Priusfreunde.de

Hallo, Ihr habt den falschen zitiert. Ich war das:
Gulliver schrieb:

Was mich interessieren würde, wäre der Wirkungsgrad der Kette ICE -> MG1 -> Inverter -> MG2 wenn die Höchstleistung gefordert wird. Darüber habe ich leider nichts gefunden.


In diesem Zusammenhang noch mal zum Heretical mode:

Das System versucht ja, die Drehzahl des Benzinmotors und den Stromfluss durch die "E-Kette" zu minimieren. Dafür gibt es ja den "heretical mode", der wichtiger ist als der "normale" Zustand, den du aus dem Wiki zitiert hast.


Gerade im Heretical mode wird der elektrische Pfad benutzt: ICE -> MG2 -> MG1. Warum ist das so?

Im Heretical mode soll ein Overdrive simuliert werden, d.h. der Benziner soll möglichst langsam drehen. Würde man dem MG1 freien Lauf lassen, würde er schnell vorwärts rotieren - dann dreht aber auch der ICE hoch. Damit dessen Drehzahl unten bleibt, muss sich der MG1 aktiv rückwärts drehen. Dazu braucht er aber Strom. Aus der Batterie kommt dieser aber nicht, da sie sonst sehr schnell leer wäre. Der Trick ist nun, MG2 als Generator laufen zu lassen um MG1 als Motor versorgen zu können. Dabei reduziert MG2 das vom ICE für die Räder erzeugte Drehmoment - genauso wie das eine lange, starre Übersetzung tun würde.

Interessant finde ich hier, dass der elektrische Strang fleißig benutzt wird ohne allzuviel an Wirkungsgrad zu verlieren. Wie gesagt, würden mich die Zahlen dazu interessieren, aber leider habe ich keine gefunden.

Grüße
Thomas

Gulliver schrieb:

Gerade im Heretical mode wird der elektrische Pfad benutzt: ICE -> MG2 -> MG1. Warum ist das so?

Interessant finde ich hier, dass der elektrische Strang fleißig benutzt wird ohne allzuviel an Wirkungsgrad zu verlieren. Wie gesagt, würden mich die Zahlen dazu interessieren, aber leider habe ich keine gefunden.


Am besten wäre mal, die Ströme zu den Motoren zu messen. Wirklich extrem schade, dass das der Scanner niht hergibt, das System sollte ja darüber Bescheid wissen.
Weiß nicht, ob man vielleicht beim P2 besser an diese Daten kommen könnte, jedenfalls habe ich schon eine Menge verschiedener Größen gesehen, die sich am CAN-Bus herauskitzeln lassen.

Die Verluste im elektrischen Teil sind nicht sehr hoch, sagen ja die Messungen vom ORNL.<br><br>Posting ge&auml;ndert von: tobistenzel, am: 15/06/2007 17:48

Man könnte das theoretisch mit einer Stromzange messen. Aber der CAN-Bus sollte das auf alle Fälle auch zur Verfügung stellen.

Aber um nochmal zu meinen ursprünglichen Versuch zu kommen:

Gestern habe ich es nochmal etwas genauer wissen wollen und habe Werte von 1200 bis 1500 in 100er Schritten aufgenommen. Ergebniss: immer 190g/KWh +/-5g

Unter 1200 habe ich leider keine Leistungswerte, wahrscheinlich wird er da grausam schlecht. Wie es zwischen 1500 und 2000 aussieht werde ich bei Gelegenheit noch testen.

Interessant finde ich hier, dass der elektrische Strang fleißig benutzt wird ohne allzuviel an Wirkungsgrad zu verlieren. Wie gesagt, würden mich die Zahlen dazu interessieren, aber leider habe ich keine gefunden.

Habe versucht das zu berechnen, mittels der Kennfelder der MGs + Inverter + (ggf. Batterie Widerstand).

Die Idee dahinter ist, das sozusagen das Fahrzeug/der Fahrzustand an den Motor anfragt &quot;ich hätte gern 22 kW möglichst effizient&quot; - dies entspricht genau einem Betriebspunkt auf der Optimalkurve.

