Priusfreunde.de

Hallo Matze,

Beim P3 (um den geht es doch) wurde die Drehzahl des MG2 auf um die 13.000 u/min erhöht.. beim P2 ud P1 sind das "nur" 6000.

Das, was man im allgemeinen pfeifen hört, sind die Induktivitäten.. Durch die Stromänderung in den Leitern ändern die Bleche ganz leicht ihre Form.. und das tun sie mit der Schaltfrequenz der Schalter... ist vergleichbar mit den Trafobrummen, was man von herkömmlichen netztrafos kennt.. die Brummen übrigends mit 100Hz

So, jetzt gehts ein bisserl in die Grundlagen der Leistugnselektronik

Wenn du eine starre Spannung (also das Netz) in eine andere Starre Spannung umwandeln willst, musst du da mit einer mehr oder weniger geschickten Anordnung von Schaltern so schalten, das aus der hohen Spannung eine niedrige wird, oder umgekehrt.

Ganz einfach das Netz kurzschließen kannst du nicht, da würde zu vil Strom fließen... die Schalter (also Mosfets oder IGBTs) lassen sich auch nicht wirklich gut in Linearbetrieb betreiben... entweder ganz niederohmig, oder ganz Hochohmig..

Um jetzt trotzdem schalten zu können brauchst du Drosseln - die ermöglichen es dir, eine Spannung kurzzuschließen, ohne das der Strom gleich ins unendliche ansteigt... Beim prius sind diese Drosseln nicht im Bordumrichter, sondern sind einfach Bestandteil des Motors

Wenn man den Umrichter jetzt vom Motor abklemmt, und als Batterieladegerät benutzen will, dann braucht man andere drosseln, da man ja schlecht die im Motor benutzen kann.. sonst bewegt sich die Kiste am Ende noch

Wie viel Volt die Schalter genau können, kann ich dir nicht sagen... Bei Drehstrombrücken reichen aber die 600V-Schalter im allgemeinen nicht mehr aus.. da nimmt man dann die 1200V-Schalter...

Toyota hat aber seine eigenen... die sind wahrscheinlich ziemlich stark auf genau den Einsatzzweck optimiert... man KÖNNTE das natürlich von Anfang an anders machen... weiß ich aber nicht, ob die das gemacht haben...

Ich bin beim Einsetzen der vorhandenen Elektronik durchaus deiner Meinung, nur denke ich, das der Aufwand, eine dynamische Verkabelung - entweder E-motor, oder Ladegerät - nicht so trivial ist.. man muss den Motor ja im "LadegerätModus" irgendwie trennen... und da graust es mir doch ein wenig vor.. ist ja kein kleiner Motor mit ein paar Watt, sondern 60kW.. da brauchsts dann schon richtig dicke kontakte und all das.. schau dir mal die Kabeldicken im aktuellen prius an... was da an den motor geht ist fast Fingerdick.. bei mir zumindest.. beim P2 könnte es dünner geworden sein

nis für ungut... mal schaun, was 2012 so auf den markt ist..

ciao

Florian

florians schrieb:
Hallo Matze,

Beim P3 (um den geht es doch) wurde die Drehzahl des MG2 auf um die 13.000 u/min erhöht.. beim P2 ud P1 sind das "nur" 6000.

Ok, Denkfehler bzw. Wissenslücke von mir...

Das, was man im allgemeinen pfeifen hört, sind die Induktivitäten.. Durch die Stromänderung in den Leitern ändern die Bleche ganz leicht ihre Form.. und das tun sie mit der Schaltfrequenz der Schalter... ist vergleichbar mit den Trafobrummen, was man von herkömmlichen netztrafos kennt.. die Brummen übrigends mit 100Hz


Magnetostriktion.

So, jetzt gehts ein bisserl in die Grundlagen der Leistugnselektronik

Wenn du eine starre Spannung (also das Netz) in eine andere Starre Spannung umwandeln willst, musst du da mit einer mehr oder weniger geschickten Anordnung von Schaltern so schalten, das aus der hohen Spannung eine niedrige wird, oder umgekehrt.


