avatar_clawham

Теория и практика гибридов-обсуждение

Автор clawham, 14 Май 2015 в 10:50

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

clawham

Уменьшить потребление вы чем собираетесь? поставив слабый мотор, нацепив на его вал генератор с кпд 90% потом аккум с кпд заряд-разряд 60-80% потом контроллер с кпд 80-90 % а потом ещё один мотор с кпд 87-90% да в итоге от того вашего маломотора и половины мощи до колес не дойдёт! Дак сразу в волгу ставьте мотр от запорожца и больше 12л/100км не получится ибо запор больше на полном газу сожрать не может, как оно будет ехать? ну 40-60 кмч наберет с горки за пол часа разгону.
Мотор от электропогрузчика всего 6 киловатт. его на хороший мотоцикл не поставить - мало мощи. да кратковременно до 5 сек его грузить можно до 30 квт . но 3-4 таких старта на светофоре и все - на боковую охлаждаться пол часа :) не говоря уже о КПД этого дезобразия и колве необходимых батарей и их стоимости
Если уж так свербит гибрид сделать - купите задний мост приуса, перемотайте под 100-200 вольт, поставьте холлы и к обычному куртису подключить. абатеря тогда от того же приуса. генератор не нужен - мотор этот и будет гнератором. присто будете по прямой пол дня ехать как в 30% подьём чтоб потом пару раз со светофора на батареях стартануть
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

clawham

#1
Теперь практика. Сколько сичас у вашей лошадки расход? 15л/100км? 15 литров( генерируют при сгорании "всего" 135 киловаттчасов ! берем средний КПД двигателя 20%(для волги это завышеный но ладно) - на валу мотора может быть получим 27 киловатт. теперь минусуем 10% от этого на трансмиссию генератор и т.д. - 24 киловаттчаса.
Смотрим. если ехать 100 км/ч и за час его проехать то ваша дура сжирает даже больше чем я насчитал - 24 киловатта. а вы тут про расход меньше 1 литра. генераторы перегенераторы.

у вас только один путь. добыть эти 24 киловаттчаса не из дорогого и невосстановимого бензина а из аккумулятора. и это будет очень хорошо если оно проедет на 24 киловаттчасах 100 километров. Тесла на 85 киловаттах проезжает 500 км. вам на 500 км надо чистой энергии 120 киловатт. аккумуляторов надо будет на 150 киловаттчасов чтоб сравняться по пробегу с теслой. так или иначе все мои прикидки сходятся.

Поймите. Никакими генераторами и ухищрениями вы никак не поднимете КПД вашего ДВС до 100% максимум что можно достичь теоретически - 60% это потолок. было 20 стало 60. все. в три раза максимум можно сократить расход .

1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

NUBITO

#2
Экономить с двигателем меньшей мощности почти не теряя в динамике можно. Вспоминаем ё-мобиль.
Вся суть сводится к установке генератора достаточного, чтобы валить по трассе хотя бы 90км/ч. Для такой скорости, нужна будет мощность 7-9кВт. Т.е. генератор нужен с запасом и того 15кВт. Но какая экономия на трассе? Правильно - никакая. При такой системе, т.к. появляется электродвигатель и контроллер, КПД которых далеко не 100%. И опять же НО. Экономия будет лишь в городском цикле с аккумуляторами(накопителями). При разгоне ЭД будет потреблять в 2-3 раза больше мощности, но генератор не может обеспечить его и тут в дело включаются накопители. Они то и дают недостающую мощность и нужны фактически только при разгоне. Свинец конечно желательно не использовать, т.к. теряем рекуперацию(свинец не поддерживает её :-D), а это дополнительная экономия. В итоге нужен генератор выдающий 15кВт(20л.с.) и накопители(аккумуляторы или конденсаторы, но они дороже) способные скушать много энергии рекуперации(если такая будет иметь место) и выдать обратно(~15-25кВт кратковременно). Ну и конечно нужно много электронных плюшек способных подружить ДВС-генератор и накопители для хорошей работы системы /:-)

