Priusfreunde.de

Ich bin die letzte Zeit immer mit M2T (=MG2 Torque) auf dem Scangauge gefahren und habe versucht, anhand von praktischen Beobachtungen die hier vorgestellten Modellrechnungen nachzuvollziehen.

Mein Eindruck ist, dass der Wirkungsgrad des elektrischen Zweiges besser ist als in den Berechnungen, oder zumindest der Einfluss auf den Verbrauch nicht allzu groß ausfällt.

Eine Möglichkeit zur Überprüfung wäre doch auch ein Rollenprüfstand, bei dem man dann verschiedene Leistungsabgabe (an den Rädern) mit dem aktuellen Verbrauch des ICE korrelieren könnte.

Ich war noch nie auf einem Prüfstand, aber diese können doch sicher eine konstante "Geschwindigkeit" halten und das Drehmoment dazu anzeigen, oder?

Grüße, Santosha

Weil ein User diesen Thread wieder aus dem Vergessen vorholte bin ich auf folgende Seite für den P3 gestoßen:
mitoyotaprius.mforos.com/1728104/1100758...s-del-obd/#100381858
Bitte nicht erschrecken lassen weil es spanisch ist. Verständlich sind die Grafiken über den Energieverbrauch des P3s in W für die Beispiele "Test Point A" (Rekuperation) und "Test Point B" (Verbrenner liefert ca. 20 kW Richtung PSD).

Auch die elektrische Leistungsaufnahme ohne Licht (220 W) fand ich ganz interessant. Das konnte ich mittels SGII nur ungenau abschätzen, da er 1,0 bis 1,5 A anzeigte.

Interessant sind vielleicht auch für den ein oder anderen die anschaulich dargestellten PIDs.

Dabei wird auch die oft gestellte Frage zumindest ansatzweise beantwortet "wieviel denn der 12 V DCDC-Wandler zum Aufladen des 45 Ah-Bleiakkus so leisten kann". In beiden Beispielen liegt der Wert bei 330 W, aber vielleicht geht ja auch noch mehr? Die Spannung bei eingeschaltetem Inverter liegt bei knapp 15 V. Damit ist auch der Ladestrom (nur möglicherweise, da aus 2 verschiedenen Messungen) bekannt.

Vermutlich ist bei uns der Energieverbrauch durch die niedrigeren Umgebungstemperaturen (selten ~25°C) für diese Geschwindigkeiten etwas höher. Aber die Wirkungsgrade der beteiligten Komponenten dürften bei sonst ähnlichen Voraussetzungen auch ähnlich sein.

Ich finde sowas immer spannend...

Gruß alupo

@santosha: Vermutlich hast du recht, ich hoffe ich kann das noch mit Daten untermauern.

@alupo: Der gute FrankTiger ist mir nicht entgangen, der schreibt auch bei PriusChat. Hier der vermutlich der gleiche Beitrag auf englisch: Measuring GenIII Prius energy (power) flow with OBD

Weitere Threads von ihm (die meisten habe ich noch nicht gelesen):

• Hybrid battery charge strategy when ICE fuel is ON
• 2010 Prius ICE power and efficiency Vs RPM charts
• Battery SoC stall or recalibration
• Warm Vs Cold days. Where does the energy go?
• HSD behaviour during S1a & S1b warming stages

Ich bin also nicht der einzige Verrückte

Hallo Proprius,

Die Wirkungsgradmessung von MG2 von ORNL ist ja schon sehr gut, aber leider nicht "bis zum Rand".

Ich arbeite an einem Projekt, wo ich von einem Auris Hybrid Kombi während der Fahrt elektrische Leistung von der HV-Batterie abnehmen möchte. Es soll in der Praxis gezeigt werden, dass der THS Antrieb mit hohem Wirkungsgrad auch Zusatzverbraucher versorgen kann.
Parallel dazu arbeiten wir an einem Simulationsmodell in Modelica/Dymola um das ganze theoretisch zu belegen und diverse Lastfälle und Zyklen simulieren zu können.