Dazu wird zunächst die Drehzahl &quot;eingestellt&quot;, weiterhin werden MG1+2 gerade so angesteuert/belastet, das das optimale Abtriebsdrehmoment des ICE genau erreicht wird, das entspricht quasi einem untergelagerten Drehmomentregler, so scheint es mir zumindest plausibel (und einer der wesentlichen Gründe warum ein Mild-Hybrid das nicht so gut hinbekommt).

Leider kamen bisher keine plausiblen Zahlen für den Verbrauch heraus, sobald ich den Drehmomentregler in meiner Simulation aktivierte. Ohne den Regler (also quasi mit Annahme das der Regler zu 100% exakt funktioniert und der Motor auf der Idealkennlinie läuft) kamen vernünftige Verbräuche heraus, dabei gab es kaum Spielraum nach unten!!
Aus dem Regler könnte ich quasi ablesen, welche Leistung gerade in welchen MG rein oder rausgeht und damit wiederum könnte man die tatsächlich jeweils anfallenden Verluste aus den Kennfeldern ablesen und den Getriebewirkungsgrad jederzeit angeben. Dummerweise gibt es einige Polstellen die zu horrenden Ergebnissen führten

Die MG-Kennfelder haben durchaus einige &quot;Talsenken&quot; sogar bis 0% Wirkungsgrad herunter (Drehzahl=0 aber Drehmoment&lt;&gt;0) - allerdings werden diese nur sehr selten durchlaufen, so daß der tatsächliche Gesamtverlust (in kWh bzw. l gerechnet) deutlich geringer ausfällt.

Wenn man mit nicht getretener Bremse an einem Berg steht und dank der MGs weder vorwärts noch rückwärts rollt ist der Getriebewirkungsgrad jedenfalls = 0%

Interessante Sache, was meinst du mit &quot;kaum Spielraum nach unten&quot;?

Wenn man mit nicht getretener Bremse an einem Berg steht und dank der MGs weder vorwärts noch rückwärts rollt ist der Getriebewirkungsgrad jedenfalls = 0%

Da wird wohl MG2 als Generator geschaltet?
Dann würde keine Leistung gebraucht und auch keine abgegeben. Ich glaube in so einem Fall kann man keinen Wirkungsgrad feststellen. Dürfte in der Praxis auch eher unbedeutend sein, diesen Zustand hat man ja normalerweise nur ganz kurz.

mlc schrieb:

Da wird wohl MG2 als Generator geschaltet?
Dann würde keine Leistung gebraucht und auch keine abgegeben. Ich glaube in so einem Fall kann man keinen Wirkungsgrad feststellen. Dürfte in der Praxis auch eher unbedeutend sein, diesen Zustand hat man ja normalerweise nur ganz kurz.

Ne, MG2 ist dann Motor. Er kämpft ja wie beim normalen elektrischen Fahren gegen den &quot;Fahrwiderstand&quot;, also in dem Fall nur die Hangabtriebskraft an. Er erzeugt ein Drehmoment, damit die Kiste stehenbleibt und nicht zurückrollt.

Dazu muss Strom fließen, der im Motor und Leistungselektronik als Wärme verlorengeht. Der Wirkungsgrad ist dann einfach 0, da keine mech. Leistung abgegeben, aber elektrische aufgenommen wird.

Hallo Sepp,
Hallo Paule,
danke für den Hinweis. Ich habe bislang wirklich geglaubt, viele grüne Autos sind ein gutes Zeichen.
Im Handbuch P2, Seite 195 steht: &quot;Die innerhalb von 5 Minuten zurückgewonnene Energie wird mit Symbolen angezeigt.&quot;
Hab immer gedacht: wenn ich etwas zurück GEWINNE - dann ist das gut. Das Zurückgewonnene ist das Gesparte.
Na ja, und das oben auf der genannten Seite angezeigte Bild ist voll kleiner Autosymbole. Das verstärkt die Fehlinterpretation.