clawham

#3
откуда мощность для эд брать будете? это самый главный вопрос - с генератора не вариант. только с батарей. а если вы уже собрались возить с собой батарей для пропитания такого мощного мотора то уже выкидывайте к черту бензилку и ездийте до 60кмч только на эд и все. пара аккумов кислотных от электрокары в багажник и мотороное отделение, пара же моторов от электрокара вместо заднего моста и ..ой...подождите...два аккума от кары это уже 2 тонны и моторы по 400 кг два...а ещё контролер....ойойойо...прийдётся по два колеса на оси вешать ато одно колесо всего 500 -800 кг выдерживает :)
с вашим бджетом - даж не смотрите на электромоторы. с такими деньгами даж на нормальный контролер не хватит.
Вот если взять асинхронник 100 габарита и перемотать в славянку то да...15 кг весу и 30-40 квт мощи. потянет вашу волгу сам по себе . но к нему надо контролер не менее 600 доларов и опять теже самые аккумы. лифер мегадорогой - забыли. берем пакеты-монстры и клава.
пусть нам 30 км пробегу хватит и скорость до 50 кмч ограничить - тогда в 250 ваттчасов на километр пробегу должны вложиться.
Считаем что на 30 км пробегу надо 250*30*1,2 = 9 киловаттчасов.
один пакет-монстр это 32 амперчаса 3.7 вольт. нам надо 9000/(32*3,7)=76 пакетов.
удачная конфигурация это 26s3p = 78 пакетов.
получим батарею 109...85 вольт и 96 амперчасов. малавата но нам хватит.
теперь стоимость. 168*80=13440 юаней. какой там у вас курс не знаю.
Контролер и мотор ну асинхронних дохлый и за 100 уе надыбать можно. перемотка ещё 100 уе. контролер ну...любой векторный на 20-40 киловат 120 вольт.
вес батареи всего 64 килограмма. хоть под сидение :)
Но кажется мне что мы уже сильно вылетели из бюджета.
Чуда нет. купить таврию без мотора и поставить ДС 3.6 то что надо. и батареек тех что 65 кг хватит уже на 60 км пробегу. и при скорости 80. чувствуете разницу?
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

apeks

    Если свинец стартерный и хороший то он рекуперацию легко переваривает! У нас на фиате стоял стартерный свинец и ТЭД фиата в режиме рекуперации выдавал 150 ампер с вала и стартерный свинец если не заряжен на 100% спокойно потреблял эти токи и ничего страшного. Свинец имеет смысл если он совсем халявный . Но всё равно после свинца сесть на литий это Земля и Небо!Мне бы мою литиевую АКБ на мой электротрайк который был в 06-09 году! На трайке был свинец 200 кг вес! А литий для такого же пробега весил бы 40 кг

clawham

я вам все расчеты по стоимость аккумов их весе и долговечности привел, расчет потреблениямех мощности привел. все. считайте свои деньги и покупайте на что хватит.

никакие генераторы нацепленные на двигатель не увеличивают ни его мощность ни его кпд!
Если взять генератор на 8 киловатт то для одного старта надо пол часа ним тарахтеть на заряд АКБ маленькой ёмкости. и если вы хотите ехать 110 кмч на волге вам нужно будет как минимум 14 киловатт механической мощности только на сопротивление воздуха.
двигателю надо будет 16 киловатт электроэнергии. только никакой 8-микиловаттник не даст... хотя нет даст. если купить 14 киловаттчасов аккумулятор и два часа его заряжать генератором стоя в кустах то да..потом пол часа сможете ехать свои 110 кмч а потом опять 2 часа заряжаться.

