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Montag, 31. Oktober 2011

Helwig-Carbon über die Warp9 Kohlebürsten

Auf der diesjährigen EVCCON in den USA hat sich ein Redner der Firma Helwig-Carbon über die Lebensdauer und die Pflege der Kohlebürsten geäußert. Das sind die Kohlebürsten, die unter anderem in den aktuellen NetGain Warp9, Warp11 und den HV Versionen eingesetzt werden.
Eine genaue "Laufleistung" kann man demnach nicht festlegen, da es immer von der jeweiligen Nutzung abhängt.
Klar sollte es sein, dass 1000A auf der Nordschleife den Kohlen deutlich mehr zusetzen, als unsere 120A bei der täglichen Fahrt zur Arbeit :)
Bei der "normalen" Nutzung geht Helwig von 2.000 Betriebsstunden aus.
Das würde bei unseren 60-80km/h Durchschnittsgeschwindigkeiten an die 120.000 bis 160.000 Kilometern bedeuten.

Ein deutliches "aber..." war allerdings dabei, denn die von Warfield / NetGain verbauten Kohlehalter sind von Helwig nicht unbedingt die erste Wahl.
Diese sind, wie bei den meisten DC-Motoren dieser Größe, aus einer Spirale gefertigt, die mit zunehmendem Verschleiß der Kohle an Druck verliert, was zu einem schwächeren Druck auf den Rotor führt und unter Umständen einer stärkeren Funkenbildung.

Ich werde bei Zeiten mal anfragen, ob es dort einen Ersatz gibt, den man bei einer Wartung  um die 50.000 km austauschen könnte. Bis dahin ist allerdings noch ein wenig Zeit.

Ein sehr wichtigen Hinweis gab es dann noch:
Die Kohlen vertagen kein Silikon! Wer also seinen Motor reinigen möchte, der sollte besonders darauf achten, die Kohlen vorher auszubauen oder auf keinen Fall silikonhaltige Sprays oder Mittel nutzen!

In eigener Sache: Zeit

Der ein oder andere hat es bereits gemerkt und es wurde im Blog z.T. auch angemerkt, dass ich zur Zeit schwer zu erreichen bin bzw es lange dauert, bis man neues von mir neues hört.
Mea Culpa.
Es liegen wieder einmal mehr Projekte an, als der Tag Stunden hat.
Um alle strukturiert abzuarbeiten, verzögert sich das ein oder andere, wie z.B. die Beantwortung von E-Mails, oder die Updates im Blog bekommen längere Pausen.
Es sind (zumindest für mich) spannende Projekte darunter, zu denen ich sicher mehr schreibe, sobald es etwas zu berichten gibt und ich dazu komme.
In der Zwischenzeit gibt es derzeit spannende Projekte von Achim, Bernd, Brody, Daniel, Franz, Martin und Mathieu, die ich euch wärmstens empfehlen möchte.

Dienstag, 25. Oktober 2011

Einladung an die Fachhochschule

Wie vor ein paar Wochen angekündigt, wurde ich von Jörn und einer Gruppe von Studenten und Doktoranten zu einem Meeting an der Fachhochschule eingeladen.
So trafen wir uns gestern zu einem ersten Gespräch und der Vorstellung des E-Beetle.
Im Gespräch habe ich versucht, möglichst viele Informationen über mein persönliches Umbauprojekt zu übermitteln und meine Empfehlungen für ein solches Projekt zu erklären.

Grob zusammengefasst würde ich es herunterbrechen auf:
- AC-Antrieb, wenn möglich
- Rekuperation nutzen
- (Stand-)Heizung nicht elektrisch
- Wärmeisolation beachten
- Präzision im Antriebsbereich (Motor/Getriebe)
- Lithium-Zellen nutzen, derzeit LiFePo4

- Zellen so auslegen, dass diese nie 100% geladen oder entladen werden
- Zellenheizung, wenn möglich

Donnerstag, 20. Oktober 2011

Professor Jay Whitacre erklärt LiFePo4 Zellen

Zu unserem Meeting der "E-Umbauer" im letzten Monat gab es von mir den Hinweis auf ein Video zur Erklärung der ThunderSky Zellen und vergleichbare Lithium-Eisen-Phosphat Zellen, wie der CALB/SkyEnergy und der Sinopoly Zellen.
Ich habe nun einen funktionierenden Link gefunden, der das Video (englisch) zeigt.

Hier geht es zum Video.
Professor Jay Whitacre teilt hier seine Langzeiterfahrungen mit einer Gruppe von amerikanischen "Umbaukollegen".

Donnerstag, 6. Oktober 2011

veRWEgenes Angebot

Ich habe vor ein paar Tagen bei RWE angefragt, wie ich an deren Säulen mit meinem Elektroauto laden kann, wo ich ein entsprechendes Kabel bekommen kann und was das kosten würde.
Hier die Antwort von RWE:
[...]
vielen Dank für Ihre Email und das damit verbundene Interesse an RWE e-mobility.

Ein entsprechendes Adapterkabel kann bei uns in verschiedenen Ausführungen zwischen 530,00 € und 690,00 € gekauft werden.

