Anteil der Rekuperation am Ladevorgang

[Blaupowser]

Bin jetzt schon einige Wochen sehr zufriedener Fahrer eines Auris2-Hybrid.

Habe mich auch schon bei verschiedenen Quellen im Netz über den Hybrid-Antrieb und seine Feinheiten informiert.

Was ich aber bis dato noch nicht wirklich herausfinden konnte: der Hybrid-Akku wird ja quasi nebenbei vom Benzinmotor geladen indem MG1 als Generator wirken muss, damit via Planetensatz überhaupt Kraft auf die Räder gebracht werden kann.

Darüberhinaus wird er auch beim Ausrollen und Bremsen per Rekuperation geladen.

Wie sieht da in etwa das Verhältnis aus? Spielt die Rekuperation dabei überhaupt eine wichtige Rolle, oder bewegt sich der Anteil da eher im einstelligen Prozentbereich? Ich nehme als Beispiel bewußt einen Einsatz vorwiegend im Stadtverkehr mit häufigen Roll/Bremsvorgängen.

Die Energie für die Rekuperation fällt ja quasi "gratis" als Nebenprodukt an. Die Generatorladung durch MG1 ist ja mit Sicherheit mit Leistungsverlusten verbunden.

Weiss hier jemand genauer Bescheid?

[PS-Schnecke52374]

Moin, und erstmal Glückwunsch zum Gefährt.

Du begehst einen gravierenden Irrtum, wenn du denkst, MG1 läd, damit Antriebsleistung durch das PSD vom Verbrenner an die Räder gelangen kann.

Guck mal ins WWW.priuswiki.de .

Ja, MG1 erzeugt Strom, damit sich der Verbrenner an ihm abstützen kann, und seine Leistung zum Vortrieb beisteuern kann.

Dieser Strom geht in den seltensten Fällen in den Akku, sondern auf dem elektrischen Weg direkt an MG2, der fest mit der Achse verbunden ist, um diesen anzutreiben. In den Akku geht nur dann Strom, wenn der HSD sonst nicht weiß, wohin damit, z.B. in der Warmlaufphase, wenn der Verbrenner im Stand läuft, MG2 aber steht und keine Leistung benötigt, dann geht's in den Akku, anstatt den Verbrenner "nutzlos" im "Leerlauf" tuckern zu lassen.

Im normalen Fahrbetrieb wird der Akku möglichst ausschließlich durch die Reku geladen.

Ausnahme: Der Akku fällt unter 3 Balken, dann wird über den Verbrenner/MG1 zusätzlich Ladestrom generiert, bis der Akku wieder 4 Balken hat.

 

[Edit:] Ausnahme von der Regel: die Lastpunktverschiebung. Wenn der Bordcomputer zu dem Schluss gelangt, dass es effizienter ist, den Verbrenner erst mehr zu belasten, um den Akku zu laden, und danach aus dem Akku zu entlasten, dann tut er es, aber dann wechseln sich Laden und Entladen maehrfach pro Minute ab [/Edit]

[gelbeQuietscheente]

Auf diese Frage wirst du keine genaue Antwort bekommen. Das hängt von dutzenden Faktoren ab. U.a. von der Temperatur des Akkus. Wenn der Akku kalt ist, ist Rekuperation und Abgabeleistung begrenzt. Das kann im Winter schon mal weit über eine halbe Stunde dauern, bis der Akku warm ist.

 

Wenn mehr elektrische Verbraucher den Akku runter ziehen, kann dieser viel mehr Ladung aufnehmen, als ein prall voller Akku. Bei der Klimaanlage merkt man es deutlich.

 

Der bedeutenste Faktor ist richtiges Bremsen. Die Rekuperationsfähigkeit ist ca. 1/3 so hoch wie im normalen Stadtverkehr gebremst wird (sicher auch Regional und Tageszeitmäßig unterschiedlich). Mit vorausschauendem Fahren kann man so den Anteil der Rekuperation erhöhen.

 

An der Ladebalkenanzeige sieht man die Rekuperation. Das Problem daran ist, dass entweder die Anzeige nicht linear ist oder dass das Lademanagement in den Randbereichen anders reagiert. Bsp. Fahrt auf der Autobahn bei konstantem Tempo lädt der Akku von 2 auf 4 Balken viel schneller, als von 5 auf 6.

 

Bei der Lastverschiebung geht die Motordrehzahl vor. Das heißt bei wenig Anforderung wird der Motor (einfach mal geraten) zu 85% belastet und zu 5% Akku geladen. Bei niedrigen Geschwindigkeiten und leerem Akku wird mehr geladen, weil der Motor die Mindestdrehzahl halten muss um nicht zu verrecken, aber keine Last da ist.

 

Über 6 Balken scheinen nur mit Rekuperation zu gehen. 8 von 8 Balken hatte ich bisher nur ein mal im bergigen Gelände (habe meinen ein halbes Jahr). 7 Balken öfters und 6 Balken im Winter sehr oft, weil der Motor für die Heizung gebraucht wird, aber nichts mehr in den Akku geladen wird.