снижайте требуемую мощность и увеличивайте кпд двигателя. у вас он сичас 20-30 % максимум. доведете до 80 - получите нобеля :) потолок карбюраторных 4тактников на бензине 40%.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

NUBITO

Т.к. тема про электрогибрид, то есть 2 варианта: последовательный и параллельный.
Параллельный проще. Аккумуляторы, контроллер и ЭД. Но зарядка ограниченна рекуперацией и розеткой.
Последовательный сложнее, ему не нужна розетка и фактически запас хода ограничен бензобаком. Кроме того может служить генератором для дачи.
И в том и в том случае необходимы накопители энергии, а это не малые деньги. Если скажете сколько максимально вы можете потратить на это дело, можно будет прикинуть хватит ли денег на переделку.

NUBITO

#7
Ну а по сути, гибрид, имхо, более приемлимый вариант по сравнению с электромобилем, по крайней мере пока аккумуляторы не станут раза в 2-3 дешевле. Тут у гибридов преимущество. А вообще неплохо бы нам всем подумать над "народной" версией гибридизации авто/вело, а то всё электроавто и электровелы. Можно в отдельной ветке обсудить, что понадобится для такой переделки, какие двигатели, контроллеры и прочее. Тема весьма актуальна, но почему то не развивается.

clawham

вам нужно понять одну истину! вы её никак не хотите понять но вам прийдётся!
меньший мотор жрет меньше топлива. но мех мощности выдаёт ещё меньше.
Пример - 10 квт генератор  жрет 3 литра в час
5 киловаттный генератор будет выдавать 4-5 киловатт но жрать не 1.5 литра в час а 2.3 л/ч
1 киловаттный генератор жрет не 300 грамм в час а 0.8 литра в час :)

КПД при уменьшении мощности ПАДАЕТ!

Чтоб получилось нормально - надо с нуля разработать двигатель внутреннего сгорания и заранее рассчитать его на работу в узком диапазоне мощностей и оборотов. Тогда на полной нагрузке он окажется более эффективным и из того же кол-ва бензина нагенерирует больше энергии.а в других режимах он вообще будет нестабильным но это и ненадо. он крутит только генератор с фиксированной скоростью и номинальным моментом. он на это расчитан. все. он работает - часть энергии идёт в моторы двигают машину а часть  - откладывается в акб. но условие фундаментальное - он должен быть в два раза мощнее требуемой для поддержания желаемой скорости мощности. Но раз ваша машина только на электромоторах ездит то вы сразу быстро почувствуете когда акумы садятся и внезапно станет явно что аккумов лучше набрать больше а коптилку выкинуть. энергия из розетки в 10 раз дешевле энергии из бензина.
А грузить мотор который итак жрет тоннами бензин и ели тягает это коруто ещё и генератором отбирая у него итак нехватающий момент. платить за это расходом 20 л/100 км только для того чтоб через час такой езды пару раз ускориться на аккумуляторах? глупость :)

Энергию надо брать из розетки и возить с собой в достаточном запасе. Ну и тратить её поменьше на единицу пробега.

Чучуть повысить кпд можно вариаторами. но они тоже все таковы что их в нормальном состоянии рукой не прокрутить. они тоже скользят и жрут на свои нужды крутящий момент + добавляют вес.

Взять те же мопеды. Есть китайский мопед симсон. 50 кубов но кпп 4 ступени. и есть такой же китайский мопед с вариатором. знаете какой дальше уедет? при внешних равных условиях при том же кол-ве бензина в баке и при том же моторе! Разница только в вариаторе или кпп. дальше всех уезжает кпп. а вариатор со старта на козла ставит мопед и быстро разгоняется.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

NUBITO

[user]clawham[/user], 15 кВт не так и много. Например взять двигатель 21116. На 3000об/мин он выдаёт около 40кВт при 265 г/кВт*ч. КПД генератора пусть будет 80%, КПД двигателя с контроллером пусть 0.85 и того получаем 27кВт на колёса. Вполне хватит использовать и без накопителей. На 2000об/мин будет около 25кВт примерно при том же расходе, ну и на колёса 17кВт. Но есть проблемы с тем чтобы и генератор к ДВС прикрутить и КПП оставить и ЭД ещё впихнуть. При этом КПД сомневаюсь что будет лучше чем с ДВС-КПП, хотя кто знает. Была бы нагрузочная характеристика, можно было бы посчитать примерно.

