Prius går som laddhybrid i Göteborg
Av: Jonas Hållén
Publicerad
30 april 2009 10:06
27 kommentarer
Senaste av Kålle 5 maj 2009 20:01
Toyota Prius som laddhybrid finns redan på svenska vägar – i alla fall på Lindholmen i Göteborg. Nu utökas snart bilparken med ytterligare två exemplar.
Läs mer
Mer att läsa på Ny Teknik.se
Det är Gatubolaget i Göteborg och utvecklingsprojektet Test Site Sweden som beställt ombyggnaden från hybrid till laddhybrid.
Själva konverteringen utförs av det amerikanska bolaget A123 Systems.
Priusens standardbatteri (nickelmetallhydrid på 1,3 kWh) kompletteras med ett extra batteri på totalt 5 kWh, med hög ”verkningsgrad” (cirka 90 procent av energin i batteriet är användbar).
De första testbilarna ska användas för att studera batteriteknik och hur man ska styra överföringen av el från nät till bil för att få så snabb laddning som möjligt.
I slutet av förra året konverterade det brittiska företaget Amber Jac en annan Prius. Den gången fick bilen hela batteripaketet och delar av den elektriska drivlinans styrsystem utbytt (se faktaruta).
En sådan ”helkonvertering” ska göras på ytterligare två Prius senare i år.
Fördelen med en sådan konvertering är att man får en bil som är mer lik de laddhybrider som i framtiden kommer att rulla på gatorna.
- En sådan prototyp gör det lättare för oss att få svar på den eviga frågan: vilken räckvidd behöver en elbil för att klara av folks vardagliga körbehov, säger Peter Öhman, projektledare på Test Site Sweden.
De ombyggda hybridbilarna är en del av ett samarbete mellan det amerikanska energidepartementets Argonne National Laboratory och Test Site Sweden.
Test Site Sweden är ett projekt som testar ny fordonsteknik, bland annat till elbilar. Det finansieras av statliga forskningsstiftelsen Vinnova, Energimyndigheten och fordonsindustrin. Även Chalmers, KTH och Vägverket deltar i samarbetet.
Fakta Hybrid och laddhybrid
Hybridbil är en bil som har en förbränningsmotor (i dag oftast en
bensinmotor), en eller flera elmotorer samt någon typ av batterier för
energilagring.
En laddhybrid (på engelska plug-in hybrid, PHEV) är en hybridbil som även kan
laddas från det fasta elnätet och köras helt på el kortare sträckor.
Batteriet är betydligt större än i en vanlig hybridbil.
Fakta Så konverteras hybridbilen till en laddhybrid
Från hybrid till laddhybrid. Så här går en helkonvertering av en Prius till:
• Originalbatteriet på 1.3 kWh av typen nickelmetallhydrid (NiMH) byts ut mot
ett 9 kWh batteripaket av typen litiumjärnfosfat, komplett med styrenhet
(battery management system, BMS). Det nya batteriet har en verkningsgrad
(användbar energi) på cirka 65 procent.
• Batteripaketets strömsensorer och kontaktorer kompletteras med nya
elektronikkomponenter, så att batteripaketets styrenhet kan kommunicera med
fordonets elektriska drivlina.
• Installation av en 1 kW batteriladdare och ett 230 VAC uttag för extern
laddning.
• Installation av ett DC/DC system för underhåll av 12 V batteriet.
• Installation av en skärm (“control and display unit”) på instrumentbrädan
som fungerar som användargränssnitt och som elektriskt gränssnitt mellan
Toyotas hybridkontrollenhet och det nya batteriets styrenhet.
Ny Teknik Jobb
Nyheter/Fordon
- Ny prisvärd värmekamera, 19.950 sek.Kimo instrument lanserar Flir i5. Möjlighet att kostnadsfritt låna för utvärdering.
- Internationella patent.Vi har ett stort globalt nätverk och kan de internationella patentreglerna.
