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kosh

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Montag, 22. Oktober 2018, 16:00

Blöde Frage zum (Toyota) Hybrid

Der ein oder andere mag diese Frage eventuell für blöd halten, ich würde mich trotzdem gerne über eine vernünftige Antwort freuen.

Wenn ich bei einem Hybrid Vollgas gebe, arbeiten E-Motor und Ottomotor zusammen. Ich hab dann quasi die volle Leistung.
Irgendwann ist aber die Batterie leer z.B. Dauervollgas auf der BAB.

Dann habe ich meinem Verständnis nach nicht mehr die volle Leistung, richtig? (<- das ist die Blöde Frage)

Was hat sich Toyota einfallen lassen, um dieses Problem zu vermeiden?
Sicherlich wird im normalen Fahrbetrieb ein kleiner Teil der Energie zum Laden genutzt, aber wenn die Batterie leer ist und ich die komplette Energie zum Beschleunigen brauche, kann sie ja nicht (effizient) geladen werden (also mehr abgeben, als sie aufnimmt).

RioSix

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2

Montag, 22. Oktober 2018, 17:07

Keine blöde Frage und absolut richtig.

Solltest Du auf der AB dauerhaft Vollgas fahren und niemals Lupfen dann bekommst DU die Batterie leer und hast, bis wieder etwas Energie "erfahren" wurde, nur die Leistung des Benziners zur Verfügung.

In der Praxis habe ich das noch nie geschafft. 12 Jahre bei Toyota; unzählige zeitgedrängte Vollgasfahrten auf diversen Autobahnen. Ein Kollege von mir hat es allerdings mal geschafft; mit seinem Privat-Auris HSD früh am Wochenende auf dem Weg zu ner Rennveranstaltung. Wolle an einem Kollegen mit nem 86 dranbleiben. Ging nur ne Weile gut.

In der Realität hat man extrem selten die Möglichkeit, die Batterie durch Vollgas komplett leer zu bekommen. Sollte also on der Praxis nicht weiter ins Gewicht fallen. :)
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sxe

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Montag, 22. Oktober 2018, 17:21

Auf der AB bekommst du die Batterie nicht wirklich leer, da die Höchstgeschwindigkeit auch vom Benziner allein erreicht werden kann. Je schneller du bist, desto geringer ist der Effekt des Elektromotors. Du kannst also maximal etwas weniger stark beschleunigen. Eine Dauervollgasfahrt führt nicht dazu, dass du irgendwann langsamer wirst. Die Hybriden sind ja recht früh abgeriegelt, um den Elektromotor zu schonen. Da kein mechanisches Getriebe Getriebe mit Gangstufen verbaut ist, würden die E-Motoren sonst zu heiß. Die Benziner könnten sicher noch höhere Geschwindigkeiten ab. Kannst also auf jeden Fall so lange Vmax fahren bis der Tank leer ist, falls das die Frage war. :D

Wenn du öfter hintereinander stark beschleunigst und dann sehr stark abbremst (d.h. mechanisch anstatt rekuperiend) wie z.B auf der Rennstrecke, dann kannst du die Batterie leer bekommen (nicht komplett). Dann wird die Motorelektronik eingreifen und du wirst weniger stark beschleunigen können. (Ähnlich wie beim reinen Benziner, wenn das Öl zu heiß wird) Es wird ein Teil der Energie "abgezwackt", um die Batterie zu laden. Eigentlich hat jeder Toyota-Hybrid mind. 2 Elektromotoren, von denen eben einer auch als Generator arbeitet.

Toyota wählt aber oft 180 km/h als Vmax, da das die zulässige Vmax in Japan ist. Früher gab es ja für Japanimporte (Celica, Supra) immer noch extra Vmax-Deletekits (ein paar Kabel plus Steuergerät) zu kaufen. Theoretisch könnte man aber auch Parallelhybriden mit höherer Vmax anbieten. Leider scheint der deutsche Markt zu klein, um es nur für "uns" zu machen.