Die Verlustleistung von MG2 bei Null Umdrehungen kann man noch am ehesten in der Praxis messen, weil man gegen eine Wand oder Kante fahren könnte und Strom und Spannung des Inverters messen kann. Die Leerlaufverluste sind nicht so leicht, weil wahrscheinlich die Elektronik (ESP, ASR..)was dagegen hat und die Getriebeverluste auch dabei sind.

Wie kann ich herausfinden wie leistungsfähig Torque App ist? Messwerte pro Sek oder ähnliches? Spezifikation oder sowas ähnliches hab ich noch nicht gesehen.

gruß hannes

aurispilot schrieb:
Die Wirkungsgradmessung von MG2 von ORNL ist ja schon sehr gut, aber leider nicht "bis zum Rand".Ja, insbesondere nicht konsistent mit den Tabellen am Ende, wenn ich mich recht entsinne.
Ich arbeite an einem Projekt, wo ich von einem Auris Hybrid Kombi während der Fahrt elektrische Leistung von der HV-Batterie abnehmen möchte.Es erinnert mich an die Plugin-Umbauten, bei denen die Originalbatterie erhalten bleibt und von einer Zusatzbatterie geladen wird. Bei dir halt umgekehrt: Die Originalbatterie wird entladen. Evtl. mal bei solchen Projekten schauen, ob etwas an der Steuerung verändert wird.

Als zweites erinnert es mich an das Thema "Prius als Notstromaggregat". Wahrscheinlich ohne Änderung an der Steuerung:
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...tid=22&id=210493
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...tid=13&id=112012

Parallel dazu arbeiten wir an einem Simulationsmodell in Modelica/Dymola um das ganze theoretisch zu belegen und diverse Lastfälle und Zyklen simulieren zu können.Ich bin kein Experte und Modelica/Dymola sagen mir nichts. Mir kommt es schwer vor etwas durch Simulation präzise zu belegen, wenn man die Funktionen der Steuergeräte doch gar nicht bis ins letzte Detail kennt. Mein Ansatz ist umgekehrt: Durch Simulation eine grobe Vorstellung der Zusammenhänge bekommen und in der Praxis überprüfen. Ich habe aber auch ein anderes Ziel.

Die Verlustleistung von MG2 bei Null Umdrehungen kann man noch am ehesten in der Praxis messen, weil man gegen eine Wand oder Kante fahren könnte und Strom und Spannung des Inverters messen kann.Interessante Idee. Man kann damit jedoch nur MG2 vermessen. Und für Strom, Spannung und Drehmoment ist man immer noch auf die CAN-Daten angewiesen (woher weiß man, dass die wirklich stimmen?). Man kann auch nur Wirkungsgrad von Inverter und MG2 zusammen messen. Es sei, denn man hat die Mittel direkt an Stromleitungen und Rädern zu messen.

Messungen gegen eine Wand hat auch ein französische Priusfreund gemacht wie aus seinen Notizen zu den passiven CAN-Bus-Telegrammen hervorgeht (xomti.com/CAN_NHW20.html):
J'ai pu voir le couple max en marche arrière, poussant un mur.Übersetzung Google: "I could see the max torque in reverse, pushing a wall."

Die Leerlaufverluste sind nicht so leicht, weil wahrscheinlich die Elektronik (ESP, ASR..)was dagegen hat und die Getriebeverluste auch dabei sind.Du meinst aufgebockt drehen lassen? Im Inspektionsmodus sollte das möglich sein. Getriebeverluste würde man nur rausbekommen, wenn man das Getriebe zerlegt und MG2 abkoppelt.

Wie kann ich herausfinden wie leistungsfähig Torque App ist? Messwerte pro Sek oder ähnliches?Messwerte pro Sekunde ist eine Ansatz. Wie schnell oder langsam Torque ist, sieht man am besten an den Zeitstempeln in der Log-Datei.

aurispilot schrieb:
Wie kann ich herausfinden wie leistungsfähig Torque App ist? Messwerte pro Sek oder ähnliches? Spezifikation oder sowas ähnliches hab ich noch nicht gesehen.

