Continental/Mercedes
Die Produktion der Batterien für den Mercedes S400 Blue Hybrid im Continental Werk Nürnberg ist angelaufen.
Geplanter Jahresausstoss ist 15 000 Einheiten.
Batteriesatz wiegt etwa 25 Kilo, 120 Volt, 13 Liter Volumen, 10 Jahre minimum Lebenszeit und etwa 150 000 km.
Der Wagen soll im Frühsommer 2009 bei den Händlern sein.
Gruss, Pete
Beste Antwort im Thema
Vielleicht mal die Daten von dem E-Motor den ich grad in einer Simulation nutze:
http://www.automation.siemens.com/.../ds_1pv5138-4ws24.pdf
Feldschwächebereich ab 3000/min bis 9000/min, zwischen knapp über 3000/min und 9000/min liefert er permanent über 90% seiner maximalen Dauerleistung von 85kW. Spitzenleistung 150kW. Drehmoment 220Nm ab Stillstand dauerhaft. 450Nm kurzzeitig (temperaturabhängig).
Die Spitzenleistung ist ja gewollt. Wenn ich bei obigem Motor z.B. auf 150kW Beschleunigungsleistung auslege um die nötigen Fahrleistungen zu erreichen dann brauch ich keinen der 150kW Dauerleistung bringt. Damit spart man mit der Auslegung einfach viel Gewicht. Hohe Dauerleistungen braucht man im Fahrbetrieb halt nicht, die höchsten Anforderungen hat man bei Beschleunigungsvorgängen. Bei 1000/min kann der Motor bereits kurzzeitig 50kW für Beschleunigungen bringen.
Mach mir das mal mit einem 85kW-Verbrenner nach 😁
Anders bei LKW die mal einen Berg rauf müssen. Da muss der Motor längere Zeit hohe Leistungen bringen.
Gruß Meik
208 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Überlastbar ist erstmal jeder E-Motor. Die Frage ist wie weit und wie lange, das hängt insbesondere von der Kühlung und seiner Wärmekapazität ab.
Ein gewichtsoptimierter E-Motor ist zwangsläufig so ausgelegt dass bei Vollast die Grenze der magnetischen Flusses in den Blechpaketen erreicht ist (magnetische Sättigung) .
Jede weitere Steigerung der zugeführten Leistung wird dann voll in Wärme umgesetzt.
In der Praxis wird man sicher nicht so scharf an die Grenze gehen weil ja sonst schon bei 80 oder 90 % der Maximalleistung der Wirkungsgrad stark abnimmt, insofern ist eine relativ geringe Überlastung unter Inkaufnahme eines schlechten Wirkungsgrades schon möglich.
Die Kühlung sollte eigentlich kein Problem sein, beim Benziner werden da ganz andere Wärmemengen problemlos abgeführt.
Eine normale Drehstromlichtmaschine (gewichtsoptimiert!) hat übrigens im durchschnittlichen Einsatz schon einen sehr schlechten Wirkungsgrad.
Zitat:
Original geschrieben von Noris123
Ein gewichtsoptimierter E-Motor ist zwangsläufig so ausgelegt dass bei Vollast die Grenze der magnetischen Flusses in den Blechpaketen erreicht ist (magnetische Sättigung) .Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Überlastbar ist erstmal jeder E-Motor. Die Frage ist wie weit und wie lange, das hängt insbesondere von der Kühlung und seiner Wärmekapazität ab.
Jede weitere Steigerung der zugeführten Leistung wird dann voll in Wärme umgesetzt.In der Praxis wird man sicher nicht so scharf an die Grenze gehen weil ja sonst schon bei 80 oder 90 % der Maximalleistung der Wirkungsgrad stark abnimmt, insofern ist eine relativ geringe Überlastung unter Inkaufnahme eines schlechten Wirkungsgrades schon möglich.
Die Kühlung sollte eigentlich kein Problem sein, beim Benziner werden da ganz andere Wärmemengen problemlos abgeführt.
Eine normale Drehstromlichtmaschine (gewichtsoptimiert!) hat übrigens im durchschnittlichen Einsatz schon einen sehr schlechten Wirkungsgrad.
Richtig, die Sättigung ist ja kein Punkt an dem schlagartig nichts mehr geht !!
Es ist wie immer ein schleichender Übergang ...