fhntv

Цитата: clawham от 22 Май 2015 в 18:16
2) электроэнергию в 10 раз дешевле получить из розетки чем из бензина
традиционно много нераскрытых тем и дискутабельных тезисов озвучил автор :)
давайте хотя бы о этом поговорим подробнее со всей очевидностью :
итак - вроде бы звучит здраво.
из бытовой розетки 4 рубля киловатт
из условного двигателя - при цене бензина 35 руб и номинале в 250 грамм на л.с час - 12 руб.
вроде как втрое ...а не в десять раз.
но если повнимательнее посчитать дальше то вопрос - а какая цена этого условного бруттоэлектричества для афтара ?
а вот какая - аккумм ! контроллер, двигатель,  стоимость этих компонентов очень и очень высока. ресурс естественно конечен :) оставим в покое пока двигатель, 
аккум - цена вопроса и количество циклов ? не знаю - тут вариантов миллион - ну например тяговый свинец -кто в состоянии посчитать - сколько он стоит ? понятия не имею.
там в идеале несколько тысяч циклов заряд разряд из которых автору на сладкое достанется естесно не вся энергия за которую он заплатит по счетчику, а всего лишь часть, уже плюсуем в цену, а вот та которая  все же достанется - будет справедливо поделена на количество циклов , каждый из которых приближает кончину аккума ценой в  :kidding:
ну например тысяча циклов и аккумы под 100.000 руб - один цикл сто руб.
растет в цене наш чиста электрический киловатт уже как на дрожжах  :bravo:

NUBITO

[user]fhntv[/user],
оффтоп
Учитывая более дешевое "топливо", практически отсутствие ремонта и всякого рода расходников сильно экономят деньги. Пусть аккумуляторы проработают 1000 циклов без потери ёмкости. Т.е. 3 года можно заряжаться ежедневно(что навряд ли). Если на одном заряде можно проехать, скажем, 150км, то получаем 150000км пробега(без потери характеристик). У многих авто на этой дистанции уже капремонт не за горами. У RX-8 роторный двигатель стоит, который убивается моментально. Масла торе изрядно кушает(если не ошибаюсь). Посчитайте, сколько вы потратите на ремонт и расходники на обычном авто и сравните с электро, у которого фактически только за электроэнергию надо платить. А продать думаю будет не проблема. RX-8 всё таки, не ведро гнилое.

fhntv

Цитата: NUBITO от 24 Май 2015 в 14:43
А вообще, тема гибридов себя ещё не исчерпала и вряд ли скоро исчерпает.
уже исчерпала.
не ведутся серьезные разработки гибридов после неудачных опытов с примусом.
основное направление инженерной мысли - оптимизация оптимальных режимов, микро турбо двигателя, вау эффект. системы рекуперации.

почему микротурбо ? ну потому что на трассе он едет почти как полноценный а в городе в зоне малой интенсивности турбины - он микрик - с минимальным часовым расходом и мощью достаточной для толкотни в пробках.

схема будущего которую сейчас обкатывают на формулах - мотор генераторное устройство, турбо наддув с электроприводом , бензиновый движок "квадратной" геометрии.
http://autokadabra.ru/shouts/75704

fhntv

Цитата: NUBITO от 24 Май 2015 в 16:37
Вау-эффект конечно хорошо, но для городского авто(коих больше чем спортивных/полуспортивных прыщиков) нужна экономия, а пока КПД двигателя внутреннего сгорания на уровне плинтуса, никакие микро-турбо-нано ДВС не исправят положение, не обманывайтесь.

Схема будущего - гибрид. Вам не кажется это как-то противоречащим вашим же словам?
не путайте гибрид и схему формульных моторов без системы КЕРС
гибрид это привод ведущих колес двс и электро.
а схема это привод только двс.