Schau mal in folgendem Thread: www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...5&limitstart=120

Die Messwerte pro Sekunde sind im wesentlichen abhängig
- vom Adapter: die billigen ELM-Clones aus China sind wesentlich langsamer als beispielsweise der OBDlink MX
- vom Prozessor des Android-Gerätes (sofern limitierender Faktor: Mein Dual-Core Google Galaxy Nexus ist bei PIDs/s langsamer als mein Quad-Core Google Nexus 4 bei gleichem Adapter).

Hier ein kleines erstes Ergebnis nachdem ich seit Monaten an diesem Problem puzzle und vom Hundersten ins Tausendste komme:

-> ScanGauge kann nicht aufzeichnen
-> OBDlink MX
-> Android x86 auf Laptop
-> Stromversorgung 12 V für Laptop
-> Torque Pro zu langsam
-> eigene Android App geschrieben
-> immer noch zu langsam
-> passive PIDs verwenden
-> Doku zu passiven PIDs unvollständig und überwiegend auf Französisch
-> passive PIDs erfordern sehr hohe Übertragungsrate und Filterung
-> Performance-Tuning der App
-> aktive PID-Abfragen können nicht parallel zum Lauschen auf passive PIDs vom OBDlink MX durchgeführt werden
-> Y-Kabel bestellt, damit ScanGauge die aktiven PID-Abfragen macht und OBDlink MX die Antworten aufzeichnet
-> Script geschrieben, dass die aufgezeichneten CAN-Telegramme in CSV-Datei mit PIDs umwandelt, inklusive Auswertung von Custom-PID-Formeln im Torque-Syntax
-> festgestellt, dass LibreOffice mit so großen Dateien überfordert ist
-> weiteres Script geschrieben, dass die Daten mit matplotlib anzeigt
-> Ergebnis bei PF veröffentlichen

Das Ergebnis weicht so stark von meiner Simulation ab, dass ich mir nicht sicher bin, ob die Ergebnisse richtig sind. Die Verluste auf dem elektrischen Pfad sind so gering, dass die Komponenten im elektrische Pfad einen Super-Wirkungsgrad haben müssten. Das passt nicht zu den ORNL-Messungen.

Ich habe folgendes aus den gemessenen PIDs berechnet:

• Mechanische Leistung MG1 und MG2 (positives Vorzeichen = Motor = mechanische Leistung wird erzeugt und elektrische Leistung aufgenommen, negatives Vorzeichen = Generator = mechanische Leistung wird aufgenommen und elektrische Leistung erzeugt)
• elektrische Leistung von der Batterie (positives Vorzeichen = Batterie wird entladen, negatives Vorzeichen = Batterie wird geladen)

Diese drei Leistungswerte (MG1, MG2, HV) müssen im Einklang sein, denn am Hochvolt-Pfad hängt, außer dem Klimakompressor (war bei meinen Messungen aus) und dem 12V-Konverter, sonst nichts mehr dran. Was dann noch übrig bleibt sind Verluste. Daher habe ich für die Leistungen gerechnet:

Verlust = HV - (MG1 + MG2)

Erklärung: Angenommen ein MG läuft als Generator (negative mechanische Leistung) und ein MG als Motor (positive mechanische Leistung). Weiter angenommen, dass die mechanische Leistung von Motor und Generator, bis auf das Vorzeichen, genau gleich ist (MG1 + MG2 = 0). Wenn dann trotzdem noch Leistung aus der Batterie fließt, dann ist das der Verlust auf dem elektrischen Pfad (Verluste in den MGs und im Inverter), der durch die Batterie ausgeglichen werden muss.

Ähnlich funktioniert die Überlegung auch, wenn HV = 0 ist und der Generator mehr mechanische Leistung aufnimmt als der Motor abgibt, um den Verlust auf dem elektrischen Pfad auszugleichen. Z. B. Generator = -10 kW, Motor = 8 kW ergibt MG1 + MG2 = -2 kW, ergibt 2 kW Verlust (Verlust in der Formel hat positives Vorzeichen).

