Wenn man allein auf ‚großer Tour‘ ist und über 500km am Tag mit Tempomat 140km/h unterwegs ist und zweimal am Supercharger halt machen muss, dann frage ich mich, wie man am ‚spritsparendsten‘ unterwegs ist. Beim ICE Auto mit Schaltung ist das das Sägezahlfahren. D.h. man beschleunigt im höchsten Gang mit 80-85% Gaspedalstellung den Wagen auf 150-160km/h und lässt ihn dann bis 120km/h rollen. Dann beschleunigt man wieder, usw. Sinn dieser Übung ist es, im Motorkennfeld beim Gasgeben im idealen Wirkungsgradberech des Motorkennfeldes zu sein oder sich eben in der Schubabschaltung zu befinden. Im Diagramm bedeutet das, dass man nicht konstant bei 0.4 im gelben Bereich sondern immer nur bei 0.8 im grünen Berech fährt.
Quelle: www.motor-talk.de
Wenig Verkehr vorausgesetzt und konsequent eingesetzt, kann man so bis zu 1 Liter/100 km einsparen (10-20%).
Doch wie fährt man das Tesla Model S energie-optimal?
Ich habe z.B. gelesen, dass man den Wagen mit dem Timer so aufladen soll, dass der Ladevorgang möglichst kurz vor dem Beginn der Fahrt zu Ende sein soll. Eine volle Batterie entlädt sich wohl stärker, als eine weniger geladene.
Eine Ladung mit geringer Leistung (1ph-230V-16A-3,7kW) soll mit mehr Verlusten behaftet sein, als eine Ladung mit 11kW oder gar 22kW. Dass will mir nicht ganz einleuchten, da höhere Ströme die Verlustleistung im Quadrat ansteigen lassen. Verlustleistung P = I**2 * U
Selbstverständlich ist, dass eine geringere Durchschnittsgeschwindigkeit den Energieverbrauch senkt. Darum geht es mir aber nicht. Macht Sägezahnfahren Sinn? Unmittelbar einleuchtend ist, dass ein ständiger Wechsel von Entladen und Rekuperation Unsinn ist. Denn hier geht der Ladewirkungsgrad der Batterie sofort verloren.
Doch wie sieht es mit dem Asynchronmotor aus? Ist sein Wirkungsgrad bei höheren Leistungen besser? Könnte ein 80kW-0kW-80kW-0kW Fahren Sinn ergeben? Also so Fahren, dass man nicht in den ‚grünen‘ Bereich kommt? Oder gilt hier wieder einmal, dass die Verlustleistung (s.o.) im gesamten System mit steigenden Stromstärken ansteigt und wir im Gesamtsystem mit den Wandlern Wirkungsgrad verlieren? und vor allem, was die Batterie mit so einem ständigen Lastwechsel?
Instinktiv habe ich mich beim Tesla dazu entschieden, grundsätzlich mit Tempomat zu fahren, was ich im ICE nicht unbedingt mache. Hier nutze ich ab und an den Sägezahl aus. Doch ich würde das auch gerne theoretisch untermauern. Ideen?
ein paar Erkenntnisse aus der Diskussion zum Laden gibt es bereits. Model S ist als Stromkreis doch etwas komplizierter als P = I²R. Energie geht beim Laden hauptsächlich durch Verbrauch wie Pumpen und Bordelektronik verloren. Laden mit mehr Leistung bedeutet hier vor allem kürzer Laden = kürzere Zeit in der die Verbraucher laufen.
Das Laden vor dem Abfahren bringt die Batterie auf Betriebstemperatur, wodurch man den Energieverbrauch für’s Aufheizen unterwegs reduziert. Das ist aber eine Maßnahme zur Erhöhung der Reichweite, nicht zur Effizienzsteigerung (=Gesamt-Energieverbrauch). Letzteres wäre eher, im Range Modus zu fahren.
Zum Sägezahn sagt mir die Intuition, dass der halt der gnadenlosen Ineffizienz eines überdimensionierten Verbrenners geschuldet ist. Der Asynchron-Motor hat fast überall einen gleichbleibend hohen Wirkungsgrad. Daher wird Model S am effizientesten mit konstanter Geschwindigkeit bewegt. Eberhard, unser Effizienz- und Reichweitenmeister, kann dir sicher im Detail noch Tipps geben.
ja schon richtig, jedes bremsen, rekuperieren kostet energie eben as o zu schelles fahren.