Das Adapterkabel ist ohne automatische Authentifizierung und mit automatischer Authentifizierung verfügbar.
[...]
Den Preis empfinde ich persönlich schon fast als Frechheit für 3 Meter Spiralleitung und zwei Kunststoffstecker.
Für das Geld schaffe ich mir definitiv kein Ladekabel an. Schade.

Mittwoch, 5. Oktober 2011

Emission impossible

Gerade bin ich im elweb über ein Bild einer Ladestation in Bonn gestolpert.
"Tanke schön!"

Dienstag, 4. Oktober 2011

Vergleich: CALB, Winston, Thundersky, Headway

Ich habe gestern mit Mathieu unter anderem über Batterien, Energiedichten und Preise gesprochen.
Leider hatte ich keine aktuelle Liste zur Hand und konnte daher nur aus der Erinnerung wiedegeben, warum mir die Headway Rundzellen nicht unbedingt besser erscheinen, als die prismatischen "Lego-Zellen" von CALB, Winston, Thundersky etc.
Also habe ich mich auf die Suche gemacht und eine aktuelle Liste mit Preisen, Gewichten etc. erstellt und die unterschiedlichen Zellen miteinander verglichen.

Bei der Recherche bin ich darüber gestolpert, dass z.B. Lithiumstorage die neuen Sinopoly-Zellen unter dem Firmenlabel "Thundersky" anbietet.
Offenbar hat da jeder Chinese mit jedem was am laufen ... naja, solange die Qualität und der Preis für uns dadurch besser wird, bitte sehr :)

Bei der Betrachtung der einzelnen Marken und Zellen, ist es wichtig, sich für jede einzelne Größe (Kapazität) anzuschauen, was man zu erwarten hat.
So schwankt die Energiedichte (Wh/kg) selbst innerhalb der einzelnen Marken erheblich.
CALB: 85 Wh/kg bis 103Wh/kg
Thundersky/Winston: 80 Wh/kg bis 100Wh/kg

Sinopoly: 85 Wh/kg bis 114Wh/kg
Headway: 78 Wh/kg bis 104Wh/kg

Nüchtern betrachtet ist die Sinopoly SP200AH die Zelle mit dem besten Verhältnis von Energie zu Gewicht mit 114,29 Wh/kg. Eine Kilowattstunde Energiespeicher wiegt somit 8,75kg
Überraschender Weise waren die Headway 38120SP die "schwersten" Zellen im Vergleich mit 77,58 Wh/kg und  12,89 kg/kWh. Zugeleich waren die Hedwayzellen die teuersten, mit dem 3,2 fachen der günstigsten Zelle.

Wobei wir beim Preis wären.
Wer die günstigste Variante wählen möchte, um mit LiFePo-Zellen sein Auto zu betreiben, greift derzeit zur Winston/Thundersky Zelle.Mit 242,- Euro/kWh (exkl. Versand, Steuern, Zoll) sind sie die günstigsten in der Liste. Sinopoly lag bei etwa 260,-/kWh, CALB bei 280,- und Headway bei 620,-/kWh.
Zur Ehrenrettung der Headway muss ich sagen, dass der Preis bereits Steuern und Zoll enthält, also bei etwa 500,-/kWh zum Vergleich liegen müsste. Immernoch das doppelte zur Konkurrenz.

Kommen wir zum Volumen.
Die Headway haben hier den Ruf, besonders "klein" zu sein. Man soll sie gut verbauen können, da die Zellen so "schön klein und kompakt" sind.
Nun, das trifft auf die Rundzelle an sich vielleicht zu, doch diese muss mit Haltern befestigt werden, hat durch die zylindrische Bauform dadurch Lufträume zwischen den Zellen.
Es sind deutlich mehr Zellverbindungen nötig, da es sie nur bis max. 16Ah gibt und eine Einzelzellenüberwachung von einem 20kWh-Pack wird dadurch zur Herausvorderung.


Bleiben wir beim Volumen.


Als Einheit habe ich  cm² / kWh gewählt. So kann man zwar seinen eigenen Akkupack nicht direkt berechnen und sehen, was in sein Fahrzeug passt, aber als Vergleich zwischen den Zellen ist das die einzige greifbare Größe.

CALB: 63,5 bis 79,2 cm³ / kWh
Thundersky/Winston: 67,6 bis 80,2 cm³ / kWh
Sinopoly: 31,3 bis 76,1 cm³ / kWh
Headway: 54,1 bis 75,6 cm³ / kWh

Klarer "Sieger" ist hier die Sinopoly SP 60-S2, besser bekannt, als "die kleine Schwarze".
Sie liegt mit etwa der Hälfte des Volumens vor der Konkurrenz.
Leider gibt es diese Energiedichte bisher nur als 60Ah-Version und so müsste man schon drei Zellen parallel verbauen, um an eine vernünftige Größe zu kommen.
Aber die SP 200 ist mit ihren 56,4 dicht auf den Fersen.

