Voll-Hybrid oder Verbrenner, welche Vor- und Nachteile?
Mich würde interessieren wo eigentlich noch die Vorteile eines Voll-Hybriden bestehen, da diese Generation auch nicht weniger verbraucht als die sparsamen Verbrenner. Vor allem die Japaner als Vorreiter der Voll-Hybriden stehen ja weiterhin sehr auf diese Technik.
Ich sehe da im Vergleich keine Vorteile. Eher sogar Nachteile wenn mal was an dem Antrieb mit Verbrenner/Elektro etwas nicht stimmen sollte.
Würde mich mal interessieren wie andere darüber denken.
390 Antworten
Zitat:
@MacV8 schrieb am 31. Januar 2023 um 10:55:07 Uhr:
Batterien.Limitierend ist dabei auch meistens nicht die Motorleistung sondern die Batterie mit ihrer Stromaufnehmefähigkeit und Kapazität, insbesondere wenn man die auch noch auf 40-60 % halten will und nur sehr geringe Kapa als Hub nutzt.
Nur zur Info, die Toyota-Batterien haben um die 3kWh brutto und nutzen 1kWh. So gering ist die genutzte Kapazität nicht.
Zitat:
@GaryK schrieb am 31. Januar 2023 um 11:05:20 Uhr:
Du nutzt nicht "jegliche Bremsenergie", da Li-Akkus je nach Stromstärke zu Kapazität und Innenwiderständen etwa 90-95% schaffen.
Ich weiß, sonst gäbe es ja auch keinen Wirkungsgrad. Aber dennoch danke für den Hinweis ;-) . Siehe folgend:
Zitat:
@MacV8 schrieb am 31. Januar 2023 um 10:55:07 Uhr:
So schlecht ist der Wirkungsgrad beim rekuperieren dann auch nicht und die Energie gibt es ja quasi gratis.
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 31. Januar 2023 um 11:24:23 Uhr:
Nur zur Info, die Toyota-Batterien haben um die 3kWh brutto und nutzen 1kWh. So gering ist die genutzte Kapazität nicht.
1kWh beim HEV vs. 10 kWh beim PHEV vs. 50-70 kWh beim BEV. Relativ gesehen ist das schon sehr wenig beim HEV. Viel schwerwiegender ist aber die Stromaufnahmefähigkeit und die hängt unmittelbar von der Batteriegröße ab. Die HEV Batterie kann also nur wenig langsam speichern. Solltest du ja auch merken, wie schnell die Reku-Leistung überschritten wird und Du in die Betriebsbremse kommst.
UND die 1kWh müssen ja auch gerade verfügbar sein, sonst geht noch weniger, bzw. es ist noch früher vorbei mit dem rekupieren.
PHEV und BEV haben nach wenigen Kilometern elektrischer Fahrt immer mehrere KWh zum Speichern zur Verfügung.
Bei meinen VW PHEVs waren schon ordentliche Teilbremsungen im Bereich um 0,3 g rein rekuperativ möglich. Beim BEV waren es eher um 0,5 g. Da geht einfach deutlich mehr.
Und bitte wieder nicht falsch verstehen. Bei vielen Profilen werden die 1kWh sogar ausreichen, z.B. im Stadtverkehr um hohe Anteile der Bremsenergie wieder einzusammeln. Aber im Konzeptvergleich können die anderen Konzepte mehr und sind vielseitiger.
Zitat:
@MacV8 schrieb am 31. Januar 2023 um 09:14:49 Uhr:
Das läuft dann beim Verbrennerstart z.B. so ab, in wenigen Millisekunden:
- E-Maschine trennt das Getriebe
- E-Maschine wird auf null gebremst und an den Motor gekuppelt
- E-Maschine startet den Verbrenner und bringt ihn genau auf Getriebedrehzahl
- Kupplung zwischen E-Maschine und Getriebe wird geschlossen
Das ist eine von mehreren möglichen Startarten. Es gibt da noch den "angerissenen" Start. Da wird bei laufender E-Maschine die Kupplung zum Verbrenner geschlossen und dieser extrem schnell auf Drehzahl gebracht. Das funktioniert praktisch verzögerungsfrei und ohne Zugkraftunterbrechung. Ein Kollege von mir hat über die diversen Startarten schon vor ca. 20 Jahren seine Diplomarbeit geschrieben.
