Effektivitet i elfordon

[Pontus]

Frågan kanske mer blir vad är förlusterna. Bakgrunden är att på måndag så tar jag några projekt som har med utveckling av drivlinan att göra ielfordon. Ett fokusområden är att förbättra den redan effektiva elmotorn. Vilka förluster har vi i drivlinan?
- Batteriets effektivitet borde väl bero på hur höga C man använder när man tar ur energin? Höga C = varmare batteri (ej sång som åsyftas
- Kablarna tar en del effekt?
- Inverterns effektivitet?
- Elmotorn effektivitet?
- Eventuell växellådas effektivitet, dock ej effektivitet.

Vad tror är de största bovarna bland de som har med el att göra?

[Trevlig]

Bromsar och fälgar, tror om man kapslar in det och har täckta sidor på fälgarna, kanske går att ordna dynamiskt? eller att kylning sker endast vid inbromsning genom luftgenomsläpp i fronten in på insidan av hjulen.

[fth]

Som du skriver är ju effektiviteten redan väldigt hög i den elektriska drivlinan hos dom flesta elbilar, i storleksordningen 80%, det bör inte finnas några "low hanging fruit" som inte någon redan har plockat där.

"No offence" (som amerikanerna brukar säga när dom förolämpar någon ), men utan att veta mer om projektet så känns det för mig kanske lite som missriktad ambition?

Med tanke på att den stora majoriteten rullar runt i fordon med förluster på 80%, drivna av en ändlig resurs vars restprodukter förgiftar miljön och orsakar klimatförändringar, en resurs som dessutom sannolikt ligger bakom majoriteten av alla stora konflikter de senaste 100-200 åren, så kanske man gör mer nytta om resurserna används till att få fler att faktiskt flytta över till denna drivlina, som iaf enligt mig är gott och väl "good enough" redan?

/fth

[Zalman3]

Frågan kanske mer blir vad är förlusterna. Bakgrunden är att på måndag så tar jag några projekt som har med utveckling av drivlinan att göra ielfordon. Ett fokusområden är att förbättra den redan effektiva elmotorn. Vilka förluster har vi i drivlinan?
- Batteriets effektivitet borde väl bero på hur höga C man använder när man tar ur energin? Höga C = varmare batteri (ej sång som åsyftas
- Kablarna tar en del effekt?
- Inverterns effektivitet?
- Elmotorn effektivitet?
- Eventuell växellådas effektivitet, dock ej effektivitet.

Vad tror är de största bovarna bland de som har med el att göra?

Finns inte så mycket att hämta vad gäller elmotorns verkningsgrad.

Tester som utförts på en 44 MW 6-polig synkron ABB-motor strax före leverans visade på en verkningsgrad som var 0,25 procent
bättre än de 98,8 procent som stipulerades i kontraktet, vilket innebär ett världsrekord i verkningsgrad för elmotorer.

https://new.abb.com/news/sv/detail/3780 ... jon-dollar

Kan tänka mig att batteriets interna resistans har den största förbättringspotentialen.

[AAKEE]

Kan tänka mig att batteriets interna resistans har den största förbättringspotentialen.

Å ändå pratar vi om att en halv procent till kanske en procent kanske går till värme när vi kör lugnt och städat. Inga gigantiska vinster finns att hämta. Dessutom för svenskt bruk, på vinterhalvan av året så tar man värmen från batteriet med värmepump och värmer kupen med den.
Skulle batteriet inte ens bli lite varmt måste man ändå värma kupen(med batterienergi).

[Fredrik j]

Med tanke på att den stora majoriteten rullar runt i fordon med förluster på 80%,

…men med mycket effektiv energilagring.

[Esterox]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

[Gustafsson]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

[Svenssons]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

[Esterox]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

[mati]

Utan att vara superinsatt i alla tekniska detaljer så skulle jag försöka förbättra aerodynamiken på bilen. Det verkar vara det som påverkar förbrukningen mest på långfärd, dvs när man ändå kör lite fortare.
Och mindre fälgar är faktiskt low hanging fruits som de flesta verkar ignorera. Sänker förbrukningen lätt med 15-20%.
Sen tycker jag att laddförlusterna är rätt höga. De verkar ligga runt 10% eller mer när man AC laddar. Där borde det finnas förbättringspotential för jag antar att det är den interna laddaren som står för de största förlusterna i det sammanhanget.

