ioniq 5

[ma...@invalid.invalid]

Hallo --

Sieht gut aus:

https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/

Liste potentieller Kandidaten, wenn ich den Proletenbimmer ersetzen
will:

- Y
- id4
- ioniq 5

Die Liste wird länger, freut mich :)

cu
.\\arc

[Ralf Koenig]

Am 23.02.2021 um 10:54 schrieb ma...@invalid.invalid:
> Hallo --
>
> Sieht gut aus:
>
> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>
> Liste potentieller Kandidaten, wenn ich den Proletenbimmer

Ich wüsste nun nicht, was an einem 2er Active Tourer ein Proletenbimmer
ist. Aber das hatten wir neulich ja schon. Immer wieder neue Autos, wenn
das "alte" gerade mal 3 oder 4 Jahre "alt" ist. Ich versteh's ja nicht
so recht, aber YMMV.

> ersetzen
> will:
>
> - Y
> - id4
> - ioniq 5
>
> Die Liste wird länger, freut mich :)

Wer nicht ganz so wählerisch ist, hat durchaus mehr auf der Liste bei
den SUV dieser Preis/Größenklasse:

BMW iX3
Citroen e-C4
Ford Mustang Mach-E
Kia e-Niro
Mercedes EQA 250
Skoda Enyac iV
Volvo XC40 P8

Und bisschen ladeschlapp:
Lexus UX
Mazda MX-30

Kommend noch:
Audi Q4 e-tron
BMW iX1
Mercedes EQB 250
Nissan Ariya
Renault Kadjar BEV

Nischenmarken schon außen vor gelassen.

Grüße,
Ralf

[ma...@invalid.invalid]

Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
> Am 23.02.2021 um 10:54 schrieb ma...@invalid.invalid:
>> Hallo --
>>
>> Sieht gut aus:
>>
>> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>>
>> Liste potentieller Kandidaten, wenn ich den Proletenbimmer
>
> Ich wüsste nun nicht, was an einem 2er Active Tourer ein Proletenbimmer
> ist. Aber das hatten wir neulich ja schon.

Quermotor, Frontantrieb, keine sechs Zylinder. Das ist halt schon
mickerig ;)

> Immer wieder neue Autos, wenn
> das "alte" gerade mal 3 oder 4 Jahre "alt" ist. Ich versteh's ja nicht
> so recht, aber YMMV.

A priori will/muss ich auch nicht ersetzen, ganz einfach, weil das Auto
sich sowieso meistens die Reifen platt steht. Ich bin noch keine 1000km
gefahren, dieses Jahr.

Wenn ich allerdings in 3 Jahren oder so damit nicht mehr in Brussel
einfahren darf, ist das schon eher doof. Ausserhalb Pandemie will ich
das nämlich schon regelmässig.

Aber ok. Das dauert noch.

>> - Y
>> - id4
>> - ioniq 5
>>
>> Die Liste wird länger, freut mich :)
>
> Wer nicht ganz so wählerisch ist, hat durchaus mehr auf der Liste bei
> den SUV dieser Preis/Größenklasse:
>
> BMW iX3
> Citroen e-C4
> Ford Mustang Mach-E
> Kia e-Niro
> Mercedes EQA 250
> Skoda Enyac iV
> Volvo XC40 P8

Ich kucke eigentlich prioritär, dass es reine E-Autos sind, nicht diese
Kompromiss-Platformen, wo nach Bedarf Benziner oder E-Antrieb rein
kommt.

SUV ist keinesfalls gegeben, ich bin da agnostisch. Platz für 2 Grosse
und 3 Kleine samt ausreichend Kofferraum ist relevant, 2 Notsitze wären
optimal.

> Und bisschen ladeschlapp:
> Lexus UX
> Mazda MX-30
>
> Kommend noch:
> Audi Q4 e-tron
> BMW iX1
> Mercedes EQB 250
> Nissan Ariya
> Renault Kadjar BEV

Aber gut zu sehen, dass da noch einiges kommt. Wenn es dringend wird,
werde ich Dich pingen :)

cu
.\\arc

[Ralf Koenig]

Am 23.02.2021 um 14:52 schrieb ma...@invalid.invalid:
> Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
>> Am 23.02.2021 um 10:54 schrieb ma...@invalid.invalid:
>>> Hallo --
>>>
>>> Sieht gut aus:
>>>
>>> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>>>
>>> Liste potentieller Kandidaten, wenn ich den Proletenbimmer
>>
>> Ich wüsste nun nicht, was an einem 2er Active Tourer ein Proletenbimmer
>> ist. Aber das hatten wir neulich ja schon.
>
> Quermotor,

Deine ganze BEV-Liste hat Quermotoren. :-)

> Frontantrieb,


> keine sechs Zylinder. Das ist halt schon
> mickerig ;)

Deine ganze BEV-Liste hat auch keine sechs Zylinder. <bg>²

BTW: ich finde das nicht mickerig.

>> Immer wieder neue Autos, wenn
>> das "alte" gerade mal 3 oder 4 Jahre "alt" ist. Ich versteh's ja nicht
>> so recht, aber YMMV.
>
> A priori will/muss ich auch nicht ersetzen, ganz einfach, weil das Auto
> sich sowieso meistens die Reifen platt steht. Ich bin noch keine 1000km
> gefahren, dieses Jahr.
>
> Wenn ich allerdings in 3 Jahren oder so damit nicht mehr in Brussel
> einfahren darf, ist das schon eher doof. Ausserhalb Pandemie will ich
> das nämlich schon regelmässig.
>
> Aber ok. Das dauert noch.

Schauen wir doch erstmal, was in 3 Jahren wirklich kommt. Ich würde ja
bequem dann an der "Zonengrenze" vom Fahrzeug auf ein Fahrrad oder den
ÖPNV umsteigen. Brüssel ist ja von überschaubarer Größe.

>>> - Y
>>> - id4
>>> - ioniq 5
>>>
>>> Die Liste wird länger, freut mich :)
>>
>> Wer nicht ganz so wählerisch ist, hat durchaus mehr auf der Liste bei
>> den SUV dieser Preis/Größenklasse:
>>
>> BMW iX3
>> Citroen e-C4 >> Ford Mustang Mach-E
>> Kia e-Niro
>> Mercedes EQA 250
>> Skoda Enyac iV
>> Volvo XC40 P8
>
> Ich kucke eigentlich prioritär, dass es reine E-Autos sind, nicht diese
> Kompromiss-Platformen, wo nach Bedarf Benziner oder E-Antrieb rein
> kommt.

Ok, deine Entscheidung. Ich finde das ein doch etwas merkwürdiges
Kriterium. Und selbst dann bleibt zumindest übrig:

Skoda Enyac iV (auch MEB, wie id.4)

BTW, und den ioniq5 kannst du dann auch wieder streichen:

https://ecomento.de/2020/12/02/hyundai-kia-genesis-e-gmp-elektroauto-plattform/

"Mit der neuen Plattform E-GMP unterstreiche die Hyundai Motor Group
ihre Absicht, bis 2025 insgesamt 23 Modelle mit E-Antrieb, davon 11 rein
batteriebetrieben, auf den Markt zu bringen und weltweit mehr als eine
Million entsprechende Fahrzeuge zu verkaufen, heißt es abschließend."

Jetzt rate mal, was die 23-11=12 Modelle sein werden, die nicht rein
batteriebetrieben sind. :-) Kann ja an sich nur: PHEV, Extended Range-EV
oder FCEV sein.

Und auch vom Modularen E-Antriebs-Baukasten (MEB) der Volkswagen AG
erwarte ich an sich die Öffnung/Weiterentwicklung für Range Extender in
Hybridkonstellationen und für FCEV.

Wer da so richtig dogmatisch rangeht, der bleibt vermutlich am Ende beim
Model Y hängen.

> SUV ist keinesfalls gegeben, ich bin da agnostisch. Platz für 2 Grosse
> und 3 Kleine samt ausreichend Kofferraum ist relevant, 2 Notsitze wären
> optimal.

Da gibt's noch dicke Kisten wie Zafira-e, e-Rifter, den kommenden
e-Citan und Co - oder dann später mal die Serienvariante vom id.buzz.
Dramatisch besser wird es davon aber nicht. ;-)

>> Und bisschen ladeschlapp:
>> Lexus UX
>> Mazda MX-30
>>
>> Kommend noch:
>> Audi Q4 e-tron
>> BMW iX1
>> Mercedes EQB 250
>> Nissan Ariya
>> Renault Kadjar BEV
>
> Aber gut zu sehen, dass da noch einiges kommt. Wenn es dringend wird,
> werde ich Dich pingen :)

Bin gespannt. Verlass dich aber nicht zu sehr drauf. ;-)

Grüße,
Ralf

[ma...@invalid.invalid]

Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
> Am 23.02.2021 um 14:52 schrieb ma...@invalid.invalid:
>> Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
>>> Am 23.02.2021 um 10:54 schrieb ma...@invalid.invalid:
>>>> Hallo --
>>>>
>>>> Sieht gut aus:
>>>>
>>>> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>>>>
>>>> Liste potentieller Kandidaten, wenn ich den Proletenbimmer
>>>
>>> Ich wüsste nun nicht, was an einem 2er Active Tourer ein Proletenbimmer
>>> ist. Aber das hatten wir neulich ja schon.
>>
>> Quermotor,
>
> Deine ganze BEV-Liste hat Quermotoren. :-)

Meistens mehrere davon!

>> Frontantrieb,
>
>> keine sechs Zylinder. Das ist halt schon
>> mickerig ;)
>
> Deine ganze BEV-Liste hat auch keine sechs Zylinder. <bg>²

Zylinder sind sowieso overrated. Ich nahm' ja damals den 2-Liter, weil
ich keine 3 Zylinder wollte. Mittlerweile würde ich das auch in Frage
stellen, weil auch der 4-Zylinder wirklich kein Geschenk Gottes ist, was
Laufruhe und Laufgeräusch angeht.

> BTW: ich finde das nicht mickerig.

Unter uns - ich auch nicht. Das Auto ist unkompliziert, zuverlässig,
schnell, kommod und sparsam. Ich bin da wirklich zufrieden mit. Und
ausser ich müsste, würde ich nicht unbedingt tauschen wollen, weil mir
das Geld lieber ist als ein anderes Auto.

Aber wenn ich tauschen müsste - dann rein elektrisch.

>> Wenn ich allerdings in 3 Jahren oder so damit nicht mehr in Brussel
>> einfahren darf, ist das schon eher doof. Ausserhalb Pandemie will ich
>> das nämlich schon regelmässig.
>>
>> Aber ok. Das dauert noch.
>
> Schauen wir doch erstmal, was in 3 Jahren wirklich kommt. Ich würde ja
> bequem dann an der "Zonengrenze" vom Fahrzeug auf ein Fahrrad oder den
> ÖPNV umsteigen. Brüssel ist ja von überschaubarer Größe.

Nee, ich park' das Auto da nicht am Stadtrand und ziehe mit Kind, Kegel
und Kinderwagen auf Fahrräder um :)

Ich fahr gerne ÖPNV und Rad, aber wenn ich das Auto nehme, dann hat das
Gründe und dann will ich auch mit dem Auto wohin.

>> Ich kucke eigentlich prioritär, dass es reine E-Autos sind, nicht diese
>> Kompromiss-Platformen, wo nach Bedarf Benziner oder E-Antrieb rein
>> kommt.
>
> Ok, deine Entscheidung. Ich finde das ein doch etwas merkwürdiges
> Kriterium. Und selbst dann bleibt zumindest übrig:
>
> Skoda Enyac iV (auch MEB, wie id.4)

Ja, schon klar.

Wieso ein merkwürdiges Kriterium? Ich mag die Idee, dass das Ding genau
für diese Antriebsart designed ist. Langer Radstand, kurze Überhänge,
Batterie unter dem Fahrgastraum. So macht man das.

> BTW, und den ioniq5 kannst du dann auch wieder streichen:
>
> https://ecomento.de/2020/12/02/hyundai-kia-genesis-e-gmp-elektroauto-plattform/
>
> "Mit der neuen Plattform E-GMP unterstreiche die Hyundai Motor Group
> ihre Absicht, bis 2025 insgesamt 23 Modelle mit E-Antrieb, davon 11 rein
> batteriebetrieben, auf den Markt zu bringen und weltweit mehr als eine
> Million entsprechende Fahrzeuge zu verkaufen, heißt es abschließend."
>
> Jetzt rate mal, was die 23-11=12 Modelle sein werden, die nicht rein
> batteriebetrieben sind. :-) Kann ja an sich nur: PHEV, Extended Range-EV
> oder FCEV sein.

Deutsch als Fremdsprache, aber so las ich das jetzt nicht. Ich las das
eher so, dass die Platform ein Faktor dafür ist, dass die soviele
E-Varianten rauskegeln können.

> Und auch vom Modularen E-Antriebs-Baukasten (MEB) der Volkswagen AG
> erwarte ich an sich die Öffnung/Weiterentwicklung für Range Extender in
> Hybridkonstellationen und für FCEV.

Ja? Ich bin gespannt. Range Extender sind doch eigentlich tot, oder? Ich
meine, gerade jetzt ist der Zeitpunkt doch da, an dem man die nicht mehr
braucht.

> Wer da so richtig dogmatisch rangeht, der bleibt vermutlich am Ende beim
> Model Y hängen.

Das schreckt mich nicht ;)

>> SUV ist keinesfalls gegeben, ich bin da agnostisch. Platz für 2 Grosse
>> und 3 Kleine samt ausreichend Kofferraum ist relevant, 2 Notsitze wären
>> optimal.
>
> Da gibt's noch dicke Kisten wie Zafira-e, e-Rifter, den kommenden
> e-Citan und Co - oder dann später mal die Serienvariante vom id.buzz.
> Dramatisch besser wird es davon aber nicht. ;-)

Ja, eben. Vernünftig dimensionierte Familienautos sind halt momentan
SUVs - ist eben so. Unterm Strich ist es mir auch egal, welches Label
man da an die Karosserie klebt, solange der Platz passt.

>> Aber gut zu sehen, dass da noch einiges kommt. Wenn es dringend wird,
>> werde ich Dich pingen :)
>
> Bin gespannt. Verlass dich aber nicht zu sehr drauf. ;-)

Nie nicht - wobei ich Deinen Marktüberblick immer zu schätzen weiss,
auch wenn ich grummele. Unterm Strich höre ich schon sehr genau zu. :-)

Aber der Ioniq 5 sieht wirklich nicht schlecht aus. Ich habe ihn
testhalber mal SWMBO gezeigt, sie war auch angetan.

cu
.\\arc

[Martin K.]

ma...@invalid.invalid schrieb am Dienstag, 23. Februar 2021 um 10:58:02 UTC+1:
> Hallo --
>
> Sieht gut aus:
>
> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/

Ja, die Koreaner setzen IMHO zusammen mit VW im Bereich der
klassischen Automobilindustrie die BEVs am besten um. Die
umgehummelten Verbrenner insbesondere von Fronttrieblern
können da nicht mithalten.

Bei der E-GMP Plattform ist mir noch etwas unklar, ob die 800V
dort Standard sind oder nur für die Topmodelle vorbehalten. Erstmal
verringert das Verluste, denn bei den Invertern für Ladegerät und
Motor bezieht sich der Spannungsverlust an den Halbleitern anstatt
auf 400V dabei auf 800V. Und es spart auch erstmal Material, wenn
sich die Ströme halbieren. Und ermöglicht grundsätzliche höhere
Ladeleistungen an den HPC Ladern. Für das BMS verdoppelt sich
aber rein von der Stückzahl der Aufwand, auch wenn sich die Leistung
pro Stück halbiert. Aus Sicherheitsgründen (Werkstätten) wären mir
dagegen 400V lieber.

Z.B. in der Photovoltaik haben sich höhere Spannungen aber durch-
gesetzt. Könnte gut sein, dass VW bei ihrer MEB Plattform bald mit
den 800V nachziehen muss.

[Frank Kemper]

Der Ioniq 5 wirkt auf den Bildern wie ein Golf (von der Größe her), scheint
aber um einiges größer zu sein. Eher so Liga Tiguan, oder? Von dem, was ich
bislang gesehen habe, bin ich jedoch sehr angetan. Und: Das Auto hat mal
ein Design, etwas, das Tesla konsequent vermeidet.

Frank

--
The whole IT runs on Caffeine

[ma...@invalid.invalid]

Frank Kemper <sampl...@googlemail.com> wrote:
> <ma...@invalid.invalid> wrote:
>> Hallo --
>>
>> Sieht gut aus:
>>
>> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>>

> Der Ioniq 5 wirkt auf den Bildern wie ein Golf (von der Größe her), scheint
> aber um einiges größer zu sein. Eher so Liga Tiguan, oder? Von dem, was ich
> bislang gesehen habe, bin ich jedoch sehr angetan. Und: Das Auto hat mal
> ein Design, etwas, das Tesla konsequent vermeidet.

Ja, der wirkt kompakter, als er ist - ein bisschen wie der Jaguar iPace
auch. Durch die kurzen Überhänge und den vergleichsweise hohen Aufbau
sieht das aus der Ferne kompakter aus, als es dann wirklich ist.

Bei Tesla finde ich gerade den 3 aber auch gelungen, vom Design.

cu
.\\arc

[Werner Schmidt]

Am Tue, 23 Feb 2021 19:27:28 +0100
schrieb Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de>:

> Am 23.02.2021 um 14:52 schrieb ma...@invalid.invalid:
> > keine sechs Zylinder. Das ist halt schon
> > mickerig ;)
>
> Deine ganze BEV-Liste hat auch keine sechs Zylinder. <bg>²
>
> BTW: ich finde das nicht mickerig.

Du musst das auf BMW beziehen, nicht auf PKW allgemein ... und schon
ist alles unter 6 Zylindern mickerig und alles ab 3er abwärts prollig
:-D

Gruß
Werner

[Frank Kemper]

Ich hatte mal ein Wochenende einen Golf Sportsvan mit irgendeiner
Turbobenzinermaschine, und kurz darauf hatte ich einen BMW ActiveTourer mit
Automatik und Turbodiesel. Und ehrlich: Außer den elektrisch umlegenden
Rücksitzlehnen konnte ich am BMW keinerlei Vorteil gegenüber dem -
sicherlich einige Tausender billigeren - VW erkennen. Für mich fehlte bei
diesem Auto alles, was einen BMW ausmacht. Kein schlechtes Auto, aber auch
kein BMW.

[Michael S.]

Am 24.02.2021 um 11:09 schrieb Martin K.:
> ma...@invalid.invalid schrieb am Dienstag, 23. Februar 2021 um 10:58:02 UTC+1:
>> Hallo --
>>
>> Sieht gut aus:
>>
>> https://www.hyundai.de/modelle/der-neue-ioniq5/
>
> Ja, die Koreaner setzen IMHO zusammen mit VW im Bereich der
> klassischen Automobilindustrie die BEVs am besten um. Die
> umgehummelten Verbrenner insbesondere von Fronttrieblern
> können da nicht mithalten.
>
> Bei der E-GMP Plattform ist mir noch etwas unklar, ob die 800V
> dort Standard sind oder nur für die Topmodelle vorbehalten. Erstmal
> verringert das Verluste, denn bei den Invertern für Ladegerät und
> Motor bezieht sich der Spannungsverlust an den Halbleitern anstatt
> auf 400V dabei auf 800V. Und es spart auch erstmal Material, wenn
> sich die Ströme halbieren. Und ermöglicht grundsätzliche höhere
> Ladeleistungen an den HPC Ladern. Für das BMS verdoppelt sich
> aber rein von der Stückzahl der Aufwand, auch wenn sich die Leistung
> pro Stück halbiert. Aus Sicherheitsgründen (Werkstätten) wären mir
> dagegen 400V lieber.

Weiß eigentlich jemand, wie das Laden aus 400V-Stationen in den
800V-Fahrzeugen umgesetzt ist?

Ich sehe da zwei Möglichkeiten:
1. Zum Laden teilt man die Batterie in zwei 400V-Batterien auf und
schaltet sie parallel

2. Im Auto gibt es einen DCDC-Wandler, der von 400V auf 800V hochsetzt.

Letzteres kann ich mir bei den hohen Ladeleistungen kaum vorstellen. So
ein Spannungsverdoppler für >50kW ist sicher nicht billig und auch nicht
klein.