Echte Hybridprofis können das sicher noch besser erklären, aber ich hoffe fürn Anfang reicht's

Edit: Berghoch bekommst du den Akku natürlich eher leer. Man kann sich jetzt sicher einen theoretischen Fall mit einer langen, steilen Bergaufautobahn auf den Mount Everest konstruieren, wo irgendwann die Vmax nicht mehr erreicht werden kann. Meine obige Erklärung bzgl. Autobahnfahrten bezieht sich auf 99% des deutschen Autobahnnetzes. Die Hybridhasser fahren dann eben auf den restlichen 1% und beide Seiten haben recht. :D

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »sxe« (22. Oktober 2018, 17:59)


GTHessen

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4

Montag, 22. Oktober 2018, 17:33

Da kein mechanisches Getriebe verbaut ist, würden die E-Motoren sonst zu heiß.

Der Elektromotor ist doch vor dem Getriebe verbaut, oder?
So weit ich weiß haben selbst 100%-Elektro-Fahrzeuge ein Getriebe verbaut.

sxe

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Montag, 22. Oktober 2018, 17:36

Was noch zu erwähnen wäre: Hybrid ist nicht gleich Hybrid

Es gibt serielle, parallele und leistungsverzweigte. Ich wollt das grad ausführen, aber bis ich das vernünftig formuliert hab, ist der Tag vorbei.

Versuch dich hier einzulesen, auch wenn's nicht immer einfach ist: :D

https://de.wikipedia.org/wiki/Hybridelektrokraftfahrzeug

sxe

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Montag, 22. Oktober 2018, 17:44

@GT Hessen: Es ist ein Planetengetriebe verbaut, dass Benziner und Elekromotoren "verbindet". Das nennt Toyota eCVT, aber es ist kein CVT im herkömmlichen Sinne. Funktioniert nur wie eins. Im Wikipedia-Artikel ist es ganz gut erklärt:
https://de.wikipedia.org/wiki/Hybrid_Synergy_Drive

Es geht natürlich nicht komplett ohne mechanische Kopplung. Habe meine Wortwahl in Getriebe mit Gangstufen ersetzt. Das sollte eher der Wahrheit ensprechen.

Mit Getriebe meinte ich Schalt-, Wandler oder DSG. Bei reinen E-Autos gibt es wohl auch welche mittlerweile, die sogar Getriebe haben (meist um höhere Vmax zu erreichen). Zwingend notwendig sind sie nicht.

PS: Es ist schwierig, das einfach und trotzdem technisch 100% korrekt zu erklären. Tut mir leid, aber ich geb mein bestes. ;)

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »sxe« (22. Oktober 2018, 18:00)


katty262

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Montag, 22. Oktober 2018, 18:05

Deshalb differiert auch die Systemleistungen sehr stark von der Leistungsangabe des Herstellers zu Herstellers zu den einzelnen Motoren z.B. 45 KW E-Motor + 55 KW Benzinmotor ergeben unter optimalen Bedingungen (wenn Batterie voll) kurzfristig 74 KW und nicht 100 Kw und diese sind auch nicht vergleichbar.

Systemleistung (was dir maximal an Kraft zu verfügung steht) bemisst sich über den Daumen aus Verbrenner Leistung plus Leistung des Batteriepaketes (für einen kurzen Moment). Denn 1 Kwh Akkukapazität können einen 45 KW Motor unter Vollast gar nicht füttern. Der Verbrenner bringt unter Vollast schon seine maximale Leistung an die Räder, die Hauptdifferenz zur Systemleistung ist dann das was der E-Motor kurzfristig tatsächlich zur Verfügung stellen kann (meist zwischen 10 - 20 KW). Mehr geht mit diesen Akkukapazitäten nicht.

Das reicht auch völlig aus, gerade wenn man bedenkt, das z.B. im neuen WLTP Fahrzyklus die Fahrzeuge durchschnittlich mit gerade mal 11 KW Antriebsleistung gefahren werden, auch ein Porsche Cayenne (ohne Hybrid). Und das reicht schon für Tempo 131 Km/h. Ok, mit Fahrdynamik hat das natürlich nichts zu tun.