[Svenssons]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

Är inte alls bitter men det spelar absolut ingen roll alls hur eller vad jag känner i detta ämne. Vet inte varför du dra till med att beskriva hur du upplever mig som person.

Det är ett faktum att när drivlinan är så effektiv som är teoretiskt möjligt så är det 100% upp till naturlagarna vad förbrukningen är i tex 50 km/h mot 80 km/h eller vid olika temperaturer. Jag säger inte att elbilar är där idag eller ens att det är möjligt. Faktum är dock att de är mycket mer effektiva än jämförbar avgasbil.

Avgasmotorer är i grunden väldigt ineffektiva men blir mer effektiva vid högre belastning. Därför blir det inte lika stor procentuellt skillnad vid ökad belastning. Avgasmotorer blir även mycket varma, energi som går till spillo. Denna värme kan dock nyttjas vid kallare klimat till att värma kupén och därför ökar inte förbrukningen procentuellt lika mycket på vintern än för tex elbilar.

Ju effektivare bil, desto större procentuella skillnader i olika förhållanden. Ju ineffektivare bil, desto lättare att minska diffarna beroende av hastighet, temperatur mm.

[martinot]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

Fast rent faktamässigt så har han rätt (oavsett om man gillar det, eller inte).

Att energiåtgången diffar så lite på en ICE är just pga. dess enorma ineffektivitet och förluster. Går bara 20% till drivningen så spelar det inte lika stor roll hur stor effekt framdrivningen kräver pga. olika hastigheter, väderförhållanden och bilens luftmotstånd. De andra 80% i värmeförluster påverkas då inte nästan alls.

[Elof]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

Fast rent faktamässigt så har han rätt (oavsett om man gillar det, eller inte).

Att energiåtgången diffar så lite på en ICE är just pga. dess enorma ineffektivitet och förluster. Går bara 20% till drivningen så spelar det inte lika stor roll hur stor effekt framdrivningen kräver pga. olika hastigheter, väderförhållanden och bilens luftmotstånd. De andra 80% i värmeförluster påverkas då inte nästan alls.

Men det stämmer väl inte? Oavsett verkningsgrad måste man ju öka input med 100% procent för att öka output 100%? (Om man bortser från att verkningsgraden ibland ökar något vid högre belastning hos otto- och dieselmotorer)

[AAKEE]

Utan att vara superinsatt i alla tekniska detaljer så skulle jag försöka förbättra aerodynamiken på bilen. Det verkar vara det som påverkar förbrukningen mest på långfärd, dvs när man ändå kör lite fortare.
Och mindre fälgar är faktiskt low hanging fruits som de flesta verkar ignorera. Sänker förbrukningen lätt med 15-20%.
Sen tycker jag att laddförlusterna är rätt höga.

Tesla ligger rätt bra till när det gäller aerodynamik och luftmotstånd. Model 3 och nya Model S är väl i absolut toppklass när det gäller Cd/Cda. Detta trots att man inte totalt förstört designen på bilarna. Det går sannolikt inte göra jättestora vinster från nu, framförallt inte om man ska bibehålla normal form( = normal bekvämlighet på bilen).

Fälgar/däck kan man givetvis spara in på, men det går såklart ut över designen. Tesla har ju valt att göra lite mer Premiumklass/roliga elbilar. Fulfuturistiska elbilar finns det tillräckligt med andra tillverkare av så där tycker jag Teslas väg är rätt och kan få kosta några Wh/km.

Laddförluster beror ju på flera saker men gissningsvis kommer vi sannolikt dras med intern resistans i batterierna även framåt i tiden. Den delen av förlusten som uppstår i omborddladdaren och beror nog mest på omvandling. Säg att det rör sig om runt 5%, då finns inga jättevinster att hämta och stt få ner den förlusten med 1 av de fem procenten är troligen svårt nog.
( För supercharging är ju ovandlingen redan gjord, och har antagligen också kostat litegrann som vi antagligen inte ”ser” då vi betalar för det som kommer i superchargerkabeln om jag fattar det rätt.


Intressant projekt Pontus valt!
Att det redan är relativt optimerat gör ju bara saken mer intressant!

[AAKEE]

Men det stämmer väl inte? Oavsett verkningsgrad måste man ju öka input med 100% procent för att öka output 100%? (Om man bortser från att verkningsgraden ibland ökar något vid högre belastning hos otto- och dieselmotorer)

Ja, det stämmer och de har helt rätt.
Eftersom verkningsgraden ökar ( ”alltid”) med ökad fyllnadsgrad i ottomotorer/dieslar så kommer man inte behöva slänga in 100% till för att få ut 100% till. Det kanske bara kostar 90% mer bränsle att få ut 100% mer effekt. Detta inom rimliga ramar/ normal körning.