экономии в традиционных гибридах -кот наплакал. батареи ценой в полмашины -это экономия ?
кпд оптимизированного турбодизеля ненамного превышает 50%.
вы хотите сказать что в схеме :сжигание топлива в тэц, зарядка батарейки, электромотор, ресурс и стоимость последних - дает кпд намного выше ? боюсь вас разочаровать...

лучший городской автомобиль - метро и троллейбус. цивилизованые страны уже используют личное авто в ограниченных целях, предпочитая ежедневно на работу общественным транспортом, это у нас традиционно еще впереди.

NUBITO

[user]fhntv[/user], может АЭС? В любом случае вы без проблем можете узнать цену на электричество из розетки. И между прочим, ночью она дешевле, а как раз ночью и заражают электроавто.

Для гибрида не нужна большая батарея. Да и цена высока лишь из-за отсутствия их массового использования.
50%? Против 90-95% у ЭД? При этом ДВС имеет МАКСИМАЛЬНОЕ кпд в 50%, а не постоянное(впрочем как и ЭД, но там и кпд овер 90%). В гибриде ДВС работает как генератор с КПД 50% постоянно. Не забываем ещё и про рекуперацию, которая не доступна никаким ДВС хоть с кпд 99,9. Т.е. даже с потерей кпд на инверторе, выпрямителе и самом ЭД, если общее КПД будет больше 60%, гибрид уже выигрывает, при этом имея неплохую динамику(иногда и не хуже чем у спорткаров).

Цитироватьне путайте гибрид и схему формульных моторов без системы КЕРС
гибрид это привод ведущих колес двс и электро.
а схема это привод только двс.
что?
Ок. Будущее - это гибридная схема привода.
P.S. И суть, кстати, не поменялась :laugh:
P.P.S. В понятие "привод" входит и двс и генератор и ЭД и накопители энергии и КПП и т.д. Так что ваше "схема - это привод" всё равно "находится" в приводе ;-D

clawham

Прррр.... не надо говорить что вся энергия страны на ТЭЦ вырабатывается. Вопервых насколько знаю по россии - КПД ТЭЦ по электричеству 80% что уже намного выше ДВС. Насколько знаю ТЭЦ кроме электричества ещё и дома греет зимой и тут кагбэ уже побоку КПД ибо недостаток тепла люди скомпенсируют электронагревателями.

Дальше Идут ГЭС. саяношушенская ГЭС после реконструкции имеет КПД 86 % при этом излишек кпд просто долбит бетонное дно водосброса. Она вырабатывает 40-50% энергопотребления всего региона.

Есть ещё АЭС. они конечно аналогично - ничего не жгут но обогащение топлива, производство таблеток и утилизация отходов - до сих пор не решенная проблема. НПО Маяк тому лишнее подтверждение.

Так что электромобили - будущее. Впрочем как и новые типы аккумуляторов. Бензин нужен в гибридах только для одной цели - быстрая заправка огромного кол-ва энергии в малом объёме и весе. Минус - экологичность, исчерпаемость и сложность получения из бензина электрической энергии.

Кстати. Даже не гибриды а всеравно дают существенный прирост КПД - электротрансмиссионные установки. На мощностях с 1000 л.с. они становятся выгоднее по итоговому КПД. Взять электровозы или карьерные самосвалы. у всех них - мотор крутит генератор а от него - питаются двигатели колес. Потери на двойное преобразование намного меньше выигрыша КПД ДВС работающего всегда в оптимальных режимах. Да нет накопителей энергии ибо они и не нужны. ни карьерник ни поезд в пробках не стоят. Многие поезда рекуперируют энергию в линию на торможении. Про электрички и прочие то само собой.

Так что не все так однозначно.

Но в данном конкретном случае явно не будет использоваться жуткооптимизированный ДВС под конкретные нагрузки. явно не будет использоваться сверхвысококпдешный генератор и контроллер заряда. Собственно и электродвиг тоже будет использоваться на перегрузке потмоу ждать и от него КПД не приходится. а экономия топлива только на повышении КПД всей системы возможна. нужно больше энергии добывать из палива и меньше энергии тратить по пути к колесам.

