Priusfreunde.de

Hier die Beiträge zum Thema "Leistung der Traktionsbatterie", die im Thread zum VW Jetta Hybrid nicht so recht gepasst haben.

Grüße, Egon

eppf schrieb:

Es geht ja nicht um ein paar Prozent mehr oder weniger E-Motor. Ob jetzt wie bei Toyota der E-Motor gut 80% der Verbrennerleistung hat und der des Jetta nicht einmal 20% davon, kann doch irgendwie nicht spurlos am Verbrauch vorbeigehen. Bei so einem kleinen E-Motor muss doch der Verbrenner zwangsweise häufiger in einem Bereich mit schwächerem Wirkungsgrad bewegt werden.

eppf

Nun ja, soweit ich weiß, kann der PIII Elektromotor auch nicht viel mehr als die 27PS des Jettas auf die Straße bringen, da der Akku nicht mehr Leistung hergibt.
Die viel größere Leistung des Elektromotors ist m.E. nur aus zwei Gründen von Vorteil:

1. Beim Rekuperieren von Energie bei Bremsvorgängen kann man mehr reinholen, sofern der Akku das verträgt.

2. In gewissen Situationen sorgt der Verbrenner für "Abfallleistung", die produziert und dann über den Elektromotor eingespeist wird, da dies effizienter ist, als den Verbrenner mit geringerer Leistung aber einem schlechteren Wirkungsgrad zu betreiben.

Vielleicht weiß ein Elektroingenieur hier mehr dazu?

Thomasgo schrieb:
Nun ja, soweit ich weiß, kann der PIII Elektromotor auch nicht viel mehr als die 27PS des Jettas auf die Straße bringen, da der Akku nicht mehr Leistung hergibt.

Vielleicht habe ich es auch falsch verstanden, aber ich war der Meinung, dass in den E-Motor nicht nur Leistung vom Akku reingeschoben wird, sondern auch gezielt über die Verbrennerleistung erzeugter Strom. Durch den Atkinson-Betrieb ist das verfügbare Drehmoment recht niedrig und wenn die Akkuladung einmal durch eine längere Entnahme auf dem Zahnfleisch daherkommt, wäre das Auto durch das schwache Verbrennerdrehmoment lahm wie eine Ente.

Sonst bräuchte es doch gar nicht MG1 und MG2.

eppf

Thomasgo schrieb:

Nun ja, soweit ich weiß, kann der PIII Elektromotor auch nicht viel mehr als die 27PS des Jettas auf die Straße bringen, da der Akku nicht mehr Leistung hergibt.
Die viel größere Leistung des Elektromotors ist m.E. nur aus zwei Gründen von Vorteil:

1. Beim Rekuperieren von Energie bei Bremsvorgängen kann man mehr reinholen, sofern der Akku das verträgt.

2. In gewissen Situationen sorgt der Verbrenner für "Abfallleistung", die produziert und dann über den Elektromotor eingespeist wird, da dies effizienter ist, als den Verbrenner mit geringerer Leistung aber einem schlechteren Wirkungsgrad zu betreiben.

Vielleicht weiß ein Elektroingenieur hier mehr dazu?


Hallo Thomasgo,

das HSD ist etwas komplexer als die typischen Parallel-Hybriden - wie z.B. der Jetta.
Das Pendant zum Elektromotor des Jettas ist beim HSD der MG2 - dieser hat beim P3 60kW.
Richtig ist, dass die Leistung im EV-Modus auf 27kW limitiert ist, da das die max. Leistung des HV-Akkus ist.

Aber trotzdem sind die 60kW im "Hybrid-Betrieb" schon relevant. Da kommt nämlich der MG1 ins Spiel, der im wesentlichen als Generator betrieben wird und eine elektrische Leistung von 42kW hat.
Wenn man sich die Energieflüsse (auch sehr schön im Display dargestellt) anschaut, dann ist auch klar, warum von einer "Leistungsverzweigung" gesprochen wird.
Die Energiequelle ist der ICE. Dieser liefert zum einen mechanische Leistung via Planetengetriebe zu den Antriebsrädern. Der zweite Leistungzweig geht auch über das Planetengetriebe - aber zum MG1. Dieser ist im Generatorbetrieb und erzeugt elektr. Leistung für MG2 (im Motorbetrieb - direkt gekoppelt mit den Antriebsrädern). Und MG2 kann bis zu 42kW von MG1 und/oder 27kW aus dem Akku erhalten - Summe darf aber "nur" max. 60kW betragen.