Hm.. mit Schaltern allein? Fehlt da nicht noch ein Übertrager, Fluß- oder Sperrwandler, oder wenn keine galvanische Trennung nötig wenigstens ne Induktivität?


Ganz einfach das Netz kurzschließen kannst du nicht, da würde zu vil Strom fließen... die Schalter (also Mosfets oder IGBTs) lassen sich auch nicht wirklich gut in Linearbetrieb betreiben... entweder ganz niederohmig, oder ganz Hochohmig..


Schalter... der Name sagts...

Um jetzt trotzdem schalten zu können brauchst du Drosseln - die ermöglichen es dir, eine Spannung kurzzuschließen, ohne das der Strom gleich ins unendliche ansteigt... Beim prius sind diese Drosseln nicht im Bordumrichter, sondern sind einfach Bestandteil des Motors


"Bei Induktivitäten die Ströme sich verspäten".... Ok, kapiert.


Wie viel Volt die Schalter genau können, kann ich dir nicht sagen... Bei Drehstrombrücken reichen aber die 600V-Schalter im allgemeinen nicht mehr aus.. da nimmt man dann die 1200V-Schalter...


Einverstanden.

Ich bin beim Einsetzen der vorhandenen Elektronik durchaus deiner Meinung, nur denke ich, das der Aufwand, eine dynamische Verkabelung - entweder E-motor, oder Ladegerät - nicht so trivial ist.. man muss den Motor ja im "LadegerätModus" irgendwie trennen... und da graust es mir doch ein wenig vor.. ist ja kein kleiner Motor mit ein paar Watt, sondern 60kW.. da brauchsts dann schon richtig dicke kontakte und all das.. schau dir mal die Kabeldicken im aktuellen prius an... was da an den motor geht ist fast Fingerdick.. bei mir zumindest.. beim P2 könnte es dünner geworden sein


Muss ja nicht mechanisch umverkabelt werden. Und gesteckt werden muss ja sowieso, oder zieht man im Plugin dann ein Kabel hinterm Auto her?

Aber jetzt verstehe ich auch, was du mit "Motor recht dich an den Leistungshalbleitern" gemeint hast.
Klar, jeder Schalt-Transistor der da zusätzlich reingeschaltet wird hat wieder Verluste...

nis für ungut... mal schaun, was 2012 so auf den markt ist..

ciao

Florian

Ja, zumal die (Toyota-) Ingenieure ja auch nicht auf der Brotsuppe angeschwommen kamen und schon wissen werden was sie tun. Hoffe ich mal.

Eigentlich gings mir ja auch nur darum, dass es dem "Ladeteil" ja egal sein müsste, ob er mit Gleich- oder Wechselspannung versorgt wird. Es werden da ja keine Thyristoren eingesetzt, die auf einen Nulldurchgang angewiesen sind, oder?
Einem Schaltnetzteil ist es jedenfalls egal..

Gruß

Matthias

Die Leistungselektronik besteht eigentlich nur aus elektronischen Schaltern.- Diese sind entweder zwiemlich hochohmig im ausgeschalteten Zustand oder ziemlich niederohmig im eingeschaltetem Zustand.

In beiden Zuständen treten praktisch kaum Verlustleistungen auf. Interessant wird es beim Umschalten. Dieser Vorgang durchläuft ja den ganzen Bereich zwischen hoch- und niederohmig. Und dabei kommt es natürlich zu ordentlich Verlustleistungen. Daher ist es wichtig den Schaltvorgang so kurz wie möglich zu gestalten. Man spricht von steilen Schaltflanken.

