Leistungsberechnung

8 08 2011

Wie viel Saft braucht der Elektromotor denn nun, um mit dem Bulli fahren zu können?

Diese Frage hab ich mir gestellt und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:
110 km/h: ~ 25kW
90 km/h: ~ 15kW

Diese Leistungsangabe beruht auf der Annahme, dass die Geschwindigkeit lediglich gehalten werden muss. Um in akzeptabler Zeit auf diesen Wert zu beschleunigen ist eine deutlich höhere Leistung nötig, klar. Außerdem fährt der berechnete Bulli auf einer waagrechten Autobahn mit Teerdecke geradeaus.

Der Bulli wiegt jetzt ohne Antriebsstrang und Tank ca. 1t (zulässiges Gesamtgewicht: 2,8t). Es gibt jedoch noch einige Möglichkeiten der Gewichtsreduzierung (Sitze, Bodenplatte, Fenster und vieles mehr). Dafür muss wohl mal ein neuer Artikel herhalten… Ich habe für die Berechnung angenommen, dass der Bulli mit Elektro-Antriebsstrang (~400kg mit 20kWh Akku + 25kW Getriebemotor + Elektronik) und Zuladung 2t wiegt, was zugegeben, geraten ist.

Advertisements




Die Akkutechnik

6 01 2008

Alles steht und fällt mit der Akkutechnik. Eine unübersichtliche Anzahl von Herstellern bieten die unterschiedlichsten Modelle an. Grob kann man in drei Lager unterscheiden:
– Bleigel/säureakkus, die ewig gestrigen, sind eindeutig die billigsten, wenn es um die Anschaffungskosten geht.
– Lithiumion/polymer u.A. Lithiumzellen sind teuer, halten deutlich länger als Bleiakkus, lassen sich in 10 Minuten volladen, wenn’s sein muss, sind aber am Markt nicht wirklich verfügbar (Lithiumknappheit, Laptop- Mobilfunkmarkt).
– Innovative neue Akkutechnik von meist kleinen europäischen Startup’s. Nicht nur teuer, sondern extrem teuer:-)))

Meiner persönlichen Meinung nach sind die Zebra-Zellen des schweizer Herstellers Cebi allerdings am besten geeignet. Bis jetzt hab ich noch keinen Preis, wenn man aber die Differenz eines Elektrotwingo von MES DEA mit und ohne Akku nimmt kommt man auf 6.940 EUR für ein Akkupack mit 557V und 32Ah.

Zebra SoNick Stack

Den Hauptvorteil dieser Zellen sehe ich in geringeren Gefährdung durch Explosion. Kochsalz und Nickel sind lange nicht so Explosiv wie Lithium. Ein weiterer Vorteil wäre die extreme Langlebigkeit.

Nachteile gibt es aber genauso. Zum Beispiel dürfen die Zellen nur in einem bestimmten Temeraturbereich betrieben werden. Das bedingt einen Verlust bei der Lagerung und eine Begrenzung des Entladestroms beim Fahren. Inwieweit diese Zellen Schnellladefähig sind konnte ich auch noch nicht in Erfahrung bringen, allerdings gibt MES DEA eine Ladezeit des Twingo von 10 Stunden (Ladestrom bei 230V~ wäre 7,8A) an, was in der Tat sehr lang wäre (zum Vergleich: LiIon lassen sich zum Teil in unter 5 Minuten laden; entsprechende Stromversorgung von 1000A bei 230V~ oder 330A pro Phase Drehstrom vorausgesetzt).





Drehzahlen der Asyncronmaschinen

24 09 2007

Ich habe mal ausgerechnet, wie schnell sich die Räder des Bullis bei Maximalgeschwindigkeit drehen. Man kommt lediglich auf knapp 1100U/min.

Diese Drehzahl würde hervorragend mit einem frequenzgesteuerten Asyncronmotor harmonieren. Der Hauptvorteil ist aber das sehr hohe Drehmoment aus dem Stillstand heraus. Eigentlich gibt es keine Nachteile… Deshalb noch ein paar Vorteile:

– sehr preisgünstig
– keine Schleifkontakte (Kohlen)
– sehr gut steuerbar über Wechselrichterfrequenz
– stark überlastbar (ca. 180%!)





Rückspeisung von Bremsenergie

12 08 2007

Ich habe so ein Bauchgefühl, das mir sagt, die Rückspeisung von Bremsenergie in Akkus lohnt sich nicht. Bevor ich dazu was konkretes sagen kann würde ich allerdings erst ein paar Informationen darüber einholen.

Bei dem einzigen mir bekannten und noch immer in Serie gebauten Landfahrzeug mit so einem Antriebskonzept, den putzigen kleinen Muldenkipper T282 B von Liebherr (Zuladung 364t; Leistung 2.720 kW), wird die Bremsenergie über Widerstände in Wärme gewandelt.

Kleines Rechenbeispiel für die Energieeffizienz des Muldenkippers:

Verbrauch: 174l Diesel pro Stunde
Leistung: 2.720 kW
Wenn man nun für eine effektive Leistung an den Rädern beim Bulli 20kW annimmt und diese im Verhältnis zu der Leistung des T282 setzt kommt man auf 1,29l Diesel pro Stunde, die der Bulli verbrauchen müsste, um die gleiche Effizienz zu haben.

Unmöglich diesen Wert zu erreichen! Der dreifache Verbrauch erscheint mir jedoch realistisch. Natürlich lohnt es sich bei dieser Effizienz nicht, die Energie zurückzuspeisen. Aber wie sieht das bei einem Bulli aus? Ich weiss es leider nicht:-(

Ausserdem stellt sich die Frage: wo bekommt man ein Dieselaggregat mit 20kW Dauerleistung her, das 3-4l pro Stunde verbraucht? Und am Besten noch klein und schallisoliert…

Soviel zu meiner Wunschliste;) Demnächst mehr!





Getriebe2.0

26 06 2007

Um die erforderliche Untersetzung zu errechnen sind ein paar Daten zwingend erforderlich:

Vom T3:
Vmax = 103 km/h; Reifenumfang = 1611 mm (185R14)

Vom Lupo:
Vmax = 165 km/h; Reifenumfang = 1434 mm (155/65R14S)

Untersetzung bei gleicher Vmax (165 km/h):
1434 mm / 1611 mm = 0,89

Untersetzung bei Vmax 103 km/h:
0,89 x (103 km/h / 165 km/h) = 0,56

Falls die Methode der Berechnung OHNE tatsächliche Geriebedate ausreicht, bzw. ob diese Rechnung richtig ist weiss ich nicht. Ich hoffe auf Feedback;)