Зимой например задний мост это ЖЕСТЬ. я лично не раз замечал как копейку и москвича утром на морозе за хвост держут. сколько там киловатт в негрол уходит страшно представить.
Другое дело 2108 - там дифер рядом с теплым мотором и смащзывается хорошей трансмиссионкой а не негролом.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham

fhntv

#16
Цитата: NUBITO от 25 Май 2015 в 02:49
[user]fhntv[/user], может АЭС? В любом случае вы без проблем можете узнать цену на электричество из розетки.

При этом ДВС имеет МАКСИМАЛЬНОЕ кпд в 50%, а не постоянное

Не забываем ещё и про рекуперацию
может аэс :) структуру генерации можно узнать здесь http://www.minenergo.gov.ru/activity/powerindustry/powersector/structure/types/
Общая установленная мощность электростанций России составляет 220 тыс. МВт. Установленная мощность парка действующих электростанций по типам генерации имеет следующую структуру: 21% - это объекты гидроэнергетики, 11% -атомные электростанции и 68% - тепловые электростанции

цена из розетки не тождественна цене на колесах. минусуем кпд преобразований и получаем заряд разряд - 10 % двигатель трансмиссия -еще как минимум столько же, эксплуатационный расход в виде стоимости батареи ставит точку на здравых расчетах не фанатов.

кпд двс в режиме -именно 50% и именно для этого ставят 8 ступенчатые автоматы и турбонаддув чтобы обеспечить постоянную величину кпд.

не забываем про "рекуперацию" ибо лучшая рекуперация это не накопить потраченное а просто не потратить лишнего :) по русски называется "накат" и над этим сейчас работают инженеры ауди и бмв. допустимо движение накатом в 40% дорожного профиля и это ощутимая экономия.

про приводы - вы путаете. гибрид это электро плюс двс. все остальное - не гибрид.

Добавлено 25 Май 2015 в 11:22:29

Цитата: clawham от 25 Май 2015 в 09:45
Прррр.... не надо говорить что вся энергия страны на ТЭЦ вырабатывается.

Минус - экологичность

На мощностях с 1000 л.с. они становятся выгоднее по итоговому КПД.
не вся а 70% :)
все остальное слишком дискутабельно по каждому из пунктов, начиная с экологии бензина и производства аккумов  :facepalm: и кончая электросиловыми передачами вовсе не от хорошей жизни.
наивысший кпд дает прямая передача что и доказывает финский Вяртсиля-Зульцер 100.000 лошадиных сил и работающий прямо на гребной вал , имеющий показатели расхода менее 100 грамм на лсч.

clawham

а вот и нет гребной вал статичная установившаяся нагрузка. до этого кпд той вартзилы сильно меньше но ...то дизель и огромный. там продувают цилиндр а не используют лишний оборот для самопродувки. на дороге эта вартзила не смогла бы выдать свой кпд. когда от оборотов ниже холостых требуется максимум момента.

именно потому и есть смысл в электротрансмиссии. ну или 16 ступенчатой КПП. или в вариаторе.

Но все время упускается из виду тот главный нюанс. мотор расчитанный на широкий диапазон оборотов и нагрузок заведомо более растратный чем узкозаточенный на 4500 об/мин 100 л.с. и на всем протяжении работы он никогда не бывает нагружен по другому. его под это расчитают(начиная с формы камер сгорания выхлопной трубы клапанов газораспределения - так сделали в приусе. и они получили реальную экономию. но всеравно. каждый владелец приуса втайне мечтает прикрутить к днищу акб от теслы и никогда не заводить ДВС.
1)8FUN SWXK 250w24V@17A48V 13S4P LGD1, China kontr
3)MXUS 3000 @90A80V LiFePo 20Ah 25S, Nucular 12F
Telegram @clawham