Würde man da eine handelsübliche 50Hz Sinuswelle verwenden, würde die Verlustleistung um ein vielfaches ansteigen und bei fehlender Kühlung der Inverter mal kurz aufleuchten bevor er in den Transistorhimmel aufsteigt

Schaltnetzteile sind heutzutage so klein geworden, dass man auch große Leistungen in sehr kompakten Gehäusen unterbringen kann. Der Inverter des Prius macht es eindrucksvoll vor.

Auf jeden Fall wird der Plugin-Prius ein eigenes Netzladegerät bekommen. Schon allein die weltweit unterschiedlichen Netzspannungen machen ein separates Ladegerät erforderlich.

Ob es nun mit einfachem Wechsel- oder dreiphasigem Drehstrom betrieben wird ist völlig bedeutungslos. Drehstrom wird nur dann interessant, wenn die Leistungsaufnahme des Gerätes über 3 Kilowatt liegen soll. Dann nämlich macht die normale Wechselstromsteckdose schlapp.

Da Drehstromsteckdosen im privaten Bereich eher selten vorkommen wird wohl zu erwarten sein, dass eine normaler Haushalt-Anschluss ausreicht.

Viel spannender wird die Frage, ob es einmal herstellerübergreifende genormte Stromanschlüsse für Elektrofahrzeuge geben wird.

Auf jeden Fall würde ich jetzt noch nicht den Elektriker bestellen, um für den Prius einen Drehstromanschluss in den Hof oder Garten legen zu lassen.

Gruß Holger

P.S. Ich habe in meiner Mietswohnung Drehstrom anliegen, aber keine Steckdose in Parkplatznähe.

Holger schrieb:

Viel spannender wird die Frage, ob es einmal herstellerübergreifende genormte Stromanschlüsse für Elektrofahrzeuge geben wird.



Ja wird es geben. Genauergesagt ist da bereits eine Arbeitsgruppe, an der zahlreiche Hersteller vertreten sind, bereits dran oder sogar schon fertig.

Die erste Stromtankstelle in Berlin funktioniert schon so.

Wenn man die Wikipedia bemüht und nach "Stromtankstelle" sucht wird man schnell fündig.

Dort scheinen Wechsel- und Drehstrom vertreten zu sein, spezielle Stecker gibt es anscheinend (noch) nicht.

Für Wechselstrom gibt es ja schon lange den Campingplatz-Stecker.

Grundsätzlich gilt: Aus keinem Energienetz der Welt kommt Strom in einer Form, welcher der Batterie direkt zugeführt werden kann. Es ist immer ein Ladegerät erforderlich. Beim heutigen Stand der Technik können diese Ladegeräte so ausgelegt werden, dass sie mit allen Stromsystemen zurecht kommen.

Gruß Holger

Die bisherigen Stecker bei Elektrofahrzeugen (Fahrräder/Roller etc.) sind laut Katalogen und Bildern entweder normal Wechselstrom oder der übliche Drehstromstecker, auch bei ausländischen Produkten. Ladegerät und Stecker werden da den nationalen Normen angepaßt. Wechselstrom/1-phasig lädt halt langsamer als Drehstrom/3-phasig.

Wenn man nun für Elektrofahrzeuge spezielle Standards für Stromtankstellen vorgeben will, kann dies nach meiner Meinung nur diese Gründe haben:

Technische: Die Fahrzeuge sollen mit ihrem Akku als Puffer für das Netz dienen, um u.a. Stromschwankungen durch Lastwechsel/Solar/Wind aufzufangen. Dazu muß man Stromauf- und entnahme steuern und die Akkus nach Ladezustand prüfen können. Deshalb braucht man eine Schnittstelle zur Ladesteuerung des Fahrzeugs und entsprechend auch Zusatzanschluß im Stecker.

Kommerzielle: Man will den Fahrzeugnutzer an gewisse Stromnetze binden und schafft proprietäre Schnittstellen (Monopolbildung und -bindung). Toyota hat ja wohl zwecks Aufbau eines europaweiten Stromtankstellennetzes mit der französichen EDF kooperiert, da die anderen wie RWE nicht wollten. Dafür üben diese jetzt wohl mit den "deutschen" Herstellern...