Seit einer guten Woche fahre ich einen VW T7 Hybrid. Das Zuschalten des Verbrenners erfolgt wirklich ruckfrei und ohne Unterbrechung. Insbesondere bei niedriger Lastanforderung hört man nicht mal, wenn der Verbrenner seine Arbeit aufnimmt. Und das DSG hält sich auch vornehm zurück.
Ja, das hatte ich ja auch versucht auszudrücken, dass das nur eine Methode zum Motorstart ist ;-) . Da gibt es unterschiedliche Varianten mit und ohne Nutzung der Kupplungen.
In meinem Passat GTE hat das auch fantastisch funktioniert. Da musste man mitunter auf den Drehzahlmesser schauen, um zu bemerken ob er gerade mit oder ohne Verbrenner lief.
Ähnliche Themen
Zitat:
@MacV8 schrieb am 31. Januar 2023 um 11:33:41 Uhr:
Und bitte wieder nicht falsch verstehen. Bei vielen Profilen werden die 1kWh sogar ausreichen, z.B. im Stadtverkehr um hohe Anteile der Bremsenergie wieder einzusammeln. Aber im Konzeptvergleich können die anderen Konzepte mehr und sind vielseitiger.
Es ist ein Kompromiss, wie jede Dimensionierung. Irgendwo überschreitet man halt in den überwiegenden Anwendungsfällen mit dem zusätzlichen Gewicht eines größeren Akkus den Gewinn an Effizienz durch Lastverschiebung. Und unter'm Strich gewinnt man mit größerer Rekuperation kaum noch etwas. Bis 50km/h, sprich Stadtverkehr funktioniert die 1kWh wunderbar. Bremse ich von 130 auf der Autobahn runter, reichen die 27kW natürlich nicht aus um eine nennenswerte Bremswirkung zu erzielen.
Nur, wie oft kommt das vor? Man fährt auf die Autobahn auf, fährt mit hoher Geschwindigkeit (kleine Laständerungen kann auch die kleine Batterie ausgleichen) und fährt wieder einmal ab. Klar holt ein PHEV oder ein BEV da mehr zurück. Aber im Vergleich zu den häufigen Rekuperationen im Stadtverkehr, ist das dann doch recht wenig. Zu wenig, als dass sich ein größerer Akku beim HEV auszahlen würde.
Beim PHEV und BEV braucht man den großen Akku allein aufgrund der gewünschten elektrischen Reichweite. Die hohe Leistung des Akkus ergibt sich dann zwangsläufig. Wobei die 27kW bei einem 1kWh-Akku eh schon böse sind.
Nochwas zum Verschleiß, im Hybridforum gibt's einen Thread zum Thema mit einem Mercedes PHEV, dessen Akku bei 70.000km kaputt ist. War eines der ersten PHEV und die elektrische Reichweite war nur 20km. Deckt sich aber mit meinen Einschätzungen. Wenn der Besitzer brav elektrisch gefahren ist, sind etwa die Hälfte, also 35.000km elektrisch realistisch. Das ergibt sich dann zu 1750 Zyklen (wobei der Akku im kaputten zustand gerade noch 12km Reichweite hat), das ist in etwa die Lebensdauer eines LiIon-Akkus, wenn er einwandfrei vom BMS gepflegt wurde.
Das ist das was ich meinte: Nimm die elektrische Reichweite, die ungefähr mal 1000 und man weis, wann der Akku zu tauschen ist. Klar, ist er dann nicht kaputt, aber die Kapazität liegt dann schon unter 70% mit beschleunigender Degradation. Ist die Frage ob die dann noch ausreicht, wie im Sinne der Anschaffung mal gedacht.
Zu beiden Punkten Zustimmung. Der PHEV Akku ist definitiv die schwierigste Variante mit der schlechtesten Zyklisierung, es sei denn man beschränkt den Hub ähnlich des HEVs stark. Bei VW weiß ich, dass die Sicherheitsfenster des unteren und oberen SOC auch recht großzügig sind.