- AS-i gör säkerhet enkelt.Med AS-i bygger man flexibla skyddssystem som är enkla att modifiera och minimerar kabeldragningen.
- Korrosionsfria växelmotorerHyCLEAN växelmotorer med enastående korrosionsbeständighet och tålighet mot kemisk/mekanisk påverkan
- Meister flödesprodukter hos Kübler Svenska AB.Nu kan vi erbjuda ett komplett program flödesvakter, flödesmätare och flödesindikatorer från Meister Stömungstechnik gmbh.
- Upplev fördelarna med digitala prototyper.Autodesk ®Inventor® hjälper dig att ta steget till digitala prototyper.
- LASTCELLER FÖR TANK & SILOVÄGNINGNya unika lågbyggda lastceller med stor avlastningsyta mot tankben/silofot. Mycket kostnadseffektiva.
- Ny kombikylare MMC från KTR.En kombinerad kylare för olja, vatten och luft i samma enhet. Kombikylaren har sitt användningsområde särskilt i applikationer för mobil hydraulik.
- Mitec Instrument.Vi levererar kompletta lösningar inom dataloggning och fjärrmätning.
- Circuit board plotter for inhouse prototyping.LPKF ProtoMat är den idealiska fräsmaskinen för högpresterande,analoga, digitala, RFapplikationer.
- Annonsera »
- Se alla annonser »
- NYTT OM BIOGASENS KLIMATNYTTA.Biogas från avfall ger 95% lägre utsläpp av växthusgas jämfört med bensin, visar forskning från LTH.
- Skog och träingenjörer får bra jobb !Utbildningen är unik i Sverige just nu med distansmöjligheter och bredden i utbildningen från skog till färdig produkt.
- Lär solenergiteknik!Ettårigt magisterprogram i solel, solvärme/pellets m.m. erbjuds av Högskolan Dalarna.
- Projektledaren i den agila processen. Seminarieserie i 5 delar - Start 29 mars.Behövs förarbete i agila projekt? Kommunicera lättrörliga krav. Kvalitet genom Lean - en projektledares perspektiv, Projektet är slut. Dags att hämta hem effekten, Agila projekt behöver också projektledas - fast på ett annat sätt.
- ADVETA TeknikutbildningarEl, elektronik, behörighet, BB2,BB1, AB, automation mm, Stockholm, Göteborg, Malmö Distans/lärarledd
- Kundorientera på riktigt !Certifierad process- & verksamhetsutvecklare. Verksamhetsutveckling styrd av kundernas behov. Ny utbildning!
- Lär dig CAD!Anmäl dig till vårens CAD-kurser nu! Välj bland AutoCAD, Inventor, 3ds MAX, SolidWorks m fl.
- Vi ses väl på underhållsmässan?Kom och träffa Idhammar AB i monter B01:23 på Svenska Mässan i Göteborg den 9-11 mars!
- Tekniska högskolan vid Linköpings universitet !Ny utbildning! Civilingenjör i medicinsk teknik.
- Starta elinstallationsfirma.Som ytterst ansvarig behöver du allmän behörighet. Distans/lärarledd
- Lean Produktutveckling 7,5 hpNya kursstarter i vår på Chalmers Industrihögskola. Klicka här för mer information.
- BiTA – utbildningar inom ITSM, ITIL, MOF och ISO 20000.BiTA erbjuder Sveriges bredaste kursutbud inom IT Service Management, ITIL, MOF och ISO/IEC 20000.
- Utveckla nya produkter !Mekatronik suddar ut gränsen mellan maskin data och elektronik och skapar helt nya produkter.
- Annonsera »










Kommentarer
Senaste inlagd av Kålle 5 maj 2009 20:01 Sortera: Senaste överst
Test Site Sweden borde också initiera Plug-in Elbil med lätt bilkaross!
Test Site Sweden borde också i samarbete med Vinnova m.fl intressenter utveckla en svensk variant på Hypercar med extremt lätt bilkaross av kolfiberarmerad epoxiplast i chassit och aluminiumplåt i delar av karossen.