Drittens kann es sein, dass HV nicht 0 ist und MG1 + MG2 auch nicht 0 ist. Dann unterstützt entweder die Batterie den Motor oder der Generator erzeugt zusätzliche Leistung um die Batterie zu laden. Es können auch beide MGs gleichzeitig als Generatoren oder gleichzeitig als Motoren arbeiten. Für den Verlust gilt auch wieder die Formeln oben (falls ich mich nicht täusche, könnt ihr ruhig mal prüfen).

Im folgenden Diagramme von einer langen Autobahnfahrt mit viel Stau. Ich habe aber nur die Messwerte mit laufendem ICE > 10 kW verwendet. Einmal Verlustleistung (Power Loss) über MG1-Drehzahl und einmal über MG2-Drehmoment:




Die Kurve ist der Mittelwert. Es gibt zwar tatsächlich ein Minimum, allerdings nicht genau bei 0 sondern etwas rechts und zweitens liegt der mittlere Verlust nur zwischen ca. 1,2 kW und 2,5 kW. Davon muss man nochmal ca. 0,5 kW für den 12 V-Konverter abziehen.
Mir erscheint das sehr wenig Verlust.

@Proprius

Hast Du die Studie vom Fraunhofer Institut gelesen? Die haben den Prius analysiert. Die haben eigene Messgeräte verwendet. Bei der Beschreibung der Messgeräte und Messmethoden haben sie erwähnt, dass ein Wert vom Can Bus um 10% zu hoch sei. Wie das mit den anderen Werten aussieht, weis ich nicht.

Gruß Yaris Gerd

@YarisGerd: Nein, die Studie kenne ich nicht. Hast du mal einen Link?

Mich würde einmal interessieren, ob der ICE immer mit seinem besten Wirkungsgrad läuft, wenn der Akku geladen wird, oder ob es Geschwindigkeitsabhängig, schlechte Wirkungsgrade des ICE Betriebes gibt. Ich hoffe, die Frage ist nicht fehl am Platze. Gibt es bereits Erkenntnisse dazu im www oder hier ?
Ich frage aus folgendem Grund: Im EV Betrieb, der ja oft unvermeidbar ist, soll man ja möglichst nur bis 1/2 von der Eco-Meter Mitte fahren. (angeblich guter Wirkungsgrad) Irgendwann muss der HV_akku wieder geladen werden. Geschieht das dann mit bestem ICE Wirkungsgrad, speziell innerorts bei V <= 60 km/h. Oder gilt es hier besondere Zustände zu vermeiden, oder besondere Zustände zu finden/nutzen ? Ich würde ansonsten in diesem Bereich für jeden Fahrer Verbesserungspotential sehen. Über 60 km/h fährt man (ich) einfach stur nach Drehzahl und spart Benzin.
Innerorts ist das so eine Sache.....
Gruß
Hybridfan5

@Hybridfan5: Habe länger nachgedacht über deine Frage und auch eine lange, komplizierte Antwort angefangen und verworfen, denn die erklärte es auch nicht. Deshalb vereinfacht:

Wenn der Akku während der Fahrt geladen wird, wenn der ICE sowieso laufen würde, dann ist es vermutlich effizient. Wenn der Ladezustand sehr niedrig ist und der ICE nur läuft um den Akku zu laden, dann läuft der ICE eher nicht besonders effizient.

Bei konstant 50 km/h in der Ebene ist der ICE unterfordert und läuft ineffizient, wenn nicht gleichzeitig auch der Akku geladen wird. Wenn man das Auto "machen läßt", läuft der ICE öfter mal in Teillast (=ineffizient) oder der ICE ist aus und der Akku muss hohe Leistung und viel Energie liefern (meist auch nicht effizient). Immer noch besser als Auto 1.0.