Michael

[ma...@invalid.invalid]

Frank Kemper <sampl...@googlemail.com> wrote:

> Werner Schmidt <wer...@foni.net> wrote:
>>
>> Du musst das auf BMW beziehen, nicht auf PKW allgemein ... und schon
>> ist alles unter 6 Zylindern mickerig und alles ab 3er abwärts prollig
>
> Ich hatte mal ein Wochenende einen Golf Sportsvan mit irgendeiner
> Turbobenzinermaschine, und kurz darauf hatte ich einen BMW ActiveTourer mit
> Automatik und Turbodiesel. Und ehrlich: Außer den elektrisch umlegenden
> Rücksitzlehnen konnte ich am BMW keinerlei Vorteil gegenüber dem -
> sicherlich einige Tausender billigeren - VW erkennen. Für mich fehlte bei
> diesem Auto alles, was einen BMW ausmacht. Kein schlechtes Auto, aber auch
> kein BMW.

Da gebe ich Dir prinzipiell recht - das stört mich eigentlich nicht,
weil ich nicht viel Affinität zu dem habe, was 'einen BMW' ausmacht. Ich
wollte ja eigentlich einen Peugeot haben, aber der BMW war zu dem Moment
so viel günstiger, dass es unverantwortlich gewesen wäre, den nicht
zu kaufen.

cu
.\\arc

[Ralf Koenig]

Am 27.02.2021 um 21:43 schrieb Michael S.:

> Weiß eigentlich jemand, wie das Laden aus 400V-Stationen in den
> 800V-Fahrzeugen umgesetzt ist?
>
> Ich sehe da zwei Möglichkeiten:

Möglichkeit 1
=================

> 1. Zum Laden teilt man die Batterie in zwei 400V-Batterien auf und
> schaltet sie parallel

Ja, ginge.

Möglichkeit 2
=================

> 2. Im Auto gibt es einen DCDC-Wandler, der von 400V auf 800V hochsetzt.
>
> Letzteres kann ich mir bei den hohen Ladeleistungen kaum vorstellen. So
> ein Spannungsverdoppler für >50kW ist sicher nicht billig und auch nicht
> klein.

Der Taycan hat das, der e-tron GT hat das auch, jeweils optional, aber
für kleinen Aufpreis.

https://christophorus.porsche.com/en/2019/392/taycan-components.html

"HV BOOSTER
Thanks to its 800-volt technology, the Taycan is designed to charge at
350 kW high-performance stations—faster than any other purely
electrically powered vehicle. The charging time for 5 to 80 percent SoC
(State of Charge) is 22.5 minutes, the maximum charging power (peak) is
up to 270 kW. Thanks to the newly developed HV booster, it’s also
possible to charge the Taycan at 400-volt DC charging stations at up to
150 kW. Porsche has achieved a much higher power density than with the
DC/DC converters commonly used today; it’s the first time this
technology has been used in the automotive sector."

https://newsroom.porsche.com/de/produkte/taycan/laden-18540.html


Am Audi e-tron GT:

https://audimediacenter-a.akamaihd.net/system/production/media/98497/images/920b36231dca6940f1230e59204de7ca28d8cac6/A210306_full.jpg

https://i.ytimg.com/vi/uUGUP3nzsMM/maxresdefault.jpg


==> HV-Booster

Möglichkeit 3
=================

Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.

Hier steht das etwas genauer:

https://insideevs.com/news/457967/hyundai-egmp-400-800v-dc-chargers-efficiency/
https://de.motor1.com/news/457625/hyundais-e-gmp-elektroplattform-800-volt-reichweite/

https://press.kia.com/content/dam/kiapress/AT/PDF2020/Kia_HMG_Plattform_E-GMP.pdf

Wer das ganz genau wissen will, wird sich die Patente oder Komponenten
hernehmen müssen. Oder Sieghard kanns erklären. :-)

Grüße,
Ralf

[HC Ahlmann]

Frank Kemper <sampl...@googlemail.com> wrote:

> Ich hatte mal ein Wochenende einen Golf Sportsvan mit irgendeiner
> Turbobenzinermaschine, und kurz darauf hatte ich einen BMW ActiveTourer mit
> Automatik und Turbodiesel. Und ehrlich: Außer den elektrisch umlegenden
> Rücksitzlehnen konnte ich am BMW keinerlei Vorteil gegenüber dem -
> sicherlich einige Tausender billigeren - VW erkennen.

Warum sind elektrisch umlegbare Lehnen ein Vorteil gegenüber mechanisch
umlegbaren?
--
Munterbleiben
HC

[Werner Schmidt]

Am Sat, 27 Feb 2021 23:00:01 +0100 schrieb Ralf Koenig
<ralfk...@xmg.de>:

> Der Taycan hat das, der e-tron GT hat das auch, jeweils optional,
> aber für kleinen Aufpreis.

als der auf den Markt kam, hatten wir ja genau die Möglichkeiten auch
schon diskutiert.

> Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
> E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.

Das hat Renault ja mit der ZOE 1. Gen. auch gemacht. Also grundsätzlich
zum Laden. Die hatte allerdings einen Asynchronmotor, da ist das
technisch einfacher zu realisieren. Ob es mit einer permanent erregten
Synchronmaschine überhaupt geht? Keine Ahnung. Vorstellen könnte
ich es mir, man müsste halt irgendwie verhindern, dass an den Magneten
/ am Rotor ein mechanisches Moment zum Wirken kommt.

Gruß
Werner

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Ralf,

Du schriebst am Sat, 27 Feb 2021 23:00:01 +0100:

> > Weiß eigentlich jemand, wie das Laden aus 400V-Stationen in den
> > 800V-Fahrzeugen umgesetzt ist?

...

> "HV BOOSTER
> Thanks to its 800-volt technology, the Taycan is designed to charge at

So'n Geschwurbel. Naja, Markentiere halt. Und die verkaufen ja bekanntlich
einem Bettler ein Grundstück auf dem Mond (oder früher die Brooklyn-
Bridge). Da wird so getan, als ob die _Grundvoraussetzung_ dafür, die Kiste
an den _normalen_ Ladestationen überhaupt anschließen zu können und damit
eine einigermaßen gesicherte Stromversorgung zu haben, als - ähh - enorm
fortschrittlich hochtechnische Neuentwicklung hybridisiert (hybridisiert:
mit jeder Menge Hybris dargestellt), wo sowas schon bald in jedem Baumarkt
zu kriegen ist (Solarwechselrichter und Zubehör, da steckt ähnliche Technik
drin). Naja, wie gesagt, Markentiere halt. Machen halt viel Mist.

...

> Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
> E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.

Also das Verfahren von Renault, bei der "alten" Zoe.
...

> Wer das ganz genau wissen will, wird sich die Patente oder Komponenten

Ist da noch wa patentfähiges oder was, bei dem die Patante noch nicht
ausgelaufen sind, dabei?

> hernehmen müssen. Oder Sieghard kanns erklären. :-)

Nee, der kann's nicht erklären, mangels Unterlagen u.ä.
(Und'n ioniq 5 hab' ich schließlich auch keinen.)

--
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
-----------------------------------------------------------
Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
-----------------------------------------------------------

[Ralf Koenig]

Am 27.02.2021 um 21:43 schrieb Michael S.:

> 2. Im Auto gibt es einen DCDC-Wandler, der von 400V auf 800V hochsetzt.
>
> Letzteres kann ich mir bei den hohen Ladeleistungen kaum vorstellen. So
> ein Spannungsverdoppler für >50kW ist sicher nicht billig und auch nicht
> klein.

Nur noch als Ergänzung: die ganzen Toyota Hybriden (die
Nicht-Plug-In-Hybriden, also die normalen bei Toyota) betreiben ihre
E-Motoren mit 650V DC für den Inverter, und dann eben als AC weiter an
den E-Motor.
Quasi durch die ganze Palette, nur der Yaris liegt Hybrid bei 520V. Und
der Prius II hatte noch 500V.

Diese Hybrid-Fahrzeuge haben aber eine Batteriespannung von nur um
100-310V DC.

Die PHEV haben da um 350V Nennspannung.

Da sind also auch DC-DC-Wandler drin auf diese Zielspannung, durchaus
bis zu 150 kW. Im Yaris Hybrid natürlich kleiner als in einem dicken
Lexus Hybrid. Aber man sieht daran: irgendwie bekommen die das gelöst.

Wen es interessiert, kann sich das bestimmt von Prof. Kelly erklären
lassen. Weber Auto Youtube Channel.

Grüße,
Ralf

[Ralf Koenig]

Am 28.02.2021 um 17:32 schrieb Werner Schmidt:
> Am Sat, 27 Feb 2021 23:00:01 +0100 schrieb Ralf Koenig
> <ralfk...@xmg.de>:
>
>> Der Taycan hat das, der e-tron GT hat das auch, jeweils optional,
>> aber für kleinen Aufpreis.
>
> als der auf den Markt kam, hatten wir ja genau die Möglichkeiten auch
> schon diskutiert.
>
>> Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
>> E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.
>
> Das hat Renault ja mit der ZOE 1. Gen. auch gemacht.

Der Chameleon-Lader, der von Conti zugekauft war. Der war bisschen
anders ...

> Also grundsätzlich
> zum Laden.

... denn bei der Zoe ging es von *AC* von der Säule/Wallbox (43 kW
(230V, 3p, 63A) oder später 22 kW AC, 230V, 3p, 32A) auf die ca. 300-400
V DC der Batterie.

Der ioniq 5 hingegen nimmt um 300-400V *DC* von der DC-Säule und
transformiert das mit seinen Komponenten auf 600-800V DC für die Batterie.

> Die hatte allerdings einen Asynchronmotor, da ist das
> technisch einfacher zu realisieren.

> Ob es mit einer permanent erregten
> Synchronmaschine überhaupt geht? Keine Ahnung. Vorstellen könnte
> ich es mir, man müsste halt irgendwie verhindern, dass an den Magneten
> / am Rotor ein mechanisches Moment zum Wirken kommt.

Besser ist das. :-) Sonst braucht man ne starke und zuverlässige Bremse
dagegen.

Grüße,
Ralf

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Werner,

Du schriebst am Sun, 28 Feb 2021 17:32:45 +0100:

> > Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
> > E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.
>
> Das hat Renault ja mit der ZOE 1. Gen. auch gemacht. Also grundsätzlich
> zum Laden. Die hatte allerdings einen Asynchronmotor, da ist das
> technisch einfacher zu realisieren. Ob es mit einer permanent erregten

Nee, wieso? Ein Asynchronmotor hat da eher ein Problem, weil der eine
integrierte Kurzschlußwicklung beinhaltet, die für so ein Verwendung
lediglich ein Verlustgenerator ist.
Magnetfeld -> Induktion -> Kurzschluß -> Wirbelstrom -> Wärme.

> Synchronmaschine überhaupt geht? Keine Ahnung. Vorstellen könnte

Aber sicher doch. Was da von der Maschine genutzt wird, wird hauptsächlich
sein, daß die Statorwicklungen eine nicht vernachläsigbare Induktivität
haben. wie sie in jedem Schaltregler einer Haushalts-Wandwarze zum
Umwandeln der Spannungen benutzt wird. Evtl. wird noch die Transformator-
Wirkung zwischen den Teilwicklungen benutzt, aber die einfach parallel zu
schalten sollte einfacher sein. (BTW, Reihenschaltung ginge ggfs. auch.)

> ich es mir, man müsste halt irgendwie verhindern, dass an den Magneten
> / am Rotor ein mechanisches Moment zum Wirken kommt.

Das mechanische Moment kommt aber nur zustande, wenn die Wicklungen in
einer bestimmten Sequenz bestromt werden und damit ein sich drehendes
Magnetfeld erzeugen, dem der Rotor dann folgt / folgen will. Bei Parallel-
schaltung der Wicklungen sind die Ströme und damit Magnetfelder aber in
allen Wicklungen immer gleich, was keine (dauernde) mechanische Kraft auf
den Rotor ausübt. Allenfalls einmal kurz bei Start des Systems, aber bei
parallelgeschalteten Wicklungen auch da nicht, weil sich dann die Felder im
Innenbereich kompensieren. Und die Restfelder finden im Permanentmagneten
einen relativ hohen Widerstand vor, so daß damit auch Wirbelstromverluste
recht gering ausfallen sollten.
Soweit zumindest meine (rück-) haltlosen Vermutungen dazu.

[Ralf Koenig]

Am 28.02.2021 um 22:02 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Ralf,
>
> Du schriebst am Sat, 27 Feb 2021 23:00:01 +0100:
>
>>> Weiß eigentlich jemand, wie das Laden aus 400V-Stationen in den
>>> 800V-Fahrzeugen umgesetzt ist?
> ...
>> "HV BOOSTER
>> Thanks to its 800-volt technology, the Taycan is designed to charge at
>

> So'n Geschwurbel. Naja, Markentiere halt. [...]

> wo sowas schon bald in jedem Baumarkt
> zu kriegen ist (Solarwechselrichter und Zubehör, da steckt ähnliche Technik

> drin). [...]
Solche Rants helfen keinem. Bei der Entzauberung von Marketing-Sprüchen
helfen nur technische Erklärungen und Zahlen. Und gern auch immer mal
auch Vergleiche zu anderen Produkten und deren Kosten, wie hier den
Solarwechselrichtern.

So ein Solarwechselrichter geht von DC auf AC. Das ist nochmal bisschen
anders. Also passt der Vergleich höchstens für ein Teilstück der Strecke.

Im Taycan wie auch im ioniq 5 sind so 150 kW zu erwarten, auch an 400V.

Von der Dimensionierung und Kosten: ein "Sunny Highpower Peak3" für 150
kW wiegt 98 kg, kostet allein schon 7.200 EUR und ist 70 x 80 x 30
Zentimeter groß.

https://www.europe-solarstore.com/sma-sunny-highpower-peak3-shp-150-20.html

Also so ein Trumm wird man garantiert in keinem Pkw finden. Und das war
wohl auch der Anlass für die Frage von Michael S.

Der Unterschied dabei sind bestimmt 150 kW peak (wenige Minuten in
Autos) vs. 150 kW durchaus auch dauerhaft (Wechselrichter in großen
Solarfeld-Installationen).

> ...
>> Wie es Huyndai macht: die haben sich was ausgedacht, wie sie den
>> E-Motor-Inverter und E-Motor im Stand nutzen.
>
> Also das Verfahren von Renault, bei der "alten" Zoe.

Die "alte" Zoe wandelte *AC* von der Säule auf DC für die Batterie. Und
war im Leistungsbereich von anfangs 43 kW AC, später dann bei 22 kW AC.

Der ioniq 5 wandelt von *DC* des einen Spannungsniveaus (ca. 300-500V,
die er halt von einer 400V DC-Säule anfordern kann) nach DC des anderen
(die 600-800V DC, die er als Ladespannung auf den Akku gibt). Und die
Leistung liegt vermutlich mindestens kurzfristig bei um 120-170 kW, im
Schnitt um 100 kW, die auch an einer 400 V Säule letztlich als
Ladeleistung zu erwarten sind. Schon damit das Laden an einer 400V-Säule
noch in akzeptabler Zusatzzeit gegenüber dem Laden an einer 800V-Säule
stattfindet.

Schaut man sich die Zahlen an, dann ist das schon noch ne andere Nummer.
Und einfach nur durch Parallel- und Reihenschaltung von Zoe-Komponenten
ist das nicht entstanden.

>> Wer das ganz genau wissen will, wird sich die Patente oder Komponenten
>

> Ist da noch was patentfähiges oder was, bei dem die Patente noch nicht
> ausgelaufen sind, dabei?

Sobald man ein System entwirft, um eine Traktionsbatterie im Auto damit
zu laden, werden es Leute so darstellen, dass es eine neue Anwendung
ist. Und in vielen Fällen wird da auch genug

>> hernehmen müssen. Oder Sieghard kanns erklären. :-)
>
> Nee, der kann's nicht erklären, mangels Unterlagen u.ä.
> (Und'n ioniq 5 hab' ich schließlich auch keinen.)

Schade, wenn es doch keine besondere Schöpfungshöhe hätte und nur
bekannte Sachen enthält, dachte ich, du könntest es aus dem Stegreif
erklären. ;-)

Viele Grüße,
Ralf

[Martin K.]

Werner Schmidt schrieb am Sonntag, 28. Februar 2021 um 17:32:46 UTC+1:
>
> Das hat Renault ja mit der ZOE 1. Gen. auch gemacht. Also grundsätzlich

> zum Laden. Die hatte allerdings einen Asynchronmotor, ...

Die ZOE hatte einen fremderregten Synchronmotor, der Porsche Taycan hat
an beiden Achsen einen permanenterregten Synchronmotor.

Der Asynchronmotor war bei Tesla.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Ralf,

Du schriebst am Mon, 1 Mar 2021 11:43:33 +0100:

> Solche Rants helfen keinem. Bei der Entzauberung von Marketing-Sprüchen

Mich ärgert dieses Geschwurbel halt jedesmal. Viel Wind und keine
Information, gar keine.

> So ein Solarwechselrichter geht von DC auf AC. Das ist nochmal bisschen
> anders. Also passt der Vergleich höchstens für ein Teilstück der Strecke.

Na, dann nimm halt die Umrichter für 'ne HGÜ-Strecke. Da geht's zwar
"von AC nach DC", aber der erste Schritt ist einfach die AC gleichzurichten,
in der Art bereitzustellen, wie sie aus der Ladesäule auch kommt.
Allerdings sind die Leistungen da "ein klein wenig" höher, einige bis ein
paar Dutzend MW.
Aber so weit muß man ja gar nicht gehen - die Ladesäule selber ist doch
auch schon so ein Ding, die muß ja aus der Netzspannung von recht
konstanten ca. 400V _nach Gleichrichtung_ eine recht variable
Gleichspannung am Ladestecker machen. (Wobei in der Ladesäule sogar noch
mindestens ein weiterer Umrichter arbeitet, der den Leistungsfaktor im
gesetzlich vorgeschriebenen Rahmen hält, bevor die Eingangsspannung zur
Zwischenkreis-Gleichspannung wird.)

> Im Taycan wie auch im ioniq 5 sind so 150 kW zu erwarten, auch an 400V.
>
> Von der Dimensionierung und Kosten: ein "Sunny Highpower Peak3" für 150
> kW wiegt 98 kg, kostet allein schon 7.200 EUR und ist 70 x 80 x 30
> Zentimeter groß.

...

> Also so ein Trumm wird man garantiert in keinem Pkw finden. Und das war
> wohl auch der Anlass für die Frage von Michael S.

Möglich. "[S]o ein Trumm" ist halt auch für den Dauerbetrieb ausgelegt...

> Der Unterschied dabei sind bestimmt 150 kW peak (wenige Minuten in
> Autos) vs. 150 kW durchaus auch dauerhaft (Wechselrichter in großen
> Solarfeld-Installationen).

... wie Du ja selber schreibst, und muß mit ein paar anderen Bedingungen
zurechtkommen, die im Auto nicht so existieren, z.B. die Kühlung.
Außerdem sind die Dinger meistens schon etwas betagte Konstruktionen,
inzwischen gibt es erheblich höher belastbare und leistungsfähige Bauteile
(GaN, SiC), die bessere Wirkungsgrade ermöglichen und trotz geringerer
Verlustleistung höhere Temperaturen verkraften, was die Kühlung erheblich
vereinfacht - und die Kühlung ist eine mechanisch enorm umfangreiche und
platzfressende Komponente.
Und dann gibt es noch eine Möglichkeit: "irgendwie" muß ja der Motor im
Elektro-Auto auch zu seinem Strom kommen, aber den kann man ja nicht
einfach an die Batterie klemmen, damit er läuft. Der braucht eine recht
komplexe Steuerung, die u.a. auch wenigstens einen Umrichter "höherer"
Leistung enthält. 150kW? Ja, leicht. Könnte man den nicht "gelegentlich"
so anschalten, daß er nicht die Batterie entlädt - was er ja sowieso nicht
ausschließlich tut, er muß ja durchaus auch "rekuperieren", und das mit
z.T. _höherer_ Leistung als zum Antreiben. Also muß da eigentlich "nur" der
Umrichter statt mit dem Motor mit dem Ladeanschluß verbunden werden, an der
Batterie hängt er ja sowieso schon. "Daneben" muß halt die Steuerung etwas
anders betrieben werden, so daß sie die Eingangsspannung von der Säule auf
der Batterie zuträgliche Werte bringt und ausreichend Leistung da rein
pumpt. Kein prinzipielles Problem, da steckt ja sowieso ein Computer drin,
der sich schon um alle Details beim Fahren und Bremsen zu kümmern hat, der
kann das bisserl recht konstante Ladung dann auch noch bearbeiten.
Und schon sind die 98kg und ca. 180l für den Ladespannungswandler in ein
paar hundert bis tausend Programmzeilen untergebracht.
Nagut, die Umschaltmimik für den Ladeanschluß braucht's auch noch.

