Mittwoch, 21. August 2013

Abenteuer Curtis-Controller

Es ist soweit, die Ente soll mit einem Curtis-Controller für Asynchronmotoren ausgestattet werden. Der Curtis-Controller gilt als der Mercedes unter den Umrichtern. Also trifft der Mercedes jetzt die Ente. Das Manual der 1238 Serie hat 138  Seiten, da werde ich mich jetzt einmal durchkämpfen. Es gibt eine eigene Programmiersprache, die VCL (Cehicle Control Language). Allerdings rückt Curtis die Programmierumgebung nicht raus. Mit Hilfe dieser könnten viele interessante Steuerfunktionen wie in einer SPS programmiert werden. So muss bis auf weiteres die EVµC-Steuerung von mir ihrem Dienst tun.

Freitag, 9. August 2013

Kosten pro 100km bei der Elektroente


Einige Überlegungen zur Wirtschaftlichkeit von Elektroautos hier speziell der Elektrente und monetärer Vergleich zu Superbenzin:
 
Ausstattung:
26 Stück 100Ah LiFePO4 Akkus, Kelly-Controller und PMAC-Motor
Rekuperation aktiv, Höchstgeschwindigkeit 80km/h
Ladekosten:
100km 15kWh ab Steckdose gemessen (inkl. aller Wirkungsgrade: Ladegerät, Lade- Entladevorgang Zellen, Umrichter, Motor, Getriebe...)
Für 100km werden 15kWh elektrische Energie benötigt, bei 0,25€/kWh kosten 100km 3,75€ und das entspricht 2,34l Benzin bei einem Spritpreis von 1,60€/Liter.

Akkukosten über Lebensdauer:
Annahme 1: 2000 Akkuladezyklen mit 70% Entladung: 80V x 70Ah x 2000 ergibt nutzbare Energie über Lebensdauer von 11200 kWh. Akkukosten: 125€ x 26 zzgl. BMS 20€ x 26 = 3250 € + 520€ = 3770€.
3770€/11200kWh ergibt Akkukosten von 0,33€/kWh. Pro 100km sind das Kosten von 5,28€ entspricht monetär ca. weiteren 3,3 Liter Benzin zu 1,60€/l.
Summe: Pro 100km fallen kosten von 3,75€ Strom und 5,28€ Akkukosten an, also zusammen 9,03€. Geteilt durch 1,6€ ergibt das einen umgerechneten Verbrauch von  5,6l Benzin auf 100km.

Annahme 2: 3000 Zyklen mit 70% Entladung: 80V x 70Ah x 3000 ergibt nutzbare Energie über Lebensdauer von 16800 kWh. Akkukosten: 125€ x 26 zzgl. BMS 20€ x 26 = 3250 € + 520€ = 3770€
3770€/16800kWh ergibt Akkukosten von 0,22€/kWh. Pro 100km (16kWh) sind das Kosten von 3,52€ entspricht ca. weiteren 2,2 Liter Benzin zu 1,60€/l.
Summe: Pro 100km fallen kosten von 3,75€ Strom und 3,52€ Akkukosten an, also zusammen 7,27. Geteilt durch 1,6 ergibt das einen umgerechneten Verbrauch von 4,5l Benzin auf 100km.

Fazit: Bei den derzeitigen Akkukosten und Benzinpreisen ist eine Elektroente mit der oben genannten Antriebstechnik nicht wirtschaftlicher als ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor. Sobald Akkukosten sinken und Benzinpreise steigen, beide Szenarien sind wahrscheinlich, wird der Elektroantrieb wirtschaftlich. In der Rechnung sind weiterhin jährliche Kosten, die nur bei Verbrennungsmotoren anfallen, wie Ölwechsel, Zündkerzenverschleiß, Auspuffverschleiß, Luftfilter, Ölfilter… nicht berücksichtigt. Zudem zeigen erste Langzeiterfahrungen, dass die Zylenfestigkeit der Akkus bei 10000 liegen kann. Dann ergibt sich
Annahme 3: 10000 Zyklen mit 70% Entladung: 80V x 70Ah x 10000 ergibt nutzbare Energie über Lebensdauer von 56000 kWh. Akkukosten: 125€ x 26 zzgl. BMS 20€ x 26 = 3250 € + 520€ = 3770€
3770€/16800kWh ergibt Akkukosten von 0,07€/kWh. Pro 100km (16kWh) sind das Kosten von 1,12€ entspricht ca. weiteren 0,7 Liter Benzin zu 1,60€/l.
Summe: Pro 100km fallen kosten von 3,75€ Strom und 1,12 Akkukosten an, also zusammen 4,87€. Geteilt durch 1,6 ergibt das einen monetär umgerechneten Verbrauch von 3,0l Benzin auf 100km.

Für einen Benzinpreis von 2€/Liter (geschätzt 2015 zu erwarten) und 20% günstigeren Akkus sieht das Szenario noch wirtschaftlicher aus.