Die Konzepte stehen und fallen mit den UseCases. Wie Du schreibst wird der PHEV im Stadtverkehr keine Vorteile haben. Auf der Autobahn schon etwas mehr und auf der Landstraße mit bremsen und beschleunigen zwischen den Ortschaften ist es dann optimal.
Das eine Konzept, dass alles optimal abdeckt gibt es im Hybrid-Bereich nicht.
Und irgendwann ist es aus meiner Sicht nach wie vor am konsequentesten entweder den Diesel für die Langstrecke, oder das BEV für Mittel- und Kurzstrecke zu nehmen.
Zitat:
@MacV8 schrieb am 31. Januar 2023 um 13:26:53 Uhr:
Zu beiden Punkten Zustimmung. Der PHEV Akku ist definitiv die schwierigste Variante mit der schlechtesten Zyklisierung, es sei denn man beschränkt den Hub ähnlich des HEVs stark. Bei VW weiß ich, dass die Sicherheitsfenster des unteren und oberen SOC auch recht großzügig sind.Die Konzepte stehen und fallen mit den UseCases. Wie Du schreibst wird der PHEV im Stadtverkehr keine Vorteile haben. Auf der Autobahn schon etwas mehr und auf der Landstraße mit bremsen und beschleunigen zwischen den Ortschaften ist es dann optimal.
Das eine Konzept, dass alles optimal abdeckt gibt es im Hybrid-Bereich nicht.
Und irgendwann ist es aus meiner Sicht nach wie vor am konsequentesten entweder den Diesel für die Langstrecke, oder das BEV für Mittel- und Kurzstrecke zu nehmen.
Am wenigsten bringt mir der HEV auf der Autobahn. Ist auch klar. Aber Stadt und Landstraße sind in etwa gleich. Klar der PHEV spurtet schneller, hat typischerweise auch die höhere Systemleistung. Aber auch hier gibt's die entsprechenden HEV's dazu. Der NX300h meines Schwiegervaters hat 200PS Systemleistung, ein Highlander liegt bei 250PS, ein LC500h bei 350PS und ein LS600h bei 450PS. Man kann das System durchaus skalieren.
Grüße,
Zeph
Klar, Leistung ist kein Problem. Was variiert ist der Anteil ICE/E-Betrieb und die elektrische Reichweite.
Der Übergang ist ja fließend. Nimm einen HEV mit größerem Akku und er ist dicht am PHEV. Packe noch eine externe Lademöglichkeit dazu und Du hast einen PHEV.
Zitat:
@CivicTourer schrieb am 31. Januar 2023 um 10:05:33 Uhr:
Wobei das ja alles unterschiedliche Dinge sind - langsames vorausschauendes Fahren ist nicht automatisch gleich segeln, und rollen lassen ohne Rekuperation ist auf ebener Strecke auch mit Tempoverlust verbunden. Alles in allem muss ich allerdings aufgrund der Gegebenheiten in meinem Alltag im Straßenverkehr wesentlich mehr auch über die max Rekuperationsstufe hinaus bremsen, als dass ich die Möglichkeit zum Segeln habe. Und wenn ich denn schon immer wieder bremsen muss, spricht doch nichts gegen eine wenigstens teilweise Verwendung der vernichteten Energie
Vorausschauend fahren ist aber nun mal das wichtigste. Wer das nicht macht und daher z.b. häufiger vor Orteinfahrten deutlicher verzögern muss oder z.b. zu dicht auffährt und daher öfters kurzfristig in irgendeiner Form bremsen muss, fährt halt nicht sehr effizient.
Für solche Leute spielt die Rekuperation natürlich eine größere Rolle, als für Leute die nur sehr selten zusätzlichbremsen müssen.
Das effizienteste ist, z.b. vor einer Ortseinfahrt, wo es von 100km/h auf 50km/h geht, den Antrieb komplett ab zu schalten, zu entkoppeln und das so rechtzeitig zu machen, dass allein die ohnehin unvermeidbaren Fahrwiderstände dazu führen, dass 50km/h bei der Ortseinfahrt anstehen.
