Z4: Hybrid/Elektro

Seriell Hybrid

Parallel Hybrid

Seriell-Parallel Hybrid

Axle Split

Radnabenmotor

Leistungsverzweigter Hybrid-Antrieb

Hybridisches Fahren (E-Motor/Otto)

Drehmomentunterstütztes Fahren (Boost)

Rein elektrisches Fahren (Otto abgekoppelt, nur Vollhybrid)

Segeln (aktiv) (E-Motor hält Geschwindikgeit)

Generatorbetrieb (Laden der Batterie durch Ottomotor)

Rekuperation

Coasting (freies Rollen)

Nickel-Metallhydrid-Akkumulator (NiMH)

Vorteil: Extrem sicher, Temperatur sicher, Kurzschluss sicher, keine seltenen Rohstoffe, Kostengünstiger, idR nur Luftgekühlt

Nachteil: 40-60% geringere Energiedichte

NiMh: 1.2 Volt

LFP: 3.2 Volt

NMC: 3.7 Volt

1. State of Charge: Prozentuale Grösse der vorhandenen Batteriekapazität

2. State of Health: Beschreibt den Zustand der Batterie gegenüber einer neuen Batterie, gemssen am Innenwiderstand

Gemessen wird der Innenwiderstand gerechnet über die gesamte Batterie. Es überprüft nicht den Zustand der einzelnen Zellen. 

In der Schweiz laden wir mit max. 8A, in EU mit 10A, unsere Stecker sind nicht auf 10A ausgelegt, was zu defekten der Ladegeräte kommt. 

Schweiz: max. 16 A

Europa: max. 32 A

USA: max. 48A

• Hohe Spannung, kleinerer Strom = kleine Kabelquerschnitte möglich
• Schnelleres Laden möglich mit hohen Spannungen

• Prinzipiell dasselbe.
• Wechselstrom kann jedoch 1-Phasig gezogen werden.
• 3-Phasen Wechselstrom = Drehstrom

• Einphasen-Wechselspannung: 230 V, bis 32 A (Schweiz max. 16 A)
• Dreiphasen-Wechselspannung: 400 V, bis 63 A
• Gleichspannung: 300 V bis 1250 V, 500 A (PW) bis 1000 A (NFZ) zukünftig bis 3000 A. Bei der maximalen Stromstärke von 3000 A werden dabei Stecker und Anschluss gekühlt. Bei ausschliesslicher Kühlung des Steckers wird auf 1000 A begrenzt. Ohne Kühlung von Stecker oder Kabel ist der Ladestrom auf 350 A begrenzt.

• Umwandlung (Inverter) der Gleichspannung in Wechselspannung (DC → AC) und der Wechselspannung in Gleichspannung (AC → DC)
• Spannungen verändern (Konverter, DC → DC), bspw. DC 400 V in DC 12 V oder 24 V
• Laden der Hochvoltbatterie, allenfalls auch der 12 V oder 24 V Batterie
• Antrieb des E-Motors und Klimakompressors 

• 3-Phasen-Wechselspannung in Gleichspannung umwandeln
• Gleichspannung in 3-Phasen-Wechselspannung umwandeln

Transformator: Gleichspannung Hochvolt in 12/24V umwandeln für Bordnetz

• 3 Schütze, (bei der Batterie) Vorladung des Kondensators, Batt +, Batt -
• 2 Schütze für Gleichspannung-Schnellladung (im Ladegerät), bei AC Ladung offen

Ab 50kW 

• Knopfzellen
• Pouch-Zellen
• Zylindrische Zellen
• Prismatische Zellen

• Roller/MR: 100V-300V
• PW: 300V/400V - 800V
• LW: 400V-800V
• Baumaschinen: 90V-450V

• Heizen mit Sitz- und Lenkradheizung anstatt mit Luftheizung.
• Fahrzeug möglichst im Innern laden.
• Möglichst Verbraucher vermeiden, welche Stromfresser sind
• Starke Beschleunigung und Autobahn vermeiden
• Fahrzeug an der Steckdose vorkonditionieren (Batterie und Innenraum vorheizen)
• Fahrstil sehr relevant, Fahrstrecke
• WLTB wird nur auf Prüfstand gemessen, ist nicht wirklich Aussagekräftig für die Strasse

