Rekkeviddeforlenger

Den AC Propulsion genset trailer , bygget for AC Tzero sportsbil prototype, en trailer med tank, Honda motorsykkel motor, generator

Som et utvalg forlenger (Engl. Rekkeviddeforlenger ), flere enheter i et elektrisk kjøretøy refererer til utvalget av økningen av kjøretøyet. De mest brukte rekkeviddeutvidere er forbrenningsmotorer som driver en generator , som igjen forsyner akkumulatoren (batteriet) og den elektriske motoren med strøm. Ekstra batterier, som for eksempel bæres som en batteritilhenger, er sjeldnere. Like uvanlig, men i tilbudet z. B. på takstativet, er brenselceller som drives med hydrogen eller metanol som i drivstoffcellekjøretøyer , hvor bruken er begrenset av mangel på fyllestasjoner.

Problem

På grunn av den begrensede batterikapasiteten når elektriske kjøretøyer vanligvis ikke så lang rekkevidde som kjøretøy med forbrenningsmotor (en Tesla Model S, for eksempel, dekker maksimalt 500 km; fra og med 2016). Når det gjelder en elbil, er problemet at kjøretøyet bare er klart til bruk igjen etter lengre ladetid (ved hurtigladestasjoner er 80% lading vanligvis mulig på ca. 30 minutter, på mindre tilkoblede stasjoner, flere timer er noen ganger nødvendig, sammenlignet med raskere drivstoffprosess på 3–5 minutter for konvensjonelle biler). En rekkeviddeutvider forlenger tiden kjøretøyet kan brukes kontinuerlig (dvs. tiden mellom lading eller påfyllingssyklus) og dermed rekkevidden. I tillegg kan en forbrenningsrekkevidde fylles raskt på vanlig bensinstasjon.

Rekkeviddeutvidere er altså en motgift mot det som kalles rekkeviddeangst , og sjåførens frykt for at rekkevidden til kjøretøyet hans kanskje ikke er tilstrekkelig.

klassifisering

Bruk av et forbrenningsmotorgeneratorsystem som rekkeviddeutvidere fører til en seriell hybriddrift . I denne konstellasjonen brukes den mekaniske energien til forbrenningsmotoren ikke direkte, men først omgjort til elektrisk og deretter til mekanisk energi. Dette resulterer i tap av effektivitet, men forbrenningsmotoren kan betjenes ved sitt optimale driftspunkt, og en girkasse er ikke nødvendig. Det samme gjelder bruk av brenselcelle.

I tilfelle av et kjøretøy med parallell hybriddrift, gir forbrenningsmotoren også fremdrift; denne strukturen er vanligvis ikke referert til som "elektrisk stasjon med rekkeviddeutvidelse", men snarere som en hybriddrift. Et hybridsystem er det kraftdelte hybridsystemet som kan fungere både som en seriell hybrid og mekanisk koble forbrenningsmotoren for fremdrift. Hvis kjøretøyet er en plug-in hybrid , kan batteriet også lades via strømnettet. Ellers genereres all energien som brukes til stasjonen av forbrenningsmotoren - den elektriske motoren og batteriet fungerer bare som et buffersystem (f.eks. For regenerativ bremsing). Utslippsfri drift er da ikke mulig, og systemene blir referert til som hybridstasjoner, men ikke som rekkeviddeutvidere.

Kjøretøy med rekkeviddeutvidelse

Nåværende seriekjøretøyer

Foreløpig (fra og med 2021) har ingen bilprodusenter i Europa kjøretøy med rekkeviddeutvidere i sitt produktspekter, bare Ford fra kommersielle kjøretøydivisjonen tilbyr Transit eller Tourneo Custom som PHEV med rekkeviddeutvidelse. I Kina er det imidlertid Li Xiang One og Voyah Free .

Liten serie

Selskapet Gumpert Aiways automobil vil gi den RG Nathalie fra 2021 , som er utstyrt med en metanol brenselcelle .