Am schnellsten bekommst Du die Batterie in einem Hybrid leer, wenn du das Gas immer nur streichelst und versucht elektrisch zu fahren. Dann ist meistens nach 800-1500 Metern Feierabend und der Benziner springt an um das Auto an zu treiben und die Akkus wieder zu laden (persönliche Erfahrung mit normalen Toyota Hybriden). In höheren Lastzuständen ist der E-Antriebsstrang eh nicht mehr an der Leistungsentwicklung beteiligt und aus 74 KW Systemleistung werden 55 KW tatsächliche, nutzbare Leistung. Der Ing. nennt das Prinzip "Lastpunktverschiebung".
:whistling: Man ist entweder Teil der Lösung oder Teil des Problems (M.Gorbatschow)

Cillian

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Montag, 22. Oktober 2018, 18:31

Auf der AB bekommst du die Batterie nicht wirklich leer

Kommt auf die Autobahn an... Kasseler Berge entlang wird auch mit Tempomat 120 der Akku schnell leer, ebenso auf der A9 um Hof. Auch die Brennerautobahn hoch ist der Akku schnell leer.
Ergänzung: Natürlich meine ich mit leer eher "nicht nutzbar" - also unteres Ladelimit. Je nach Lastsituation (Berge) kann der Benzinmotor dann auch unter Umständen den Akku eine ganze Weile lang garnicht laden weil seine ganze Kraft zum Vortrieb benötigt wird.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Cillian« (22. Oktober 2018, 20:13)


ectabane

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Montag, 22. Oktober 2018, 19:12

aber wenn die Batterie leer ist

Bei einem Toyota HSD Hybriden kann man den Akku nicht leer-fahren. Das Minimum sind ca.35 % SOC ( State of Charge )
und das Maximum beträgt ca. 80% SOC. Da nur dieses Ladefenster genutzt wird ist der Akku relativ haltbar und altert
dementsprechend langsam. Fällt der SOC unter 39% wird der Akku automatisch auf 50 % SOC aufgeladen, das wird
elektronisch erledigt und läßt sich grundsätzlich nicht unterbrechen. Einen hohen SOC-Wert kann man eigentlich nur
durch lange Bergabfahrten mit Rekuperation erreichen.

MfG

Lars

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Montag, 22. Oktober 2018, 20:12

@SXE.. die meisten sind auf 180km/h beschränkt da nur ein Gang da ist. Mein Highlander Hybrid hat schon das 2.Gang-Getriebe und ist bei 200 abgeregelt. GS450h z.B. geht 250+ auf der AB :)

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Montag, 22. Oktober 2018, 20:35

Gute Frage und gute Antworten. Danke! :)
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Montag, 22. Oktober 2018, 20:36

Am Tacho zeigt der RAV HSD 200km/h an, ob Getriebe vorhanden, damit habe ich mich nicht beschäftigt.

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Montag, 22. Oktober 2018, 21:18

Denn 1 Kwh Akkukapazität können einen 45 KW Motor unter Vollast gar nicht füttern.
Doch, für eine Minute und zwanzig Sekunden ginge das, :pinch: theoretisch.
bredo
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Montag, 22. Oktober 2018, 21:23

Am Tacho zeigt der RAV HSD 200km/h an, ob Getriebe vorhanden, damit habe ich mich nicht beschäftigt.
soll man merken wenn man voll beschleunigt und bei um die 100km/h die Drehzahl vom Benziner etwas absinkt.

viva71

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Montag, 22. Oktober 2018, 21:29

Dann hat er keines, Gummiband bis 200

kosh

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Dienstag, 23. Oktober 2018, 08:05

aber wenn die Batterie leer ist

Bei einem Toyota HSD Hybriden kann man den Akku nicht leer-fahren. Das Minimum sind ca.35 % SOC ( State of Charge )
und das Maximum beträgt ca. 80% SOC. Da nur dieses Ladefenster genutzt wird ist der Akku relativ haltbar und altert
dementsprechend langsam. Fällt der SOC unter 39% wird der Akku automatisch auf 50 % SOC aufgeladen, das wird
elektronisch erledigt und läßt sich grundsätzlich nicht unterbrechen. Einen hohen SOC-Wert kann man eigentlich nur
durch lange Bergabfahrten mit Rekuperation erreichen.

MfG

Lars


In dem Fall wären die 35% meine Auffassung von "leer" ;)


Danke erstmal für die ganzen Antworten.

Es kann also wirklich der Fall eintreten, dass man - bei ungünstiger Fahrweise - nicht mehr die volle Systemleistung zur Verfügung hat und nur mit dem Benziner auskommen muss.

SkinDiver

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Dienstag, 23. Oktober 2018, 08:33

Es wurde schon alles gesagt denke ich.

