H2O hat geschrieben:(25 May 2018, 12:45)
Dumm gefragt: Wieviel Fahrkapazität kann ein "range extender" denn nachladen? Ein "richtiger hybrid" käme ganz ohne Batterie schon voran... so klein sind die Motoren dann ja auch nicht.
Ein "range extender" kann doch nicht -zig kW Ladeleistung erbringen. Da muß es die Fahrzeit bringen. Gedankenexperiment: Nach drei Stunden ist die Fahrstrombatterie erschöpft. Wenn der "range extender" in den drei Stunden den Fahrstrom für eine weitere Stunde nachlädt, dann hat er schon einmal ein Drittel der elektrischen Antriebsleistung zu bringen.
Das ist insofern korrekt, dass der RE in deiner Rechnung DURCHSCHNITTLICH ein Drittel der DURCHSCHNITTLICHEN Antriebsleistung erbringen müsste.
Betrachtet man nun, dass ein RE eigentlich nur ein "Extender" ist, und das Auto an sich ein vollwertiger "Stromer", so wird klar, dass der RE vermutlich nicht von Anfang an laufen wird (so lange der Akku voll ist, sollen ja möglichst Emissionen vermieden werden). Je nach "Intelligenz" der Bordelektronik (oder durch Eingabe des Fahrers z.B. "Langstreckenmodus") schaltet sich der Verbrenner erst später zu.
Dazu kommt, dass der RE explizit nicht die volle Leistung des Fahrzeuges bereitstellen, sondern lediglich "unterstützen" soll.
Natürlich kann mit einer entsprechenden Fahrstrombatterie die gleiche Leistung erbracht werden. Diese Batterie muss dann jedoch höhere Ströme liefern können (wenn der RE bei Spitzenlasten nicht unterstützt) und entsprechend mehr Reichweite haben (da ja auch hier die dauerhafte Unterstützung durch den RE fehlt).
Es ist also primär ein Aufrechnen der Vor- und Nachteile bzw. der Kosten.
Dazu kommt, dass auch ein kleiner RE im Worst-Case (Akku leer mitten im Nirgendwo) Das Fahrzeug innerhalb einer Pause wieder in betriebsfähigen Zustand bringen, oder sogar übergangslos einen Notbetrieb gewährleisten kann, mit dem man zum nächsten Ladepunkt gelangt. Sozusagen ein "Notfallsystem" für jene, die Angst vor dem Liegenbleiben haben. (Warum haben die meisten Autos eigentlich ein Reserverad bzw. Pannenschaum dabei?)
Ich kann mir gar nicht vorstellen, daß ein "range extender" dieser Art im Lastbetrieb des Fahrzeugs wirklich und spürbar zusätzliche Kraft auf die Straße bringt, die die Batterie nicht auch liefern könnte.
Die "Kraft" ist Abhängig vom Motor und der Stromfestigkeit des "Stromlieferanten" (Akku +- RE). Am Motor verändert der RE im seriellen Hybridbetrieb nichts. Der RE wirkt sich lediglich auf die "Lieferseite" aus - unterstützt also den Akku, bzw. verringert die vom Fahrakku abgeforderte Strommenge um die Generatorleistung.
Das bedeutet, dass theoretisch die Hochstrom-Belastung der Batterie reduziert wird und damit selbige "geringer" dimensioniert werden könnte, was wiederum Kosten und ggf. Gewicht einspart.
Im Gegenzug halst man sich natürlich das zusätzliche Gewicht von Verbrenner und Generator, sowie allem, was damit zusammenhängt auf. Es läuft also auf eine Break-even-Rechnung hinaus, wann sich der RE "rentiert".
Unabhängig von der Rentabilität auf Langstrecken ist diese Bauweise der Flexibilität in der Verwendung des KFZ zuträglich, da auf kurz- und ggf. Mittelstrecken rein Elektrisch gefahren werden kann.
Erst bei speziellen Betriebsmodi (z.B. Langstrecke, Anhängerbetrieb oder Notbetrieb) müsste der Verbrenner arbeiten.
Insofern meine ich, daß Sie gedanklich die Möglichkeiten von Stromern mit range extender und die von "echten hybrids" vermischen. Oder ich unterschätze gewaltig die Möglichkeiten des "range extenders"
Beide Bauarten sind "Hybrid".
Die Variante, bei der der Verbrenner direkt auf den Antriebsstrang gekoppelt werden kann (z.B. Toyota Prius) nennt man "Parallelhybrid", da beide Antriebssysteme parallel arbeiten. (Um genau zu sein handelt es sich beim Prius um einen Leistungsverzweigenden Hybridantrieb.)
Die Variante, bei der ein E-Motor den Antrieb übernimmt und von Akku +- RE versorgt wird (z.B. BMW i3 RE), nennt man "Serieller Hybrid", da der RE "nur" den Akku lädt bzw. unterstützt, aber nicht direkt auf den Antrieb gekoppelt wird.
Beide Systeme haben ihre spezifischen Vor- und Nachteile.
Z.B. Kommt ein Parallelhybrid (auch als Plug-In-Variante) derzeit rein-elektrisch kaum über 50km/h hinaus. Dazu kommt, dass der Verbrenner entsprechend Leistungsstark sein muss, um das Fahrzeug alleine vollumfänglich bewegen zu können. Hier ist der E-Motor der "Unterstützer" (z.B. Boost beim Ampelstart).
Der Serielle Hybrid ist im Prinzip ein reiner Stromer, der durch den Verbrenner nur unterstützt wird. In der Folge kann der RE deutlich kleiner als beim Parallelhybrid dimensioniert sein und Fahrsituationsunabhängig immer mit optimaler Drehzahl und optimalem Wirkungsgrad betrieben werden. Die Idee hier ist, den Verbrenner so wenig wie möglich benutzen zu müssen, und wenn dann stets im optimalen Betriebsmodus.
Quelle: Wikipedia (Hybridantrieb)