Zum Thema Rekuperation muss ich dich leider korrigieren. Hier ist die Leistung auf ca. 10kW begrenzt (rekuperiert wird über MG2). Limitierend ist der HV-Akku, der keine höhere Leistung aufnehmen kann.

Gruß vom Elektro-Ing

Michael

Eigentlich ist die HSD-Erklärung hier fehl am Platz, aber....

Der Atkinson gibt seine max. 73kW am PSD (Power SPLIT Device) ab. Wie die Bezeichnung Split Device sagt wird hier die Kraft aufgeteilt.
Der eine Teil der 73kW geht direkt per Zahnrad an das Aussenrad des PSD (PSD arbeitet als paralleler Hybrid).
Das kann nur funktionieren wenn das Sonnenrad "schwergängig" dagegenhält. Das tut der MG1 der mit dem Sonnenrad fest verbunden ist. Der dadurch im MG1 entstehende Strom kann über den Inverter dann dem MG2 zugeführt werden (PSD arbeitet als serieller Hybrid).

Die maximale Leistung des Verbrenners beträgt also 73kW und wird über 2 unterschiedliche Wege den Rädern zugeführt. Dann gibt es noch die Energie aus dem Akku. Sie beträgt maximal 27kW, mehr geht nicht. Laut ANL aus USA keine 10Sec .

Und mehr rekuperieren als kurzfristig 27kW geht eben auch nicht.

Die höhere Leistung des MG2 wird benötigt um den "Zwangsanfall" aus dem MG1 (plus die 27 kW aus dem Akku) verarbeiten zu können der aus dem seriellen Hybridpart kommt.

Der Wirkungsgrad eines seriellen Hybriden ist bekanntlich ja nicht so toll. Deshalb hat der z.B. Ampera auch noch eine dritte Kupplung um den Verbrenner direkt mit den Rädern zu verbinden.

Wichtig für den Kunden ist nur die Nettoleistung von beim P3 100kW. Der P3 muss aber die Bruttoleistung verarbeiten können, und die sind Verbrenner:73kW / MG1:50kW / MG2:60 kW.

Ich hoffe das konnte etwas zur Klärung beitragen.

alupo schrieb:

Die maximale Leistung ist also 73kW über unterschiedliche Wege vom Verbrenner plus 27kW vom Akku, mehr geht nicht. Laut ANL aus USA keine 10Sec .

Und mehr rekuperieren als kurzfristig 27kW geht eben auch nicht.




Hallo alupo,

die Angabe "max. Leistung nur 10sec" ist interessant.
Rechnerisch hätte ich dem System ca. 60sec zugestanden

Aber wahrscheinlich wird es künstlich limitiert - wegen Akku-Temperatur oder Leistungselektronik

Die max. 27kW Rekuperationsleistung schätze ich zu hoch - hast du da eine Quelle ?
Bisher habe ich nur eine Angabe zum P1 gefunden, die ich dann mal grob auf den P3 extrapoliert habe Ergebnis ca. 10kW

Gruß
Michael

EBE-Hybrid schrieb:
Die max. 27kW Rekuperationsleistung schätze ich zu hoch - hast du da eine Quelle ?
Bisher habe ich nur eine Angabe zum P1 gefunden, die ich dann mal grob auf den P3 extrapoliert habe Ergebnis ca. 10kW
Quelle: Mein ScanGauge am P2: Zeigt gerne mal -70 A (Ampel in der Stadt schlägt auf rot um), die Spannung lasse ich mir nicht anzeigen, aber ich denke man kann in dem Moment locker von 250 V, eher mehr, ausgehen. Ergibt 250 V * 70A = 17,5 kW.

Jetzt sind wir aber echt im falschen Thread...