Gut das mein Prius vor der Tür das Handbuch nicht gelesen hat und sich wohl auch sonst nicht für die ganze Theorie interessiert. Instinktiv macht er alles richtig. Sein Fahrer noch nicht so ganz.

Gruß Tojo

Ne, MG2 ist dann Motor. Er kämpft ja wie beim normalen elektrischen Fahren gegen den &quot;Fahrwiderstand&quot;, also in dem Fall nur die Hangabtriebskraft an. Er erzeugt ein Drehmoment, damit die Kiste stehenbleibt und nicht zurückrollt.

Dazu muss Strom fließen, der im Motor und Leistungselektronik als Wärme verlorengeht. Der Wirkungsgrad ist dann einfach 0, da keine mech. Leistung abgegeben, aber elektrische aufgenommen wird.

Kann ich nicht wirklich verstehen, aber ich glaube das jetzt einfach mal so. Wie ich bereits geschrieben habe sollte es aber egal sein, weil man das nicht dauerhaft nutzt.

Hab immer gedacht: wenn ich etwas zurück GEWINNE - dann ist das gut. Das Zurückgewonnene ist das Gesparte.

Bitte nicht falsch verstehen: Das muß nicht schlecht sein. Wenn du den Berg runter mußt ist es eben so und du hast die grünen Autos. Das ist nicht zu ändern und eigentlich auch nicht wirklich schlecht. Bedenke aber das der Prius zwar &quot;besser&quot; als &quot;normale&quot; Autos, jedoch nicht perfekt ist! Da wo andere die Leistung einfach vernichten kann der Prius einen Teil zurückgewinnen. Man sollte nur nicht sinnlos die Bremse betätigen! Immer daran denken das man beim Bremsen auch einen Verlust hat!

Am besten wäre es immer ausrollen zu lassen und nie zu Bremsen. Nur leider praktisch unmöglich.

mlc schrieb:
Ne, MG2 ist dann Motor. Er kämpft ja wie beim normalen elektrischen Fahren gegen den &quot;Fahrwiderstand&quot;, also in dem Fall nur die Hangabtriebskraft an. Er erzeugt ein Drehmoment, damit die Kiste stehenbleibt und nicht zurückrollt.

Dazu muss Strom fließen, der im Motor und Leistungselektronik als Wärme verlorengeht. Der Wirkungsgrad ist dann einfach 0, da keine mech. Leistung abgegeben, aber elektrische aufgenommen wird.

Kann ich nicht wirklich verstehen, aber ich glaube das jetzt einfach mal so. Wie ich bereits geschrieben habe sollte es aber egal sein, weil man das nicht dauerhaft nutzt.

Das ist die Theorie, sieht aber in der Praxis genauso aus. Man kann das auch simulieren, indem man die Feststellbremse tritt und in D bleibt oder sogar etwas Gas gibt. MG2 baut ein Drehmoment auf und es fließt schon einiges an Strom.
Andere Möglichkeit: Links bremsen, rechts gasgeben. Das ging dann bis 120Nm hoch, man merkt das sogar, wie es ein wenig &quot;ruckelt&quot;. Den Strom habe ich nicht angesehen, muss ich mal noch testen.

Ich habe heute mal die erste Version meines Datensortierprogramm fertiggestellt und ich kann jetzt nette Diagramme erstellen.
Mal ein Beispiel zum Energiefluss zwischen MG1-MG2 auf der Autobahn:

Geschwindigkeit 130km/h (von Drehzahl MG2 abgeleitet)
Drehzahl ICE: 2700 1/min
Drehzahl MG1: -2200 1/min (heretical mode!)
Drehmoment MG1: -24 Nm
Drehmoment MG2: -14 Nm
Drehmoment ICE: 86 Nm
Leistung ICE: 25 kW

mech. Leistung MG2: 6,8 kW MG1:5,5 kW

MG2 ist Generator, MG1 Motor. Der Stromfluss zur Batt war exakt Null.
Also sieht man, dass 1,3 kW auf dem Weg &quot;verlorengehen&quot;(ist natürlich alles nicht besonders genau). Die Differenz setzt sich zusammen aus dem Energiebedarf des Bordnetzes und den el. Verlusten. Man kann also sicher sagen, dass der Wirkungsgrad der Übertragung hoch ist.
Gibt 86% Wirkungsgrad des elektrischen Weges, wenn man mal die vielleicht 400W(wilde Schätzung, aber sicher nicht ganz verkehrt ) für das Bordnetz abzieht.