Vi kan inte bortse från förändringen i verkningsgrad med ökad fyllnadsgrad eftersom det är en key point med förbränningsmotorer. Att bortse från det blir minst lika snett som att säga att elbilar alltid har WLTP eller NECD-range, oavsett körstil, temperatur eller batteridegradering.

[Elof]

Nä, OK, man kanske inte kan bortse från det, men det är inte rätt att det är den låga verkningsgraden i sig som gör skillnad i förbrukningsökning mellan eldrivning och fyrtaktare.

(Att förbrukningsökningsfaktorer blivit en snackis runt elbilar beror nog mer på att det är mycket mer direkt påtagligt vid långresor med en halvering av räckvidden hos en elbil än en bränslebil.)

[AAKEE]

Nä, OK, man kanske inte kan bortse från det, men det är inte rätt att det är den låga verkningsgraden i sig som gör skillnad i förbrukningsökning mellan eldrivning och fyrtaktare.

Det är ju den låga verkningsgraden som gör det. Förbränningsmotorer har låg verkningsgrad där en stor del av energin blir värmeförluster.
Värmeförlusterna kan användas att värma kupen.
Skulle man skapa en förbränningsmotpr med samma verkningsgrad som en Tesla elmotor skulle inte värmen räcka till och då hade man behövt köra diesel/bensinvärmare för att generera värme. Förbrukningen hade blivit betydligt högre vintertid och skillnaden vinter sommar hade sett ut som en elbil.

Att vilja ha lika lite skillnad i elbilen som en förbränningsmotor vinter/sommar blir som att försöka lyfta sig i håret. Det går helt enkelt inte.

[Niklas Z]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

Om det är klart som korvspad kanske du kan förklara hur det ska gå till.

[mati]

Skulle man skapa en förbränningsmotpr med samma verkningsgrad som en Tesla elmotor skulle inte värmen räcka till och då hade man behövt köra diesel/bensinvärmare för att generera värme. Förbrukningen hade blivit betydligt högre vintertid och skillnaden vinter sommar hade sett ut som en elbil.

Så är det ju i princip med moderna dieselmotorer. Inte riktigt lika drastiskt som för elbilar, men det finns ju en anledning varför de har en extern motorvärmare, antingen elektrisk eller dieseldriven. När jag hade en såndär snåltrimmad Volvo diesel för sisådär 10 år sedan så drog den betydligt mer soppa på vintern än på sommaren. Anledningen var att dieselvärmaren gick oavbrutet för att kunna hålla värmen i kupén. Jag stängde sedermera av den. Då sjönk vinterförbrukningen rätt så rejält, men jag frös istället på vägen till jobbet.

[HenrikC]

Verkningsgraden är väldigt hastighetsberoende på en förbränningsmotor: Under 10% i låg hastighet, över 30% i hög hastighet. Det maskerar hur otroligt mycket mer effekt via drivhjulen som krävs på motorväg jämfört med stadstrafik. Elbilarna avslöjar detta som varit dolt för gemene man i alla tider.

[Esterox]

Fokus borde ligga på att få en jämnare räckvidd i alla förhållanden. Värdelöst att det diffar runt 40-60 % i räckvidd beroende på hur var när du åker.

Hur skulle man kunna undvika det? Mycket av skillnaden styrs ju av grundläggande fysikaliska principer, vind, friktion mm.

Genom att som för avgasbilar ha en väldigt ineffektiv drivlina som drar i princip lika mycket om man kör i 50 km/h mot 80 km/h eller i +20 grader mot -20 grader... Har man en så effektiv drivlina som går att få så styrs förbrukningen helt av naturlagar och kommer därmed variera...

Gud vad du är bitter Svensson. Klart som korvspad att det går att göra saker effektivare i sämre klimat.

Är inte alls bitter men det spelar absolut ingen roll alls hur eller vad jag känner i detta ämne. Vet inte varför du dra till med att beskriva hur du upplever mig som person.

Det är ett faktum att när drivlinan är så effektiv som är teoretiskt möjligt så är det 100% upp till naturlagarna vad förbrukningen är i tex 50 km/h mot 80 km/h eller vid olika temperaturer. Jag säger inte att elbilar är där idag eller ens att det är möjligt. Faktum är dock att de är mycket mer effektiva än jämförbar avgasbil.