För framtidens Plug-in Elbilar måste också väga betydligt mindre än dagens bilkarosser i stålplåt (tunnplåt) för att vara så energisnåla som bara går och därmed ha längre räckvidd.
Svar till Mikael i götet
Tror att bilindustrin är mkt konsverativ när det gäller att gå över på material som plast. Dels är det massa kapital nerplöjt i plåtkarrosseriverksamheten och man pratar om deformationszooner och därtill hörande krocksäkerhet.
SvaraDock så kapar man stor vikt med hjälp av plast varvid bränsleåtgång blir lägre. Krocksäkerhet är troligen lösbara problem, frågan är vilket bilföretag som vågar gå utan för ramen.
Svar till Mikael i götet
Om du jämför två identiska bilar med olika vikt som båda är batteridrivna ser man tydligt att skillnaden mellan olika viktklasser är mycket liten. Det är inget fel på att göra en bil lätt, men tittar man på de faktiska förbruknings skillnaden klan de nästan kvitta.
Svara30 april 2009 14:13
Svar till Sv
Men ser man på www.hypercar.com som Volvo Environment Prize 2007 pristagaren Amory B.Lovins institut i Rocky Montain utvecklade redan 1990 så har den just en mycket lätt bilkaross av kolfiberarmerad epoxiplast och aluminium.Toyota uppvisade i Oktober 2007 en koncept hybridbil där bilens totalvikt var 425Kg.
SvaraSå om nu bilkarossens vikt inte påverkar bränsleekonomin i en bil då undrar jag varför konceptbilar som Hypercar och Toyotas har just bilkaross i kolfiber?
Svar till Mikael i götet
Ja, varför frågar du mig? Det var inte jag som byggde den! Det finns dock andra fördelar med lätt bilar, t.ex. att accelerationen blir bättre med given styrka på motorn.
SvaraAtt de bygger karossen i kolfiber går nog dock i slutändan ut på att de är "coolt". Kolfiber har en allmän positiv allmänbild och folk tycker det är bra utan att ha en aning om varför.
Problemet med kolfiber är att de inte är speciellt miljövänligt. Kolfiber är dyrt, och de är de eftersom de kostar mycket energi att tillverka det.
Om man väljer ur miljösynvinkel är aluminium och kolfiber hugget som stuket. Stål ger betydligt mindre miljöpåverkan än någon av dem.
Att de verkligen är så att de använder kolfiber av marknadsföringsskäl är ganska ganska tydligt när man jämför med andra material. Armidfiber är 3-4gånger starkare än kolfiber på samma volym, de är lättare och kostar mindre än hälften så mycket. Glasfiber är förvisso klenare och tyngre, men betydligt mycket billigare och är på vissa egenskaper bättre än kolfiber. En kombinerad glas/armid fiber kaross skulle vara billigare, starkare, lättare och ge mindre miljöpåverkan än kolfiber, trots de envisas alla tillverkare att använda kolfiber. Om inte detta vore nog använder de nästan alltid den ineffektiva rutmönstret som är de minst optimala kolfiber mönstret. Man behöver inte vara ett geni för att inse att de använder kolfiber för att de säljer!
Svar till Mikael i götet
Det krävs mer arbete att accelerera en tung bil än en lätt bil från stillastående till marchfart. Därefter kan vikten kvitta, då är det i princip endast vind- och rullmotstånd som kräver kräm.
SvaraI stan med många stopp är en lätt bil att föredra (även om en del energi återvinns vid inbromsning).
Eller...?
Svar till Tege
Ju högre vikt en bil har, desto större blir även rullmotståndet!
SvaraDärför är det alltid fördelaktigt sett enbart ur energisynpunkt att ha så låg vikt på bilen som möjligt.
Svar till Sv - http://teknikoverkligheten.blogspot.com/
Självklart är det alltid eftersträvansvärt att alltid sträva efter en så låg vikt på bilen som möjligt för att minska energiåtgången vid acceleration (eller förluster vid retardation).