Das hättste Dir aber auch selber überlegen können.

[Ralf Koenig]

Am 01.03.2021 um 22:42 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Ralf,
>
> Du schriebst am Mon, 1 Mar 2021 11:43:33 +0100:
>
>> Solche Rants helfen keinem. Bei der Entzauberung von Marketing-Sprüchen
>
> Mich ärgert dieses Geschwurbel halt jedesmal. Viel Wind und keine
> Information, gar keine.
>
>> So ein Solarwechselrichter geht von DC auf AC. Das ist nochmal bisschen
>> anders. Also passt der Vergleich höchstens für ein Teilstück der Strecke.
>
> Na, dann nimm halt die Umrichter für 'ne HGÜ-Strecke. Da geht's zwar
> "von AC nach DC", aber der erste Schritt ist einfach die AC gleichzurichten,
> in der Art bereitzustellen, wie sie aus der Ladesäule auch kommt.
> Allerdings sind die Leistungen da "ein klein wenig" höher, einige bis ein
> paar Dutzend MW.

"Ein paar Dutzend MW" ist aber wieder nicht die passende Dimensionierung
für ein Auto. :-D Und das sind teure Spezialgeräte. Wo ein Auto aber
irgendwelches Commodity-Zeug braucht: massenfertigungs-beziehbar,
billig, klein, gut. So ungefähr. :-)

> Aber so weit muß man ja gar nicht gehen - die Ladesäule selber ist doch
> auch schon so ein Ding, die muß ja aus der Netzspannung von recht
> konstanten ca. 400V _nach Gleichrichtung_ eine recht variable
> Gleichspannung am Ladestecker machen.

Klar. In der Ladesäule sind Gleichrichter drin. Die machen AC zu DC
immer in der passenden Form.

Die kann man, wenn sie schön in kleinen Modulen kommen, wie bei Tesla,
im Auto nochmal einsetzen als AC-Onbordlader.

Aber hier ging es ja um etwas anderes. Es ging darum, dass viele der
DC-Ladesäulen bei 500V DC ihr Limit haben, was sie hergeben können. Aber
dass die 800V-Batterie des ioniq 5 ja nun auch eine Ladespannung in dem
Bereich braucht.

>> Der Unterschied dabei sind bestimmt 150 kW peak (wenige Minuten in
>> Autos) vs. 150 kW durchaus auch dauerhaft (Wechselrichter in großen
>> Solarfeld-Installationen).
>
> ... wie Du ja selber schreibst, und muß mit ein paar anderen Bedingungen
> zurechtkommen, die im Auto nicht so existieren, z.B. die Kühlung.
> Außerdem sind die Dinger meistens schon etwas betagte Konstruktionen,
> inzwischen gibt es erheblich höher belastbare und leistungsfähige Bauteile
> (GaN, SiC), die bessere Wirkungsgrade ermöglichen und trotz geringerer
> Verlustleistung höhere Temperaturen verkraften, was die Kühlung erheblich
> vereinfacht - und die Kühlung ist eine mechanisch enorm umfangreiche und
> platzfressende Komponente.
> Und dann gibt es noch eine Möglichkeit: "irgendwie" muß ja der Motor im
> Elektro-Auto auch zu seinem Strom kommen, aber den kann man ja nicht
> einfach an die Batterie klemmen, damit er läuft.

Richtig. Schon gar keine 3-Phasen-Wechselstrom-Motoren für den
Achantrieb. :-) Und die sind ja in Batterieautos heute gängig.

> Der braucht eine recht
> komplexe Steuerung, die u.a. auch wenigstens einen Umrichter "höherer"
> Leistung enthält. 150kW? Ja, leicht.

Klar, der Motorinverter. Und genau den (plus noch was mehr) nutzt
Hyundai ja auch für die 400VDC auf 800VDC-Konvertierung, sagen sie.

> Könnte man den nicht "gelegentlich"
> so anschalten, daß er nicht die Batterie entlädt - was er ja sowieso nicht
> ausschließlich tut, er muß ja durchaus auch "rekuperieren", und das mit
> z.T. _höherer_ Leistung als zum Antreiben. Also muß da eigentlich "nur" der
> Umrichter statt mit dem Motor mit dem Ladeanschluß verbunden werden, an der
> Batterie hängt er ja sowieso schon.

Passt noch nicht zusammen: vom E-Motor kommt ja AC zurück, wenn der
rekuperiert und dann geht AC an den Umrichter und der tut vorne DC raus
für die Batterie.

Aber der ioniq 5 will ja an sich von 400 V DC auf 800 V DC kommen.

> "Daneben" muß halt die Steuerung etwas
> anders betrieben werden, so daß sie die Eingangsspannung von der Säule auf
> der Batterie zuträgliche Werte bringt und ausreichend Leistung da rein
> pumpt. Kein prinzipielles Problem, da steckt ja sowieso ein Computer drin,
> der sich schon um alle Details beim Fahren und Bremsen zu kümmern hat, der
> kann das bisserl recht konstante Ladung dann auch noch bearbeiten.
> Und schon sind die 98kg und ca. 180l für den Ladespannungswandler in ein
> paar hundert bis tausend Programmzeilen untergebracht.
> Nagut, die Umschaltmimik für den Ladeanschluß braucht's auch noch.
>
> Das hättste Dir aber auch selber überlegen können.

Also ich hänge noch an dem "Schönheitsfehler" vorne.

Das Gesamtsystem muss irgendwie so aussehen:

400V DC von der Säule wird auf dem Stator/Rotor des E-Motors zu 400V AC
gemacht (das ist irgendwie der noch technisch unklare Punkt, und hier
darf sich halt der E-Motor nicht drehen, denn das Fahrzeug soll ja
stehen bleiben), dann kommen 400V AC quasi von hinten an den
E-Motor-Inverter (wie bei der Rekuperation), und der transformiert das
dann auf 800V DC hoch und lädt die Batterie.

Die "400V DC" und "800V" DC stehen dabei natürlich jeweils für
Spannungsbereiche der zeitlich variablen Ladespannung, die abhängig sind
vom Ladestand des Akkus.

Grüße,
Ralf

[Marc Haber]

Sieghard Schicktanz <Sieghard....@SchS.de> wrote:
>Aber so weit muß man ja gar nicht gehen - die Ladesäule selber ist doch
>auch schon so ein Ding, die muß ja aus der Netzspannung von recht
>konstanten ca. 400V _nach Gleichrichtung_ eine recht variable
>Gleichspannung am Ladestecker machen. (Wobei in der Ladesäule sogar noch
>mindestens ein weiterer Umrichter arbeitet, der den Leistungsfaktor im
>gesetzlich vorgeschriebenen Rahmen hält, bevor die Eingangsspannung zur
>Zwischenkreis-Gleichspannung wird.)

Ich würde erwarten, dass solche Gruppen-Schnelladesäulen wie Tesla
Supercharger oder die Ionity-Stationen am Mittelspannungsnetz hängen
und sich somit eine andere Eingangsspannung wie z.B. 1 kV
zusammentransformieren können bevor es in die Umrichter geht. Warum
sollte man mehrere hundert kW aus dem Niederspannungsnetz ziehen wenn
einem am Ende die Niederspannung noch zu niedrig ist?

Grüße
Marc
--
-------------------------------------- !! No courtesy copies, please !! -----
Marc Haber | " Questions are the | Mailadresse im Header
Mannheim, Germany | Beginning of Wisdom " |
Nordisch by Nature | Lt. Worf, TNG "Rightful Heir" | Fon: *49 621 72739834

[Marc Haber]

Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
>Am 01.03.2021 um 22:42 schrieb Sieghard Schicktanz:
>> Na, dann nimm halt die Umrichter für 'ne HGÜ-Strecke. Da geht's zwar
>> "von AC nach DC", aber der erste Schritt ist einfach die AC gleichzurichten,
>> in der Art bereitzustellen, wie sie aus der Ladesäule auch kommt.
>> Allerdings sind die Leistungen da "ein klein wenig" höher, einige bis ein
>> paar Dutzend MW.
>
>"Ein paar Dutzend MW" ist aber wieder nicht die passende Dimensionierung
>für ein Auto. :-D Und das sind teure Spezialgeräte. Wo ein Auto aber
>irgendwelches Commodity-Zeug braucht: massenfertigungs-beziehbar,
>billig, klein, gut. So ungefähr. :-)

Man könnte sich auch im Schienenfahrzeugbau bedienen: Eine Straßenbahn
hat typischerweise so um die 500 kW und nicht selten davon die Hälfte
im ersten Wagenteil und die andere Hälfte im letzten. Nach oben gibt
es das bis zu 10 MW in einem 30-Meter-Fahrzeug (das ist dann aber auch
im Wesentlichen voll mit Elektrotechnik).

>Aber hier ging es ja um etwas anderes. Es ging darum, dass viele der
>DC-Ladesäulen bei 500V DC ihr Limit haben, was sie hergeben können.

Eine einzelne 800V-Ladesäule könnte die 400V aus dem
Niederspannungsnetz ja erstmal hochtransformieren bevor sie sie
gleich- und dann umrichtet?

[Marc Stibane]

Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:

> Der ioniq 5 hingegen nimmt um 300-400V *DC* von der DC-Säule und
> transformiert das mit seinen Komponenten auf 600-800V DC für die Batterie.

Irgendwie scheint mir das völlig sinnlos...
Letztlich besteht jeder Akku aus hunderten einzelnen Lithiumzellen die
allesamt jeweils maximal 4.2V Ladespannung sehen wollen.
Statt da irgendeine Spannung die am Ladekabel ankommt verdoppeln zu
wollen, sollte man da nicht einfach die Batterie in zwei Hälften teilen
und parallel laden?

--
In a world without walls and fences,
who needs windows and gates?

[Ralf Koenig]

Am 02.03.2021 um 18:26 schrieb Marc Stibane:
> Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:
>
>> Der ioniq 5 hingegen nimmt um 300-400V *DC* von der DC-Säule und
>> transformiert das mit seinen Komponenten auf 600-800V DC für die Batterie.
>
> Irgendwie scheint mir das völlig sinnlos...
> Letztlich besteht jeder Akku aus hunderten einzelnen Lithiumzellen die
> allesamt jeweils maximal 4.2V Ladespannung sehen wollen.

Jepp. So ungefähr.

> Statt da irgendeine Spannung die am Ladekabel ankommt verdoppeln zu
> wollen, sollte man da nicht einfach die Batterie in zwei Hälften teilen
> und parallel laden?

Das braucht halt ein BMS, das das kann.

Und die Schaltlogik dazu, also noch ein Relais.

Und: alle Hochvolt-Verbraucher (außer den E-Motoren, denn die stehen ja)
im Auto wollen ja beim Laden weiter betrieben werden. Zum Beispiel ein
elektrischer Zuheizer, ein elektrischer Batterieheizer, elektrischer
Klimakompressor, Wärmepumpe oder der DCDC-Wandler.

Denn manchmal sitzen Leute im Auto bei Laden und wollen es geheizt
haben. Oder selbst wer nicht im Auto sitzt: die Batterietemperierung
oder Batteriekühlung muss ja voll funktionieren. Und auch das 12V-Bordnetz.

Wenn man das so macht, wie du vorschlägst, müssen diese HV-Verbraucher
aber nun plötzlich nicht nur 800V-tauglich sein, sondern auch
400V-tauglich werden. Denn die Batterie wird ja nun beim Laden quasi auf
400 V umgeschaltet. Und damit auch das ganze Bordnetz.

Das ganze wäre dann relativ einfach, wenn diese Verbraucher bei 400V
auch nur halbe Leistung abgeben dürften (man lädt an einer 400V-Säule
und plötzlich wird es langsamer warm im Auto oder nicht so richtig
kalt). Aber vermutlich will der Hersteller das nicht, weil das einem
Kunden ganz schwer vermittelbar ist.

Aber die ganzen Kabel und Komponenten für die doppelte Stromstärke
dimensionieren (für die gelegentlichen Betrieb an 400V, dann bei
gleicher Leistung wie mit 800V) will der Hersteller auch nicht. Denn er
hat ja die 800V gerade gewählt, um die HV-Kabel dünner machen zu können.

Hast du daran schon gedacht? Mir scheint dein Tipp noch nicht ganz
ausgereift.

Grüße,
Ralf

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Marc,

Du schriebst am Tue, 2 Mar 2021 18:26:17 +0100:

> > Der ioniq 5 hingegen nimmt um 300-400V *DC* von der DC-Säule und
> > transformiert das mit seinen Komponenten auf 600-800V DC für die
> > Batterie.
>
> Irgendwie scheint mir das völlig sinnlos...
> Letztlich besteht jeder Akku aus hunderten einzelnen Lithiumzellen die
> allesamt jeweils maximal 4.2V Ladespannung sehen wollen.
> Statt da irgendeine Spannung die am Ladekabel ankommt verdoppeln zu
> wollen, sollte man da nicht einfach die Batterie in zwei Hälften teilen
> und parallel laden?

Ja, kann man machen, wenn die Verhältnisse so liegen.
Man braucht dazu
- wenigstens ein Schaltgerät für den Motorstrom, um den Motor abzutrennen
- ein Schaltgerät, um die Batterie zu teilen und wieder zusammenzuschalten
- ZWEI Schaltgeräte, um die "ober Batteriehälfte mit der "unteren
parallelzuschalten
- ein Schaltgerät, um die parallelgeschalteten Batterihälften an den
Ladeanschluß zu schalten
sowie die jeweils dazugehörigen Anschluß- und Verbindungsleitungen, jeweils
für die zu tragenden Ströme, die bis zum doppelten des maximalen Ladestrom
betragen können. "Daneben" müssen auch _sämtliche_ Schaltgeräte diese
Ströme tragen und z.T. auch schalten können, was bei Gleichspannung nicht
ganz unproblematisch ist.
(Siehe <https://www.youtube.com/watch?v=Zez2r1RPpWY> und
<https://www.youtube.com/watch?v=HLX9cdB4TFQ>)
Diese Schaltgeräte müssen aus Sicherheitgründen auch noch mechanisch sein
(mit Kontakten), Halbleiterschalter eigenen sich dafür unabhängig von der
Belastbarkeit nicht bzw. sind dafür jedenfalls nicht zulassungsfähig.

Da ist es nicht nur einfacher, sondern auch erheblich gewichts- und
materialsparend, den sowieso vorhandenen Motorumrichter so auszulegen,
daß der auch die Ladesäulenspannung verabrbeiten und für die Batterie
"verdaulich" machen kann. Auch wenn auch dafür noch eine gewisse
Zusatzelektrik und -elektronik gebraucht wird.

[Ralf Koenig]

So würde das dann aussehen

----(+)---
| |
| (+) |
96s |
| (-) |
| |
-----* *-----------
| |
| (+) |
96s |
| (-) |
| |
---- (-)---


Und dann die HV-Verbraucher ringsrum an die zwei Abgriffe, die nun auf
400V-Basis sind.

Für den 800V-Betrieb wieder umschalten auf:


----(+)--- HV-Verbraucher ---- (zurück zu (-)
|
| (+)
96s
| (-)
|
*
|
| (+)
96s
| (-)
|
---- (-)

> Das ganze wäre dann relativ einfach, wenn diese Verbraucher bei 400V
> auch nur halbe Leistung abgeben dürften (man lädt an einer 400V-Säule
> und plötzlich wird es langsamer warm im Auto oder nicht so richtig
> kalt). Aber vermutlich will der Hersteller das nicht, weil das einem
> Kunden ganz schwer vermittelbar ist.
>
> Aber die ganzen Kabel und Komponenten für die doppelte Stromstärke
> dimensionieren (für die gelegentlichen Betrieb an 400V, dann bei
> gleicher Leistung wie mit 800V) will der Hersteller auch nicht. Denn er
> hat ja die 800V gerade gewählt, um die HV-Kabel dünner machen zu können.
>
> Hast du daran schon gedacht? Mir scheint dein Tipp noch nicht ganz
> ausgereift.

Parallel laden geht dann nicht, wenn man das Spannungsniveau für die
Hochvolt-Verbraucher bei 800V belassen will.


----(+)
|
| (+)
96s
| (-)
|
*
|
| (+)
96s
| (-)
|
---- (-)

Jetzt wären es ringsrum die 800V und man hätte zwei Teile a 400V.

Aber wenn man nun Plus und Minus von der DC-Säule parallel an diese zwei
Hälften anschließen wollte, dann sähe das so aus:

----(+)
|
| (+) ------- (+) 400VDC
96s
| (-) --------(-)
|
*
|
| (+) ------- (+) 400VDC
96s
| (-) ------- (-)
|
---- (-)


Und jetzt schließt man (+) und (-) von der 400V DC Quelle kurz. Das mag
die garantiert nicht. :-D


Das einzige was so gehen würde, wäre die Hälften nicht parallel, sondern
sequenziell zu laden. So also:


Erste Zeithälfte die eine Batteriehälfte mit 400 VDC laden:

----(+)
|
| (+) ------- (+) 400VDC
96s
| (-) --------(-)
|
*
|
|
96s
|
|
---- (-)


Zweite Zeithälfte die andere Batteriehälfte mit 400 VDC laden::

----(+)
|
|
96s
|
|
*
|
| (+) ------- (+) 400VDC
96s
| (-) ------- (-)
|
---- (-)

Das wäre aber wieder schlecht fürs Balancing der Zellen (die ja alle in
Reihe geschaltet sind), wenn jemand die Ladung zwischendurch abbricht
und dann weiter fährt.

Also müsste man das irgendwie zeitmultiplexen, z.B. mmer 10 Sekunden die
eine, dann 10 Sekunden die andere Hälfte, denn so laufen die Hälften
nicht auseinander. Das macht aber viele Umschaltungen nötig.

Insofern waren da schon cleverere Wege nötig.

Soweit meine Überlegungen. Vielleicht habe ich auch nen Denkfehler drin.

Viele Grüße,
Ralf

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Marc,

Du schriebst am Tue, 02 Mar 2021 10:24:56 +0100:

> Ich würde erwarten, dass solche Gruppen-Schnelladesäulen wie Tesla
> Supercharger oder die Ionity-Stationen am Mittelspannungsnetz hängen

Ja, ganz richtig. Die "Supercharger" von Tesla benutzen die amerikanische
Variante des Mittelspannungsnetzes in den Usa, bei uns dann wohl eine per
Trafo auf passenden Pegel gebrachte Mittelspannungsanschaltung.

> und sich somit eine andere Eingangsspannung wie z.B. 1 kV
> zusammentransformieren können bevor es in die Umrichter geht. Warum
> sollte man mehrere hundert kW aus dem Niederspannungsnetz ziehen wenn
> einem am Ende die Niederspannung noch zu niedrig ist?

Das war auch nur "so hingeschrieben", weil hier halt eine leistungsstarke
Drehstromversorgung mit 230/400V gängig ist, im Gegensatz zum morbiden
usanischen Verteilnetz.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Ralf,

Du schriebst am Tue, 2 Mar 2021 00:49:07 +0100:

> > Na, dann nimm halt die Umrichter für 'ne HGÜ-Strecke. Da geht's zwar

...

> "Ein paar Dutzend MW" ist aber wieder nicht die passende Dimensionierung
> für ein Auto. :-D Und das sind teure Spezialgeräte. Wo ein Auto aber

War ja auch nur als Extrembeispiel genannt, um die Möglichkeiten
aufzuzeigen. Die paar zig bis hundert kW von 'nem Pkw sind da Kleinkram,
aber jedenfalls sicher mach- und beherrschbar.

> irgendwelches Commodity-Zeug braucht: massenfertigungs-beziehbar,
> billig, klein, gut. So ungefähr. :-)

Take any two of these...
Ja, massenfertigbar und für die Autohersteller vor allem nicht nachbau- und
reparierbar...

