müsste dann ein leicht modiefizierte Frequenzumrichter reichen.
Kommt aber immer auf das Stromagregat an.
Wenn noch Fragen sin bitte melden.

Gruss John
 

Adolf Höötmann

Neues Mitglied
13.07.2006
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#6
Bei der Umwicklung auf 36 Volt und Elektrostart gibts 2 Probleme:
1. Gewicht
2.Du kannst den Generator nur für diesen Zweck verwenden. Ich glaub nicht, daß sich das bei den teuren Geräten lohnt.

die Hondaaggregate sind übrigens im Augenblick das Beste wo gibt, weil sie extrem leicht sind. DieAusgleichswelle wurde gespart und stattdessen der Generator dazu verwendet. Ich frag mich, warum da noch keiner drauf gekommen war.
Für eine endgültige Lösung warte ich lieber auf Brennstoffzellen mit Methylbetrieb.
(www.smartfuelcell.de).
Gruß A.H. zZt auf Tour mit 9600 Baud GSM = wie Cityel mit Krankenfahrstuhlzulassung.
 
04.09.2007
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#7
Hallo!

Das man die Honda-Aggregate auf Gas-Betrieb umstellen kann, wusste ich schon, und ob Schlauch oder Auspuff ist eigentlich auch nicht die Frage. Welche Erfahrungen hast Du mit Reichweite und Lärmbelastung gemacht? Haben TÜV und Strassenverkehrsamt schon irgendwas dazu gesagt? Auf die Fotos bin ich schon gespannt. Vielleicht nutze ich ja erstmal mein Mini-el als Testfahrzeug. Mit dem alten 1kW-Motor lassen sich ja aus Banner-109Ah schon fast 100km Reichweite rausholen (leider bei nur 40km/h) und das EU10i scheint mir da fast schon etwas überdimensioniert (doch ein EX7 nehmen?). Es wurmt mich halt nur etwas, das ich einen Zweisitzer mit Autobahnzulassung und 6kWh auf 100km habe, bei dem so etwas nicht möglich sein soll :-(

SternFuchs
 
04.09.2007
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#8
Hallo!

Die beiden Honda-Aggregate haben einen Inverter. Der Generator selbst hat, wie schon gesagt, 400V Ausgangsspannung und müsste daher beim Twike eigentlich gar nicht verändert werden. Ich muss mir erst noch genauere Informationen über die EU-Aggregate besorgen (wenn ich erstmal weiss, was ich alles Fragen muss)

SternFuchs
 
E

Eddi

Guest
#9
Hallo Natascha,
also du hast schon immer Ideen...
Aber mal Scherz bei Seite. Diese Sache habe ich mir für meinen Citystromer auch schon mal gründlich überlegt. Das Problem ist hier auch der Eingriff in die Fahrzeugelektronik und damit in die Gewährleistungen. Ich bin damals zu einem anderen optimaleren Ansatz gekommen: Vergiss den Generator, wenn du schon einen Verbrenner benutzt dann verwende die mechanische Leistung direkt, d.h. bau eine Schubanhänger mit einem Rad. Dafür sprechen einige meiner Meinung nach guten Gründe:
1. Ein kleine Rechnung zu meinem Citystromer ergab: 5kW Einspeisung für unbegrenzte Reichweite bei konst. 50km/h ergeben ca. 6-7l/100km und damit kann ich auch mit dem Verbrenner fahren. Bei konst. 70km/h sind dann gut 150km drin mit 4-5l/100km, auch kein Brüller. Das liegt am ungemein schlechten Wirkunggrad von Stromaggregaten.
2. an der Elektronik im Auto brauchst du nicht fummeln und das Aufladen der Batts kann über die Rekuperation erfolgen (mit der läßt sich auch der Belastungsgrad des Schubanhängers regeln: Bergab mehr Rekuperation und Bergauf mithelfen durch Elektroantrieb, und die Batterieaufladung erfolgt unter der vollen Kontrolle der mitgelieferten Technik und max. Schonung der nicht eben billigen Batts im Twike)
3. die Zulassungsfrage ist geklärt. Schau dir die Versuch von den ELern mal an und der TÜV sagt da auch nicht nein und die Versicherung spielt auch mit.
4. Der Preis sollte sogar noch günstiger sein (Unfallroller oder sogar ein Neuteil mit ca. 80ccm sollte dir reichen) und wenn die Optik nicht zusagt ist auch leicht eine "hübschere" Verkleidung aus GFK gebaut (T-Zero-like). Die Ersatzteile sollten auch deutlich leichter zu gekommen sein als bei einem Stromerzeuger von Honda.
Ich hoffe dich damit etwas in deiner Entscheidung beeinflussen zu können. Vielleicht hat auch schon mal jemand soetwas gemacht?