Die Leistung vom ICE haben wir auch, gute 25kW. Also werden etwas über 20% davon über den elektrischen Weg geschleust.

Damit komme ich auf einen Getriebewirkungsgrad von um die 93%. Interessant, wie gut das zu meinen Höchstgeschwindigkeitsberechnungen passt, die ja einen anderen Weg gehen. Da kamen etwa um die 90% heraus, aber wie gesagt bei deutlich höherer Geschwindkeit.
Gut, dass sich die Zahlen wieder so hindrehen ließen, dass alles zusammenpasst

Also, wenn jetzt noch mal jemand behauptet, dass das System große Nachteile auf der Autobahn hat...

Die übertragene Energiemenge ist recht typisch für den heretical mode, auf der Landstraße sieht es ähnlich aus, geht bestenfalls mal bis 9kW hoch, mehr wird nur selten übertragen. In die andere, eigentlich normale Richtung sieht es ähnlich aus.

mlc schrieb:
Interessante Sache, was meinst du mit &quot;kaum Spielraum nach unten&quot;?


Soll heißen, das man unter Annahme aller unvermeidbaren Verluste (Luftwiderstand, Reifen, Motorkennfeld) schon ziemlich dicht an den Normverbrauch herankommt (und der wird ja sehr genau gemessen), für größere elektrische oder mechanische Verluste bleibt schlicht da einfach nicht mehr viel übrig.


Wenn man mit nicht getretener Bremse an einem Berg steht und dank der MGs weder vorwärts noch rückwärts rollt ist der Getriebewirkungsgrad jedenfalls = 0%

Da wird wohl MG2 als Generator geschaltet?
Dann würde keine Leistung gebraucht und auch keine abgegeben. Ich glaube in so einem Fall kann man keinen Wirkungsgrad feststellen. Dürfte in der Praxis auch eher unbedeutend sein, diesen Zustand hat man ja normalerweise nur ganz kurz.

Als Motor und es fließt Strom aus der Batterie (außer ICE läuft, dann fließt er von MG1 zu 2, das entspricht quasi einer &quot;schleifenden Kupplung&quot;), angeben kann man den aber schon, macht nur keiner, lernt man ja schon so im Physikunterricht: Zahlen die nicht auf die Kurve passen einfach weglassen

gcf schrieb:

Soll heißen, das man unter Annahme aller unvermeidbaren Verluste (Luftwiderstand, Reifen, Motorkennfeld) schon ziemlich dicht an den Normverbrauch herankommt (und der wird ja sehr genau gemessen), für größere elektrische oder mechanische Verluste bleibt schlicht da einfach nicht mehr viel übrig.

Nach meinem Post oben habe ich auch mal in meine Fahrwiderstandkalkulation geschaut und für 130km/h 23kW gefunden. Die Requested Power war um die 25kW wie oben gesagt. Da sieht man wieder, wie viel von der Motorleistung dann auch auf die Straße gebracht wird. Man wundert sich selber schon über die hohen Wirkungsgrade, wahrscheinlich auch, weil andauernd von den gigantischen Verlusten bei leistungsverzweigten Getrieben geredet wird.
Außer bei stark von der &quot;Optimaldrehzahl&quot;(für eine feste Geschwindigkeit) abweichender Drehzahl, da fließt deutlich mehr Strom im System hin und her. Kann man z.B. am Berg sehen, wenn die Leistung hoch sein muss, man aber recht langsam fährt. Dann wird viel Energie von MG1-&gt;MG2 übertragen.
Bei hohen Autobahngeschwindigkeiten ist es genau andersherum, wenn man vom Gas geht:
Die Drehzahl (für weniger Leistung) muss abgesenkt werden, deshalb überträgt das System viel Energie von MG2-&gt;MG1.
Ein riesiges Problem ist das auch nicht, da wie gesagt die Effizienz des elektrischen Weges auch sehr hoch ist.
Ist ein interessantes Problem, einerseits betreibt das Getriebe den ICE immer bei der besten Drehzahl(das Verhältnis Drehzahl/Leistung scheint auch in der Realität quasi konstant zu sein, habe ich in meinem Diagramm gesehen), andererseits steigen die el. Verluste durch die Drehzahlsteuerung an.

