Am 25.04.2017 um 21:02 schrieb Michael S.:
> Am 25.04.2017 um 19:54 schrieb Ralf Koenig:
>> Am 25.04.2017 um 18:34 schrieb Michael S:
>
>>> Ich entwickle Elektronik in der Leistungsklasse auch im
>>> automotive-Bereich und weiß, was sowas kostet, insbesondere in geringen
>>> Stückzahlen.
>>
>> Ich denke mir immer: das Zeug muss doch schon da sein.
>> Aus großen USVs, aus großen Kommunikationsanlagen, aus der
>> Bahntechnik, aus Industrieanlagen.
>
> Industrietechnik ist sehr teuer, weil auch die keine riesen Stückzahlen
> machen.
Wenn Google/FaceBook es schafft, dicke Rechenzentren aus zehntausenden
von Rechnern zu bauen, dann gibt es da effiziente Servernetzteile, die
man mindestens mal stationär nehmen kann.
Auch aus der Solar-Technik muss es an sich billige und effiziente
Leistungselektronik geben.
> Bei Deinen Beispielen spielt auch Gewicht und Platzbedarf nicht
> so die Rolle.
Ok, dann mobile Anwendungen: nimm mal Zeug oder von Notebooks, irgendwo
wird es da was geben. Kommend dann auch aus der Robotik.
Notebooknetzteile z.B. sind recht effizient (keine Lüfter) und klein
aber leistungsstark, weil mit Mobilität im Sinn geplant. Sicher, die
liefern nur so 50-150 Watt, aber sind bestimmt eine gute Grundlage. Und
dahinter (ggf. im Notebook) ist die Ladetechnik für Li-Ion-Akkus (oft
auch Pouch-Zellen oder 18650-Rundzellen). Und die Notebook-Netzteile
sind garantiert billig.
>> Am Ende sind das doch quasi Netzteile: AC vom Netz und dann DC an den
>> Abnehmer. Und bei Netzteilen denke ich in großen Stückzahlen.
>>
>> So ein 500W ATX-PC-Netzteil gibt's ab ca. 20 EUR Endkundenpreis (!) -
>> also mit MwSt, mit Transport, mit Zoll. Dann müssten doch 5kW für um
>> 200 EUR machbar sein und 20 kW für um 800 EUR.
>
> Interessanter Ansatz, aber:
> - Du möchtest keinen DC-Lader in der Qualität eines 20€ ATX-Netzteil haben
> - Wenn Du 20 von den Teilen auf engen Raum zusammenschnürst, sterben die
> thermisch, oder brauchen einen riesigen Luftdurchsatz
> - Bei nur 80% Wirkungsgrad hast Du bei 10kW 2kW! Verlust und musst das
> auch wegkühlen. Das mag keiner
Ein Wechsel auf Notebook-Netzteile sollte das (Abwärme, Wirkungsgrad)
deutlich verbessern.
> - Die billigsten haben nur ne passive PFC. Das geht bei den großen
> Leistungen nicht
Ab 23/25 EUR steht dann "aktive PFC" dabei.
> - Bei den kleinen Leistungen und Ausgangsspannungen brauchst Du keine
> zusätzliche Sicherheitstechnik
> - Die Entwicklungskosten spielen bei den kleinen Teilen wegen der sehr
> hohen Stückzahl kaum eine Rolle
Die Stückzahlen kommen schon.
> - Für ATX-Netzteile gibt es fertige Ansteuer-ICs, die alles können und
> machen und billig sind
Das wird auch bei Leistungselektronik für diese Klasse kommen. Und wenn:
programmierbare Microcontroller sind doch billig. Arduino und Raspberry
Pi (sogar ein Universalprozessor) mal als Grundlage genommen. Die
bekommen dann die richtige Software.
> - Die Ausgangsspannung dieser Netzteile ist nicht regelbar
> - Der Ausgangsstrom dieser Netzteile ist nicht regelbar
Das ist klar, dass da was drumrum kommt. Der Wechsel auf
Notebook-Netzteile bringt da neue Ideen. Dort muss die Ladetechnik und
Regelung von Ladespannung und Ladestrom ja drin sein.
> - Ob die billigsten die EMV und CE-Dinge einhalten, darf bezweifelt werden
Sonst dürften sie hier nicht verkauft werden. Ein paar Tests klären das.
> - Wenn Du die alle gleichzeitig einschaltest, fliegt die Sicherung
Vieles bestimmt valide Argumente. Aber wir haben hier Faktor 40 in der
Stückliste. Und die 20 EUR sind dt. Endkunden-Verkaufpreis für Stückzahl
1, Herstellkosten also irgendwo um 3-5 EUR.