 

Was ich dir sagen kann ist, dass eine einzige Bremsung von 100 km/h auf 0 km/h mehr Ladung bringt, als 30 min 140 km/h auf der Autobahn zu fahren. Also ich würde den Rekuperationsanteil als sehr hoch ansehen. Richtiges Bremsen vorausgesetzt.

[Blaupowser]

Danke euch beiden für eure aufschlussreichen und ausführlichen Antworten. Ist ja echt eine kleine Wissenschaft, das ganze. Aber eine die Spass macht!

Mein Gefühl hat mich also etwas getäuscht.

Meine Erfahrung z.B im Stau mit viel Stop and Go, war die dass das Auto zu Beginn des Staus sagen wir bei 6 Balken ist, dann wird abwechselnd angefahren, gerollt, leicht gebremst. Dabei kann man zusehen wie die Balken immer weniger werden nach relativ kurzer Strecke. Es kommt dann auch manchmal vor, dass der ICE sich im Stand dazuschaltet um den Akku zu laden. Wenn es dann zwischendurch etwas besser voran geht und der Benziner eine Zeit lang arbeiten kann, erholt sich der Akku relativ rasch. Aber davor waren es aber nur mehr 2 Balken.

Also reicht im Stau die reine Rekuperation nicht ganz aus um das Level länger zu halten.

Dennoch bin ich mit dem Verbrauch bis jetzt mehr als zufrieden: Auf meiner üblichen "Stau"-Strecke von 25km

habe ich zumeist laut BC weniger als 4 Liter! Das mögen dann vielleicht echt etwas mehr als 4 Liter sein. Dennoch toll wie das HSD das hinbekommt! Abgesehen von der entspannten Fahrt auch im Stau.

[gelbeQuietscheente]

Stau ist nicht gerade das wofür die Autos gebaut werden. Und Stau ist etwas anderes als Stadtverkehr.

Normalerweise ist es von Toyota so gedacht, dass man mit dem Verbrenner (ICE) beschleunigt, mit Elektro rollt und mit Elektro bremst. Danach das ganze von Vorn. In der Stadt wo man 50 fahren darf und schnell von der Ampel weg kommt funktioniert das super. Bei Stau ist zum einen alles viel zäher, so dass das HSD es nicht für nötig hält mit dem ICE anzufahren. Dann ist die Geschwindigkeit nicht hoch genug um im Verbrennermodus zu bleiben. Zusätzlich kommt bei geringen Geschwindigkeiten (also alles unter dem wo er von selbst anfährt) die mechanische Bremse zum Einsatz. Da wird nicht Rekuperiert. Dann ist der Akku nun mal irgendwann leer und er muss mit der ICE nachladen.

Wenn man mit vollem Akku in einen sehr langen Stau (> 3 km) fährt kann man das richtig schön beobachten.

Insgesamt nicht die perfekte Situation für einen Vollhybrid, aber um Welten besser, als Start/Stop.

[Kai111]

Zitat:

Wie sieht da in etwa das Verhältnis aus? Spielt die Rekuperation dabei überhaupt eine wichtige Rolle

Ich habe den Link von Toyota nicht mehr..kann mich aber noch erinnern das für den Prius gesagt wurde:

Bei 100km im Stadtverkehr können durch Rekuperation 10km gewonnen werden..

D.h. im Normalbetrieb würde das Rekupieren eine Einsparung von ca.5%- 7% Benzin bedeuten.

 

[gelbeQuietscheente]

Achtung, das heißt nicht, dass 10 % der elektrischen Energiegewinnung durchs Rekuperieren kommt.

Wenn man jetzt als Vergleich ansetzt, dass ein Toyota Hybrid ca. 30 % weniger braucht als ein vergleichbares Auto, dann würden 1/3 der Ersparnis durch die Rekuperation kommen und 2/3 durch das HSD an sich.

Wenn das so stimmt, dann bestätigt das, warum Toyota so einen kleinen Akku verbaut und warum deutsche "Ich muss da dringend einen Elektromotor reinquetschen" Pluginhybride einfach nicht an Toyota ran kommen.

Das würde auch meine eigenen Verbräuche mit 6 bis 7 Liter auf der Autobahn bei konstanter hoher Geschwindigkeit bestätigen. Wo so viele sagen, dass da ein Hybrid nichts bringt, wegen der fehlenden Rekuperation.

Cool, danke für die Info.

[schwarzvogel]

Der leistungsverzweigte Antrieb vom Verbrennungsmotor via Planetengetriebe bewirkt eine optimale Ausnutzung der installierten Leistung des vergleichsweise kleinen - und einfachen - Motors, gaaanz ohne Turbo und anderem verschleißintensiven "Schnick-Schnack".

Der Überschuß daraus und die Rekuperationsarbeit (Bremsen, Schubbetrieb bei Talfahrt etc.) werden im HV-Akku zwischengelagert und bei passender Gelegenheit - erhöhter Leistungsbedarf wegen Beschleunigen, Bergfahrt usw. - gleich wieder abgerufen.

Rein elektrisches Fahren ist außer beim "PlugIn" nur ein Nebenprodukt für ein paar Meter zum Rangieren oder Parkhaus-Schleichen ... :D

Dieses Konzept hat sich nun schon > 20 Jahre bewährt.

mfG schwarzvogel