Fazit:
sollte ich morgen eine Bestellung für ein neues Fahrzeugprojekt aufgeben, würde ich noch heute versuchen, mehr über die Sinopoly-Zellen zu erfahren und diese dann in der 200Ah-Version bestellen.
Hätte ich noch ein paar Monate Zeit, würde ich auf die "SP 200-S2" Version warten.

Bräuchte ich die Zellen so schnell wie möglich und möchte ich auf "bewährte" Zellen zurückgreifen, würde ich die Thundersky TS 160Ah wählen.

Wäre ich bereit, ein paar Euros mehr zu zahlen, um einen homogeneren Spannungsverlauf zu erhalten, gepaart mit einem besseren Leistungsgewicht, würde ich die CALB SE 180Ah nehmen.

Und die Headways? Für mich persönlich kommen die nur in das Elektroauto meiner Tochter ;)




Hier ist die komplette Übersicht mit Quellen/Shoplinks.


Sollte jemand Shops mit besseren Preisen kennen, gern an mich senden, ich erstelle dann eine Linkliste.

Nachtrag:
über ein Forum bin ich auf diese Seite aufmerksam geworden, die die Unterschiede der unterschiedlichen Lithium-Zellen beschreibt (englisch): Link zur Seite.

Verbrauch vs. Verbrauch

Zwei der häufigsten Fragen, die ich gestellt bekomme sind: "Und wie weit kann man damit fahren?" und "Was verbraucht er denn?"
Pauschal kommt dann ein "etwa 100km" und "etwa 23kWh", weil ich mittlerweile weiß, dass das den meisten ausreicht :)
Wer genauer nachfragt, bekommt auch genauere Antworten, denn diese sind variabler und auch wichtiger, da ein Tankstopp noch relativ lange dauert und die Reichweite dadurch eben begrenzt ist.

23kWh pro 100 Kilometer ist also der Wert, den ich tanken muss, um den Wagen aufzutanken.
Für das Portemonnaie ist das der entscheidende Wert, denn die 23kWh müssen beim "Tankwart" (dem Stromanbieter) auf den Tisch gelegt werden.

Dabei ist der Verbrauch des Fahrzeugs allerdings geringer, denn in den 23kWh sind alle Ladeverluste (Akkuwärme, Verluste am Ladegerät, etc.) mit einberechnet.
Quasi so, als würde man beim Tanken noch einen 5Liter Kanister für den Tankwart abzapfen.

Der Verbrauch für das Fahren an sich liegt im Schnitt bei etwa 15kWh.

Warum ist dieser Unterschied so wichtig?
Weil sich daraus die tatsächliche Reichweite ergibt.

Wir haben aufgeladen etwa 19kWh an Energie an Bord. Mit dem Verbrauch ab Steckdose (23kWh) klingt das, als würden wir 83 Kilometer weit fahren können.
Wir können aber 127km weit fahren, bis die Batterie zu 100% entladen ist bzw den "entlade nicht unter 2,5V" Punkt erreicht hat.

Und selbst dieser Wert ist variabel, denn er verschiebt sich, je nach entnommener Stromstärke.
Fahre ich also mit 20km/h weiter, ohne zu Beschleunigen, wird die Reichweite noch steigen.
Allerdings nur so weit, wie die Polizei mich aus dem Straßenverkehr ziehen würde, da ich die Landstraße verstopfe ;)

Die Verbrauchswerte sind, wie beim Benzin-, Gas- oder Dieselfahrzeug auch, natürlich von der Fahrweise abhägig.
"Bleifuß" kann in jedem Fahrzeug, unabhängig vom Treibstoff/Energieliferanten, den Verbrauch verdoppeln, nur ist es bei dem Tankstellennetz egal, da spätestens nach 40km die nächste Zapfsäule auf einen wartet.

Auch hat der Faktor "Wärme" einen entscheidenden Einfluss auf die Reichweite.
Benzin und Dieselfahrzeuge sind im Grunde fahrende Öfen, die als Abfallprodukt die Bewegung nutzbar machen.
Das fehlt im Elektrofahrzeug.
Zwar gibt es auch hier Abwärme vom Motor, der Steuerung (Controller) und unter Umständen ein wenig von den Batterien, aber diese reicht nicht aus, um den Fahrgastraum zu beheizen, oder die Scheiben zu entfrosten.
So gibt es die Möglichkeit einer Standheizung, die mit einem Brennstoff angetrieben wird (Benzin, Diesel, Bioethanol, Gas, etc.) oder die der elektrischen Heizung.

Wir nutzen eine elektrische Heizung, die im Prinzip aus einem Tauchsieder, einen Speicher, einen Thermoschalter und eine Pumpe besteht.
Diese benötigt etwa 4kW elektrische Leistung und hat eine Heizleistung von etwa 3kW.
Fahre ich also eine halbe Stunde und 40km mit dem Fahrzeug bei 80km/h, verbrauche ich 7,5kWh für die Fahrt und 2kWh für das Heizen, was 26% ausmacht.
Nach 80km wäre der Akku komplett leer und ich müsste zum Ladestopp anhalten.

Jetzt versteht ihr vielleicht, warum ich auf die ersten neugierigen Fragen erstmal nur mit "etwa 100km" und "etwa 23kWh" antworte ;)