Es *muss* Anwendungen geben, wo es bereits richtig gute "Teilmodule"
gibt, die dann neu kombiniert werden können. Neue Idee sind
Notebooknetzteile - mobil, passiv gekühlt, sehr kompakt und mit der
Li-Ion-Ladetechnik dazu, die ja irgendwo (vermutlich im Notebook)
verbaut sein muss.
Auch bei BEVs an sich kann man Selbstähnlichkeit nutzen:
Schon der AC-Lader onbord und die Ladegeräte in den CCS/CHAdeMO-Säulen
haben ja an sich die gleichen Parameter, nur im Strom Faktor ca. 8-12
(11-15 kW gegen 120-150 kW). Tesla nutzt das. Aus den Onbord-AC-Ladern
machen die eine Parallelschaltung und haben so in den Autos und in den
dicke Schränken hinter den Superchargern die gleichen Module.
> - Die derzeit noch teuren Steckverbinder (Lizenzgebühren?) kommen noch
> hinzu
Die Steckverbinder hat man ja immer. Ob Opel da nun 7,4 kW oder 22 kW
hinter den AC-Teil des CCS-Steckers dahinterklemmt, ist dem
Steckverbinder wumpe. Und die 2 Kontakte hinter den Pins machen ja nun
keinen Unterschied.
> - Muss man nicht sogar für das Ladeprotokoll Lizenzgebühren bezahlen?
Wer es nicht selbst implementiert, sondern fremden Code nimmt: ja. Es
gibt aber freie Software als "Rumpf".
AC-Laden hat aber ein sehr simples Protokoll, wer sich auf J1772
beschränkt - das ist mit ein paar analogen Bauteilen gemacht. Mit
OpenEVSE gibt's an sich alles fertig.
Die SmartGrid-Erweiterung braucht dann PLC/Homeplug dadrüber.
DC-Laden nutzt entweder CAN-Bus (CHAdeMO, Tesla, China-GB-Stecker) -
äußerst billig und automotive-tauglich - oder so eine PLC-Technik plus
IPv6 und XML darüber (CCS). Und die Lizenzgebühren werden sich nicht
drastisch unterscheiden, ob man nun 50 kW oder 150 kW über CCS zieht.
>> 40 ATX-Netzteile * 12V DC, und die in Reihe verschaltet => sind um die
>> 480V. Selbst das passt so ungefähr zur Zielspannung von um bis
>> 415-420VDC (100 * 4,15 bis 4,2V Ladeschlussspannung). Wer das mal als
>> Grundlage nimmt, könnte doch von da aus wieder vereinfachen: und
>> Bauteile zusammenziehen: Spulen, Kondensatoren, Leiterplatten,
>> Induktivitäten, etc..
>
> Ja, das schreibt sich so einfach. Beim Zusammenziehen stolpert man
> plötzlich über Probleme, mit denen man nicht gerechnet hat.
> Beispiel:
> Man braucht größere Transistoren und größere Kondensatoren.
> Das führt zu größeren Streuinduktivitäten und reduziert die maximal
> erreichbare Schaltfrequenz. Bei niedrigeren Schaltfrequenzen braucht man
> aber größere Kondensatoren und insbesondere größere induktive Bauteile....
>
> Das sind so Effekte, die man gerne mal übersieht und da gibt es viele
> davon.
Ich will eigentlich nicht die Probleme hören, sondern Lösungen. :-)
Chinesische Elektrofirmen bekommen mobile CCS-Lader und CHAdeMO-Lader
hin. Ein Hexenwerk kann das nicht sein. Schweizer Firmen (z.B. Brusa)
machen gute BEV-Lader (Kreisel hat die genommen, Smart im ed). Auch die
kann man als Grundlage nehmen und dann mal überlegen, wo noch Wasser
abzulassen geht oder was noch an Redesign drin ist.
>> Und da kann man doch ne Menge Zeug dann auch wieder weglassen: 19
>> Gehäuse, 19 Lüfter,
Das sollte natürlich beide Male: 39 heißen.
>> die ganze Kabelei und Stecker, die Konverter auf
>> 5V, 3.3V, eine Menge Montage-Zeug, Verpackung, Handling, etc. Dazu
>> kommen halt die Automotive-Anforderungen: Temperatur, Vibration,
>> Nässe, Produktsicherheit.
>
> Genau. Und ich würde mir so ein Ding auch nicht kaufen, wenn es
> irgendein chinesisches Noname-Teil ist.
>
> Ich habe mir für die Zoe eine 11kW-AC-Wallbox selbst gebaut. Bekanntlich
> ist da ja keine Leistungselektronik drin. Trotzdem habe ich 300€ da
> reingesteckt, weil z.B. ein qualitativ guter Typ2-Stecker nicht unter
> 100€ zu bekommen ist. Hinzu kamen dann Gehäuse, Schütz, Kabel,
> Ansteuerplatine und Kleinteile.
>
> Die billigsten 11kW-Wallboxen kann man bei eBay für um die 500-600€
> kaufen, und da ist keine Leistungselektronik drin.