> > Aber so weit muß man ja gar nicht gehen - die Ladesäule selber ist doch
> > auch schon so ein Ding, die muß ja aus der Netzspannung von recht
> > konstanten ca. 400V _nach Gleichrichtung_ eine recht variable
> > Gleichspannung am Ladestecker machen.
>
> Klar. In der Ladesäule sind Gleichrichter drin. Die machen AC zu DC
> immer in der passenden Form.

Und es sind Umrichter ("DC-DC-Konverter") drin, die die immer ca. 400V in
unterschiedliche Spannungen von (was weiß ich...) 250...565V umsetzen, so
wie sie der Ladeanschluß des Autos per CAN-Bus anfordert. Ein Akku hat
schließlich einen nicht zu verachtenden Spannungshub zwischen leer und
voll, bei gängigen Li-Akkus sowas zwischen 3 und 4V, also 25% Variation vom
"Vollwert". Das skaliert schließlich streng linear mit der Gesamtspannung.
Fazit: Die Umrichter in der Ladesäule müssen ähnliche Betriebsparameter
abdecken können wie die für den Hochsetzsteller (so heißen die) im Auto
dann auch gebraucht werden. Gängige Technik, nix besonderes.

> Aber hier ging es ja um etwas anderes. Es ging darum, dass viele der
> DC-Ladesäulen bei 500V DC ihr Limit haben, was sie hergeben können. Aber
> dass die 800V-Batterie des ioniq 5 ja nun auch eine Ladespannung in dem
> Bereich braucht.

Naja., dann hängt man halt noch so'n Ding im Auto dran. Halbleiter für die
Spannung gibt's ja, und der Strom ist auch kein Hindernis. Der Ladesäule
ist's egal, ob sie eine konstante oder eine sich ändernde Spannung liefern
muß, und der Hochsetzsteller kann evtl. von der Variabilität der Säulen-
Konverter profitieren, indem er dann nur noch eine primitive Verdopplung
machen muß ohne wirklich geregelt zu werden.
Kaskadierte Spannungswandler sind inzwischen gängige Technik, in jedem
Computer sitzen Schaltregler (-> Spannungswandler) nicht nur im Netzteil,
sondern auch direkt am Prozessor, gleich mehrfach für teils mehr als 3
Spannungen, und z.T. auch an anderen Stellen. Der Hauptaufwand dabei ist
die Filterung und Pufferung mit dicken Kondensatoren, die aber dank der
inzwischen recht hohen Schaltfrequenzen garnicht mehr unbedingt so enorm
"dick" sein müssen. Da sind die Schaltstörungen inzwischen das größere
Problem.

...

> > Und dann gibt es noch eine Möglichkeit: "irgendwie" muß ja der Motor im
> > Elektro-Auto auch zu seinem Strom kommen, aber den kann man ja nicht
> > einfach an die Batterie klemmen, damit er läuft.
>
> Richtig. Schon gar keine 3-Phasen-Wechselstrom-Motoren für den
> Achantrieb. :-) Und die sind ja in Batterieautos heute gängig.

^s

> > Der braucht eine recht
> > komplexe Steuerung, die u.a. auch wenigstens einen Umrichter "höherer"
> > Leistung enthält. 150kW? Ja, leicht.
>
> Klar, der Motorinverter. Und genau den (plus noch was mehr) nutzt
> Hyundai ja auch für die 400VDC auf 800VDC-Konvertierung, sagen sie.

Na also, warum sagste das nich gleich, sondern spekulierst haltlos im
luftleeren Raum rum? Liegt doch schließlich so nahe, daß soagr ich da
drauf gekommen bin.
...

> Passt noch nicht zusammen: vom E-Motor kommt ja AC zurück, wenn der
> rekuperiert und dann geht AC an den Umrichter und der tut vorne DC raus
> für die Batterie.

Stimmt zwar, ist aber unerheblich - die Spannungen an den Teilwicklungen
variieren im Antriebsbetrieb laufend, das verlangt halt von der
Konverterelektronik eine laufende Anpassung der Schaltimpulse. Da ist der
einfache DC-Umsetzbetrieb anspruchslos dagegen, der braucht nur eine recht
konstante Impulsfolge mit einem nahezu festen Tastverhältnis, damit die
Motorinduktivität (die Induktivität der parallelgeschalteten
Teilwicklungen) halt aus der festen Eingangs- eine entsprechende feste
Ausgangsspannung machen kann. Bei "passender" Beschaltung kann da von
einer gegebenen Ein- in eine niedrigere oder höhere Ausgangsspannung
umgesetzt werden, falls nötig, auch beides nach Bedarf.

> Aber der ioniq 5 will ja an sich von 400 V DC auf 800 V DC kommen.

Kein Problem: Hochsetzsteller, oder gar nur Spannungsverdoppler mit festen
Spannungsverhältnis.
...

> > Das hättste Dir aber auch selber überlegen können.
>
> Also ich hänge noch an dem "Schönheitsfehler" vorne.

_Welchem_ "Schönheitsfehler"? Das ist alles technisch gut bekannt,
allenfalls "etwas" brachialer als der "Normalbürger" von Wandwarzen
und Computernetzteilen gewohnt tist.

> Das Gesamtsystem muss irgendwie so aussehen:
>
> 400V DC von der Säule wird auf dem Stator/Rotor des E-Motors zu 400V AC
> gemacht (das ist irgendwie der noch technisch unklare Punkt, und hier
> darf sich halt der E-Motor nicht drehen, denn das Fahrzeug soll ja

Tut er bei parallelgeschalteten Wicklungen nicht, außer, Du weißt ihm
nach, daß da ein Drehfeld im Innenraum des Stators entsteht. Wie das gehen
können sollte, würde mich dann aber auch interessieren. Normalerweise
kringeln sich die Feldlinien ja außen um einen stromdurchflossenen Leiter
'rum (grundschulmäßig ausgedrückt).

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Ralf,

Du schriebst am Tue, 2 Mar 2021 21:54:42 +0100:

> > Statt da irgendeine Spannung die am Ladekabel ankommt verdoppeln zu
> > wollen, sollte man da nicht einfach die Batterie in zwei Hälften teilen
> > und parallel laden?
>
> Das braucht halt ein BMS, das das kann.

Dem BMS kann das wurscht sein, das hat sich um die Einzelzellen (-pakete)
zu kümmern. Wie die zusammenhängen, ist dafür meistens egal, allenfalls
sind die einzelnen Bausteine auf kleine seriengeschaltete Gruppen
ausgelegt.

> Und die Schaltlogik dazu, also noch ein Relais.

"Relais" ist gut. Ein "Relais" für 800V / 200A, und dann auch noch für
Gleichspannung, ist ein ausgewachsenes Schütz, wiegt in der Gegend von
5kg und hat "ein paar Liter" Volumen.
Und mit einem zum Trennen ist es ja nicht getan - Du brauchst auch noch
"ein paar" zum Zusammenschalten in der richtigen Konfiguration...
ABer das hab' ich ja letztens schon geschrieben.

> Und: alle Hochvolt-Verbraucher (außer den E-Motoren, denn die stehen ja)
> im Auto wollen ja beim Laden weiter betrieben werden. Zum Beispiel ein
> elektrischer Zuheizer, ein elektrischer Batterieheizer, elektrischer
> Klimakompressor, Wärmepumpe oder der DCDC-Wandler.

Warum sollen diese Verbraucher an den 800V hängen? Alles das hat ja ein
herkömmliches Auto auch ähnlich, und da hängen die alle am 12V-Bordnetz.
(Evtl. auch "in Zukunft" an einem 48V-Bordnetz, das ja "in Sicht" ist.)
Das einzige, das evtl. umzuschalten wäre, ist der Ladewandler für die
12V-Batterie. Die wird man in einem Elektro-Auto wohl nicht allzu groß
machen wollen, was die mögliche Betriebsdauer der 12V-Verbraucher ohne
Nachladen beschränkt.

...

> Das ganze wäre dann relativ einfach, wenn diese Verbraucher bei 400V
> auch nur halbe Leistung abgeben dürften (man lädt an einer 400V-Säule

Was sie nur in manchen Fällen täten, in anderen wäre dann sogar nur noch
1/3 der Nennleistung verfügbar (weil der Strom auch auf die Hälfte
zurückgeht).

[Michael S.]

Am 01.03.2021 um 11:43 schrieb Ralf Koenig:

> https://www.europe-solarstore.com/sma-sunny-highpower-peak3-shp-150-20.html
>
> Also so ein Trumm wird man garantiert in keinem Pkw finden. Und das war
> wohl auch der Anlass für die Frage von Michael S.

Da tritt man einen Teilthread los und vergisst danach tagelang, wieder
regelmäßig in die Gruppe zu schauen.
Ich habe ja auch schon DCDC-Wandler im 2stelligen kW-Bereich entwickelt
und weiß, dass es nicht so einfach ist, wie es hier gerne dargestellt
wird. Man kann eben nicht einfach den Antriebsumrichter zum Hochsetzen
verwenden, denn jeder DCDC-Wandler braucht auch eine Induktivität. Und
die ist groß und schwer bei diesen Leistungen.
Kleiner wird sie, wenn man mit der Schaltfrequenz hochgeht, aber dann
sinkt der Wirkungsgrad und die EMV-Probleme steigen an. Blöd, wenn man
an Kabel hängt, die aus dem Auto rausragen und auf deren Ausführung und
Abschirmung man keinen Einfluss hat.
Meist braucht ein DCDC dann auch noch EMV-Filter, die bei den Strömen
auch nicht mehr klein sind.

Nimmt man den Motor als Induktivität her, ist man auf niedrige 2stellige
kHz Schaltfrequenz begrenzt, denn die Blechpakete in E-Motoren machen
bei höheren Frequenzen viel zu hohe Verluste. Die Zoe pfeift beim Laden
irgendwo zwischen 5 und 10kHz rum.

Offenbar weiß auch hier in der Gruppe keiner was Konkretes, wie es
wirklich gemacht wurde.
Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...

Michael

[Michael S.]

Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:

> Offenbar weiß auch hier in der Gruppe keiner was Konkretes, wie es
> wirklich gemacht wurde.
> Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...

Zum Taycan nochmal gegoogelt.
Es sieht tatsächlich so aus, dass da ein DCDC drin ist. 50kW Standard.
150kW optional.

Bei Porsche gibt es ein Pressebild, welches sich HV-Booster nennt. Ganz
schöner Trumm. Aber kleiner hätte ich bei der Leistung auch nicht
wirklich erwartet. Eventuell ist in dem Block aber noch ein bissel mehr
drin, z.B. der AC-Charger und der 12V DCDC und vielleicht auch einer der
Pulswechselrichter für eine der Antriebsmaschinen.

https://presse.porsche.de/prod/presse_pag/PressResources.nsf/Content?ReadForm&languageversionid=1024902&hl=christophorus-392-fast_forward

Mehr konnte ich leider auch nicht finden.

Michael

[Ralf Koenig]

Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:

> Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...

Schau dich hier mal um:

http://techno-fandom.org/~hobbit/cars/ginv/

Das ist aber vermutlich von einem Prius 1, der noch auf 500 V ging.

Und vorher das für die Übersicht:
https://www.priuswiki.de/index.php?title=Inverter#DC-DC-Wandler

Grüße,
Ralf

[Ralf Koenig]

Am 06.03.2021 um 18:18 schrieb Ralf Koenig:
> Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:
>> Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...
> Schau dich hier mal um:
>
> http://techno-fandom.org/~hobbit/cars/ginv/
>
> Das ist aber vermutlich von einem Prius 1, der noch auf 500 V ging.

oder Prius II

[Michael S.]

Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:

> Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...

Auch hier habe ich nun etwas mehr gefunden. Ziemlich detalliert hier:
https://info.ornl.gov/sites/publications/files/pub26762.pdf

Beim Prius kann der Booster nur 27kW. Der größte Teil der E-Leistung
bleibt im HV-Bereich bei 650V und schiebt sich zwischen den beiden
E-Maschinen hin und her. Die Batterie kann mit bis zu 27kW
geladen/entladen werden. Das aber vermutlich kaum länger als 1-2 Minuten.

Wenn ich mir auf Seite 21 die DCDC-Induktivität so anschaue (bei 27kW
fließen hier deutlich mehr als 100A, dann geht das maximal niedrige
2stellige Sekunden, bis der geschätzt 2mm starke Kupferdraht an seine
Temperaturgrenze kommt.

Ist halt nur ein Hybrid, ausgelegt für kurze Peak-Leistungen und
deutlich niedrigere Dauerleistungen von kaum mehr als 5kW. Reicht aber
für seine unerreicht gute Effizienz.

Aber der Booster ist nicht im Ansatz vergleichbar mit dem, der in einem
Taycan verbaut sein muss.

Michael

[Werner Schmidt]

On Mon, 1 Mar 2021 04:12:12 -0800 (PST) "Martin K."
<Marti...@epost.de> wrote:

> Werner Schmidt schrieb am Sonntag, 28. Februar 2021 um 17:32:46 UTC+1:
> >
> > Das hat Renault ja mit der ZOE 1. Gen. auch gemacht. Also
> > grundsätzlich zum Laden. Die hatte allerdings einen Asynchronmotor,
> > ...
>
> Die ZOE hatte einen fremderregten Synchronmotor,

ja, sorry. Mir ging es um die Fremderregung. Da passiert nicht viel,
wenn man Wechselspannung auf die Statorwicklungen schick, solange der
Rotor keine Erregung bekommt. Daher kann man da die Rotorwicklungen
recht problemlos als Induktivitäten für das Ladegerät der Batterie
nutzen.

> der Porsche Taycan
> hat an beiden Achsen einen permanenterregten Synchronmotor.

Das war mir bewusst, und genau deswegen stelle ich mir das da
schwieriger vor. Oder mache ich da irgendwo einen Denkfehler?

Gruß
Werner

[Frank Kemper]

Michael S. <mich...@bigfoot.de> wrote:
> Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:

> Ist halt nur ein Hybrid, ausgelegt für kurze Peak-Leistungen und
> deutlich niedrigere Dauerleistungen von kaum mehr als 5kW. Reicht aber
> für seine unerreicht gute Effizienz.

Na, ein bisschen mehr wird's schon sein. Mein Yaris Hybrid hat im
Wesentlichen den Antriebsstrang des Prius 2. Bei dem ist der Verbrenner mit
75 PS angegeben, der E-Antrieb mit 45 kW (ca. 60 PS), das ist natürlich
alles nur Peak. Als gesamte "Systemleistung" gibt Toyota maximal 101 PS an,
das wären dann 75 Verbrenner-PS und 26 Elektro-PS. Bei einer Peak-Leistung
von 45 kW halte ich eine Dauerleistung von 15 kW für durchaus realistisch,
auch wenn die Batterie die rein rechnerisch nur fünf Minuten lang stemmen
kann.

Frank



--
The whole IT runs on Caffeine

[Martin K.]

Werner Schmidt schrieb am Samstag, 6. März 2021 um 22:56:49 UTC+1:
>
> > der Porsche Taycan
> > hat an beiden Achsen einen permanenterregten Synchronmotor.
> Das war mir bewusst, und genau deswegen stelle ich mir das da
> schwieriger vor. Oder mache ich da irgendwo einen Denkfehler?

Spontan fallen mir 3 Möglichkeiten ein eine Spannungen zu erhöhen:

1) Übertrager/Trafo
2) Spule per Selbstinduktion
3) Kondensatoren parallel aufladen und seriell entladen

Bei einem Permanentmagnetmotor müsste es dann wohl 2) sein.

[Michael S.]

Am 07.03.2021 um 01:02 schrieb Martin K.:
> Werner Schmidt schrieb am Samstag, 6. März 2021 um 22:56:49 UTC+1:
>>
>>> der Porsche Taycan
>>> hat an beiden Achsen einen permanenterregten Synchronmotor.
>> Das war mir bewusst, und genau deswegen stelle ich mir das da
>> schwieriger vor. Oder mache ich da irgendwo einen Denkfehler?
>
> Spontan fallen mir 3 Möglichkeiten ein eine Spannungen zu erhöhen:
>
> 1) Übertrager/Trafo

Das macht man nur, wenn man galvanisch trennen muss. Das ist nämlich im
Vergleich zu 2) groß, teuer und hat einen schlechteren Wirkungsgrad.

> 2) Spule per Selbstinduktion

Das nennt sich dann Boost-Wandler oder Step-up-Converter. Die
kompakteste Variante mit sehr gutem Wirkungsgrad und vergleichsweise
simpler Technik

> 3) Kondensatoren parallel aufladen und seriell entladen

In den Leistungsklassen ist das utopisch und nicht umsetzbar.

>
> Bei einem Permanentmagnetmotor müsste es dann wohl 2) sein.

Was hat das mit einem Motor zu tun?

Michael

[Martin K.]

Michael S. schrieb am Sonntag, 7. März 2021 um 09:07:40 UTC+1:
> Am 07.03.2021 um 01:02 schrieb Martin K.:
>
> > Spontan fallen mir 3 Möglichkeiten ein eine Spannungen zu erhöhen:
> >
> > 1) Übertrager/Trafo
> Das macht man nur, wenn man galvanisch trennen muss. Das ist nämlich im
> Vergleich zu 2) groß, teuer und hat einen schlechteren Wirkungsgrad.

Ich gehe schon davon aus, dass ein Ladegerät im EV oder eine
DC Schnellladesäule vom Netz galvanisch getrennt ist und auch
getrennt sein muss. Also auch eine ZOE.

In dem Fall hier mit DC Schnellladung von 400V auf 800V ist die
galvanische Trennung aber bereits in der DC Schnellladesäule.

> > 2) Spule per Selbstinduktion
>
> Das nennt sich dann Boost-Wandler oder Step-up-Converter. Die
> kompakteste Variante mit sehr gutem Wirkungsgrad und vergleichsweise
> simpler Technik

Ja.

> > 3) Kondensatoren parallel aufladen und seriell entladen
> In den Leistungsklassen ist das utopisch und nicht umsetzbar.

Bist du dir sicher? In diesen Leistungsklassen werden auch
Kondensatoren zur Glättung von Wechselspannungen verwendet.
Von der Kapazität mit der entsprechenden Frequenz dürfte es von
der Größenordnung doch passen.

Wenn man mit dieser Methode einen Spannungswandler von 12V
auf 230V bauen würde, braucht man natürlich eine relativ hohe
Anzahl von Kondensatoren die man parallel aufladen und dann
in Reihe geschaltet wieder entladen muss. Hier haben wir aber
den Sonderfall von einer Spannungsverdopplung. Dafür reicht
exakt 1 Kondensator, den man am DC Schnelllader auf 400V
auflädt und dann in Reihe geschaltet mit dem DC Schnelllader
400V + 400V = 800V wieder entlädt.

IMHO könnte das schon funktionieren.

Und natürlich gilt in allen 3 Fällen je höher man die Frequenz
wählt, also je kleiner der Zeitraum für einen Vorgang ist, desto
kleiner kann die Induktivität bzw. die Kapazität sein.

Das ist rein praktisch gesehen auch der Grund, weshalb
Steckernetzteile mit Trafo (50 Hz) relativ schwer sind und
Schaltnetzteile mit gleicher Leistung relativ leicht.

> > Bei einem Permanentmagnetmotor müsste es dann wohl 2) sein.
> Was hat das mit einem Motor zu tun?

Irgendwie braucht man bei 1) halt einen Übertrager. Den würde
ich im ersten Ansatz im Motor zwischen Ständer und Läufer
suchen (ich vermute das sind auch die Überlegungen von Werner).

Wenn ich im Läufer keine Spule habe (Permanentmagnete) oder
die Spule nicht anzapfen kann (Kurzschlussläufer), dann könnte
man im zweiten Ansatz vielleicht zwei Ständerspulen dafür
hernehmen. Die Frage ist, ob das wirklich gehen könnte?!

Eine einzige, passende Spule für 2) findet man da leichter.

[Michael S.]