Tidligere produksjonsbiler

Den BMW i3 var en av de første elektriske biler for å være valgfritt tilgjengelige med en rekke ekstender. En to-sylindret in-line motor brukes som sådan. Samme motor har blitt brukt i en kraftigere versjon siden 2012 i scootere BMW C 650 GT og BMW C 600 Sport. Om nødvendig lader rekkeviddeutvideren akkumulatoren via en generator, og utvider rekkevidden med rundt 120–150 km med 9 liters tank. Range extender kan startes manuelt, eller den starter automatisk når akkumulatorens ladningsnivå har falt under en viss terskel. Systemet tjener til å utvide rekkevidden og opprettholde mobilitet. Systemet er eksplisitt ikke ment som erstatning for lading av batteriet på en ladestasjon , og brukes bare til å opprettholde ladningen. Områdeforlengeren er ekstrautstyr og er med 28 kW betydelig mindre kraftig enn 125 kW til elmotoren (modellserien fra 2013).

Den Opel Ampera , identisk i konstruksjon til Chevrolet Volt , er delvis referert til som en elektrisk bil med en rekke ekstender, dels som en plug-in hybrid . Den kan kjøres opp til toppfart i ren elektrisk modus, men har en svært begrenset rekkevidde på opptil ca. 60 km. Den firesylindrede bensinmotoren med 1,4 l slagvolum gir valgfritt elektrisk kraft for kjøring og batterilading (seriell drift), ved høyere hastigheter er den mekanisk koblet til drivverket når rekkeviddeutvideren er aktivert (parallelldrift). Detaljer er beskrevet under Voltec-stasjon .

Kunngjøringer

Mazda planlegger å tilby MX-30 med en roterende motorutvidelsesforlenger i første halvdel av 2022 .

Prototyper

  • Det østerrikske selskapet Obrist [1] har utstyrt en Tesla Model 3 med en rekkeviddeutvidelse. Det originale 50 kWh-batteriet ble erstattet av et mindre med 17,3 kWh, som lades via en to-sylindret bensinmotor med 40 kW og en liters slagvolum.
Ensylindret - motor med generatoren swissauto som et område ekstender for en hybrid kjøretøy; presentert på IAA 2011
  • Den leverandør til bilindustrien KSPG driver en range extender for elbiler utviklet i fellesskap med FEV GmbH i prøvedrift. Testkjøretøyet er basert på en FIAT 500. For å oppnå minst mulig støy og vibrasjoner, brukes vibrasjonskompensasjon. Enheten består av en to-sylindret bensinmotor i et V-arrangement; alle komponenter er ferdigmontert som en klar-til-å installere modul, med unntak av drivstofftanken og radiatoren.
  • Den FEV (et utviklingsselskap i Aachen) bygger i sin FIAT-500-basert elbil prototype siden 2008 en range extender modul, 20  kW kan generere elektrisk kraft og dermed under kjøring utvider rekkevidden, men med redusert hastighet. En Wankel-motor brukes av akustiske og installasjonsspesifikke grunner .
  • I Jaguar C-X75-studien fra 2010 brukes mikrogasturbiner bak på kjøretøyet for å generere elektrisitet.
  • Selv Audi fortsatte i 2012 kunngjorde A1 e-Tron til en Wankel-motor som rekkevidde. Imidlertid har lanseringen blitt utsatt på ubestemt tid.
  • MAHLE Powertrain har utviklet en kompakt, fleksibel og samtidig kostnadsoptimalisert rekkeviddeutvidelse, som har en maksimal effekt på opptil 30 kW. Dette er allerede installert i et Audi A1 demonstrasjonsbil.

Kjør erstatningskonsepter i stedet for å utvide rekkevidden

  • I Opel Twin- prototypen (1992) kunne hele den elektriske drivmodulen byttes ut mot en konvensjonell drivmodul med forbrenningsmotor.
  • Mindset AG forfulgte et annet konsept om ikke alltid å måtte transportere forbrenningsmotoren for å utvide rekkevidden , noe som ønsket å gjøre forbrenningsmotoren enkel å fjerne. Imidlertid ble utviklingen i stor grad stoppet i 2009.