SvaraMen ytterligare en synnerligen viktig sak som du inte nämde som svar till Mikael i Götets kommentar, är att även rullmotståndet i högsta grad påverkas av bilens vikt.
Ju högre vikt, desto större rullmotstånd.
Därför är det mycket fördelaktigt om man vill minimera energianvändningen, att ha en låg bilvikt, även vid jämn hastighet.
Ett bildäcks rullmotstånd påverkas negativt om man exempelvis har ett för lågt lufttryck. Även däckets strukturella uppbyggnad påverkar rullmotståndet, eftersom det sker en viskoelastisk deformation i däckets gummiiblandning, när däcket rullar fram. Det är därför som exempelvis ett stålhjul på ett tåg har ett synnerligen lågt rullmotstånd, eftersom ingen viskoelastisk deformation sker i ett stålhjul vid belastning. En viskoelastisk deformation är alltid energikrävande, vilket bidrar till rullmotsåndet.
Detta är alltså en mycket viktig parametar att ta hänsyn till om man vill minimera den totala energiförbrukningen.
Därför är material som är mycket lätta i förhållande till sin styrka mycket användbara!
Svar till Lasse
Eftersom rullmotstånd är en linjär effekt upphör den nästan fullständigt att verka i hastigheten över 50km/h. För elbilar med Lithium baserade batterier och AC motorer så är förlusten vid acceleration/reterdation mycket låg.
SvaraAtt tåg har låg energiförbrukning har endast till mycket liten del med stålhjulen att göra, vist i låghastighet spelar de stor roll, men X2000 kör sällan i 50km/h. Vad som däremot spelar stor roll för tåg är att de är långa
Svar till Sv
Bilar kör mycket ofta i hastigheter runt 50 km/h!
SvaraRullmotståndet har en stark koppling till fordonets vikt!
Ju lättare fordon, desto lägre rullmotstånd!
Enkla matematiska samband råder!
Därför är det viktigt att sänka bilens totalvikt!
Beträffande tåg, så har stålhjulen en avgjörande betydelse för tågets totala energiförbrukning!
Om tåget istället hade varit utrustat med gummidäck (vissa älder tunnelbanevagnar i Paris har gummidäck), så hade förlusterna varit mycket större!
Det är därför man idag aldrig mera bygger tåg med gummidäck. Dessutom är kostanden vid däckslitage stor!
Svar till Lasse
Tillägg: Rullmotståndet upphör naturligtvis inte att verka vid hastigheter över 50 km/h. Däremot ökar bilens luftmotstånd i relativ betydelse mycket mera jämfört med rullmotståndet i samband med hastighetesökningen, eftersom luftmotståndet är proportionellt mot tvärsnittsytan och ökar med kvadraten på hastigheten.
SvaraBara för att linjärt samband råder för bilens rullmotstånd, så innebär detta inte att rullmotståndet upphör vid en högre hastighet!
Signatur Sv har alltså inte rätt.
Svar till Lasse
..är inte luftmotståndet proportionerligt mot kubiken på hastigheten dvs ^3 ?
SvaraDvs att köra i 100 knyck ger 8ggr (2x2x2) mer motstånd än i 50 knyck?
Svar till Folke
Luftmotståndet i uttryckt som den kraft som måste motverkas är en funktion av hastigheten i kvadrat medan kraften av rullmotståndet är relativt konstant.
SvaraLuftmotståndet uttryckt som den effekt som kraften ger upphov till är däremot en funktion av hastigheten i kubik medan den för rullmotståndet är linjärt ökande.
Sommarvärmen är här ...
Man kan läsa:
1) Priusens standardbatteri (nickelmetallhydrid på 1,3 kWh) kompletteras med ett extra batteri på totalt 5 kWh, med hög ”verkningsgrad” (cirka 90 procent av energin i batteriet är användbar).