Politische: Man könnte vielleicht die Fahrzeuge durch Spezialstecker an Stromtankstellen binden wollen und das "Tanken" am heimischen Stromnetz verhindern wollen. Damit könnte man dann eine Art Mineralöl- oder Fahrstromsteuer erheben. Der heutige Dieselfahrer könnte ja auch Heizöl aus seinem Keller tanken, dies ist aber durch die Einfärbung sehr schnell als Steuerhinterziehung kontrollier- und ahndbar. Strom einfärben ist schlecht...

Eine europaweite Normung dauert aber mehrere Jahre...

Strom für 100km würde man an einer Schuko-Dose dann in 3 Stunden tanken können, man kann sich aber sicher auch eine mit 25A abgesicherte Dose setzen, mit 3*25A Drehstrom wäre man wohl in weniger als 45min wieder flott...

Zu beachten ist natürlich, das man neben dem Aufladen des Akkus vielleicht noch kochen möchte oder Waschmaschine und Spülmaschinen laufen hat - die 63 A pro Phase sollte man nicht überschreiten, ein Schnell-Ladegerät müßte also auch eine (ggf. einstellbare) Leistungsbegrenzung haben.

Auch wird es sicher Einschränkungen bei der Lebensdauer geben.

RWE stellt „Tankstelle der Zukunft“ vor

Heute war ich im Sony-Center zur road-show. Zur Zeit werden die „Tankstellen“ (so auch am Sony-Center mit 2 Parkplätzen) mit dem 5-poligen Drehstromsteckdosen ausgerüstet. Der 7-polige Stecker wurde vorgestellt, scheint aber noch Zukunft zu sein. Beim ADAC konnte man den "Adapter" für die Schuko-Steckdose für den Heimanwender sehen.

Auch wenn viel Werbung vom ADAC, Siemens und "Fahren mit einem Elektroauto" um den Stand angesiedelt war, wer möchte, kann viele Infos bekommen. Es lohnt sich, die Tour zu besuchen. So langsam nimmt die Sache fahrt auf. Es fehlt nur noch ein breites Angebot an Elekro-Fahrzeugen, wie in einem Jahr von Toyota.

Offensichtlich arbeiten RWE und Vattenfall in Berlin zum Nutzen der Elektro-Mobilität zu sammen.

RWE
Vattenfall

Ich finde das Getue mit den Steckern recht armselig.

Da wird wiedermal der zweite Schritt vor dem ersten gemacht.

Wir haben doch genormte und geeignete Steckverbindungen. Warum also das Fahrad neu erfinden? Soll das Fahrzeug mit der Ladestation Datenkontakt aufbauen, so ginge das auch über Bluetooth, WLAN oder Transponder. Ebenso wäre eine Datenübertragung direkt über die Stromleitung möglich.

Das eine Stromtankstelle bereits Gleichstrom in der passenden Spannungsebene zur Verfügung stellt glaube ich nicht. Dazu wäre ein recht teures Multifunktionsladegerät in jeder Zapfstelle nötig.

Aber auch dafür gibt es Terko Stecker bis 250V und 16A.


Also was wollen die noch?

Wenn einer einen neuen Stecker erfindet bevor die Stromtankstellen errichtet werden hat er eine Chance, sich das Monopol auf Stromtankstellenstecker zu sichern.

Kein Mensch braucht es, aber einer verdient gut daran. die finanzierung ist auch schon geregelt: Die dummen Strom-Fahrer werden den Stecker kaufen und bezahlen müssen.

Doch brauchen wir uns nicht grämen. Noch gibt es kein Netz von Stromtankstellen und das Steckerproblem ist ein Nochnichtproblem.

Ich werde aber garantiert meine Stellplatzsteckdose nicht umbauen. Und Stromtankstellen die keinen Adapter für die herkömmlichen Stecker beten werden wahrscheinlich schlecht besucht werden.