Am 06.03.2021 um 23:58 schrieb Frank Kemper:
> Michael S. <mich...@bigfoot.de> wrote:
>> Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:
>
>> Ist halt nur ein Hybrid, ausgelegt für kurze Peak-Leistungen und
>> deutlich niedrigere Dauerleistungen von kaum mehr als 5kW. Reicht aber
>> für seine unerreicht gute Effizienz.
>
> Na, ein bisschen mehr wird's schon sein. Mein Yaris Hybrid hat im
> Wesentlichen den Antriebsstrang des Prius 2. Bei dem ist der Verbrenner mit
> 75 PS angegeben, der E-Antrieb mit 45 kW (ca. 60 PS),

Das sind ja zwei E-Maschinen drin, die elektrisch miteinander verkoppelt
sind. Beide hängen an den 650V und wenn die Batterie 15kW liefert und
der Generator 30kW, dann hat der Motor seine 45kW.
Dabei kommen aber nur 15kW aus der Batterie über den Boost-Wandler

> das ist natürlich
> alles nur Peak. Als gesamte "Systemleistung" gibt Toyota maximal 101 PS an,
> das wären dann 75 Verbrenner-PS und 26 Elektro-PS.

Genau, diese 26PS kommen dabei aus der Batterie, also knapp 20kW, die
aber sicher nur für wenige Sekunden.

> Bei einer Peak-Leistung
> von 45 kW halte ich eine Dauerleistung von 15 kW für durchaus realistisch,
> auch wenn die Batterie die rein rechnerisch nur fünf Minuten lang stemmen
> kann.

Ich habe nur dieses eine Bild von der Boost-Drossel. Da muss der
komplette Batteriestrom durch. Wenn der Draht geschätzt
2,5mm-Durchmesser hat, dann ist das ein Querschnitt von 5mm².
Die Spule hat 70 Windungen mit einem Wickeldurchmesser von ca. 4cm, das
sind also 8,8m Drahtlänge.
8,8m diesen Drahtes haben einen Widerstand von 31 Milliohm.
Bei 200V und 75A (15kW) wäre das eine Verlustleistung von 175W.

Über Luft bekommt diese Leistung überhaupt nicht weggekühlt. Dass die
Vergussmasse das dauerhaft schafft, wage ich zu bezweifeln, zumal man
mit dem Aluminium des Wasserkühlers auch nicht zu nahe ran darf, da dann
durch Wirbelströme weitere erhebliche Verluste entstehen.

Viel schlimmer wird es bei der Peak-Leistung der Batterie, also 27kW.
Das sind dann 135A und fast 600W Verlustleistung nur in der Induktivität.

In meinen Betrachtungen habe ich Skin-Effekt, Proximity-Effekt und
Kernverluste vernachlässigt, welche weitere Verluste erzeugen.

Auch Kupfer wird bei hohen Temperaturen deutlich schlechter.

Wenn man aber genauer hinschaut, kann man u.U. erahnen, dass die
Induktivität mit einer Flachdrahtwicklung gemacht wurde. Das würde den
Kupferwiderstand massiv reduzieren. Das Bild ist aber zu unscharf, um
das endeutig erkennen zu können

Michael

[Michael S.]

Am 07.03.2021 um 13:17 schrieb Michael S.:

> Wenn man aber genauer hinschaut, kann man u.U. erahnen, dass die
> Induktivität mit einer Flachdrahtwicklung gemacht wurde. Das würde den
> Kupferwiderstand massiv reduzieren. Das Bild ist aber zu unscharf, um
> das endeutig erkennen zu können

Es ist eine Flachdrahtwicklung, Suchbegriffe: Prius inductor

Dabei kommen dann u.a. folgende Bilder raus:
https://leafdriveblog.files.wordpress.com/2019/04/img_20190424_191021.jpg

https://www.tytlabs.com/images/tech/photo/tec2_detail_ph08-1.jpg

Und damit hat die Drossel mindestens Faktor 4 kleinere Verluste und dann
wirds rund und macht plötzlich Sinn.

Michael

[Michael S.]

Am 07.03.2021 um 13:09 schrieb Martin K.:

> In dem Fall hier mit DC Schnellladung von 400V auf 800V ist die
> galvanische Trennung aber bereits in der DC Schnellladesäule.

Genau deshalb braucht sie der Taycan intern nicht mehr.

>
>>> 3) Kondensatoren parallel aufladen und seriell entladen
>> In den Leistungsklassen ist das utopisch und nicht umsetzbar.
>
> Bist du dir sicher? In diesen Leistungsklassen werden auch
> Kondensatoren zur Glättung von Wechselspannungen verwendet.

Jein.
Wechselspannungen lassen sich mit Kondensatoren gar nicht glätten.

Was Du meinst, sind gleichgerichtete Wechselspannungen. In der Leistung
ist das aber meiste 3phasig mit PFC, also sinusförmiger Stromaufnahme
und hat dann nicht mehr viel mit einem banalen Brückengleichrichter und
Sieb-Elko hintendran zu tun.
Der Kondensator hinter dem Gleichrichter einer PFC ist winzig, der nach
der PFC auch nicht besonders groß und vor allem muss er nicht ne halbe
50Hz-Netzperiode speichern und überbrücken können, weil es 3phasig immer
gerade ne Phase gibt, die Energie liefern kann.

> Von der Kapazität mit der entsprechenden Frequenz dürfte es von
> der Größenordnung doch passen.
>
> Wenn man mit dieser Methode einen Spannungswandler von 12V
> auf 230V bauen würde, braucht man natürlich eine relativ hohe
> Anzahl von Kondensatoren die man parallel aufladen und dann
> in Reihe geschaltet wieder entladen muss.

Ja, das Konzept hat aber erhebliche Nachteile. Beim Aufladen der
Kondensatoren entstehen extrem hohe Spitzenströme, nur begrenzt durch
den Innenwiderstand des Netzes, der Transistoren und des Kondensators
selbst. Da fliegst Du durch jede EMV-Prüfung. Man kann die Spitzen mit
Vorwiderständen reduzieren, das geht aber auf Wirkungsgrad und vor allem
Leistungsdichte.
Ein ganz cleverer kommt auf die Idee, die Spitzen mit einer Induktivität
zu glätten. Die wird dann so groß, dass man damit auch gleich wieder 2)
hätte bauen können.

> Hier haben wir aber
> den Sonderfall von einer Spannungsverdopplung. Dafür reicht
> exakt 1 Kondensator, den man am DC Schnelllader auf 400V
> auflädt und dann in Reihe geschaltet mit dem DC Schnelllader
> 400V + 400V = 800V wieder entlädt.

Rechne das mal durch für 150kW und sage mir, welchen Innenwiderstand und
welche Kapazität der Kondensator haben muss, damit das funktioniert und
Dir das nicht sofort um die Ohren fliegt.

> IMHO könnte das schon funktionieren.

Theoretisch schon. Praktisch nein.

>
> Und natürlich gilt in allen 3 Fällen je höher man die Frequenz
> wählt, also je kleiner der Zeitraum für einen Vorgang ist, desto
> kleiner kann die Induktivität bzw. die Kapazität sein.

Bei Ladungspumpen kannst Du nicht so stark hoch mit der Frequenz, weil
dann die Streuinduktivät der Kondensatoren eine vollstände Umladung
verhindert.
Auf den notwendigen ESR des Kondensators hat die Frequenz eh keinen
Einfluss.

>
> Das ist rein praktisch gesehen auch der Grund, weshalb
> Steckernetzteile mit Trafo (50 Hz) relativ schwer sind und
> Schaltnetzteile mit gleicher Leistung relativ leicht.

Ja, der Trafo wird kleiner. Trotzdem muss bei einem 1phasigen Netzteil
irgendwo ein relativ großer Elko drin sein, der Energie liefert, während
der Sinus durch die 0V läuft. Bei dreiphasigen System ist das kaum
notwendig.

>>> Bei einem Permanentmagnetmotor müsste es dann wohl 2) sein.
>> Was hat das mit einem Motor zu tun?
>
> Irgendwie braucht man bei 1) halt einen Übertrager. Den würde
> ich im ersten Ansatz im Motor zwischen Ständer und Läufer
> suchen (ich vermute das sind auch die Überlegungen von Werner).

Blöd, das erzeugt aber Drehmoment im Motor.

Meines Wissens macht die Zoe keine galvanische Trennung sondern nutzt
den Motor nur als Induktivität für eine Wandlertopologie ähnlich wie 2).

Da die Batterie sowieso galvanisch getrennt von der Karosserie ist (das
ist Standard in der E-Mobilität), braucht man im AC-Lader keine weitere
Trennung mehr.

>
> Wenn ich im Läufer keine Spule habe (Permanentmagnete) oder
> die Spule nicht anzapfen kann (Kurzschlussläufer), dann könnte
> man im zweiten Ansatz vielleicht zwei Ständerspulen dafür
> hernehmen. Die Frage ist, ob das wirklich gehen könnte?!
>
> Eine einzige, passende Spule für 2) findet man da leichter.

eben

Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Sun, 7 Mar 2021 13:40:24 +0100:

> Der Kondensator hinter dem Gleichrichter einer PFC ist winzig, der nach

Inzwischen _ist_ die PFC-Schaltung "der Gleichrichter", da sind ein paar
der Dioden durch Transistoren ersetzt.

[Kapazitiver Spannungswandler]

> Ja, das Konzept hat aber erhebliche Nachteile. Beim Aufladen der
> Kondensatoren entstehen extrem hohe Spitzenströme, nur begrenzt durch
> den Innenwiderstand des Netzes, der Transistoren und des Kondensators

Die Induktivitäten der Elemente darf man da auch nicht vergessen.

> Ein ganz cleverer kommt auf die Idee, die Spitzen mit einer Induktivität
> zu glätten. Die wird dann so groß, dass man damit auch gleich wieder 2)
> hätte bauen können.

Durchaus nicht, und das hat einen einfachen Grund.
...

> Bei Ladungspumpen kannst Du nicht so stark hoch mit der Frequenz, weil
> dann die Streuinduktivät der Kondensatoren eine vollstände Umladung
> verhindert.

Und zwar den, daß man für eine solche Funktion eben _NICHT_ "eine
vollstände Umladung" durchführt, sondern nur jeweils einen kleinen Teil
der Ladung transferiert. Warum, wo das doch die notwendige Kapazität recht
merkbar vergrößert? Na, weil sich halt die Spannung am Kondensator bei
Ladung und Entladung jeweils umso stärker ändert, je weiter man lädt oder
entlädt. Das hätte bei vollständiger Entladung auf der "Oberseite" dann
den - recht unerwünschten - Effekt, daß die mittlere abgebbare Spannung
nicht die doppelte, sondern nur die 1,5-fache Eingangsspannung wäre, weil
sich halt der Kondensator beim Abgeben wieder entlädt. Bei voller Last
käme da sogar nur die Eingangspannung wieder 'raus, sonst kann sich der
Kondensator ja garnicht ganz entladen.
So einfach ist das Verfahren also auch wieder nicht. Aber es gibt sogar
einen Vorteil bei einer halbwegs sinnvollen Dimensionierung mit nur
teilweiser Auf- und Entladung des Transfer-Kondensators: Dadurch kann
der Wirkungsgrad des Transfers sehr viel höher werden.

> Auf den notwendigen ESR des Kondensators hat die Frequenz eh keinen
> Einfluss.

Naja, sorum gesehen ist das nichtmal ganz falsch, aber andersrum...
Kennst Du die ESR-Verläufe gängiger Kondensatortypen?

...

> > Schaltnetzteile mit gleicher Leistung relativ leicht.
>
> Ja, der Trafo wird kleiner. Trotzdem muss bei einem 1phasigen Netzteil
> irgendwo ein relativ großer Elko drin sein, der Energie liefert, während
> der Sinus durch die 0V läuft. Bei dreiphasigen System ist das kaum

Muß er nicht - wie oben schon angeführt: Der Gleichrichter einer PFC-Stufe
ist _aktiv_, er ist bereits ein Spannungswandler, der den Ladekondensator
über den größten Teil der Halbwelle auf Nominalspannung hält. Nur für einen
kurzen Zeitraum um den Nulldurchgang, wo wirklich keine Leistung zur
Verfügung steht, muß der Kondensator den vollen Versorgungsstrom alleine
liefern.

[Ralf Koenig]

Am 04.03.2021 um 00:06 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Ralf,
>
> Du schriebst am Tue, 2 Mar 2021 21:54:42 +0100:
>
>>> Statt da irgendeine Spannung die am Ladekabel ankommt verdoppeln zu
>>> wollen, sollte man da nicht einfach die Batterie in zwei Hälften teilen
>>> und parallel laden?
>>
>> Das braucht halt ein BMS, das das kann.
>
> Dem BMS kann das wurscht sein, das hat sich um die Einzelzellen (-pakete)
> zu kümmern. Wie die zusammenhängen, ist dafür meistens egal, allenfalls
> sind die einzelnen Bausteine auf kleine seriengeschaltete Gruppen
> ausgelegt.
>
>> Und die Schaltlogik dazu, also noch ein Relais.
>
> "Relais" ist gut. Ein "Relais" für 800V / 200A, und dann auch noch für
> Gleichspannung, ist ein ausgewachsenes Schütz, wiegt in der Gegend von
> 5kg und hat "ein paar Liter" Volumen.

Das ist für den Einsatz in BEV eine Zehnerpotenz daneben, Sieghard.

Ein Beispiel:

GIGAVAC GX14B1AB

http://store.evtv.me/proddetail.php?prod=GXL14B1BAB

bis 900V DV
350A continuous, kurzzeitig bis 2000A

Gewicht: 0,5 kg
Abmessungen stehen nicht da


Und das Gigavac GX200 schon 2008:
https://www.gigavac.com/sites/default/files/press/PR-GX200-December-2-2008.pdf

bis 750V DC
bis 350A

70.2 mm in height,
59.5 mm in width
80.7 mm in length

macht (mals so als Quader berechnet) um 330 Milliliter, real also
weniger. Gewicht steht nicht da.

Die habe ich jetzt nicht extra rausgesucht. Wer die Tesla Batteriepacks
von innen kennt: da sind Contactors (Schütze) ähnlicher Größe drin.

Hintergrund mag sein, dass ja quasi immer stromlos geschaltet wird, weil
es noch ein Kommunikationsprotokoll ringsrum gibt.

Für Plus und Minus braucht es dann 2 Stück davon. Aber es ist weit von
deinen Zahlen weg.

Grüße,
Ralf

[Ralf Koenig]

Am 06.03.2021 um 20:28 schrieb Michael S.:
> Am 06.03.2021 um 09:01 schrieb Michael S.:
>
>> Aber zu dem Prius-Booster müsste sich im Netz doch was finden lassen...
>
> Auch hier habe ich nun etwas mehr gefunden. Ziemlich detalliert hier:
> https://info.ornl.gov/sites/publications/files/pub26762.pdf
>
> Beim Prius kann der Booster nur 27kW. Der größte Teil der E-Leistung
> bleibt im HV-Bereich bei 650V

Also Prius III.

Da liefert auch die kleine HV-Batterie maximal 27 kW.

> und schiebt sich zwischen den beiden
> E-Maschinen hin und her. Die Batterie kann mit bis zu 27kW
> geladen/entladen werden.

Jepp. Beim Prius II oder III.

> Das aber vermutlich kaum länger als 1-2 Minuten.

Das passt ja für diese hohe Leistung auch. Denn die Batterie hat ja im
Prius III (650V gab es erst an Prius III) nur 1,31 kWh brutto, davon ca.
60-70% netto, also um 0,85 kWh Ladehub.

27 kW mal 1 Minute = 0,45 kWh
27 kW mal 2 Minuten = 0,9 kWh

Irgendwo dazwischen liegt es bei Vollast also.

Die Batterien davor (Prius 1 und 2) hatten bisschen mehr brutto, aber
netto blieb etwa das gleiche. Toyota hat sich da rangetastet und die
NiMH-Batterie "rightgesizet".

Wann gehen da volle 27 kW mal drüber? Eh nur bei maximaler Rekuperation,
also mal beim Bremsen oder einen recht steilen Berg runter. Vielleicht
auch mal beim elektrischen Beschleunigen.

> Wenn ich mir auf Seite 21 die DCDC-Induktivität so anschaue (bei 27kW
> fließen hier deutlich mehr als 100A, dann geht das maximal niedrige
> 2stellige Sekunden, bis der geschätzt 2mm starke Kupferdraht an seine
> Temperaturgrenze kommt.

Das hatte sich ja dann noch anders dargestellt, mit der Flachdrahtwicklung.

> Ist halt nur ein Hybrid, ausgelegt für kurze Peak-Leistungen und
> deutlich niedrigere Dauerleistungen von kaum mehr als 5kW.

Bisschen mehr, denke ich. Bis 68 km/h kann er ja rein elektrisch fahren
- solange noch Saft im Akku ist.

Je nachdem, wie man also "Dauerleistung beschreibt". Aber 0,8 kWh sind
auch 10 kW mal 288 Sekunden, also fast 5 Minuten lang.

> Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz.

Also unerreicht ist sie nicht. Siehe z.B. VW XL1. Der ist anders, aber
er ist effizienter.

> Aber der Booster ist nicht im Ansatz vergleichbar mit dem, der in einem
> Taycan verbaut sein muss.

Sehe ich auch so. Damit war der Exkurs zum Prius zwar "ganz nett", aber
noch nicht so richtig zielführend sinnig für ioniq5 oder Taycan.
Dieser Schritt fehlt aber eigentlich in der Betrachtung noch.

Grüße,
Ralf

[Michael S.]

Am 07.03.2021 um 22:15 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Sun, 7 Mar 2021 13:40:24 +0100:
>
>> Der Kondensator hinter dem Gleichrichter einer PFC ist winzig, der nach
>
> Inzwischen _ist_ die PFC-Schaltung "der Gleichrichter", da sind ein paar
> der Dioden durch Transistoren ersetzt.

Durchaus.

>
> [Kapazitiver Spannungswandler]
>> Ja, das Konzept hat aber erhebliche Nachteile. Beim Aufladen der
>> Kondensatoren entstehen extrem hohe Spitzenströme, nur begrenzt durch
>> den Innenwiderstand des Netzes, der Transistoren und des Kondensators
>
> Die Induktivitäten der Elemente darf man da auch nicht vergessen.

siehe unten.

>
>> Ein ganz cleverer kommt auf die Idee, die Spitzen mit einer Induktivität
>> zu glätten. Die wird dann so groß, dass man damit auch gleich wieder 2)
>> hätte bauen können.
>
> Durchaus nicht, und das hat einen einfachen Grund.
> ...
>> Bei Ladungspumpen kannst Du nicht so stark hoch mit der Frequenz, weil
>> dann die Streuinduktivät der Kondensatoren eine vollstände Umladung
>> verhindert.
>
> Und zwar den, daß man für eine solche Funktion eben _NICHT_ "eine
> vollstände Umladung" durchführt, sondern nur jeweils einen kleinen Teil
> der Ladung transferiert.

Das ist eh zwingend, um einen annehmbaren Wirkungsgrad zu erhalten.

> Warum, wo das doch die notwendige Kapazität recht
> merkbar vergrößert? Na, weil sich halt die Spannung am Kondensator bei
> Ladung und Entladung jeweils umso stärker ändert, je weiter man lädt oder
> entlädt. Das hätte bei vollständiger Entladung auf der "Oberseite" dann
> den - recht unerwünschten - Effekt, daß die mittlere abgebbare Spannung
> nicht die doppelte, sondern nur die 1,5-fache Eingangsspannung wäre,

Was den Wirkungsgrad auf 75% drücken würde.

> weil
> sich halt der Kondensator beim Abgeben wieder entlädt. Bei voller Last
> käme da sogar nur die Eingangspannung wieder 'raus, sonst kann sich der
> Kondensator ja garnicht ganz entladen.

Ich hab nun mal ne Überschlagsrechnung gemacht und lange den Fehler
gesucht, weil die Rechnung sagte, dass es mit "normalen" Bauteilwerten
machbar sein könnte und das komplett meinem Gefühl widersprach.

Also habe ich Spice angeworfen und mal simuliert.
Passende Kondensatoren könnten sowas sein:
https://datasheets.avx.com/AVX-FHC-Series.pdf

Für 160kW von 400V auf 800V komme ich mit 100kHz in Spice auf folgende
Werte:
2 Kondensatoren FHC26I0507Kxx
jeweils 500µF / 450V
ESR: 0,45mOhm
ESL: 15nH

Ausgangsspannung: 790V
Peak-Strom im Kondensator: >1000A
Verluste pro Kondensator: 300W
Der oben genannte Kondensator hat ein Rth von 2,6K/W. Bei idealer
Anbindung an einen Wasserkühler wird der 780°C heiß.