Pulse-and-Glide ist effizienter: Beschleunigen und Akku nachladen mit ausgelastetem Verbrenner (=effizient) und gleiten mit möglichst wenig Akkueinsatz (=wenig Verluste). Das so einzubauen, dass es andere nicht stört, man den ICE nicht nur für wenige Sekunden startet und gleichzeitig das Tempolimit einhält, ist innerorts eine Herausforderung.

Gut, bzw. natürlich nicht gut.
Eigentlich hätte ich gleich ein paar Fragen, aber ich hebe sie zumindest erstmal für einen anderen Tag auf. Vielleicht erledigt sich es...
Nun, ich hoffe die Toyota Ing. haben nicht nur 0815 Antrieb zusammen gebaut, sondern sich auch dabei ein anständiges Ziel vorgenommen. Klar, Physik etc. können sie auch nicht ändern. Ein ICE bleibt ein ICE. Trotzdem hoffe ich, seit HSD Generation 3 ist nicht alles nur zufällig verbrauchsärmer geworden und das meine ich durchaus in Bezug auf Akkumanagement. Stichwort: der YHSD lädt den Akku auch in der KAT Aufwärmphase, wenn die Lastverteilung etc. es erlaubt. Wie gesagt, nur Zufall oder doch gewollt? Egal, ich werde weiterhin mein Auto beobachten. Vielleicht stelle ich dann später noch einmal weitere Fragen in die Runde.
Danke und viel Grüße.
Hybridfan5

hallo

@ proprius: Danke zu deinen eingängigen Kommentaren, hier noch Kleinigkeiten von mir - solange ich immer noch nicht messen, sondern nur theoretisieren kann

Im FY2011 „Evaluation of the 2010 Toyota Prius Hybrid Synergy Drive System” gibt es keine Tabellen zu den Kennfeldern. Das war wahrscheinlich beim PDF vom 2er Prius.

Wir bauen ja auch ein Simulationsmodell so gut es geht auf Basis von vorhandenen Daten auf, überprüfen es dann anhand von Vergleich Test-Simulation (=Validierung). Und wenn das Modell dann hinreichend genau Ergebnisse liefert bei überprüfbaren Abläufen, erst dann simulieren wir um Vorhersagen für was auch immer zu bekommen (neuer Zyklus, diverse Stromentnahmen unseres Verbrauchers, etc. etc)

Nur MG2 vermessen sollte den Großteil der Erkenntnis bringen, da dieser ja immer wieder beim Anfahren von Null Rev weg beschleunigt. Beim MG1 wird das ja nicht oft vorkommen, dass er mit viel Drehmoment und wenig Umdrehungen läuft, schließlich ist es ja vermeidbar und würde nur hohe Verluste bedeuten. Kann das jemand aus der Praxis bestätigen? (ich habe immer noch keinen Auris! leider).

Wirkungsgrad von Inverter+Motor zusammen reicht mir aus. Ich denke schon, dass die Ströme und Spannungen am Can Bus stimmen, gibt es einen Grund anzunehmen, dass dies nicht so sei? Über die Plausibilität von Messergebnissen muss man ohnehin immer nachdenken. Ich habe ja noch die Möglichkeit, DC Ströme einfach mit Stromzangen zu messen. Da ist nur die Zugängigkeit das Problem.

Danke für den Link zur Messung des französischen Priusfreundes ist noch von einem NHW20, und halt leider französisch. Es wäre schon interessant zu wissen was er genau gemacht und beobachtet hat. Alles mit Google zu übersetzten bringt einen da aber nicht weiter. Ich werde mal sehen, ob ich jemanden finde, der mir das übersetzen kann.

Das mit dem Inspektionsmodus ist eine gute Idee. Die Getriebeverluste (+ Radlager und Halbachsgelenke) sind da natürlich dabei, aber den Fehler muss ich akzeptieren

@happyyaris
Danke für den Thread zur Torque app, der war hilfreich

gruß priuspilot

Ich wollte mich herzlich bedanken für die Beiträge von YarisGerd und Proprius.
Natürlich auch von allen anderen.