2) Originalbatteriet på 1.3 kWh av typen nickelmetallhydrid (NiMH) byts ut mot ett 9 kWh batteripaket av typen litiumjärnfosfat, komplett med styrenhet (battery management system, BMS). Det nya batteriet har en verkningsgrad (användbar energi) på cirka 65 procent.
Vad gäller?
Svar till CGN
Ja det kan man fråga sig.
SvaraMest synd är dock att man blandar ihop begrepp som verkningsgrad med "användbar energi". Det är två helt olika saker eftersom ett batteri kan ha en Laddning-urladdning verkningsgrad på 90% samtidigt som det bara kan laddas ur till 50% av sin angivna kapacitet.
Svar till JasonCW
http://www.a123systems.com/hymotion
SvaraSvar till CGN
Det första är A123 Systems konvertering, det andra är Amber Jacs konvertering - båda varianterna finns alltså men på olika testbilar!
SvaraSvar till CGN
Som jag fattar texten är det två helt olika konverteringar, varav "helkonverteringen" har gjorts förut, men skall nu göras på ytterligare två bilar. Dessutom tillkommer två bilar med A123-konverteringen.
SvaraAngående kolfiber i stora paneler för bilar är jag tveksam om det blir möjligt inom överskådlig tid i storserie-bilar. Bilfabriker kan ju tillverka uppemot ett par tusen bilar om dagen och det tar inte allt för lång tid att stansa till en dörrplåt. Jämför det med kolfiber som skall bakas, etc..
Man har även stora krav på att få till långa toleranskedjor som kräver kunskap om materialet, så det är kanske inte helt lätt att gå över till aluminium heller, plus att det är tveksamt om man vinner särskilt mycket vikt i slutänden. Plåtens viktandel av totalvikten är inte så våldsamt hög i en modern bil - det finns annat som väger.
Svar till Anders
Vad jag tycker är minst sagt korkat. Där man har ett kompletterande system använder man hög verkningsgrad på batterierna, men där man har ett ersättande system har man batterier med låg verkningsgrad som t.o.m är lägre än de ursprungliga batteriet i priusen.
SvaraKänns som ännu ett fall "vi vet inte riktigt va vi gör, men de är coolt"
Svar till Sv - http://teknikoverkligheten.blogspot.com/
Observera att verkningsgrad och "användbar energi" är två helt olika begrepp när man pratar om uppladdningsbara batterier.
SvaraAnvändbar energi bestäms av hur man programmerar styrsystemet och hur djupt man kan eller vill ladda ur batterierna för att maximera livslängd och minimera förlusterna. I de flesta fall vill man inte köra batterierna mellan 100% och 0% laddningsgrad utan man cyklar dem mellan kanske 95% och 15% för att det ger längre livslängd, stabilare spänning och lägre förluster.
Den riktiga verkningsgraden är endast lika med "användbar energi" i det fall man laddar ur batteriet från 100% till 0% SOC, så sker dock aldrig och särskilt inte med Li-ion eftersom det kraftigt minskar batteriernas livslängd.
Svar till Sv - http://teknikoverkligheten.blogspot.com/
I artikeln framgår att man tror att framtida ladd-hybrider kommer ha ett batteri och inte två olika typer som konverteringen av A123 ger utan mer likt Amber Jacs lösning.
SvaraJag är benägen att inte hålla med.
Batteriet i en vanlig hybridbil har huvudkravet på sig att ha hög ladd/urladdningsverkningsgrad och måste klara relativt grund men mycket högfrekvent cykling utan att över tid tappa kapacitet eftersom det är så dess batteri utnyttjas.
Batteriet i en laddhybrid bör å andra sidan ha egenskaper som passar en elbil där batteriet måste tåla att djupurladdas med betydligt färre cykler utan att tappa kapacitet.
Innan man har hittat en batteriteknik och cellkemi som är mycket bra på alla tänkbara sätt så är det troligt att man får den perfekta lösningen genom att kombinera ett stort batteri som är optimalt utformat för driften i en elbil och ett litet batteri som är optimalt utformat för driften i en normal hybridbil.