Vernachlässigt:
- Transistorverluste
- Dielektrische Verluste
- EMV-Filter

Das Problem an Ladungspumpen ist einfach, dass man sehr hohe Peak-Ströme
hat. Das treibt den RMS-Wert der Ströme in die Höhe und das führt zu
übelsten ohmschen Verlusten in allen Komponenten. Zumal
800V-Transistoren für >1000A auch nicht mehr klein sind.

Die hohen Peak-Ströme machen auch viele andere Probleme, wie EMV,
Eigenstörungen, ...

Da sind Wandler mit Induktivitäten einfach handzahm dagegen.

> So einfach ist das Verfahren also auch wieder nicht. Aber es gibt sogar
> einen Vorteil bei einer halbwegs sinnvollen Dimensionierung mit nur
> teilweiser Auf- und Entladung des Transfer-Kondensators: Dadurch kann
> der Wirkungsgrad des Transfers sehr viel höher werden.

Ja, das ist Physik. Theoretisch kann man Ladungspumpen mit sehr hohem
Wirkungsgrad bauen und das wird bis ein paar Watt auch wirklich gemacht.

>
>> Auf den notwendigen ESR des Kondensators hat die Frequenz eh keinen
>> Einfluss.
>
> Naja, sorum gesehen ist das nichtmal ganz falsch, aber andersrum...
> Kennst Du die ESR-Verläufe gängiger Kondensatortypen?

Nicht auswendig. Ist bei ein paar Kiloherz niedriger als bei DC, aber
besser als das Kupfer da drin gehts halt nicht.

>
> ...
>>> Schaltnetzteile mit gleicher Leistung relativ leicht.
>>
>> Ja, der Trafo wird kleiner. Trotzdem muss bei einem 1phasigen Netzteil
>> irgendwo ein relativ großer Elko drin sein, der Energie liefert, während
>> der Sinus durch die 0V läuft. Bei dreiphasigen System ist das kaum
>
> Muß er nicht - wie oben schon angeführt: Der Gleichrichter einer PFC-Stufe
> ist _aktiv_, er ist bereits ein Spannungswandler, der den Ladekondensator
> über den größten Teil der Halbwelle auf Nominalspannung hält.

Nein, eine PFC muss einen sinusförmigen Strom aus dem Netz nehmen.
Einphasig muss der Ausgangselko groß genug sein, um den Stromeinbruch
zwischen den Halbwellen puffern zu können.

Michael

[Michael S.]

Am 08.03.2021 um 19:40 schrieb Ralf Koenig:

>
> Wann gehen da volle 27 kW mal drüber? Eh nur bei maximaler Rekuperation,
> also mal beim Bremsen oder einen recht steilen Berg runter. Vielleicht
> auch mal beim elektrischen Beschleunigen.

Beim normalen Bremsen aus höheren Geschwindigkeiten > 80km/h hat man die
27kW ja regelmäßig für einstellige Sekunden.

>
>> Ist halt nur ein Hybrid, ausgelegt für kurze Peak-Leistungen und
>> deutlich niedrigere Dauerleistungen von kaum mehr als 5kW.
>
> Bisschen mehr, denke ich. Bis 68 km/h kann er ja rein elektrisch fahren
> - solange noch Saft im Akku ist.

Ja, die 5kW kamen aus der Abschätzung mit Runddraht.

>
> Je nachdem, wie man also "Dauerleistung beschreibt". Aber 0,8 kWh sind
> auch 10 kW mal 288 Sekunden, also fast 5 Minuten lang.
>
>> Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz.
>
> Also unerreicht ist sie nicht. Siehe z.B. VW XL1. Der ist anders, aber
> er ist effizienter.

Vergleichbar ist das aber nicht. Ein Prius kann 4 Personen mitnehmen und
hat nen Kofferraum und wird in Serie produziert.
Ich ändere meinen Satz also:
Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz für Fahrzeuge in Großserie.

Michael

[Ralf Koenig]

Passt immer noch nicht.

https://www.spritmonitor.de/de/die_sparsamsten_autos.html

Modell (Benzin) l/100km

1 ...
2 Hyundai IONIQ (442) 4,8
3 Toyota Yaris Hybrid (1702) 4,8
4 Toyota Prius (3180) 5,1
5 ...
6 Kia Niro (573) 5,1
7 ...
8 ...
9 Toyota Corolla Hybrid (800) 5,2
10 Honda Insight (256) 5,3

Schon der ioniq Hybrid ist (in dieser Zusammenfassung) drunter. Gleiche
Größe, auch Großserie. Irgendwie eine Prius-Kopie, und doch auch anders
realisiert.

* 1.6 Direkteinspritzer statt 1.8 Saugeinspritzer
* Doppelkupplungsgetriebe statt des Toyota e-CVT, was sie da erfunden haben
* Li-Ion-Batterie statt NiMH

* Und Kia Niro Hybrid => schafft mit gleichem Verbrauch eine
SUV-angelehnte Karosserie zu bewegen. An sich auch beeindruckend. Und
von der Effizienz her besser.

* Corolla Hybrid: macht auch einen Kombi oder ein Schrägheck draus, mit
0,1 Liter Benzin mehr, und hat dem Prius ja den Rang abgelaufen

Andererseits sind im Prius-Eintrag oben halt mehrere Generationen,
mindestens Gen2, Gen3, Gen4 versammelt.

Grüße, Ralf

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Mon, 8 Mar 2021 20:08:40 +0100:

> Das Problem an Ladungspumpen ist einfach, dass man sehr hohe Peak-Ströme
> hat. Das treibt den RMS-Wert der Ströme in die Höhe und das führt zu
> übelsten ohmschen Verlusten in allen Komponenten. Zumal
> 800V-Transistoren für >1000A auch nicht mehr klein sind.

Deswegen macht man dafür halt auch die Kapazitäten möglichsz groß. Wenn
Du nicht nur 2, sondern 10 dieser Kondensatoren nimmst, wird der effektive
Übertragungswiderstand von 10 auf 2mOhm reduziert und damit der Verlust
entsprechend kleiner, die Schaltung aber natürlich entsprechend teurer.

> Die hohen Peak-Ströme machen auch viele andere Probleme, wie EMV,
> Eigenstörungen, ...
>
> Da sind Wandler mit Induktivitäten einfach handzahm dagegen.

Naja - die haben durchaus auch ihre Tücken. Und nicht zuletzt ist eine
Induktivität gleichstrommäßig nahezu ein Kurzschluß - wenn ein Schalter
eingeschaltet "hängen bleibt" (Transistor "durch"), hilft nur noch eine
Sicherung. Ein Kondensator ist da weniger kritisch, der läuft voll, und
dann passiert nix mehr.

> > So einfach ist das Verfahren also auch wieder nicht. Aber es gibt sogar
> > einen Vorteil bei einer halbwegs sinnvollen Dimensionierung mit nur
> > teilweiser Auf- und Entladung des Transfer-Kondensators: Dadurch kann
> > der Wirkungsgrad des Transfers sehr viel höher werden.
>
> Ja, das ist Physik. Theoretisch kann man Ladungspumpen mit sehr hohem
> Wirkungsgrad bauen und das wird bis ein paar Watt auch wirklich gemacht.

[ESR]

> > Naja, sorum gesehen ist das nichtmal ganz falsch, aber andersrum...
> > Kennst Du die ESR-Verläufe gängiger Kondensatortypen?
>
> Nicht auswendig. Ist bei ein paar Kiloherz niedriger als bei DC, aber
> besser als das Kupfer da drin gehts halt nicht.

Der Wechselstromwiderstand geht halt mit 1/f runter, bis, je nach Typ -
und das kann durchaus schon im Kiloher_t_z-Bereich anfangen - der ohmsche
Widerstand der Zuleitungen und Beläge relevant wird, undsteigt dann wieder
durch deren _Induktivität_ wieder proportional mit der Frequenz an. Bei
guten HF-Kondensatoren (Kermik, X<irgendwas>R oder so) kann die
Übergangsfrequenz aber durchaus auch im Megahertz-Bereich und höher
liegen. Und bei "geeignetem" Aufbau können sogar Resonanzen auftreten, wo
sich der harmlos aussehende Kondensator als Schwingkreis gebärdet.

...

> > Muß er nicht - wie oben schon angeführt: Der Gleichrichter einer
> > PFC-Stufe ist _aktiv_, er ist bereits ein Spannungswandler, der den
> > Ladekondensator über den größten Teil der Halbwelle auf Nominalspannung
> > hält.
>
> Nein, eine PFC muss einen sinusförmigen Strom aus dem Netz nehmen.
> Einphasig muss der Ausgangselko groß genug sein, um den Stromeinbruch
> zwischen den Halbwellen puffern zu können.

Was halt im Vergleich mit einem ungesteuerten Gleichrichter, der nur für
ein paar (bis vielleicht 20, 25%) der Halbwelle überhaupt nachlädt,
erheblich weniger Kapazität braucht.

[Michael S.]

Am 09.03.2021 um 01:58 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Mon, 8 Mar 2021 20:08:40 +0100:
>
>> Das Problem an Ladungspumpen ist einfach, dass man sehr hohe Peak-Ströme
>> hat. Das treibt den RMS-Wert der Ströme in die Höhe und das führt zu
>> übelsten ohmschen Verlusten in allen Komponenten. Zumal
>> 800V-Transistoren für >1000A auch nicht mehr klein sind.
>
> Deswegen macht man dafür halt auch die Kapazitäten möglichsz groß. Wenn
> Du nicht nur 2, sondern 10 dieser Kondensatoren nimmst, wird der effektive
> Übertragungswiderstand von 10 auf 2mOhm reduziert und damit der Verlust
> entsprechend kleiner, die Schaltung aber natürlich entsprechend teurer.

Wir waren hier schon bei <0,5mOhm.
Ok, Du kannst gerne literweise Kondensatoren verbauen, must die
Verlustleistung in den Kondensatoren aber trotzdem in Summe um
mindestens Faktor 10 reduzieren.

>> Die hohen Peak-Ströme machen auch viele andere Probleme, wie EMV,
>> Eigenstörungen, ...
>>
>> Da sind Wandler mit Induktivitäten einfach handzahm dagegen.
>
> Naja - die haben durchaus auch ihre Tücken.

Durchaus. Aber beherrschbar, was Milliarden von DCDC-Wandlern täglich
beweisen. Ladungspumpen finden sich bei nennenswert Leistung dagegen
praktisch nirgends. Warum wohl?

> Und nicht zuletzt ist eine
> Induktivität gleichstrommäßig nahezu ein Kurzschluß - wenn ein Schalter
> eingeschaltet "hängen bleibt" (Transistor "durch"), hilft nur noch eine
> Sicherung. Ein Kondensator ist da weniger kritisch, der läuft voll, und
> dann passiert nix mehr.

Das Problem hast Du bei jeder Brückenschaltung schon ohne Induktivität,
also auch bei der Ladungspumpe, die auch mindestens eine Halbbrücke
erfordert.
Und es ist beherrschbar, wie Milliarden DCDC-Wandler täglich beweisen.

>> Nicht auswendig. Ist bei ein paar Kiloherz niedriger als bei DC, aber
>> besser als das Kupfer da drin gehts halt nicht.
>
> Der Wechselstromwiderstand geht halt mit 1/f runter, bis, je nach Typ -

Das ist aber nicht der ESR.

> und das kann durchaus schon im Kiloher_t_z-Bereich anfangen - der ohmsche
> Widerstand der Zuleitungen und Beläge relevant wird, undsteigt dann wieder
> durch deren _Induktivität_ wieder proportional mit der Frequenz an. Bei
> guten HF-Kondensatoren (Kermik, X<irgendwas>R oder so) kann die
> Übergangsfrequenz aber durchaus auch im Megahertz-Bereich und höher
> liegen. Und bei "geeignetem" Aufbau können sogar Resonanzen auftreten, wo
> sich der harmlos aussehende Kondensator als Schwingkreis gebärdet.

Hat mit ESR alles nichts zu tun. Der ESR macht die Verluste, das macht
ein kapazitiver Blindwiderstand offensichtlich nicht, von dem Du oben
vermutlich schreibst.

>
> ...
>>> Muß er nicht - wie oben schon angeführt: Der Gleichrichter einer
>>> PFC-Stufe ist _aktiv_, er ist bereits ein Spannungswandler, der den
>>> Ladekondensator über den größten Teil der Halbwelle auf Nominalspannung
>>> hält.
>>
>> Nein, eine PFC muss einen sinusförmigen Strom aus dem Netz nehmen.
>> Einphasig muss der Ausgangselko groß genug sein, um den Stromeinbruch
>> zwischen den Halbwellen puffern zu können.
>
> Was halt im Vergleich mit einem ungesteuerten Gleichrichter, der nur für
> ein paar (bis vielleicht 20, 25%) der Halbwelle überhaupt nachlädt,
> erheblich weniger Kapazität braucht.

Wenn Du mit erheblich 20%-50% meinst, bin ich bei Dir. Es kommt immer
auf die konkrete Auslegung an.

Michael

[Michael S.]

Am 08.03.2021 um 23:22 schrieb Ralf Koenig:
> Am 08.03.2021 um 20:26 schrieb Michael S.:
>> Am 08.03.2021 um 19:40 schrieb Ralf Koenig:
>>
>
>>>> Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz.
>>>
>>> Also unerreicht ist sie nicht. Siehe z.B. VW XL1. Der ist anders,
>>> aber er ist effizienter.
>>
>> Vergleichbar ist das aber nicht. Ein Prius kann 4 Personen mitnehmen
>> und hat nen Kofferraum und wird in Serie produziert.
>> Ich ändere meinen Satz also:
>> Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz für Fahrzeuge in
>> Großserie.
>
> Passt immer noch nicht.

Hast ja recht.

Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Tue, 9 Mar 2021 17:17:49 +0100:

> > Du nicht nur 2, sondern 10 dieser Kondensatoren nimmst, wird der
> > effektive Übertragungswiderstand von 10 auf 2mOhm reduziert und damit

...

> Wir waren hier schon bei <0,5mOhm.

ESR. Das ist aber nicht der genannte Übertragungswiderstand, sondern eben
der Widerstand, der die Kondensatoren aufheizt. Der Übertragungswiderstand
ist ein effektiver Widerstand aufgrund der teilweisen Ladung/Entladung und
den dazugehörigen Ladungsmengen und Spannungsvariationen. Die gehen in
Abhägigkeit von der Schaltfrequenz und bewirken in Deinem Beispielfall den
Spannungsverlust von 10V gegenüber der idealen Verdoppelung. Und damit ist
dieser Widerstand dann eben 10V/1kA = 10mOhm = 1/(1mF* 100kHz).

> Ok, Du kannst gerne literweise Kondensatoren verbauen, must die
> Verlustleistung in den Kondensatoren aber trotzdem in Summe um
> mindestens Faktor 10 reduzieren.

Mit mehr Kondensatoren geht sogar das "automatisch", weil die ESR parallel
liegen und dzf. nur mit dem entsprechenden Anteil belastet werden. Und ja,
es _gibt_ Anwendungen, in denen "literweise Kondensatoren verbau[t]" sind,
um deren Verlustleistung ausreichend niedrig zu halten.

...
> >> Da sind Wandler mit Induktivitäten einfach handzahm dagegen.
> >
> > Naja - die haben durchaus auch ihre Tücken.
>
> Durchaus. Aber beherrschbar, was Milliarden von DCDC-Wandlern täglich
> beweisen. Ladungspumpen finden sich bei nennenswert Leistung dagegen
> praktisch nirgends. Warum wohl?

Es ist ja schließlich nicht so, daß Induktivitäten gar keine Verluste
hätten. Rechne Dein Beispiel doch mal mit einer solchen durch, ich würde
mich nicht wundern, wenn Du da ähnliche Werte für die Verluste kriegtest.
Besonders, wenn die Drossel darin einen realistischen "ESR".bekommt. Das
ist halt mal eine ganz erkleckliche Leistung, die da zu übertragen ist.

Die o.g. "Milliarden von DCDC-Wandlern" sind aber im Vergleich zu Deinem
Beispiel "Spielzeuge". Übrigens gab es voe einiger Zeit eine sehr weit verbreitete Anwendung, in der fast durchgängig Ladungspumpen verbaut
waren, und das nichtmal mit kleinster Leistung. Du hast sie sicher auch
häufig gesehen, die waren schließlich zum Anschauen gebaut:
"CRT"-Fernseher und -Monitore. Die Hochspannung wurde per "Kaskade"
erzeugt, eine Ladungspumpenschaltung.

> > Und nicht zuletzt ist eine
> > Induktivität gleichstrommäßig nahezu ein Kurzschluß - wenn ein Schalter
> > eingeschaltet "hängen bleibt" (Transistor "durch"), hilft nur noch eine
> > Sicherung. Ein Kondensator ist da weniger kritisch, der läuft voll, und
> > dann passiert nix mehr.
>
> Das Problem hast Du bei jeder Brückenschaltung schon ohne Induktivität,

Ja, sicher, schon bei einer Halbbrücke. Ein primitiver Sperrwandler braucht
aber nur einen Transistor und eine Diode, eine entsprechende Ladungspumpe
geht auch so.

[ESR]

> > Der Wechselstromwiderstand geht halt mit 1/f runter, bis, je nach Typ
>

> Das ist aber nicht der ESR.

Ja, ok. Der ist nur ein Anteil, der ESR (und die ESL) machen sich halt
ab einer gewissen Frequenz bemerkbar, ab der der Wechselstromwiderstand
wieder ansteigt und dann diesen dominiert. Damit ist der Kondensator
praktisch keiner mehr. Damit haben HF-Techniker immer wieder Probleme.
(Und die Schaltreglerkonstrukteure mit zunehmenden Frequenzen auch.)

[Michael S.]

Am 09.03.2021 um 21:29 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Tue, 9 Mar 2021 17:17:49 +0100:
>
>>> Du nicht nur 2, sondern 10 dieser Kondensatoren nimmst, wird der
>>> effektive Übertragungswiderstand von 10 auf 2mOhm reduziert und damit
> ...
>> Wir waren hier schon bei <0,5mOhm.
>
> ESR. Das ist aber nicht der genannte Übertragungswiderstand, sondern eben
> der Widerstand, der die Kondensatoren aufheizt.

Eben

> Der Übertragungswiderstand
> ist ein effektiver Widerstand aufgrund der teilweisen Ladung/Entladung und
> den dazugehörigen Ladungsmengen und Spannungsvariationen. Die gehen in
> Abhägigkeit von der Schaltfrequenz und bewirken in Deinem Beispielfall den
> Spannungsverlust von 10V gegenüber der idealen Verdoppelung. Und damit ist
> dieser Widerstand dann eben 10V/1kA = 10mOhm = 1/(1mF* 100kHz).

Bei einer Ladungspumpe interessiert mich aber nicht der kapazitive
Blindwiderstand sondern ich muss schauen, dass ich pro Takt genug Ladung
in den Kondensator einladen kann und das wird bestimmt durch
Spannungsdifferenz, Kapazität, ESR, ESL und ohmsche Verluste an den
Schaltelementen.
Sicher kann man das auch irgendwie mit dem kapazitiven Blindwiderstand
errechnen, auf die Idee würde ich aber niemals kommen.

>> Ok, Du kannst gerne literweise Kondensatoren verbauen, must die
>> Verlustleistung in den Kondensatoren aber trotzdem in Summe um
>> mindestens Faktor 10 reduzieren.
>
> Mit mehr Kondensatoren geht sogar das "automatisch", weil die ESR parallel
> liegen und dzf. nur mit dem entsprechenden Anteil belastet werden. Und ja,
> es _gibt_ Anwendungen, in denen "literweise Kondensatoren verbau[t]" sind,
> um deren Verlustleistung ausreichend niedrig zu halten.

Das macht man aber nur, wenn es technisch keine bessere Lösung gibt.> ...

>>>> Da sind Wandler mit Induktivitäten einfach handzahm dagegen.
>>>
>>> Naja - die haben durchaus auch ihre Tücken.
>>
>> Durchaus. Aber beherrschbar, was Milliarden von DCDC-Wandlern täglich
>> beweisen. Ladungspumpen finden sich bei nennenswert Leistung dagegen
>> praktisch nirgends. Warum wohl?
>
> Es ist ja schließlich nicht so, daß Induktivitäten gar keine Verluste
> hätten. Rechne Dein Beispiel doch mal mit einer solchen durch, ich würde
> mich nicht wundern, wenn Du da ähnliche Werte für die Verluste kriegtest.