Konsepter for elektriske drivenheter med lang rekkevidde som ikke krever forbrenningsmotor

  • Bedriften Better Place hadde som mål å utvikle en utvekslingsinfrastruktur for akkumulatorer som starter i Israel og Danmark. For dette formålet har Renault utviklet og markedsført noen biler opp til serieproduksjon. I mai 2013 begjærte selskapet imidlertid konkurs i Israel for å iverksette en ordnet avvikling etter at tidligere finansieringssamtaler hadde mislyktes.
  • En relativt lang rekkevidde takket være et stort trekkbatteri om bord i bilen og hurtigladestasjoner på ladestasjoner , spesielt på hovedtrafikkveiene, bør redusere distribusjonsscenariene og behovet for en rekkeviddeutvidere.

litteratur

  • Kapittel 1.2. Rekkeviddeforlenger. I: Helmut Tschöke (red.): Elektrifiseringen av drivverket. Springer Vieweg, Wiesbaden 2015, ISBN 978-3-658-04643-9 , s. 9-17

Individuelle bevis

  1. ↑ Cora Werwitzke: utvidelse av drivstoffceller til Nissan e-NV200. I: electrive.net. 24. august 2017. Hentet 2. mars 2019 .
  2. ↑ Christian Becker: Ford Tourneo PHEV: Hvordan kjører e-bussen med rekkevidde? 28. september 2019, åpnet 19. juli 2021 .
  3. ^ Roland Matthé, Ulrich Eberle: Voltec-systemet - Energilagring og elektrisk fremdrift: Abstrakt. I: Litiumionbatterier: Fremskritt og applikasjoner. 9. januar 2014, s. 151–176 , åpnet 2. mars 2019 .
  4. ↑ Mazda MX-30 fra 2022 også med Wankel REX. Hentet 24. april 2021 .
  5. ↑ Denne Tesla Model 3 kjører på bensin. Hentet 1. mai 2021 .
  6. ↑ Metall magasin , september 2013 utgaven.
  7. ↑ Utvikling av elbil: plug-in med og uten rekkeviddeutvidelse. (pdf, 943 kB) I: FEV-Spectrum 39 desember 2008, s. 3 , åpnet 2. mars 2019 .
  8. ↑ Tom Grünweg: Audi A1 E-Tron: Fickleness in the electric car. I: Spiegel Online . 11. november 2010, åpnet 2. mars 2019 .
  9. ↑ Richard Backhaus: Mahle setter prototype for rekkeviddeutvidere på veien. I: ATZ online. 21. juni 2012, arkivert fra originalen 24. juni 2012 ; åpnet 2. mars 2019 .
  10. ↑ Mahle Range Extender. I: MAHLE.com. Arkivert fra originalen 28. januar 2013 ; åpnet 2. mars 2019 .
  11. ^ Mahle Range Extender Vehicle. I: MAHLE-Powertrain.com. Arkivert fra originalen 13. oktober 2013 ; åpnet 2. mars 2019 (om hybridbilambisjonene dine).
  12. ↑ Halvårsrapport 2009. (pdf) (Ikke lenger tilgjengelig online.) Spirt Avert AG , 22. september 2009, tidligere i originalen ; åpnet 2. mars 2019 (særlig s. 8, kapittel “Fortsettelse”).  ( Siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i nettarkiver )@1@ 2Mal: Dead Link / www.spirtavert.com
  13. ↑ Ueli Kneubühler: Økonomiske vanskeligheter: maktkamp rister tankesett. I: Zisch Neue Luzerner Zeitung online . 16. februar 2010; arkivert fra originalen 21. februar 2010 ; åpnet 10. mai 2015 .
  14. ↑ Elbiler: Mindset skriver dype røde tall. (Ikke lenger tilgjengelig online.) I: Luzerner Zeitung. 1. april 2010, tidligere i originalen ; åpnet 2. mars 2019 .  ( Siden er ikke lenger tilgjengelig , søk i nettarkiver )@1@ 2Mal: Dead Link / www.zisch.ch