Und wenn ich beim Beschleunigen für 5s einen schlechtern Wirkungsgrad habe, dann kann ich damit sehr gut leben 🙂
Die Sättigung ist kein Thema, im normalen Dauerbetriebsbereichen bleibt man zwangsweise weit genug davon weg da es zu nachteilig für den Wirkungsgrad ist. Daher ist auch jeder E-Motor mit hohem Wirkungsgrad überlastbar weil da einfach noch deutlich Reserven sind. Und wie dernagelneue schon schrieb: Was interessiert dann der Wirkungsgrad in Betriebspunkten die nur kurzzeitig genutzt werden? Dann ist der halt mal ein paar %e niedriger. Wichtig ist ein hoher Wirkungsgrad im Dauerbetrieb.
Die Sättigung ist schon ein Punkt wo "nichts mehr geht". Eisen hat ja die Eigenschaft Magnetfelder zu Bündeln und zu Verstärken indem es selber Magnetisiert wird. Dieser Effekt funktioniert dadurch dass Eisen selber zum Magneten wird bzw. sich das Eisen in Magnetfeldrichtung ausrichtet. Ist mal alles Material ausgerichtet ist der Verstärkungseffekt weg und alles darüber hinaus verhält sich so als wenn kein Eisen vorhanden wäre. Mal so grob erklärt. Die Kurve knickt schon relativ schlagartig ab. Anfangs noch die Verstärkung von Eisen, dann nur noch "wie Luft".
Und wir reden hier von "vernünftigen" Motoren, nicht von so Krankheiten wie Lichtmaschinen. Die sind nicht gewichts- sondern fertigungskostenoptimiert. Bei den geringen Leistungen und dem geringen Einfluß auf den Verbrauch war das Thema Wirkungsgrad bei Lichtmaschinen bis vor einigen Jahren quasi nicht existent. Hauptsache billig und funktioniert. Bei Sättigung spielt u.a. das Material eine erhebliche Rolle. Bei billigen Maschinen ist da oft einfach Eisenguß vorhanden. Alleine das durch Blechpakete zu ersetzten die unerwünschte Wirbelströme verhindern könnte man einiges verbessern - kostet aber entsprechend. Und vergleich mal den Preis einer Lichtmaschine mit "richtigen" Motoren/Generatoren ähnlicher Leistungen.
Gruß Meik
Ist ja alles richtig. Bei einem stationär betriebenen Motor spielt Gewicht keine Rolle.
Beim PKW sieht es aber ganz anders aus, da wird man auch im E-Auto Gewicht und Kosten sparen müssen.
Sonst zahlt man den Preis eines Tesla und hat nicht mal den Nutzwert eines VW Golf.😁
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Der von mir verlinkte Motor ist ein Fahrmotor ist für Hybridantriebe konzipiert und optimiert. 😉
Hier gibt´s mehr zu Motor, Steuerung und Antrieb:
http://www.automation.siemens.com/ld/bahnen/html_00/elfa/elfa-02.html
Gewicht ist gar nicht so wichtig wenn mit ein paar kg mehr der Wirkungsgrad merklich gesteigert werden kann. Wir reden auch von 120kg für einen Motor mit 85kW der mit seiner Überlastfähgikeit schon enorme Fahrleistungen bringt. Da 20kg sparen und sich das mit schlechterem Wirkungsgrad zu erkaufen bringt bei dem Fahrzeuggesamtgewichten einfach nichts. Also werden Fahrmotoren auch in mobilen Anwendungen bestmöglich auf Wirkungsgrade optimiert. Zumal der bessere Wirkungsgrad ja wieder Gewicht spart: Beim Akku!
Für PKWs reicht aber sicher schon ein deutlich kleinerer Motor. Beschleunigungsleistungen bis 150kW sind schon heftig. Der war auch nur als Beispiel gedacht wie die Kennfelder von Antriebsmotoren typischerweise aussehen.
Gruß Meik
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Der von mir verlinkte Motor ist ein Fahrmotor ist für Hybridantriebe konzipiert und optimiert. 😉Hier gibt´s mehr zu Motor, Steuerung und Antrieb:
http://www.automation.siemens.com/ld/bahnen/html_00/elfa/elfa-02.htmlGewicht ist gar nicht so wichtig wenn mit ein paar kg mehr der Wirkungsgrad merklich gesteigert werden kann. Wir reden auch von 120kg für einen Motor mit 85kW der mit seiner Überlastfähgikeit schon enorme Fahrleistungen bringt. Da 20kg sparen und sich das mit schlechterem Wirkungsgrad zu erkaufen bringt bei dem Fahrzeuggesamtgewichten einfach nichts. Also werden Fahrmotoren auch in mobilen Anwendungen bestmöglich auf Wirkungsgrade optimiert. Zumal der bessere Wirkungsgrad ja wieder Gewicht spart: Beim Akku!