Definitiv bekommt man da auf ähnliche Verluste. Der Unterschied ist
aber, dass man für die gleiche Übetragungsleistung weniger Bauvolumen
braucht und sich Induktivitäten deutlich besser kühlen lassen. Außerdem
kann man sie im Gegensatz zu Folienkondensatoren leicht bei weit über
100°C Dauertemperatur betreiben, was die Kühlung erheblich vereinfacht.

Wenn ich einen DCDC entwerfe (das habe ich schon bis in den 2stelligen
kW-Bereich gemacht), dann ist die Kühlbarkeit der Bauteile ein wichtiges
Entwicklungsziel. Und hier lassen sich Halbleiter und induktive Bauteile
eben viel effizienter an den (Wasser)Kühler anbinden, als
Folienkondensatoren oder Elkos.

> Besonders, wenn die Drossel darin einen realistischen "ESR".bekommt. Das
> ist halt mal eine ganz erkleckliche Leistung, die da zu übertragen ist.

Bei der Drosselauslegung muss man zwischen Kernverlusten und ohmschen
Verlusten unterscheiden und auch da kämpft man mit Zielkonflikten. Aber
das ist alles Stand der Technik und wird in allen Leistungsklassen
beherrscht.
Bei den Kondensatoren haben wir übrigens noch gar nicht über die
dielektrischen Verluste gesprochen.

Ich habe hier gerade ein Projekt mit einem zugekauften 22kW DCDC, der
galvanisch trennt und intern zwei DCDC in Reihe hat. Die
Leistungsschalter basieren auf Silizium-Karbid. Das Ding ist wahnsinnig
effizient: >95%.
Beeindruckend

>
> Die o.g. "Milliarden von DCDC-Wandlern" sind aber im Vergleich zu Deinem
> Beispiel "Spielzeuge".

Auch beiden größeren Leistungsklassen sind sicher Millionen im Feld und
fast alle sind induktive Wandler.
Die Ladungspumpe wird auch deshalb kaum verwendet, weil sie nur bei
genauer Verdopplung, Halbierung, ... überhaupt effizient sein kann.
Sobald eine Spannung geregelt werden muss, wirds dann mau.

> Übrigens gab es voe einiger Zeit eine sehr weit verbreitete Anwendung, in der fast durchgängig Ladungspumpen verbaut
> waren, und das nichtmal mit kleinster Leistung. Du hast sie sicher auch
> häufig gesehen, die waren schließlich zum Anschauen gebaut:
> "CRT"-Fernseher und -Monitore. Die Hochspannung wurde per "Kaskade"
> erzeugt, eine Ladungspumpenschaltung.

Ja, da macht das auch Sinn, weil man dafür keine HV-Transistoren
braucht, die schon immer Exoten waren. Dafür ist aber auch hier die
Leistung überschaubar. Aber das ist lange her. In Plasma-Fernsehern wird
auch HV benötigt. Wurde das da auch mit Kaskaden gemacht oder hat man da
die moderneren induktiven DCDCs verwendet?

>
>>> Und nicht zuletzt ist eine
>>> Induktivität gleichstrommäßig nahezu ein Kurzschluß - wenn ein Schalter
>>> eingeschaltet "hängen bleibt" (Transistor "durch"), hilft nur noch eine
>>> Sicherung. Ein Kondensator ist da weniger kritisch, der läuft voll, und
>>> dann passiert nix mehr.
>>
>> Das Problem hast Du bei jeder Brückenschaltung schon ohne Induktivität,
>
> Ja, sicher, schon bei einer Halbbrücke. Ein primitiver Sperrwandler braucht
> aber nur einen Transistor und eine Diode, eine entsprechende Ladungspumpe
> geht auch so.

Wie geht ne (effiziente) Ladungspumpe mit nur einem Transistor?

Michael

[Frank Kemper]

Ralf Koenig <ralfk...@xmg.de> wrote:

> Wann gehen da volle 27 kW mal drüber? Eh nur bei maximaler Rekuperation,
> also mal beim Bremsen oder einen recht steilen Berg runter. Vielleicht
> auch mal beim elektrischen Beschleunigen.

Wenn bei meinem Yaris Hybrid bergrunter der Akku komplett voll ist - was
mir schon ein-, zweimal mal passiert ist - fängt der eine Generator an, mit
seinem Strom den anderen Generator (= E-Motor) anzutreiben, der dann
wiederum den leer laufenden Verbrenner ankurbelt. Da so was gelegentlich
auch mal unerwartet und in nicht so extrem hügeligem Gelände passieren
kann, ist man (= ich) dann manchmal schon etwas erstaunt ob der plötzlich
einsetzenden Geräuschkulisse. Normalerweise klingt mein Yaris bei Tempi
unter 65 im Schiebebetrieb oder beim moderaten Bremsen eher
elektrisch-dezent, so ganz entfernt nach Straßenbahn. Und wenn dann
plötzlich der Motor anläuft und recht vernehmlich vor sich hinlärmt, das
ist dann im ersten Moment schon etwas schreckbeladen.

>> Reicht aber für seine unerreicht gute Effizienz.
>
> Also unerreicht ist sie nicht. Siehe z.B. VW XL1. Der ist anders, aber
> er ist effizienter.

Ich habe neulich mal ein Youtube-Video vom XL1 gesehen, in dem der Besitzer
den Wagen in allen Details vorgestellt hat. Also, wer den Lupo 3L schon für
overengineered gehalten hat, der kann beim XL1 noch einmal eine
Zehnerpotenz drauflegen. Mein lieber Herr Gesangsverein, was für eine Orgie
aus High End, handlaminierter Carbonfaser und Flugzeugtechnik! Das Teil hat
noch nicht mal Glasfenster, sondern welche aus Polycarbonat. Ich finde es
ja irgendwie rührend, dass VW 200 Stück davon gebaut hat, aber wozu? Bei
dem Konstruktions- und Bau-Aufwand haben sie sicher auf die 111.000 Euro,
die auf dem Preisschild standen, noch mal 30.000 Euro pro Stück
draufgelegt. Und den versprochenen Normverbrauch von 1 Liter auf 100
erreicht das Auto auch nur auf dem NEFZ-Prüfstand, in der Realität sind es
eher zwei bis drei. Das ist natürlich für sich betrachtet immer noch ein
technisches Kabinettstückchen, aber wenn man sich überlegt, dass ein
aktueller 2020er Toyota Yaris Hybrid (der neue) mit etwas Sorgfalt mit 3,5
Litern zu bewegen ist, dabei etwa ein Fünftel kostet, doppelt so viele
Sitze, doppelt so viel Kofferraum, bessere Abgaswerte und eine
Komfortausstattung hat (wiegt ja auch 300 Kilo mehr), dann stellt sich
schon die Sinnfrage;-)

[Werner Schmidt]

On Sun, 28 Feb 2021 22:18:40 +0100 Sieghard Schicktanz
<Sieghard....@SchS.de> wrote:

> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sun, 28 Feb 2021 17:32:45 +0100:
> > Synchronmaschine überhaupt geht? Keine Ahnung. Vorstellen könnte

sorry, an dieser Stelle meinte ich eine _permanent erregte_
Synchronmaschine.

> > ich es mir, man müsste halt irgendwie verhindern, dass an den
> > Magneten / am Rotor ein mechanisches Moment zum Wirken kommt.
>
> Das mechanische Moment kommt aber nur zustande, wenn die Wicklungen in
> einer bestimmten Sequenz bestromt werden und damit ein sich drehendes
> Magnetfeld erzeugen, dem der Rotor dann folgt / folgen will.

ein stetig schwingendes Feld wäre schon ätzend genug, wenn der Rotor da
mitgeht. Macht Lärm und mechanische Belastung.

Gruß
Werner

[Werner Schmidt]

darum ging es nicht, sondern um die Verwendung der Statorwicklungen der
E-Maschine als Induktivitäten für den verwendeten DC-DC-Wandler.

Gruß
Werner

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Werner,

Du schriebst am Sat, 13 Mar 2021 18:15:09 +0100:

> sorry, an dieser Stelle meinte ich eine _permanent erregte_
> Synchronmaschine.

...

> > Das mechanische Moment kommt aber nur zustande, wenn die Wicklungen in
> > einer bestimmten Sequenz bestromt werden und damit ein sich drehendes
> > Magnetfeld erzeugen, dem der Rotor dann folgt / folgen will.
>
> ein stetig schwingendes Feld wäre schon ätzend genug, wenn der Rotor da
> mitgeht. Macht Lärm und mechanische Belastung.

Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix. Das entspricht
dem "Skin-Effekt", der nicht erst bei Hochfrequenz auftritt.

[Martin K.]

ma...@invalid.invalid schrieb am Dienstag, 23. Februar 2021 um 10:58:02 UTC+1:
>
> - Y
> - id4
> - ioniq 5
>
> Die Liste wird länger, freut mich :)

Und jetzt der Kia EV6, auf gleicher Basis wie der Ioniq 5:

https://ecomento.de/2021/03/15/kia-zeigt-elektroauto-ev6-mit-neuer-designsprache/

Das Display erinnert stark an den EQA.

[ma...@invalid.invalid]

So auf den ersten blick lieber der ioniq 5, vom Design her. Aber ich bin
da nicht anspruchsvoll :D

[Michael S.]

Am 15.03.2021 um 01:08 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sat, 13 Mar 2021 18:15:09 +0100:
>
>> sorry, an dieser Stelle meinte ich eine _permanent erregte_
>> Synchronmaschine.
> ...
>>> Das mechanische Moment kommt aber nur zustande, wenn die Wicklungen in
>>> einer bestimmten Sequenz bestromt werden und damit ein sich drehendes
>>> Magnetfeld erzeugen, dem der Rotor dann folgt / folgen will.
>>
>> ein stetig schwingendes Feld wäre schon ätzend genug, wenn der Rotor da
>> mitgeht. Macht Lärm und mechanische Belastung.
>
> Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix. Das entspricht
> dem "Skin-Effekt", der nicht erst bei Hochfrequenz auftritt.

Hä? Was hat das eine mit dem anderen zu tun?
Skin-Effekt bedeutet, dass der HF-Anteil des Stroms nur außen im Leiter
fließt. Das hat doch nichts mit dem Drehmoment zu tun, welches durch den
Strom erzeugt wird (oder bei fremderregtem Motor auch nicht).

Michael

[HC Ahlmann]

Das Auto muss schneller und spurtstärker als alles andere sein, zugleich
schlechte Bremsen haben und ohne Rückwärtsgang daherkommen – sofern man
einen vernünftigen Grund für die verbaute Sicht nach hinten unterstellen
will.
--
Munterbleiben
HC

[Martin K.]

HC Ahlmann schrieb am Dienstag, 16. März 2021 um 07:25:28 UTC+1:
>
> ... sofern man einen vernünftigen Grund für die verbaute Sicht
> nach hinten unterstellen will.

Ich habe mal gehört es sollen bereits Rückfahrkameras erfunden
worden sein. Und sogar Displays mit 360 Grad Rundumblick aus
der Vogelperspektive.

[HC Ahlmann]

Ich habe mal gehört, dass es ein Entwurfsprinzip KISS gabe, dass die
Ingenieursweisheit #20 umreißt:
"Was nicht dran ist, geht auch nicht kaputt."
--
Munterbleiben
HC

[Jochen Spieker]

* Michael S.:
>
> Nimmt man den Motor als Induktivität her, ist man auf niedrige 2stellige
> kHz Schaltfrequenz begrenzt, denn die Blechpakete in E-Motoren machen
> bei höheren Frequenzen viel zu hohe Verluste. Die Zoe pfeift beim Laden
> irgendwo zwischen 5 und 10kHz rum.

Ach Gott, machen die das *alle*? Ich habe das schon bei mehreren
Exemplaren bemerkt und ich finde das absolut indiskutabel. Was bin ich
froh, mich gegen eine Zoe entschieden zu haben. Wenn meine kostenlose
Lademöglichkeit mal wegfällt, werde ich im Carport laden und direkt
nebenan ist mein Schlafzimmer. Da würde mich so eine Zoe zur Raserei
bringen.

Wie alt muss man im Schnitt werden, damit man das nicht mehr hört? Und
wieso ist soetwas zulassungsfähig?

J.
--
At night I go to the kitchen; specifically, the knife drawer.
[Agree] [Disagree]
<http://archive.slowlydownward.com/NODATA/data_enter2.html>

[Michael S.]

Am 16.03.2021 um 10:16 schrieb Jochen Spieker:
> * Michael S.:
>>
>> Nimmt man den Motor als Induktivität her, ist man auf niedrige 2stellige
>> kHz Schaltfrequenz begrenzt, denn die Blechpakete in E-Motoren machen
>> bei höheren Frequenzen viel zu hohe Verluste. Die Zoe pfeift beim Laden
>> irgendwo zwischen 5 und 10kHz rum.
>
> Ach Gott, machen die das *alle*? Ich habe das schon bei mehreren
> Exemplaren bemerkt und ich finde das absolut indiskutabel.

Ist halt billig. Die Zoe war das erste richtige bezahlbare Elektroauto.
Da muss man Kompromisse eingehen.

> Was bin ich
> froh, mich gegen eine Zoe entschieden zu haben. Wenn meine kostenlose
> Lademöglichkeit mal wegfällt, werde ich im Carport laden und direkt
> nebenan ist mein Schlafzimmer. Da würde mich so eine Zoe zur Raserei
> bringen.

Unsere (22kWh) lädt ja nur maximale 2,5h an 11kW, dann ist Ruhe. Aber
die steht auch nicht vor dem Schlafzimmer.

Ich meine gelesen zu haben, dass die mit Renault Motor etwas leiser
pfeifen als die alten mit Continental-Motor.
Dafür können die alten auch 43kW AC. Das pfeift mal richtig, ist aber
nach 30-40 Minuten vorbei und geht eh nur an wenige (Autobahn)Ladepunkten.

> Wie alt muss man im Schnitt werden, damit man das nicht mehr hört? Und
> wieso ist soetwas zulassungsfähig?

Laute Sportwagen, Motorräder und andere Lärmquellen sind es ja auch.

Michael

[Frank Kemper]

HC Ahlmann <hc.ah...@gmx.de> wrote:

> Ich habe mal gehört, dass es ein Entwurfsprinzip KISS gabe, dass die
> Ingenieursweisheit #20 umreißt:
> "Was nicht dran ist, geht auch nicht kaputt."

Interessiert in den USA aber niemanden. Dort sind Rückfahrkameras
vorgeschrieben. Ich habe eine in meinem Toyota. Ist geil. Und geht - da
Toyota - auch nicht kaputt.

[Frank Kemper]

Jochen Spieker <usenet...@well-adjusted.de> wrote:
> * Michael S.:

>> Die Zoe pfeift beim Laden
>> irgendwo zwischen 5 und 10kHz rum.
>
> Ach Gott, machen die das *alle*?

Ja, machen wohl alle. Made in Trance halt.

[Frank Kemper]

HC Ahlmann <hc.ah...@gmx.de> wrote:

> Das Auto muss schneller und spurtstärker als alles andere sein, zugleich
> schlechte Bremsen haben und ohne Rückwärtsgang daherkommen – sofern man
> einen vernünftigen Grund für die verbaute Sicht nach hinten unterstellen
> will.

Das ist mit der Rücksicht ist heute dank Rückfahrkamera nur noch
minderwichtig. Ist ähnlich wie mit Armaturenbrettern im Metropolis-Style.
Seitdem es Airbags gibt, haut da keiner mehr dagegen. Deshalb müssen sie
nicht mehr überall gepolstert sein.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Mon, 15 Mar 2021 20:13:56 +0100:

> > Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix. Das
> > entspricht dem "Skin-Effekt", der nicht erst bei Hochfrequenz
> > auftritt.
>
> Hä? Was hat das eine mit dem anderen zu tun?
> Skin-Effekt bedeutet, dass der HF-Anteil des Stroms nur außen im Leiter

Da gibt es halt nur das Problem, festzustellen, wo die Grenze zum
"HF-Anteil des Stroms" liegt. Es gibt halt keine solche, ein Skin-Effekt
tritt auch schon bei Netzfrequenz merklich auf, was die Konstruktion von
Freileitungen bzw. deren Leiterseilen beeinflußt.

> fließt. Das hat doch nichts mit dem Drehmoment zu tun, welches durch den
> Strom erzeugt wird (oder bei fremderregtem Motor auch nicht).

Es wird ja eben _kein_ Drehmoment erzeugt, wofür die Wicklungen
zeitversetzt bestromt werden müßten, sondern die sind parallel
gleichzeitig in gleicher Richtung / gleichem Sinn stromdurchflossen.
Dadurch kompensieren sich eben die Magnetwirkungen im Innenbereich, und
es gibt kein Drehmoment.

[Michael S.]

Am 17.03.2021 um 00:25 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Mon, 15 Mar 2021 20:13:56 +0100:
>
>>> Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix. Das
>>> entspricht dem "Skin-Effekt", der nicht erst bei Hochfrequenz
>>> auftritt.
>>
>> Hä? Was hat das eine mit dem anderen zu tun?
>> Skin-Effekt bedeutet, dass der HF-Anteil des Stroms nur außen im Leiter
>
> Da gibt es halt nur das Problem, festzustellen, wo die Grenze zum
> "HF-Anteil des Stroms" liegt.

Den HF-Anteil bekommt man über ne Fouriertransformation und dann gibts
Fausformeln bei welcher Frequenz der Strom wie tief eindringt. Wenn mans
genauer haben will, muss man halt genauer rechnen oder ne FEM-Analyse
machen.

> Es gibt halt keine solche, ein Skin-Effekt
> tritt auch schon bei Netzfrequenz merklich auf, was die Konstruktion von
> Freileitungen bzw. deren Leiterseilen beeinflußt.

Da sind die Drahtdurchmesser erheblich größer als in einer E-Maschine im
Auto.

>
>> fließt. Das hat doch nichts mit dem Drehmoment zu tun, welches durch den
>> Strom erzeugt wird (oder bei fremderregtem Motor auch nicht).
>
> Es wird ja eben _kein_ Drehmoment erzeugt, wofür die Wicklungen
> zeitversetzt bestromt werden müßten, sondern die sind parallel
> gleichzeitig in gleicher Richtung / gleichem Sinn stromdurchflossen.
> Dadurch kompensieren sich eben die Magnetwirkungen im Innenbereich, und
> es gibt kein Drehmoment.

Ich verstehe immer noch nicht, was das mit dem Skin-Effekt zu tun hat.

Und wenn sich "Magnetwirkungen" aufheben, dann hast Du auch keine
Induktivität mehr sondern einen Kurzschluss.

Also alles sehr dubios.

Du hast bei einem fremderregten Synchronmotor einerseits den
Reluktanzeffekt, der je nach Auslegung auch ein bisschen Drehmoment ohne
Erregerstrom erzeugt (wahrscheinlich lässt der die Zoe so unsäglich
pfeifen) und Du hast die normale magnetische Anziehung/Abstoßung
zwischen Erregerwicklung und Hauptwicklung. Bei letzterer lässt sich das
entstehende Drehmoment "abschalten", indem man einfach keinen
Erregerstrom fließen lässt.


Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Wed, 17 Mar 2021 06:59:37 +0100:

...

> Und wenn sich "Magnetwirkungen" aufheben, dann hast Du auch keine
> Induktivität mehr sondern einen Kurzschluss.

Interessant - Kompensation von Magnetfeldern ergibt einen Kurzschluß?
Das mußt Du mal den Herstellern von Abschirmkabinen sagen.

> Also alles sehr dubios.

Naja, rechne's Dir halt mal aus.

[Bernd W.]

Am 16.03.21 um 10:16 schrieb Jochen Spieker:

> Wie alt muss man im Schnitt werden, damit man das nicht mehr hört? Und
> wieso ist soetwas zulassungsfähig?

diese hohen Frequenzen hörst du auch als junger Mensch nicht durch eine
Wand im Gegensatz zu dem Radlader mit dem mein Nachbar, der Pferdebauer
immer seinen Mist rumschaufelt. Das tiefe Gebrumme höre ich jeden Morgen
um Viertel vor Sieben auch durch geschlossene Fenster. Im Sommer mit
offenen Fenster schon von Weitem.