• Ab und zu mal stärker Bremsen, damit mit mechanischer Bremse gebremst wird.
• Rekuperation einstellen, so dass nicht ständig rekuperiert wird.
• Hersteller anfragen, ob es Abhilfe gibt: Software-Update
• Wenn möglich Fahrzeug nicht immer draussen stehen lassen, da Umwelteinflüsse relevant
• Sehr Marken und Preis-abhängig der Fahrzeuge, automatisches Anlegen der Bremsen bei BEV möglich

• Ab 10% bis max. 80% Batterieladung kann heutzutage schnellgeladen werden.
• Im Allgemeinen kann man mit Faktor 2 der Batterie-Kapazität schnellladen. (50kWh = 100kW)

• Insulated Gate Bipolar Transistor (Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode)
  • Auch MOS-FET bzw. Spannungsgesteuerter Transistor.
  • Vorteil: Hat kein Leistungsverlust (da nicht Stromgesteuert)

• Hohe Leistung und Energiedichte
• Hohe Zellspannung (dreimal so hoch wie NiMH)
• Hoher Wirkungsgrad ca. 90%
• Hohe Lebensdauer
• Geringe Selbstentladung
• Kein Memory-Effekt (durch mehrfach nicht vollständiges Entladen, kommt es zu Materialveränderungen die einen Kapazitätsverlust und somit sinkt die Leistungsfähigkeit. )

• Grosse Temperaturempfindlichkeit (bei NMC, LFP nicht)
• Hohe Empfindlichkeit gegen Überladung
• Hohe Empfindlichkeit gegen Tiefentladung
• Hohe Empfindlichkeit gegen mechanische Belastung
• Bei Schäden kann Elektrolyt austreten (Verbindung mit Wasser = Flusssäure)
• Bei Schäden kann Wasser eintreten (explosionsartige Reaktion)

• Ausgleich der Zellspannungen sämtlicher Zellen
  • Zur Erhöhung bzw. Erhaltung der Gesamtkapazität
  • Zur Erhöhung bzw. Erhaltung der Lebensdauer der Batterie

• State of Charge: Zeigt über die Gesamtbatterie, heruntergebrochen auf die Zellspannung, wie die Batterie geladen ist.
• State of Health: Ich ziehe ein Strom, ich messe den Spannungsabfall = Innenwiderstand = Lebenszustand der Batterie
  • In der Regel Anzeige über die Gesamte Batterie jedoch nicht über die einzelnen Zellen. Dafür gibt es Hersteller, welche dafür Abhilfe schaffen mit Dongle für Entladung, Ladung und Auswertung.

• Tiefentladung
• Widerholte Schnellladungen
• Ständiges Laden bis 100% (Überladen der einzelnen Zellen möglich)

1. Laden über Steckdose (Umwandlung AC zu DC im Ladegerät)

2. Gleichrichtung über Leistungselektronik 

3. Laden mit DC: Nutzung für Schnellladung

4. Induktion mittels Spule im Boden 

Mode 1: Über die Haussteckdose 1- / 3-Phasig max. 16A

Mode 2: ICCB (Incable-Control-Box / auch Juice Booster) max. 32A

Mode 3: Wallbox 1-/3-Phasig AC, max. 63A, Kommunikation mit FZ möglcih

Mode 4: Schellladung DC, 40kW bis 350kW möglich

EN 61851-1

Es handelt sich dabei um eine Kodierung der Ladeleistung, damit Fahrzeug und Ladestation erkennen, wie hoch der max. Ladestrom für das Fahrzeug sein darf. 

• Dauerleistung einer E-Maschine/Generators:
  • Die Dauerleistung in kW gibt die maximale Leistung in Dauerbeanspruchung an. Der fliessende Strom und die damit verbundene Wärmeabgabe führt nicht zu einer Überbelastung der Kühlung und des Inverters.
• Kurzzeitleistung einer E-Maschine/Generators
  • Die Kurzzeitleistung in kW gibt die Leistung an, die eine E-Maschine kurzzeitig abgeben oder auf nehmen kann. Insbesondere in den Fahrsituationen Boosten/Beschleunigen oder Rekuperieren kann die E-Maschine kurzzeitig höher belastet werden.