Avgasmotorer är i grunden väldigt ineffektiva men blir mer effektiva vid högre belastning. Därför blir det inte lika stor procentuellt skillnad vid ökad belastning. Avgasmotorer blir även mycket varma, energi som går till spillo. Denna värme kan dock nyttjas vid kallare klimat till att värma kupén och därför ökar inte förbrukningen procentuellt lika mycket på vintern än för tex elbilar.

Ju effektivare bil, desto större procentuella skillnader i olika förhållanden. Ju ineffektivare bil, desto lättare att minska diffarna beroende av hastighet, temperatur mm.

Nu har jag inte forskat i effektiviteten hos fossilbilar eller elbilar. Men om det är som ni säger att en fossil bara har en effektivitet på 20% men ändå så låg förbrukning så bör ju utveckligen utav hybrider vara det bästa. Öka effektiviteten hos fossilmotorn och nyttja elmotorn vid långsammare hastigheter vara det absolut bästa.

[Svenssons]

Nu har jag inte forskat i effektiviteten hos fossilbilar eller elbilar. Men om det är som ni säger att en fossil bara har en effektivitet på 20% men ändå så låg förbrukning så bör ju utveckligen utav hybrider vara det bästa. Öka effektiviteten hos fossilmotorn och nyttja elmotorn vid långsammare hastigheter vara det absolut bästa.

Avgasbilar har ju inte alls låg förbrukning jämfört med elbilar. Visst blir verkningsgraden bättre i högre hastighet/tyngre belastning och spillvärme (som är ett symptom på dålig verkningsgrad) kan nyttjas på vintern till värme vilket gör att förbrukningen inte behöver gå upp så mycket. Elbilar har dock mycket högre verkningsgrad både på vintern och i högre hastighet/tyngre belastning så varför köra med något ineffektivare då? Det absolut bästa är att köra på det mest effektiva, det med bäst total verkningsgrad, hela tiden vilket är elmotor. Visst kommer energikonsumtionen diffa mer mellan vinter/sommar eller olika hastigheter jämfört med avgasbilar men mängden energi som förbrukas kommer alltid vara lägre än för avgasbilen, även på vintern och i högre hastigheter.

Elbilar har inte lägre verkningsgrad på vintern eller i högre hastighet. Det är avgasbilar som är mindre ineffektiva i dessa förhållanden men når ändå inte upp till elbilar på långa vägar.

[Esterox]

Nu har jag inte forskat i effektiviteten hos fossilbilar eller elbilar. Men om det är som ni säger att en fossil bara har en effektivitet på 20% men ändå så låg förbrukning så bör ju utveckligen utav hybrider vara det bästa. Öka effektiviteten hos fossilmotorn och nyttja elmotorn vid långsammare hastigheter vara det absolut bästa.

Avgasbilar har ju inte alls låg förbrukning jämfört med elbilar. Visst blir verkningsgraden bättre i högre hastighet/tyngre belastning och spillvärme (som är ett symptom på dålig verkningsgrad) kan nyttjas på vintern till värme vilket gör att förbrukningen inte behöver gå upp så mycket. Elbilar har dock mycket högre verkningsgrad både på vintern och i högre hastighet/tyngre belastning så varför köra med något ineffektivare då? Det absolut bästa är att köra på det mest effektiva, det med bäst total verkningsgrad, hela tiden vilket är elmotor. Visst kommer energikonsumtionen diffa mer mellan vinter/sommar eller olika hastigheter jämfört med avgasbilar men mängden energi som förbrukas kommer alltid vara lägre än för avgasbilen, även på vintern och i högre hastigheter.

Elbilar har inte lägre verkningsgrad på vintern eller i högre hastighet. Det är avgasbilar som är mindre ineffektiva i dessa förhållanden men når ändå inte upp till elbilar på långa vägar.

Så om jag har en stor dieselkombi som drar 0,4-0,5 milen. Hur mycket drar min E-tron när den förbrukar 2,5-3 kWh/milen om vi översätter det till fossilbränsle ?

[Svenssons]

Så om jag har en stor dieselkombi som drar 0,4-0,5 milen. Hur mycket drar min E-tron när den förbrukar 2,5-3 kWh/milen om vi översätter det till fossilbränsle ?

En liter diesel motsvarar ungefär 10 kWh vilket alltså skulle bli 4-5 kWh för din dieselkombi mot 2,5-3 kWh för E-tron...