GRüsse, Bernd

[ma...@invalid.invalid]

Das hatte mich ja auch überrascht, als ich vom Land (jedes Wochenende in
der Früh Lärm, Traktor, oder H"cksler, oder was auch immer) in die Stadt
zog. Das einzige, was ich manchmal wochenends im Sommer früh morgens
höre, ist wenn die Jungs am Bahnhof die 5519
(https://lb.wikipedia.org/wiki/CFL_5519) zum Spielen rausnehmen
und pfeifen lassen.

cu
.\\arc

[Michael S.]

Am 17.03.2021 um 21:46 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Wed, 17 Mar 2021 06:59:37 +0100:
>
> ...
>> Und wenn sich "Magnetwirkungen" aufheben, dann hast Du auch keine
>> Induktivität mehr sondern einen Kurzschluss.
>
> Interessant - Kompensation von Magnetfeldern ergibt einen Kurzschluß?
> Das mußt Du mal den Herstellern von Abschirmkabinen sagen.

Irgendwie diskutieren wir aneinander vorbei.

Wenn Du durch einen magnetischen Kreis den einen Strom hin und einen
andern gleich hohen Strom zurück schickst, kompensieren sich die Ströme
und Du hast kein Magnetfeld.
Vermutlich meintest Du das aber nicht. Was meinst Du dann?

Sobald Du in einem Motor einen Strom fließen lässt, erzeugst Du ein
Magnetfeld und damit eine Kraft.

Bei einem fremderregten Motor ist diese Kraft ohne Erregerstrom nur sehr
klein, aber die Reluktanzkraft hast Du immer. Und je nachdem, wie der
Rotor gerade steht, wird eben auch ein Drehmoment vorwärts oder
rückwärts erzeugt.

Die Hauptwicklungen eines Synchronmotors haben in Summe nur 3 Anschlüsse.

Du kannst aber für jede Rotorposition Strom per Umrichter genau so
einspeisen, dass kein Drehmoment erzeugt wird. Aber damit sinken Deine
Freiheitsgrad der Nutzung der Motorinduktivitäten für andere Zwecke
erheblich.

Sind wir uns bis dahin einig?

Wenn ja, dann könnten wir mal versuchen auszuarbeiten, wo genau sich
unsere Ansichten eigentlich unterscheiden. Ich habe das Gefühl, der eine
diskutiert über Äpfel, der andere über Birnen.


Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Thu, 18 Mar 2021 19:41:29 +0100:

> Am 17.03.2021 um 21:46 schrieb Sieghard Schicktanz:
> > Hallo Michael,
> >
> > Du schriebst am Wed, 17 Mar 2021 06:59:37 +0100:

[Viel]
Rechne Dir halt aus, welches Drehmoment (bzw. Magnetfeld) ein
Drehstrommotorständer im Inneren erzeugt, wenn die drei Statorwiclungen
parallelgeschaltet gleichphasig bestromt werden.
Das Ergebnis kannst Du dann hier vortragen.

[Michael S.]

Am 19.03.2021 um 22:34 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Michael,
>
> Du schriebst am Thu, 18 Mar 2021 19:41:29 +0100:
>
>> Am 17.03.2021 um 21:46 schrieb Sieghard Schicktanz:
>>> Hallo Michael,
>>>
>>> Du schriebst am Wed, 17 Mar 2021 06:59:37 +0100:
> [Viel]
> Rechne Dir halt aus, welches Drehmoment (bzw. Magnetfeld) ein
> Drehstrommotorständer im Inneren erzeugt, wenn die drei Statorwiclungen
> parallelgeschaltet gleichphasig bestromt werden.
> Das Ergebnis kannst Du dann hier vortragen.

Jetzt hast Du mich ... fast

Bei einem Standardmotor geht sowas nicht, der hat 3 Anschlüsse, da ist
es unmöglich, 3mal exakt den gleichen Strom zu stellen.

Denkbar könnt es bei einem Motor in Sternverschaltung sein, bei dem der
Sternpunkt auf eine vierte Halbbrücke im Frequenzumrichter geführt wird.

Sowas habe ich aber noch nie gesehen. Was nicht bedeutet, dass es das
nicht gibt.

Michael

[Werner Schmidt]

On Mon, 15 Mar 2021 01:08:07 +0100 Sieghard Schicktanz
<Sieghard....@SchS.de> wrote:

> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sat, 13 Mar 2021 18:15:09 +0100:
>

> > ein stetig schwingendes Feld wäre schon ätzend genug, wenn der
> > Rotor da mitgeht. Macht Lärm und mechanische Belastung.
>
> Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix.

gilt das nicht nur dann, wenn der Rotormagnet sich exakt zwischen 2
Statorwicklungen (oder genau unter einer) befindet? Die genaue Position
des Rotors ist aber dem Zufall beim Abstellen geschuldet und ein
Elektroauto entkoppelt den Rotor nicht mechanisch vom Antrieb, d. h.,
der Rotor wird in dieser Zufallsposition durch die Parkbremse
mehr oder weniger elastisch fixiert. Was passiert, wenn Du jetzt das
Feld einschaltest; wird der Rotormagnet jetzt nicht "versuchen", sich
in die Position mittig zwischen den Statorfeldern zu bewegen? Was eine
kleine Bewegung zur Folge hätte und mechanische Spannung im
Antriebsstrang => Rückfall in die Position bei Abschalten des
Magnetfelds. Oder denke ich da flasch?

> Das entspricht dem "Skin-Effekt", der nicht erst bei Hochfrequenz
> auftritt.

Was hat ein Skin-Effekt damit zu tun?

Gruß
Werner

[Michael S.]

Das hat mich nochmal zum Nachdenken angeregt und ich habe mich gefragt,
ob das bei der Zoe vielleicht sogar so umgesetzt ist.
Also habe ich mir mal den Zoe Charger angeschaut. Schaltplan habe ich
nur in einem Video gefunden:
https://youtu.be/argrHjADn8g?t=739
Der Motor ist tatsächlich im Stern verschaltet und hat 4 Anschlüsse.

Ich würde jetzt nicht mehr ausschließen, dass das in der Zoe genau so
gemacht wird. Auch wenns nicht nötig ist, denn die Zoe hat keinen
permanent erregten Motor.

Michael

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Michael,

Du schriebst am Sat, 20 Mar 2021 11:08:46 +0100:

> > Drehstrommotorständer im Inneren erzeugt, wenn die drei Statorwiclungen
> > parallelgeschaltet gleichphasig bestromt werden.
> > Das Ergebnis kannst Du dann hier vortragen.
>
> Jetzt hast Du mich ... fast
>
> Bei einem Standardmotor geht sowas nicht, der hat 3 Anschlüsse, da ist
> es unmöglich, 3mal exakt den gleichen Strom zu stellen.

Es _soll_ Gerüchten zufolge auch "Standardmotor"en mit - sage und schreibe
- 6 (in Worten: sechs!) Anschlüssen geben (und sogar noch mehr). Da ist
dann jede der drei Wicklungen einzeln an Anschlüsse herausgeführt. Wozu?

> Denkbar könnt es bei einem Motor in Sternverschaltung sein, bei dem der
> Sternpunkt auf eine vierte Halbbrücke im Frequenzumrichter geführt wird.

> Sowas habe ich aber noch nie gesehen. Was nicht bedeutet, dass es das
> nicht gibt.

Dann solltest Du Dich mal bisserl mit Elektromotoren befassen. Solche
Motoren sind gang und gäbe für Antriebe, derne Anlaufstrom begrenzt werden
soll. Die werden dann mit einer Schaltvorrichtung namens "Stern-Dreieck-
Umschalter" in Sternschaltung eingeschaltet und nach (zumindest teilweisem)
Hochlauf in Dreieckbetrieb umgeschaltet.
Einen solchen Motor - oder auch einen reinen Stern-Motor - kann man dann
für diesen Parallelbetrieb der Wicklungen benutzen, wenn es nur darum geht,
eine hohe Induktivität zur Verfügung zu haben, wie das bei einem DC-DC-
Wandler, wie er hier gebraucht wird, der Fall ist. Es handelt sich bei der
angesprochenen Nutzung ja eben _nicht_ um einen _Um_richter, sondern eben
"nur" um einen Spannungswandler. Da braucht's dann auch keine "vierte
Halbbrücke", sondern nur einen Anschluß auf der einen und einen zweiten auf
der anderen Seite der Wicklungen, die beidseitig einfach parallel hängen.
So, mir reicht's jetzt damit.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Werner,

Du schriebst am Sat, 20 Mar 2021 17:07:45 +0100:

> > Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix.
>
> gilt das nicht nur dann, wenn der Rotormagnet sich exakt zwischen 2
> Statorwicklungen (oder genau unter einer) befindet? Die genaue Position

Du kannst das ja mal mit drei kräftigen Stabmagneten (o.ä.) ausprobieren
(z.B. die sog. "Supermagnete" - damit aber vorsichtig hantieren).
Drei Stück mit gleichen Polen möglichst eng gegeneinander halten (besser
festspannen), und dann in den Innenraum einen weiteren kleinen Magneten
an einem Stab als Achse 'reinstecken. Dann kannst Du unmittelbar prüfen,
was der innere Magnet an Feld "sieht".
Und das Ergebnis dann hier mitteilen.

[Werner Schmidt]

On Sun, 21 Mar 2021 00:24:41 +0100 Sieghard Schicktanz
<Sieghard....@SchS.de> wrote:

> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sat, 20 Mar 2021 17:07:45 +0100:
>
> > > Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix.
> >
> > gilt das nicht nur dann, wenn der Rotormagnet sich exakt zwischen 2
> > Statorwicklungen (oder genau unter einer) befindet? Die genaue
> > Position
>
> Du kannst das ja mal mit drei kräftigen Stabmagneten (o.ä.)
> ausprobieren (z.B. die sog. "Supermagnete" - damit aber vorsichtig
> hantieren).

hab' das Material dazu nicht ...

> Drei Stück mit gleichen Polen möglichst eng gegeneinander
> halten (besser festspannen), und dann in den Innenraum einen weiteren
> kleinen Magneten an einem Stab als Achse 'reinstecken. Dann kannst Du
> unmittelbar prüfen, was der innere Magnet an Feld "sieht".
> Und das Ergebnis dann hier mitteilen.

... und den Versuchsaufbau verstehe ich auch nicht. Meinst Du, quasi
einen Motor nachzubauen (dessen Felder halt statisch sind)? Mit 3
Magneten außen 'rum ("Statoren") , deren - sagen wir - Nordpol nach
innen zeigt, dann einen Stabmagneten ("Rotor") an einer Achse da 'rein?

Ich versuche gerade mir vorzustellen, was da passiert. Das Feld im
Inneren des Statorkreises ist sicher alles andere als homogen.
Allerdings könnten sich die am "Rotor" wirkenden Kräfte ausgleichen, so
dass er in jeder beliebigen Stellung stehenbleiben und auch frei
drehbar sollte. War es das, was Du gemeint hast?

Dennoch könnte ich mir vorstellen, dass der Rotor mit einer gewissen
Amplitude ins Schwingen kommt, wenn statt Permanentmagneten
Statorspulen außen sitzen, die mit einem Wechselstrom beaufschlagt
werden. Perfekt gleich werden die nicht sein, und dann entstehen
wechselnde Inhomogenitäten. Vermute ich jedenfalls.

Gruß
Werner

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Werner,

Du schriebst am Sun, 28 Mar 2021 18:04:05 +0200:

> > > > Bei parallelgeschalteten Wicklungen schwingt da innen nix.

...

> > Du kannst das ja mal mit drei kräftigen Stabmagneten (o.ä.)
> > ausprobieren (z.B. die sog. "Supermagnete" - damit aber vorsichtig
> > hantieren).
>
> hab' das Material dazu nicht ...

Kann man kaufen, die sind nichtmal so sehr teuer und könnten manchmal sogar
nützlich sein. (Allerdings hab' ich auch keine hier 'rumliegen.)

> > Drei Stück mit gleichen Polen möglichst eng gegeneinander

...

> ... und den Versuchsaufbau verstehe ich auch nicht. Meinst Du, quasi
> einen Motor nachzubauen (dessen Felder halt statisch sind)? Mit 3

Ganz genau, darum ging's ja von Anfang an.
...

> Ich versuche gerade mir vorzustellen, was da passiert. Das Feld im
> Inneren des Statorkreises ist sicher alles andere als homogen.

Richtig, das wird - da gleichnamige Pole und deren Felder sich "abstoßen" -
aus dem Innenraum verdrängt und "versucht", möglichst weit außen aus den
Magneten auszutreten. Das Zentrum bleibt feldfrei, und drum herum gibt es
ein praktisch nur achsial verlaufendes, relativ schwaches Restfeld.

> Allerdings könnten sich die am "Rotor" wirkenden Kräfte ausgleichen, so
> dass er in jeder beliebigen Stellung stehenbleiben und auch frei
> drehbar sollte. War es das, was Du gemeint hast?

Ja.

> Dennoch könnte ich mir vorstellen, dass der Rotor mit einer gewissen
> Amplitude ins Schwingen kommt, wenn statt Permanentmagneten
> Statorspulen außen sitzen, die mit einem Wechselstrom beaufschlagt
> werden. Perfekt gleich werden die nicht sein, und dann entstehen
> wechselnde Inhomogenitäten. Vermute ich jedenfalls.

Wenn die Statorspulen keine Wicklungsfehler haben, d.h. ungleiche
Windungszahlen, und unbeschädigt sind, dann hängt das nur an der
resultierenden Stromverteilung, und da sind die Unterschiede eher im
Promille- als Prozentbereich zu erwarten. D.h. also, der Störeffekt ist
jedenfalls klein und eher schon durch die Lager- und Antriebsreibung weit
mehr als überwunden und damit unterdrückt.

[Werner Schmidt]

On Sat, 3 Apr 2021 03:27:53 +0200 Sieghard Schicktanz
<Sieghard....@SchS.de> wrote:

> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sun, 28 Mar 2021 18:04:05 +0200:

> > hab' das Material dazu nicht ...
>
> Kann man kaufen, die sind nichtmal so sehr teuer und könnten manchmal
> sogar nützlich sein. (Allerdings hab' ich auch keine hier 'rumliegen.)

ist aber Aufwand und wenn man das auch als Gedankenexperiment
nachvollziehen kann, finde ich das einfacher.

> > ... und den Versuchsaufbau verstehe ich auch nicht. Meinst Du, quasi
> > einen Motor nachzubauen (dessen Felder halt statisch sind)? Mit 3
>
> Ganz genau, darum ging's ja von Anfang an.
> ...

Hab' ich mir ja auch irgendwie gedacht, Du hast den Versuchsaufbau aber
etwas verkorkst beschrieben. Jedenfalls aus meiner Sicht.

> Richtig, das wird - da gleichnamige Pole und deren Felder sich
> "abstoßen" - aus dem Innenraum verdrängt und "versucht", möglichst
> weit außen aus den Magneten auszutreten. Das Zentrum bleibt feldfrei,

Echt? Ich hätte jetzt gedacht, dass die Feldlinien "komprimiert"
werden, das Feld also schon "homogener" wird, aber polnah eben doch
stärker ist als polfern.

> und drum herum gibt es ein praktisch nur achsial verlaufendes,
> relativ schwaches Restfeld.

"Drum herum" ist aber eh nicht so interessant für die Betrachtung
dessen, was "drinnen", am Rotor, passiert.

> Wenn die Statorspulen keine Wicklungsfehler haben, d.h. ungleiche
> Windungszahlen, und unbeschädigt sind, dann hängt das nur an der
> resultierenden Stromverteilung, und da sind die Unterschiede eher im
> Promille- als Prozentbereich zu erwarten. D.h. also, der Störeffekt
> ist jedenfalls klein und eher schon durch die Lager- und
> Antriebsreibung weit mehr als überwunden und damit unterdrückt.

Ein Promille von z. B. 50 kW wären ja schon 50 Watt. Nun hat's da keine
Membran, also wird die Schallabstrahlung schwächer sein als bei einem
Lautsprecher, aber mit 50 Watt kann man schon eine Menge Radau machen.

Gruß
Werner

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Werner,

Du schriebst am Sun, 4 Apr 2021 13:30:31 +0200:

> ist aber Aufwand und wenn man das auch als Gedankenexperiment
> nachvollziehen kann, finde ich das einfacher.

Sicher.

...
> Hab' ich mir ja auch irgendwie gedacht, Du hast den Versuchsaufbau aber
> etwas verkorkst beschrieben. Jedenfalls aus meiner Sicht.

Na schön, mag sein.

> > Richtig, das wird - da gleichnamige Pole und deren Felder sich
> > "abstoßen" - aus dem Innenraum verdrängt und "versucht", möglichst
> > weit außen aus den Magneten auszutreten. Das Zentrum bleibt feldfrei,
>
> Echt? Ich hätte jetzt gedacht, dass die Feldlinien "komprimiert"
> werden, das Feld also schon "homogener" wird, aber polnah eben doch
> stärker ist als polfern.

Damit 'die Feldlinien "komprimiert" werden', muß Energie hineingesteckt
werden. Darum stoßen sich gleichnamige Pole ja ab. Gleichzeitig tendiert
das Feldaber auch, diesen Energiaufwand zu minimieren, d.h. die
Feldverteilung ändert sich derart, daß möglichst wenig Energie eingebracht
wird, wenn es schon nicht ganz ohne geht.

> > und drum herum gibt es ein praktisch nur achsial verlaufendes,
> > relativ schwaches Restfeld.
>
> "Drum herum" ist aber eh nicht so interessant für die Betrachtung
> dessen, was "drinnen", am Rotor, passiert.

"Drum herum" heißt hier "um den Achsenbereich".

> > Wenn die Statorspulen keine Wicklungsfehler haben, d.h. ungleiche

...

> Ein Promille von z. B. 50 kW wären ja schon 50 Watt. Nun hat's da keine

Wobei das eher noch zu hoch geschätzt ist. Aer mit viel Input kommt halt
durchaus noch merklicher Output 'raus, auch bei starker Abschwächung.

> Membran, also wird die Schallabstrahlung schwächer sein als bei einem
> Lautsprecher, aber mit 50 Watt kann man schon eine Menge Radau machen.

Nur, wenn da alles lose drinhängt und überhaupt wackeln kann. Solange der
Motor nicht kaputt ist, sollte der Rotor aber fest auf der Achse sitzen und
die Achse im Getriebe, und beim Laden _sollte_ sogar die ganze Karre mit der
Feststellbramse arretiert sein. Da sollte nicht mehr viel wackeln, aber
etwas Geräusch kommt schon zustande, und das wurde ja auch bestätigt.
(Ist aber eher von Elektro- und Magnetostriktion verursacht.)

[Werner Schmidt]

On Mon, 5 Apr 2021 02:17:23 +0200 Sieghard Schicktanz
<Sieghard....@SchS.de> wrote:

> Hallo Werner,
>
> Du schriebst am Sun, 4 Apr 2021 13:30:31 +0200:

> > Ein Promille von z. B. 50 kW wären ja schon 50 Watt. Nun hat's da
> > keine
>
> Wobei das eher noch zu hoch geschätzt ist. Aer mit viel Input kommt
> halt durchaus noch merklicher Output 'raus, auch bei starker
> Abschwächung.
>
> > Membran, also wird die Schallabstrahlung schwächer sein als bei
> > einem Lautsprecher, aber mit 50 Watt kann man schon eine Menge
> > Radau machen.
>
> Nur, wenn da alles lose drinhängt und überhaupt wackeln kann. Solange
> der Motor nicht kaputt ist, sollte der Rotor aber fest auf der Achse
> sitzen und die Achse im Getriebe, und beim Laden _sollte_ sogar die
> ganze Karre mit der Feststellbramse arretiert sein. Da sollte nicht
> mehr viel wackeln,

Lager- und Zahnflankenspiel existieren. Blockiert wird ja nicht der
Rotor, typischerweise ist das eine "Parkkralle" im Differentialgetriebe.

> aber etwas Geräusch kommt schon zustande, und das wurde ja auch
> bestätigt. (Ist aber eher von Elektro- und Magnetostriktion
> verursacht.)

"Elektro- und Magnetostriktion" musste ich erstmal "gugeln" :-)

Ja, das trägt natürlich auch bei. Allfälliges Spiel in der Mechanik
halte ich aber für einflussreicher. Oder infolge der von Dir genannten
Effekte für das, was daraus erst "Lärm" macht :-)

Gruß
Werner