Hallo,
Habe mal ein paar Fragen zur Auto Hybridtechnik. Mit einem hybridfahrzeug kann man Bewegungsenergie zurück in die Batterie einspeichern und beim Wiederbeschleunigen nutzen. Auch ist es (zumindest theoretisch) möglich bei Bergfahrten bei der Bergauffahrt den Akku leerzufahren und die potentielle Energie bei der Bergabfahrt zu nutzen den Akku wieder aufzuladen.
Bei langen Überlandfahrten im Flachland ist der Hybrid weitgehend nutzlos und es kommt nur auf den Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors an. Die US Begeisterung für den Prius Hybrid erschließt sich mir bei den dort meist üblichen Fahrprofilen auf den Highways nicht wirklich.
Ich betrachte mal asl Beispiel den Toyota Prius: technische Daten (ohne Gewähr für Aktualität):
------------- e-Motor: 50kW benzin Motor 57kW
Masse 1400 kg
Verbrauch: 5; 4,2; 4,3 l/1oo km
Gespeicherte Energie im Akku:
1,3kWh = 4,68 *10^6 J------ Wenn nun diese Gespeicherte Energie im Akku komplett für eine Bergauffahrt genutzt würde, gilt (verlustfrei): Gespeicherte Energie Akku = Potentielle Energie = Masse * Erdbeschleunigung * Höhe
oder kurz:
W_pot = mgh
umformen ergibt:
h = W_pot/(mg)= 4,68*10^6 / (1400 * 9,81) = 341m
Man könnte also mit vollem Akku 341m bergauf fahren, leider nur theoretisch.
Zwei Gründen sprechen dagegen:
1) Zumindest im Prius kann man nicht frei wählen zwischen E Antrieb und Verbrennungsmotor, er ist kein Dieselelektrisches Uboot. Er hat eine Automatik die den Energiefluss zwischen den Aggregaten steuert und kein (weitergehenden) Eingriff des Benutzers erlaubt. (Muss wahrscheinlich so sein weil sonst bei stärkerer Be- und Entladungstiefe der NiMHyd Akku wohl öfter nicht die garantierten 8Jahre überleben würde und es für Toyota teuer käme.)2) Bei obiger Rechnung sind sämtliche Verlustquellen vernachlässigt worden und die sind leider erheblich. Da wären z.B.
- Reibung Reifen, Räder, Antriebsstang allgemein
- Ladewirkungsgrad Akku
- Leistung des Generators (Ersatz Motorbremse) Wenn die Leistung zu gering ist, muss bei Bergabfahrt zusätzlich gebremst werden und es wird statt Strom für den Akku nur zusätzliche Wärme erzeugt.
- Verluste bei Transformierung, Gleichrichtung , Ladestromgenerierung ect.
- maximaler Ladestrom des Akkus den dieser verträgt (effektiver gemittelter Ladestrom, ich weiss nicht welches Ladeverfahren man aktuell für solche Fahrzeugakkus anwendet)
- ???
Leider bin ich kein Hybridexperte, wiess hier jemand mit welchen Prozentualen Verlusten bzw Wirkungsgraden man in den einzelnen Schritten bei aktueller Technik rechnen kann?
grüße, Jürgen
Ein paar links für Hybridtechnik: (einfach):