Henry Gartig Ingenieurbüro
Entwicklung & Bau von elektronischen Geräten und Steuerungen

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Elektroauto

Gedanken vor dem Umbau
. Wir müssen uns vor dem Umbau im Klaren sein:
Wofür wollen wir unser Elektroauto nutzen?

Ein Auto mit elektrischem Antrieb kann das Auto mit fossilen Brennstoffen zur Zeit noch nicht ersetzen. Warum?

Nachteile

  • Reichweite
      Die Speicherung der Energie ist der größte Kostenfaktor. Blei-Akkumulatoren, z.Z. am billigsten, können 30 Wh Energie pro kg speichern. Die höhere Energiedichte der Li-Akkus erlauben etwa 150 Wh/kg. Benzin jedoch speichert etwa 12.000 Wh/kg. Wenn wir also die selbe Energie, wie in einem Benzintank gespeichert ist, mitnehmen wollten, müssten wir 5 Tonnen Li-Akkus mitnehmen. Blei-Akkus wurden dreimal so schwer sein.
      Die Wirklichkeit ist jedoch nicht ganz so schlecht. Die Effizienz des Elektromotors ist viel höher als die des Benzinmotors. Der Verbrauch des Elektroutos beträgt durchschnittlich 15.000 Wh/100km. Das entspricht etwa einem Verbrauch von 1,5 Liter Benzin. Die Reichweite eines Elektroautos mit Blei-Akkus beträgt ungefähr 100 km mit einer Ladung. Dafür müssen wir 400 kg Akkus mitnehmen. Dasselbe Gewicht Li-Akkus würde 400 km Reichweite erlauben, was doch schon befriedigend ist.
  • Leistung
      Elektromotoren können in verschiedenen Leistungsklassen hergestellt werden. Dabei scheint es keine Grenzen zu geben. Aber Energie kann man einem Akku nicht in unbegrenzter Höhe entziehen. Die Kapazität von Blei-Akkus ist auf zehnstündige Entladung ausgelegt. Wollen wir die gespeicherte Energie eines Blei-Akkus innerhalb einer Stunde entnehmen, können wir nur 60 % der nominellen Kapazität erreichen (0.6C). Man muss also die Kapazität der Akkus doppelt so groß wählen, als die Leistung des Motors ist. Das heisst, dass wir zu einem 4-kW-Motor im idealen Fall 8 kWh Akkukapazität wählen müssen. Elektromotoren können kurzzeitig (1-2 Minuten) auch die dreifache Leistung abgeben, was sehr wichtig ist für die Beschleunigung. Natürlich ist in diesem Fall auch die Stromaufnahme größer. Wenn wir die Akkukapazität zu klein wählen, können wir diese Beschleunigung nicht erreichen. Darum darf die Akkukapazität nicht kleiner als die Leistung des Motors sein. Das heißt, dass wir zu einem 4-kW-Motor mindestens 4 kWh Akkukapazität brauchen. Die Li-Akkus haben viel bessere Eigenschaften. Sie können mit 3C (dreifache Kapazität), und für kurze Zeit auch mit 10C entladen werden. Somit kann die Mindest-Akkukapazität kleiner sein. Zum Beispiel reichen 10 kWh Li-Akkukapazität aus für einen 30-kW-Motor, der für kurze Zeit auch bis zu 70 kW abgeben kann.
  • Laden der Akkus
      Das Elektroauto ist für größere Entfernungen nur bedingt brauchbar. Das Laden eines Blei-Akkus dauert ungefähr zehn Stunden. Zum Laden eines Li-Akkus genügen schon drei Stunden. Man muss entscheiden, wofür man sein Auto verwenden will. Was für eine Geschwindigkeit und was für eine Distanz erwartet man von dem Auto. Die Auswahl reicht von Mopedautos mit 3-kW-Motor, mit einer maximalen Geschwindigkeit von 50 km/h und einer Reichweite von 50-60 km bis zum kompromisslosen Auto mit 60-kW-Motor, mit einer maximalen Geschwindigkeit von 200 km/h und einer Reichweite von 400 km.

    Nun zu den Vorteilen >>>






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