Energierückgewinnung i-ELOOP - ja oder nein

  • Nein, nach wie vor ist nur ein Generator eingebaut, der zwischen den beiden Spannungen umgeschalten wird.

    Was heißt "zwischen den beiden Spannungen umgeschalten wird" ?


    Laut dem Mazda-Video tritt der Generator nur in Kraft, wenn das Gaspedal losgelassen wird - im Fahrbetrieb ist er aus. Wer oder was lädt dann die Batterie? Die Zündkerzen brauchen Strom, bei längerer Konstantfahrt (zb auf der BaB) würde die Batterie bald in die Knie gehen.

  • Richtig, die Batterie wäre binnen Stunden einfach nur tot, einige hier hätten mittlerweile schon einige Neue verbauen müssen.
    Bei Leerlaufdrehzahl und ~20°C erzeugt der Generator eine Spannung von 13 - 15V


    Zur genauen Erklärung wie "umgeschalten wird muss man verstehen wie so ein Generator überhaupt funktioniert.


    Im innern dreht sich ein durch den Keilrippenriemen elektrisch erzeugter Dauermagnet (Erreger). Dieser ist ein Wechsel zwischen Nord und Südpol.
    Um diesen Herum stehen sog. Statoren, die ebenfalls mit Kupferdrähten versehen sind.
    Durch die Rotation entsteht nun eine Induktion in jeder einzelnen Ständerwicklung was zur Erzeugung einer Wechselspannung und eines Wechselstroms führt. Dieser wird später über eine Diodenplatte gleichgerichtet, damit die Energie für das Bordnetz genutzt werden kann.
    Ein Angebauter Regler sorgt dafür, dass die Ladespannung und der Ladestrom immer den Ansprüchen entspricht das Bordnetz stabil zu erhalten und die Batterie zu laden, dies wird über eine Spannungsänderung im Erreger realisiert. Durch eine Spannungsanhebung wird das Magnetfeld im den Rotor stärker und folglich wird eine höhere Spannung induziert.


    Im Normalen Fahrbetrieb erzeugt der Generator also seine 13 - 15V während im Schubbetrieb eine höhere Spannung auf den Erreger beaufschlagt wird was zur Anhebung der Ladespannung führt. Das ist der Punkt an dem "umgeschalten" wird, eine mechanische Änderung außer der Anhebung des Drehwiderstands des Rotors erfolgt nicht.

    Grüße
    Sebastian S.


    Verbesserung macht Straßen gerade. Aber es sind die gewundenen, unverbesserten Straßen, die Ausdruck des Genies sind - William Blake

  • Wie funktioniert das dann mit der Spannungsumschaltung? Das Bordnetz kann ich ja nur mit maximal 14,5 - 15 V belasten, während der Kondensator anscheinend auch Energie mit einer höheren Spannung speichern kann.


    Gibt es da noch einen Umschalter, der dafür sorgt, dass die Kreise Bordnetz/Batterie und Kondensator einzeln versorgt werden? Und wenn ja heißt das, dass das Bordnetz auf Batterie läuft, wenn der Kondensator mit der höheren Spannung gespeist wird?

  • Dazu wird ein DC-DC-Wandler genutzt der zum einen die stabilisierte Bordspannung bereitstellt und zum andern den Kondesator lädt bzw. die darin gespeicherte Energie wieder ins Bordnetz abgibt.


    Das Bordnetz wird also nie mit der Batterieeigenen Spannung betrieben es sei denn es liegt ein Fehler im System vor.
    Leider haben die Amis das System wohl nicht und ich kann daher auch keinen Einblick in die korrekten Stromlaufpläne werfen.

    Grüße
    Sebastian S.


    Verbesserung macht Straßen gerade. Aber es sind die gewundenen, unverbesserten Straßen, die Ausdruck des Genies sind - William Blake

  • Gibt es wohl Sven. Mein alter e91 hatte das schon an Bord (efficient/dynamics).
    Hier wird im Schiebebetrieb die Belastung (Spannung) des Generators erhöht (Rekuperation).
    Vielleicht ist hier ja ein BMW-Mann/Frau dabei und kann die Netztrennung detailliert erklären.