Möchte darauf aufmerksam machen, dass die App Hybrid Assistant
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...&catid=59#496540

hybridassistant.blogspot.com/2018/10/usi...l-during-cruise.html

Es mit der App Hybrid Reporter (gleicher Entwickler)
Möglich macht, dass jedermann (so gestern auch ich das 1.x) bewusst mit dem hier oft erwähnten „heretical mode„ zu spielen.

Es gab nämlich ein Update

Gesehen habe ich es das 1.x mit 70 km/h und der Momentane Verbrauch in der App zeigte mir was von um die 3 l/100 km. Ball blau, 1000 UPM. Und ich platt von den Zahlen. So wenig Drehzahl, so hohe Geschwindigkeit

Ich war verblüfft über die Leistung (Geschwindigkeit) und gleichzeitig niedrigen Verbrauch.
Das sind Werte 82 km mit 2877 ml (3,5l/100 km) die ich sonst nur mit Pulse&Glide erreiche.

Würde mich freuen, wenn die User, die hier schon so fleißig aktiv waren dort mit der Auswertungsmöglichkeit (die Hybrid Assistant bietet) weiter machen.

Mein Ziel ist es, mit geringstem Energieaufwand von A nach B zu kommen. Wenn ich dann die Zeit dafür minimieren kann, ja dann haben wir alle was davon:

Der Wirkungsgrad steigt.

Unsere Kosten, Zeitaufwand sinken.

P.S. Bis jetzt tuckere ich mit 35 Kilometer in 1 Stunde Durchschnitt rum.
P.P.S. Arbeite an Beschleunigungstests in der Praxis und dann lasse ich Pulse&Glide gegen den „heretical mode“ auf der Bundesstraße antreten. Bin gespannt wer gewinnt.

Zum Thema "Wirkungsgrad steigt" gibt es eine (meines Erachtens völlig zutreffende) Abhandlung von Proprius:
proprius schrieb:
(...) Mir ist dabei klar geworden was dabei schief läuft und wieso hier der Begriff (...) ständig falsch verwendet wird (...)
Meiner Meinung nach einzig sinnvolle Definition von Heretical Mode:
Betrachtet man alle Zustände des HSDs bei denen der ICE aktiv läuft und die Batterie weder geladen noch entladen wird, dann kann entweder Strom von MG1 zu MG2 oder von MG2 zu MG1 (oder theoretisch gar nicht) fließen.

(...)

Wie manche in amerikanischen Foren den Begriff "Heretical Mode" falsch verwenden:
Wenn wenig Leistung benötigt wird (konstante Geschwindigkeit oder bergab, etc.) dann muß der ICE nicht schnell drehen um die nötige Leistung zu erzeugen. Um den ICE so langsam drehen zu lassen, muss MG1 bei Geschwindigkeiten über 50 km/h rückwärts drehen (siehe eahart.com/prius/psd/). Der Momentanverbrauch ist dabei niedrig, weil der ICE wenig Leistung erzeugt und das Auto sich mit > 50 km/h bewegt. Soweit alles richtig, was dann folgt ist aber nicht korrekt:

Fehler 1: Der Verbrauch ist niedrig, weil wir im Heretical Mode sind. Richtig ist: Der Verbrauch ist niedrig weil der ICE wenig Leistung erzeugt. Da bei geringer Leistung auch die Drehzahl niedrig ist, bleibt dem HSD nichts anderes übrig als im Heretical Mode zu laufen.

Fehler 2: Der Heretical Modus ist besonders effizient. Richtig ist: Der elektrische Pfad, der im Heretical Mode immer im Einsatz ist, ist mit Verlusten mit zweistelligen Prozentbereicht versehen. Außerdem sind wir beim P2 bei niedrigen ICE-Drehzahlen außerhalb des optimalen Wirkungsgrades (siehe Muscheldiagramm). Zur Erinnerung: Hohe Effizienz (in g/kWh) ist nicht unbedingt gleichbedeutend mit niedrigem Momentanverbrauch.

(...)

Vergleiche:
www.priusfreunde.de/portal/index.php?opt...imitstart=120#267743