EBE-Hybrid schrieb:
alupo schrieb:

Die maximale Leistung ist also 73kW über unterschiedliche Wege vom Verbrenner plus 27kW vom Akku, mehr geht nicht. Laut ANL aus USA keine 10Sec .

Und mehr rekuperieren als kurzfristig 27kW geht eben auch nicht.




Hallo alupo,

die Angabe "max. Leistung nur 10sec" ist interessant.
Rechnerisch hätte ich dem System ca. 60sec zugestanden

Aber wahrscheinlich wird es künstlich limitiert - wegen Akku-Temperatur oder Leistungselektronik

Die max. 27kW Rekuperationsleistung schätze ich zu hoch - hast du da eine Quelle ?
Bisher habe ich nur eine Angabe zum P1 gefunden, die ich dann mal grob auf den P3 extrapoliert habe Ergebnis ca. 10kW

Gruß
Michael

So wie das ORNL 2004 den P2 und später den P3 zerlegt und im Detail analysiert hat, hat das ANL (Argonne National Laboratory) die Akkus im Detail untersucht.

Für den P3 kam jedenfalls heraus, dass der Akku über 1 Sec. nach oben gerundete 27kW (aber keine 10Sec.) abgeben und auch aufnehmen kann. Ein weiterer Test mit Diagrammen zeigte in der pdf-Datei dass der Akku knapp 20kW für mind. 10 Sec. kann.

Einfach zusätzlich neben "ANL" noch "Prius", "Battery" nach pdf googeln. Ich habe zwar irgendwo auch die pdfs, aber die finde ich nicht so schnell.

Beide Veröffentlichungen auf englisch sind für technisch interessierte Toyotahybridfahrer sehr informativ.

Übrigens, wenn ich mir die kleinen 6*1,2 Akkubloecke vorstelle kann ich nie verstehen, dass die bis zu 135 A (bei 200V) kurzfristig abgeben bzw. aufnehmen können. Für mich grenzt das an ein Wunder, jedes Kabel in meiner Wohnung würde dabei in die Gasphase übergehen, aber das ist halt eine andere Dimension.

alupo schrieb:
Uebrigens, wenn ich mir die kleinen 6*1,2 Akkubloecke vorstelle kann ich nie verstehen, dass die bis zu 135 A (bei 200V) kurzfristig abgeben bzw. aufnehmen koennen.Bei 6,5 Ah NiMH-Zellen wundert das erfahrene RC-Modellbauer nicht besonders. Das sind bei der Entladung übliche Werte und beim Laden ist es ja nur sehr kurz und bei weit unter 100% SOC. Viel erstaunlicher finde ich, dass 168 Zellen in Serie über Jahre einigermaßen ausbalanciert (in ähnlichem Ladezustand) bleiben.

(Mods: Falls ihr das nach "Batterie", Titel "Leistung Hybridakku" verschieben wollt: Gerne)

EBE-Hybrid schrieb:

Quelle: Mein ScanGauge am P2: Zeigt gerne mal -70 A (Ampel in der Stadt schlägt auf rot um), die Spannung lasse ich mir nicht anzeigen, aber ich denke man kann in dem Moment locker von 250 V, eher mehr, ausgehen. Ergibt 250 V * 70A = 17,5 kW.


Die Leerlaufspannung beträgt doch nur 202V. Bei starker Belastung geht sie durch den Innenwiderstand des Akkus noch weiter zurück. Ich würde mal bei 75A Stromabgabe eher mit nur 150-175 V rechnen (dafuer gibt es im ANL-Report ebenfalls Diagramme). Das wären dann kinetische ca. 10kW am MG2-Ausgang. Ich selbst habe mit SGII auch Ströme im 3-stelligen Bereich gesehen, aber niemals mehr als 135A. Und dann ist die Abgabespannung deutlich abgesackt.

Im ANL-Report wird der gemessene Innenwiderstand genannt. Damit kann man annähernd ausrechnen was den Akku verlässt.

Sorry, schon wieder o.t.

Gruss alupo

Transfer abgeschlossen.

Grüße, Egon