Damit kommen wir wieder etwas auf das eigentliche Thema zurück(wer hätte das gedacht...).
Wenn man alles aus dem System herausholen will, muss man einen guten Betriebspunkt finden, und der hängt von der mom.Geschwindigkeit ab. Also, wie gesagt, höhere Drehzahlen bei höheren Autogeschwindigkeiten und entsprechend niedrige Drehzahl bei niedriger Geschwindigkeit.
Einfach bei 2400, (dem besten Punkt nur für den Motor alleine) zu beschleunigen muss nicht der beste Weg sein, da der Motorwirkungsgrad in einem größeren Bereich kaum absinkt. Also kommt es mehr darauf an, wie viel Strom übertragen wird. Das müsste grob eigentlich der Fall sein, wenn die Drehzahl vom MG1 in der Nähe von Null ist(ist noch ein bisschen fraglich, ich denke aber schon, dass es so ist).
Mit dem Flash-PSD-Simulator (im Wiki bei PSD unten verlinkt) kann man sich die Verhältnisse sehr schön ansehen.

Hallo ihr beiden...

na jetzt hat der Tobi im gcf nen würdigen Diskussionspartner gefunden

Ich kann derzeit zur laufenden Diskussion nur ein Wort beitragen...

Bahnhof!?

mlc schrieb:
Interessante Sache, was meinst du mit &quot;kaum Spielraum nach unten&quot;?

Wenn man mit nicht getretener Bremse an einem Berg steht und dank der MGs weder vorwärts noch rückwärts rollt ist der Getriebewirkungsgrad jedenfalls = 0%

Da wird wohl MG2 als Generator geschaltet?
Dann würde keine Leistung gebraucht und auch keine abgegeben. Ich glaube in so einem Fall kann man keinen Wirkungsgrad feststellen. Dürfte in der Praxis auch eher unbedeutend sein, diesen Zustand hat man ja normalerweise nur ganz kurz.

mlc, du vergisst, dass ein Elektromotor auch Leistung braucht, wenn er nicht dreht, aber Drehmoment liefern soll.<br><br>Posting ge&auml;ndert von: slowandi, am: 17/06/2007 12:37

MezzoL schrieb:
Hallo ihr beiden...

na jetzt hat der Tobi im gcf nen würdigen Diskussionspartner gefunden

Ich kann derzeit zur laufenden Diskussion nur ein Wort beitragen...

Bahnhof!?

gcf, was macht du eigentlich beruflich so?

Na, aber das ist doch noch Kindergarten, da gibts noch Schlimmeres... . Verständlich ist es aber schon einigermaßen, oder? Die Messdiagramme stelle ich dann auch mal hier rein, um für noch mehr Verwirrung zu sorgen...

Also, wenn jetzt noch mal jemand behauptet, dass das System große Nachteile auf der Autobahn hat...

@tobistenzel:

Ja, behaupte ich immer noch, allerdings nicht generell auf der Autobahn, sondern ab Tempo 100 !
Deine Messungen in Ehren, aber die Praxis zeigt nun mal, dass der Wirkungsgrad des Gesamtsystems ab Tempo 100 hinter konventionellen Otto- und Dieselautos zurückbleibt. Und das, obwohl viele Prii mit sehr gutem cw-Wert, fast bis zum Platzen aufgeblasenen Reifen, ohne Heizung bzw. ohne Klimaanlage unterwegs sind , was den Wirkungsgradunterschied noch etwas abmildert.
Ich denke, dass die meisten das auch so sehen.
Die Frage ist nun, wie erklären sich die Experten das ?