>
> Wenn man sowas in Zukunft in China in großen Stückzahlen fertigt, dann
> mag das anders aussehen. Aber so weit sind wir einfach noch nicht. Aber
> das wird sicher kommen.
China ist längst so weit, wenn du mich fragst. :-) 500.000 Stück in 2016
und die Kurve zeigt recht deutlich nach oben.
>>> Mit dem
>>> Rest muss man die Entwicklungskosten wieder reinspielen. Alleine der
>>> Lader würde den Fahrzeugpreis im 5% erhöhen.
>>
>> Allein so ein Gimmick wie "Metallic-Lack" statt "Uni-Lack (weiß)"
>> (beides Zweischicht-Lacke) kostet beim Ampera-E auch 595 EUR (brutto,
>> Endkundenpreis). Und das macht für den Hersteller an sich null
>> Unterschied in den Fertigungskosten, ob er weiße oder blaue oder rote
>> Farbe bestellt und von seinen Robotern auftragen lässt oder ob die
>> noch ein paar Metallglanzpartikel drin hat. :-)
>
> Kann schon sein, dass Metallic ein bisschen teurer ist, weil es mehr
> Farbschichten sind, aber sicher macht das nur ein paar Euro aus.
>
> Ich glaube auch, dass kein Hersteller mit den Basismodellen Geld
> verdient, evtl. sogar drauflegt. Erst die Zusatzausstattung bringt die
> Kohle, weil da billigste Technik für viel Geld verkauft wird
> (Lackierung, Zierleisten, ...)
Doch, auch die Basismodelle müssen an sich profitabel sein. Zumindest
dann, wenn viele Kunden die kaufen.
>> sondern richtig. Und 80 kW-CCS dazu. Die Ersparnis von 20 kWh müsste
>> doch deutlich größer sein als die zusätzlichen zwei Lademöglichkeiten
>> an Aufpreis kosten. Und Gewicht spart das auch noch ordentlich. Dann
>> hätte der Kunde die Wahl.
>
> Die Ladestrombeschränkung bei der aktuellen Zoe und evtl. auch beim
> Ampera deutet ja darauf hin, dass es derzeit (preisgünstige?) Akkus am
> Markt gibt, die sich nicht wirklich schnell laden lassen. Aus welchem
> Grund auch immer.
Das Akku-Pack für den Bolt hat ja LG selbst entwickelt - mit seinen
eigenen Zellen, quasi als Technologie-Showcase. Und montiert und baut es
auch selbst, IIRC. Es wäre eine Schande (gerade mit dem TMS mit
Flüssigkeitskühlung), wenn sie da nicht auch gleich die 2C Ladbarkeit
berücksichtigt hätten, wenn Panasonic/Tesla das seit Jahren hat. Ich
vermute aber, GM blockiert das noch.
Meine Theorie: die LG-Zellen in der Zoe 41 lassen sich (mit der
richtigen Umgebung drumrum als BMS und TMS) natürlich schnell laden.
Renault hat schon 100 kW CCS angekündigt.
http://insideevs.com/renault-to-equip-future-evs-with-22-kw-ac-and-100-kw-dc-ccs-combo-charging/
Auch hier ist es nur nicht freigegeben (und Renault hat ja in der Zoe
ein eher einfaches TMS drumrum).
Renault-Nissan (Zoe ist Kleinwagen) und auch GM/Opel (Bolt ist
Kleinwagen) wollen/müssen/werden aber noch BEVs in 3 Klassen darüber
einführen:
* Kompaktklasse (z.B. Leaf, eNV200, bestimmt ein Megane, vielleicht auch
mal einen Volt/Astra als BEV),
* Mittelklasse (das wird ja kommen - gegen Model 3, da könnten z.B.
Talisman, Altima, Outlander und Malibu Hybrid die Grundlage sein),
* Obere Mittelklasse/Oberklasse (dann Infiniti/Cadillac gegen Tesla
Model S/X).
In Klassen, wo mehr Geld zu verdienen ist, aber auch die Kunden
anspruchsvoller werden.
Da kann man nicht alles Pulver schon bei den Kleinwagen-BEVs
verschießen. Ich denke also, da ist auch Produktstrategie dahinter.
Massagesitze könnte man theoretisch auch in Kleinstwagen einbauen, man
behält es aber den höheren Klassen vor. Und so wird man die
Langstreckentauglichkeit (große Akkus, schnelles Laden) dann eher bei
den höheren Klassen ansiedeln, denke ich.
Der ioniq/Niro ist Kompaktklasse. Da macht Hyundai/Kia aus den LG-Zellen
schon was schickeres. Sie nehmen nur erstmal zu wenige (96s 2p) und mit
eher wenigen Ah (um 39 Ah, während es auch 65 Ah gäbe).
Grüße,
Ralf