Für PKWs reicht aber sicher schon ein deutlich kleinerer Motor. Beschleunigungsleistungen bis 150kW sind schon heftig. Der war auch nur als Beispiel gedacht wie die Kennfelder von Antriebsmotoren typischerweise aussehen.
Gruß Meik
Wie lang kann ich den denn mit Überlast betreiben ??
Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Wie lang kann ich den denn mit Überlast betreiben ??
Temperaturabhängig. Über einen Sensor im Motor wird die Stromobergrenze festgelegt. Im Hybridbus wird der m.W. bei jedem Anfahrvorgang mit 50% Überlast betrieben. Vermutlich von 0 auf 50km/h beim Linienbus. Mit genaueren Infos wollte Siemens auf Anfrage nicht rauskommen. Wird vermutlich auch stark von der Außentemperatur abhängen da die Kühlflüssigkeit ja im Kühler maximal auf Außentemperatur runter gebracht werden kann.
Das Problem ist hier ja auch nicht die Wärme im Kühler abzuführen sondern aus dem Motor rauszubekommen. Man kann ja schlecht den ganzen Motor unter Wasser setzen. Nur irgendwie muss die Wärme aus den Wicklungen und dem Läufer ja raus. Ähnliches Problem wie beim Computer. Sind zwar nur ein paar Watt vom Chip, aber der eigentliche Chip ist ja kaum einen cm² groß.
Gruß Meik
Hast Du eine Ahnung warum Siemens einen DC-Motor statt einen Drehstrommotor einsetzen will?
"Der ELFA Fahrmotor vom Typ 1PV513... ist ein wassergekühlter vierpoliger Asynchronmotor."
Gruß Meik
Meik, ich gebe dir durchaus Recht: Wenn ein Motor ordentlich dimensioniert ist, dann ist eine gewisse Überlastfähigkeit vorhanden. Aus der grundsätzlichen Angabe von 50 kW kann ich das aber nicht ableiten. Könnte ja sein, dass so ein schlauer Wirtschaftler auf die Idee kommt dem Ingenieur zu sagen, er müsse Eisen im Motor einsparen. Einfach weil der Motor ja noch weit von der Sättigung weg ist und genug Reserven hat. Das gilt z.B. bei den Modellbau Brushless-Motoren, die nahe der magn. Sättigung und der thermischen Grenze permanent betrieben werden.
Übrigens, mit einem großvolumigen V8 schafft man eine ähnliche Motorcharakteristik wie mit einem E-Motor. Damit kann man auch quasi ohne zu schalten fahren. Mit Getriebe funktioniert es aber trotzdem besser. Ich glaube auch, dass ein E-Motor besser mit einem Getriebe kombiniert werden sollte, wohl aber nur mit 2 oder 3 Gängen. Damit lässt sich sogar noch Energie sparen, da der E-Motor mit geringer Drehzahl betrieben werden kann und sich dadurch die magn. Verluste verringern lassen. Da man ohnehin eine Drehzahlanpassung zw. E-Motor und Rad benötigt, warum dann nicht diese für 2 Gänge doppelt ausführen?
Soviel über Motoren geredet.... das Problem der E-Autos sind NICHT die Motoren, sondern die Akkus.
Zitat:
Original geschrieben von Symtomatics
Meik, ich gebe dir durchaus Recht: Wenn ein Motor ordentlich dimensioniert ist, dann ist eine gewisse Überlastfähigkeit vorhanden. Aus der grundsätzlichen Angabe von 50 kW kann ich das aber nicht ableiten. Könnte ja sein, dass so ein schlauer Wirtschaftler auf die Idee kommt dem Ingenieur zu sagen, er müsse Eisen im Motor einsparen. Einfach weil der Motor ja noch weit von der Sättigung weg ist und genug Reserven hat. Das gilt z.B. bei den Modellbau Brushless-Motoren, die nahe der magn. Sättigung und der thermischen Grenze permanent betrieben werden.Übrigens, mit einem großvolumigen V8 schafft man eine ähnliche Motorcharakteristik wie mit einem E-Motor. Damit kann man auch quasi ohne zu schalten fahren. Mit Getriebe funktioniert es aber trotzdem besser. Ich glaube auch, dass ein E-Motor besser mit einem Getriebe kombiniert werden sollte, wohl aber nur mit 2 oder 3 Gängen. Damit lässt sich sogar noch Energie sparen, da der E-Motor mit geringer Drehzahl betrieben werden kann und sich dadurch die magn. Verluste verringern lassen. Da man ohnehin eine Drehzahlanpassung zw. E-Motor und Rad benötigt, warum dann nicht diese für 2 Gänge doppelt ausführen?