Also tempomat ist immer bersser also ohne. Außer, jetzt kommt der tipp, auf AB’s mit viel bergauf bergab, dann ist es efizienter den tempomat bei der bergab fahrt auszuschalten und in den leerlauf zu wechsel sobald er mit der reku beginnen möchte weil der berg zu steil wird. Dann einfach rollen lassen bis speed wieder erreicht ist und man den tempomat wieder aktivieren kann.
Hintergrund ist das bei der reku immer ca. 40% verloren gehen und im leerlauf eher weniger, abhängig von der geschwindigkeit.
Ansonsten ist jeder windschatten besser als keiner, zu not auch nen porsche cayenne nehmen wenn kein fernbus da ist.
Ich veranschauliche mir das immer so: Ich lade hauptsächlich elektrische Energie. Aber wenn der Akku voll ist, nehme ich zusätzlich noch ein bisschen thermische Energie mit vom Charger. Das bringt noch ein kleine bisschen mehr Reichweite…
Und unterm Strich steigert das nicht nur die Reichweite, sondern auch die Effizienz. Schließlich entweicht die thermische Energie so oder so in die Umwelt – aber wenn ich gleich nach dem Laden los fahre, habe ich wenigstens noch was davon!
Zusätzlich denke ich, dass es ja einen Kapazitätsverlust durchs ‚Rumstehen‘ gibt. Und meine Vermutung ist, dass dieser Verlust um so größer ist, je voller die Batterie ist. Und wenn ich weniger lange mit voller Ladung rumstehe, werde ich weniger verlieren.
Wie sind die Eckdaten des Motors, zu dem das Diagramm gehört?
Ist das ein handelsüblicher Käfigläufer von der Stange für 50 Hz?
100 NM und 6000 U/min sind etwa 63 kW. Demnach sind dann 50 NM und 3000 U/min gute 15 kW.
Und der Motor ausm Model S ist ja dann doch noch etwas spezieller. Z.B. eisenloser Rotor aus Kupfer (ist der Stator eig. auch eisenlos?), was Wirbelstromverluste senkt und den Wirkungsgrad nochmal nach oben drückt.
Fakt ist jedenfalls: Was Spass macht, macht Verluste (hoher Strom) . Hohe Drehzahl ist da wegen geringer Wirbelstromverluste nicht ganz so wild. Allerdings ist hohe Drehzahl = schnell = hoher Luftwiderstand = hohe Verluste. Alles ka… äh suboptimal.
und der Rotor ist aus CU => höherer Schmelzpunkt und zusätzlich auch noch gekühlt, wobei derzeit unklar ob mit Wasser. In den gestrippten Modellen kann man eine Leitung von Rotor zum Getriebe sehen, könnte natürlich auch ein Fake für den Wettbewerb sein. Aber gekühlt wird der Rotor durch Flüssigkeit, dass steht fest.
Höchst interessant! Das kannte ich noch nicht. Aber ok. Wenn man bedenkt, was da für Ströme induziert werden, wenn in der Statorwicklung schon >1000 A fließen…Induktionsofen.
Könnte ich mir eigentlich nur vorstellen, dass die Motorwelle ein Rohr ist und von einem Ende zum anderen mit ein paar Kanälen durch den Rotor gespült wird. Oder wie kann man sonst noch Flüssigkeit durch ein Teil bekommen, was mit >12.000 U/min dreht?
Beim Tesla S ist nur das casing gekühlt. Rotorkühlung ist sehr aufwendig und wird deshalb nicht angewandt. Siehe auch hier: teslamotorsclub.com/showthre … view/page4
nope, der Rotor wird/wurde gekühlt, hat mich auch überrascht ist/war aber so.
Mindestens bei einem der ersten Sigs war das so. Könnte natürlich später geändert worden sein.
Die Leitung zum Getriebe im gestrippten Model könnte ein Fake sein, die Kühlung der Rotorwelle als solche aber nicht.
. Hohe Drehzahl ist da wegen geringer Wirbelstromverluste nicht ganz so wild. Allerdings ist hohe Drehzahl = schnell = hoher Luftwiderstand = hohe Verluste. Alles ka… äh suboptimal.
