140 likes | 305 Views
Hybriddrivsystem för miljöfordon. Mats Alaküla Professor. Innehåll. Vad är ett hybridfordon? Elhybridens viktigaste egenskaper. Vilka är vinsterna? Hur kan det göras i bil? I vilka fordon gör hybridisering nytta? Vad kostar det? Var finns hindren? Framtidsperspektiv!. Batteriladdning i
E N D
Hybriddrivsystem för miljöfordon Mats Alaküla Professor
Innehåll • Vad är ett hybridfordon? • Elhybridens viktigaste egenskaper. • Vilka är vinsterna? • Hur kan det göras i bil? • I vilka fordon gör hybridisering nytta? • Vad kostar det? • Var finns hindren? • Framtidsperspektiv!
Batteriladdning i vanlig hybrid ”PlugIn”- laddning Vad är ett hybridfordon? Elmotor Förbrännings- motor
Elhybridens viktigaste egenskaper 120 • Anpassning av arbetspunkt • Återvinning av bromsenergi Higher total power - Surplus to battery 100 80 32.5% Higher torque Torque [Nm] 30% 60 27.5% 25% 40 15 kW traction power Higher gear 5 kW traction power 20 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Speed [rpm]
Vilka är Vinsterna? • Reduktion av bränsleförbrukning • 0...50 % beroende på fordon, körmönster mm • Reduktion av emissioner • I samspel med förbränningsmotorn • Ökad elektrisk effekt tillgänglig • Nya laster, t.ex. elektrisk A/C, ger högre effektivitet i sig. • Reservkraftaggregat ... ?
I vilka fordon gör det nytta? Stor nytta 50 % Stor Lätta lastbilar och bussar i stadstrafik Personbilar i stadstrafik Hastighetsvariation Personbilar i landsvägs- trafik Tunga lastbilar i landsvägs- trafik Ingen nytta 0 % Liten Relativ motoreffekt Lågt utnyttjande Högt utnyttjande
Vad kostar det? • Elektriska motordrivsystem • 500 ... 1000 SEK/kW • 100 kW personbil behöver 10...20 kW = 10 ... 20 kSEK • Batteri • Prismål 250...300 $/kWh = 2000 ... 2500 SEK/kWh. • Ex: 1500 kg. 0...50 km/h på ren el, 10 % DOD behöver 0,4 kWh • Lithium: 0.1 kWh/kg, 1 kW/kg. Alltså 4 kg för energin, men 20 kg för effekten. • 20 kg motsvarar 2 kWh = 4000-5000 SEK. • Totalt • En konventionell personbil, + 15 ... 25 kSEK
Var finns hindren? • Batterindustrin behöver goda exempel • Lovar runt. Behöver visa att den utlovade kvaliteten håller • Underleverantörsindustrin • Inte vana vid elektriska drivsystem. • Ex: Växellådstillverkare, A/C-tillverkare mm • Electro Magnetic Compatibility • Elektromagnetiskt ”inferno”
Framtidsperspektiv • Större batterier, längre elkörsträcka • Ex: 20 kg -> 100 kg. 2 % DOD -> 80 % DOD • 8 kWh tillgängligt, räcker minst 4 mil på ren eldrift. • < 5 SEK/mil el + batteriavskrivning, mot 15 SEK/mil för bensin ... • Minus 10 SEK/mil besparing - betalar batteriet efter 2500 mil. • > 3000 cykler-> 12 000 mil livslängd -> hela bilens livslängd • Sverige skulle spara 70 % bensin och diesel. • Vi kan producera 30 % av dagens bensin + diesel-användning som Etanol. • Elproduktionen behöver öka med 5 % !!! • Ingen ny infrastruktur, vare sig för el eller etanol !
Slutsats Även om oljan tar slut ... ... så är det inte ”kört” ... ... för vi kör vidare som om inget hade hänt, med biobränsle och el i tankarna ... Det är elhybridens största miljöbetydelse !!
SAFT data 100 kg ger 30 kW och 14 kWh = 7 mil !!!