Soviel über Motoren geredet.... das Problem der E-Autos sind NICHT die Motoren, sondern die Akkus.
Du kannst einen Verbrenner nie so nutzen wie ein E-Motor ... allein die Tatsache dass du beim Verbrenner immer ein Kupplung brauchst macht ihn schon schwerer bei der Handhabnung. Außerdem lass ich lieber die 50kg für Kupplung und Getriebe wer, das spart auch Energie 😉
(sowohl beim fahren also auch beim Herstellen)
Eigentlich gibts weder beim Motor noch bei den Akkus Probleme ... die sind theoretisch alle durchgekaut ... alles weitere lässt sich eigentlich nur mit Versuchen herausfinden und Lösen.
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Temperaturabhängig. Über einen Sensor im Motor wird die Stromobergrenze festgelegt. Im Hybridbus wird der m.W. bei jedem Anfahrvorgang mit 50% Überlast betrieben. Vermutlich von 0 auf 50km/h beim Linienbus. Mit genaueren Infos wollte Siemens auf Anfrage nicht rauskommen. Wird vermutlich auch stark von der Außentemperatur abhängen da die Kühlflüssigkeit ja im Kühler maximal auf Außentemperatur runter gebracht werden kann.Zitat:
Original geschrieben von dernagelneue
Wie lang kann ich den denn mit Überlast betreiben ??Das Problem ist hier ja auch nicht die Wärme im Kühler abzuführen sondern aus dem Motor rauszubekommen. Man kann ja schlecht den ganzen Motor unter Wasser setzen. Nur irgendwie muss die Wärme aus den Wicklungen und dem Läufer ja raus. Ähnliches Problem wie beim Computer. Sind zwar nur ein paar Watt vom Chip, aber der eigentliche Chip ist ja kaum einen cm² groß.
Gruß Meik
Der Preis wäre dann noch interessant ??
Problem ist allgemeiner gesagt noch insgesamt die Energiebereitstellung für den E-Motor.
Die Akkus sind noch schwer und die Haltbarkeit ist auch noch nicht berauschend. Und die Frage wo der Strom herkommen soll ist auch noch nicht wirklich zufriedenstellend gelöst. Verbrenner im Auto oder Kraftwerke. Und mit leider auch noch vielen Verlusten auf dem Weg.
Kosten? Hmm, für den Motor einzeln keine Ahnung. Geredet wurde mal von 50-70t€ Aufpreis auf einen normalen Linienbus. Was sich über die Lebensdauer eines Linienbusses bereits rechnen soll. Allerdings sind die Antriebe noch weit von der Serienfertigung entfernt, bin auch mal gespannt wo sich sowas in Zukunft einpendeln wird.
Gruß Meik
Zitat:
Original geschrieben von Meik´s 190er
Problem ist allgemeiner gesagt noch insgesamt die Energiebereitstellung für den E-Motor.Die Akkus sind noch schwer und die Haltbarkeit ist auch noch nicht berauschend. Und die Frage wo der Strom herkommen soll ist auch noch nicht wirklich zufriedenstellend gelöst. Verbrenner im Auto oder Kraftwerke. Und mit leider auch noch vielen Verlusten auf dem Weg.
Kosten? Hmm, für den Motor einzeln keine Ahnung. Geredet wurde mal von 50-70t€ Aufpreis auf einen normalen Linienbus. Was sich über die Lebensdauer eines Linienbusses bereits rechnen soll. Allerdings sind die Antriebe noch weit von der Serienfertigung entfernt, bin auch mal gespannt wo sich sowas in Zukunft einpendeln wird.
Gruß Meik
Naja, der hohe Preis liegt wohl eher an den Akkus (oder Caps) ... der Motor müsste in der Fertigung eigentlich weniger kosten als ein Verbrenner ... außer er is vergoldet 😉
Stimmt, der E-Motor (bzw. zwei bei dem Bus) dürfte nur einen kleinen Teil ausmachen. Aber wie gesagt, keine Ahnung was der einzeln kostet, sorry.
Gruß Meik