Eddi
 
04.09.2007
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#10
Hallo!

Die Sache mit dem Einrad-Anhänger ist mir auch schon mehrfach angepriesen worden. Die Lösung ist zwar technisch einfacher und wahrscheinlich leichter zu realisieren, aber der Wirkungsgrad dürfte insgesamt doch nicht so toll aussehen (Ich will eine GUTE Lösung). Der Motor wird wieder durch unterschiedliche Drehzahlbereiche geprügelt und läuft an Ampeln im Leerlauf, was den Wirkungsgrad stark reduzieren dürfte. Ein Aggregat würde ständig mit gleicher Drehzahl arbeiten und an der Ampel die Akkus laden. Der geringe Wirkungsgrad gewöhnlicher Stromerzeuger kommt durch die geringe Grösse (schlechteres Verhältnis von Volumen zu Oberfläche und dadurch grössere Reibungsverluste) und durch das Umrichten der Spannung auf 220V-Wechselstrom. Da die beiden Honda-Aggregate jedoch eine Spannung ausspucken, die ich an der TWIKE-Elektronik direkt nutzen kann und nur ein Teil der Energie über die Batterien und der Rest direkt in den Motor geht, rechne ich mit einem Wirkungsgrad von 20% und etwa 1,5-2,5 Liter auf 100km. Da der Stromerzeuger nur bei etwa 20% meiner Fahrten eingesetzt würde, kommt das Gesamtsystem aus Twike, regenerativem Strom und erdgasbetriebenem Aggregat auf eine wesentlich geringere Umweltbelastung als ein 3l-Lupo oder Diesel-Smart. Die meisten Leute vergessen bei solchen Berechnungen nämlich den Herstellungsanteil für die Fahrzeuge, der bei etwa 135 kWh(=15,5l Benzin) je kg Fahrzeuggewicht liegt. Das macht etwa 10,7 Liter je 100km bei 1000kg Leergewicht und 150000km Lebensdauer. Auf der anderen Seite ignorieren die meisten Elektromobilisten den Herstellungsanteil der Batterien. Beim City-el hält ein Blei-Akku-Satz etwa 10000 km, was bedeutet, das bei 150000km Fahrzeuglebensdauer insgesamt 15 (!) Akkusätze mit je 90 kg Gewicht verbraten werden. Zwar ist der Energieaufwand beim verarbeiten von Blei, Kunststoff und Schwefelsäure nicht so gross wie bei Stahlblechen, aber trotzdem empfiehlt sich die Verwendung von Batteriepulsern bzw. langlebigeren Akkus (Nickel, Lithium). Insgesamt halte ich es für angebracht, bei unseren Überlegungen auch die "unsichtbaren" Faktoren mit zu berücksichtigen. Lärm ist z..B. auch eine Umwelbelastung und vielen Autokäufern und -Herstellern ist mit reinen Vernunft-Argumenten nicht mehr beizukommen. Wir stehen hier immer noch am Anfang einer Entwicklung und wenn wir die Fahrzeuge zwar umweltschonend aber nicht preisgünstig und alltagstauglich bekommen bleiben wir ewig unter einem Promille Marktanteil hängen und erreichen damit gar nichts.

SternFuchs