Bei der Überlegung von der Zusammensetzung von Systemleistungen bitte auch mal bedenken, dass Hersteller Systeme begrenzen um Bauteile zu schützen.
Sprich: Das schwächste Glied gibt die maximale Leistung an.

Überdies ist es wahrscheinlicher, dass man auf Grund von Schutzmechanismen (z.B. Batterietemperatur) reglementiert wird als von dem Ladezustand.
Ähnlich zur Öltemperatur beim GT (wie oben erwähnt). Ein anderes Beispiel wäre eine Drehmomentbegrenzung.

Auch bitte mal beachten was man sich kauft. Stichwort Zweckbestimmung.
Kauft man sich einen McLaren P1 oder nen Yaris Hybrid. Das macht einen gewaltigen Unterschied, und nicht nur beim Kofferraumvolumen. ;)
Gruß
Skin


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Dienstag, 23. Oktober 2018, 09:38

das Stimmt Skin, das System ist kein Boost sondern ein ziemlich intelligentes, sprit sparendes. Die Sytemleistung ist wie gesagt auch eher ein Theoretischer Wert, der unter bestimmten Bedingungen kurzfristig erreicht werden kann. Die Max. Strommenge die die Batterie liefern kann ist von dem System (zum Schutz) i.d.R auf 27 KW begrenzt und auch nur wenige Sekunden verfügbar. Die Leistung des Motorgenerators 2 ist inkl. der Leistung des Motorgenerators 1 (sonst würde der verglühen, wenn der E-Antriebsmotor neben dem theoretischen, vollem Strom aus der Batterie auch noch den vollen Strom aus dem Generator bekommen würde).

Mit kräftigem Benziner unter der Haube werden die Hybriden auf der Autobahn auch problemlos fertig. Bei den Kleinen Systemen (Yaris, Auris, Prius) kann es an langen Steigungen auf der AB schon mal eng werden, wenn man noch mal eben jemanden überholen möchte. Da ist defensives Fahren die beste Lösung.

Das System ist für kleine Batteriekapazitäten, nicht zum rein elektrischen Fahren und schon gar nicht für permanente Vollast Betriebe gedacht (wirtschaftlich betrachtet).

Im Alltag spielen Maximalleistungen eh keine Rolle sondern gute Nerven :-))))
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sxe

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Dienstag, 23. Oktober 2018, 11:27

Das kann man so nicht stehen lassen. Die Leistung des Benziners ist immer groß genug gewählt, um dauerhaft die Vmax fahren zu können! (in der Ebene)
Wirtschaftlich betrachtet macht das in einem Toyota-Hybrid immer noch mehr Sinn als in den meisten anderen Autos, da der Wirkungsgrad höher ist. Ich brauch bei konstanten 180 kmh mit dem Hybrid deutlich weniger als bsp. ein Toyobaru.

Wenn man eine Steigung hoch fährt, erreicht jedes Fahrzeug eine geringere Höchstgeschwindigkeit/Beschleunigung als in der Ebene. Das ist ja nicht auf Hybride beschränkt. Da die Vmax-Begrenzung geringer ist, als es der Benziner erlauben würde, kann man sogar berghoch verhältnismäßig lang die Vmax halten. Es ist auch gewollt, dass die Batterieleistung berghoch sinkt. Zum einen entlastet es den Benziner (aka Spritsparen), zum anderen folgt ja irgendwann auch wieder eine Bergab-Passage, auf der dann wieder Energie zurückgewonnen werden kann.

Rein elektrisch fährt man auch nie lang, dafür aber oft. Siehe Ectabanes Ausführungen zum Batteriefenster. Unterm Strich 30-50% der Strecke. Auf der AB weniger, in der Stadt und auf der Landstraße mehr.

Die Systemleistung ist die maximale Leistung. Bei einem herkömmlichen Verbrenner mit 6 Gang-Getriebe (eurer Wahl) wird die maximale Leistung wird auch nur ganz selten erreicht. Insbesondere, wenn es ein hoch drehender Sauger ist. ;-)

Moerserlex

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Dienstag, 23. Oktober 2018, 12:08

Beim GT z. B. fällt die Leistung aufgrund Öltemperatur viel schneller ab als man einem Toyota-Hybriden die Batterie leeren könnte. Und gerade etwas sportlich ausgelegtes sollte ja bissl mehr drauf ausgelegt sein...