Dazu muss man allerdings sehr vorausschauend fahren und sein Fz genau kennen. Meist klappt das aufgrund der Verkehrssituation nicht und sehr "flott" ist so eine Fahrweise auch nicht gerade....
Sobald man mit 100km/h etwas näher an die Ortseinfahrt kommt und rekuperieren muss, um noch rechtzeitig auf 50km/h zu kommen, ist das aufgrund des nicht verlustfreien Rekuperierens und der dann zudem größeren Durchschnittsgeschwindigkeit, zwangsläufig ineffizienter.
Wenn man dann noch zusätzlich (Reib-) bremsen muss, ist das natürlich noch erheblich ineffizienter.
Das ist alles richtig und zumindest hier auf dem Dorf auch extrem praxisfremd.
Ich nutze das so oft es geht, weil es eben am effizientesten ist, aber man kuppelt nicht 500-1.000 m vor der Ortschaft aus und man möchte auch keine Lastwagenschleppe hinter sich her ziehen.
In der Praxis wird es dann meist eine Mischung aus ein paar hundert Meter rollen lassen und sanfter Bremsung im Reku-Bereich.
Es mag Leute geben denen so die anderen Verkehrsteilnehmer völlig egal sind, aber das sind die über die ich mich jeden Tag aufregen kann. Da möchte ich definitiv nicht dazu gehören.
Ich fahre auch gemischt und ich möchte anderen ebenfalls nicht unbedingt auf die Nerven gehen.
Es gibt aber nun mal auch bei Leuten, die im "normalen Rahmen" fahren, Unterschiede:
Es gibt Leute die erst 100m vor einer Ortseinfahrt dafür sorgen, dass sich die Fahrt aus 100km/h vermindert und es gibt (eine Menge) Leute, die grundsätzlich dicht auffahren und daher grundsätzlich viel öfters zwischendurch bremsen müssen als andere (und somit zusätzlich sogar oftmal eine Ursache von kurzen Staus sind...).
Die Leute die ständig zu dicht auffahren (ohne überholen zu wollen oder zu können) nerven mich übrigens genau so, wie Leute die den gesamten nachfolgenden Verkehr an ihren extremen Spritsparaktionen teilnehmen lassen.
Es ging mir nur um die Feststellung, dass Rekuperieren nicht optimal ist, weil dabei halt Verluste auftreten.
Wenn jemand also bis 100m vor der Ortseinfahrt noch mit 100km/h fährt und dann durch Rekuperation entsprechend abremst ist das von der Effizienz nicht damit zu vergleichen, als wenn er schlichtweg früher die Fahrt vermindert hätte.
Selbstverständlich ist es besser, als früher, wo die gleichen "Rennfahrer" die dafür notwendige Bremsenergie komplett in Wärme umgewandelt hatten.
Ich hätte mal eine Frage bezüglich der 12Volt Batterie bei Vollhybriden.Bei "normalen" Verbrennern ist die Sache klar.
Fährt das Auto lädt die Lichtmaschine die Batterie.Steht das Auto entlädt sich die Batterie bis ein Startvorgang nicht mehr möglich ist.Bei Vollhybridfahrzeugen habe ich mal gelesen das die 12Volt Batterie über die Hochvoltbatterie geladen wird.
Dazu meine Fragen.
Passiert das nur während der Fahrt? Falls dies auch im Stand geschieht müsste man das Auto ja auch nach längerer Standzeit noch starten können.Was auch ein Vorteil gegenüber konventionellen Verbrennern wäre.Und gibt es in diesem Fall einen Schutzmechanismus der die Hochvoltbatterie vor völliger Entadung schützt.
Ja die 12V Batterie wird nur während der Fahrt geladen bzw. wenn das Hybridsystem eingeschaltet ist.
Und das nur ziemlich gemütlich. Bei meinem Prius+ nur mit max. 3A. Also sollte die 12V-Batterie mal leer sein, braucht's wirklich lange bis die wieder voll ist. Der Wandler selbst, der von HV auf 12V runterregelt, kann 100A.
Grüße,
Zeph
Vielen Dank für die Info.Hatte schon mal nach einer Information darüber gesucht und nichts gefunden.