    Viele Grüße
    Frank


    1.5 Sport, Soul Red
    H&R Monotube + Stabis

  • Hallo Sebastian, danke!


    Das hört sich jetzt teuer an mit Supercap und DC/DC-Wandler. Mazda treibt da ganz schön Aufwand.


    D.h. der Wandler hängt an der Lima und hat zwei geregelte Abgänge mit denen er dann auf der einen Seite das Bordnetz und auf der anderen Seite den Kondensator bedient?

  • Ich müsste mir von meinem Verkäufer mal die Stromlaufpläne heraussuchen lassen, vorausgesetzt er ist so gnädig und gibt sie mir :P


    Aber im Grunde stimmt das, ja. Ist auch ein Aufwand aber der lohnt sich für den NEFZ in Kombination mit iStop und das ist alles was heutzutage zählt. Außerdem kann ich mir vorstellen, dass das System in Japan sehr viel mehr Wirkung als hier zeigt. Mazda denkt eben anders und die ganze Rekuperationssysteme, die in die Blei/Säure, AGM oder Vliesbatterien speißt sind einfach nicht wirksam, da die Batterie diese Ströme nicht ausreichend gut speichern kann.
    Hier zeigen die Japaner mal wieder Mut zur Lücke genauso wie mit dem Skyactiv-Diesel (Euro 6 ganz ohne Nox-Kat oder AdBlue) und den hochverdichtenen Benzinmotoren die viel spaß auch ohne Turbolader liefern.

    Grüße
    Sebastian S.


    Verbesserung macht Straßen gerade. Aber es sind die gewundenen, unverbesserten Straßen, die Ausdruck des Genies sind - William Blake

  • Prinzipiell ja, da der Generator einige kW Leistung hat.
    Die Leistung einer durchschnittlichen Bremse liegt allerdings im hohen drei- bis vierstelligen kW Bereich, so dass das anteilig sehr gering ist.


    Im reinen Schubbetrieb sollte man das allerdings im Vergleich zum normalen System schon bemerken.

  • Auch wenn hoher 3stelliger bis vierstelliger kW Bereich beim Bremsen sicher deutlich zu hoch gegriffen ist* kann man sich sicher vorstellen, dass eine Schleppleistung von deutlich unter 10kW** nicht so sehr ins Gewicht fallen.
    Man merkt im übrigen, wenn man den i-eLoop Display wählt, dass mit hoher Drehzahl viel mehr Rekuperationsleistung zur Verfügung steht als mit niedriger. (Die SuperCaps werden dann schneller voll)



    Gedankenexperiment für physikalisch interessierte:
    Bremsleistung mit Scheibenbremsen:
    *) 118kW reichen für eine Beschleunigung in 7.3sec von 0 auf 100km/h was einer mittleren Beschleunigung von 3,8m/s2 entspricht
    Demnach müssten für eine Verzögerung von eigentlich nicht erreichbaren 3,8m/s2 x 3 = 11,4m/s 3 x 118kW = 354kW reichen
    a = ( ve - v0 ) / t


    **)
    Kinetische Energie


    E = m * v² / 2


    Energie ist Leistung mal Zeit:
    E=P*t


    Die Lichtmaschinenleistung Überschlägig:
    Der MX5 reduziert im Ebenen seine Geschwindigkeit im Schubbetrieb 6.Gang von 70 auf 50Km/h(differenz ca. 5,5m/s) in ca. 5sec(Müsste man messen)
    ESchlepp = 1000kg**(5,5m/s)2/2 = 15,125kWs
    PSchlepp = 15,125kWs / 5s = 3,025kW
    Da sich die PSchlepp aus der Schleppleistung des Motors, den Verlusten und der separat zu betrachteten LM-Leistung zu berechnen ist bleibt bei niedrigen Drehzahlen nicht viel LM-Leistung übrig.

    "Vernünftige Autos werden vom Antrieb geschoben, nicht gezogen !!!" (Walter Röhrl)

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