Jag tror att det aldrig kommer tas fram något batterier som är optimalt på alla sätt och alltså tror jag att en kombination av SuperCaps, ett batteri för högcykling och ett för djupcykling vore den ultimata lösningen för en laddhybrid. I slutändan är det dock en kostnadsfråga om fördelarna som detta medför vägs upp av kostnaden som multipla energilagringssystem medför.
Avslutningsvis kan jag säga att skälet till den lägre användbara energimängden i Amber Jacs konvertering är att man efter urladdning måste tåla att högcykla batteriet under hybriddrift på den laddningsgrad man då är nere på. Varken Li-ion eller Li-Fe gillar att högfrekvenscyklas vid låg SOC (laddningsgrad) och därmed kräver Amber Jacs konvertering att mer kräm återstår när den övergår från djupurladdande eldrift till högcyklande hybriddrift.
A123 och Amber Jac har alltså valt att lösa samma grundläggande problem på två olika sätt, men för den sakens skull är inte nödvändigtvis batteriet från Amber Jac sämre.
Som sagt har andelen användbar energi inget med verkningsgrad att göra.
Förslag på teknikutvecklingstävling
Nästan alla känner till elbilens största dilemma, nämligen att den behöver bära med sig en hel del kostnadskrävande och ganska tunga batterier, för att kunna uppnå en rimlig aktionsradie.
Om batterivikten blir alltför tung, så blir förlusterna vid bilens hastighetsändringar också högst påtagliga. Även rullmotståndet och bilens lastkapacitet påverkas negativt.
Ett sätt att komma runt denna "problematik" vore om elbilen kunde drivas med direktström, eller åtminstone om man kunde ladda bilens batterier vid körning på vissa speciella utvalda specialbyggda vägsträckor.
Här finns det "uppfinningar" att göra!
Tänk om Energimyndigheten tillsammans med Vägverket instiftade ett uppfinnarpris till de personer som bäst lyckas med att ta fram smarta och realiserbara idéer på olika typer av strömavtagare, som medger enkel och säker direktöverföring av elström till elbilen under drift!
Om det rör sig om induktiv överföring eller vanliga strömavtagare eller kanske smarta kombinationer av olika teknologier är upp till "uppfinnarna" att komma på!
(Energi kan överföras på flera sätt än med elström, även om andra metoder oftast är mera komplicerade).
Ett sådant pris skulle, tror jag, verkligen kunna bli en viktig vitamininjektion för teknikutvecklingen, oavsett det resultat som tävlingen ger!
Svar till Lasse
Kanske dags att skilja på ordet utveckla och uppfinna. Det du pratar om är helt klart en utvecklingsfråga. Delen som man eventuelt skulle kunna uppfinna har du redan förstört genom att nämna idén.
SvaraDet finns redan idag minst 3 komersiella sätt att överföra elkraft till ett fordon.
1: Via räls och tråd, typ spårvagn eller tåg
2: Via dubbla trådar, typ trådbuss
3: Via induktans (finns på exprimentella spårvagnar)
Sedan finns det ett sätt som inte har så mycket med detta att göra, men som elbils fanatikerna ofta glömmer, via kemisk bärare. Denna metod saknar i princip nackdelar alls.
Svar till Sv
Läs min kommentar en gång till, jag skrev "uppfinningar"!
Svara"......"
För övrigt så går det med största sannolikhet att patentera nya okända tekniska lösningar inom gebitet strömavtagning, efter en produktutvecklingsprocess!
Svar till Lasse
Se på www.impactcoatings.com detta Linöpingsföretag.Deras Maxfas material har unika egenskaper som gör det särskilt lämpat som elektriskt ledande skikt på annat material t.ex för strömavtagare.
SvaraSvar till Mikael i götet
Intressant information, tack för upplysningen!
SvaraFakatrutan och A123
Faktarutan gäller Amberjac-konverteringen. För info om A123 konverteringen rekommenderar jag
http://www.a123systems.com/hymotion
A123 konvertering kommer från företaget Hymotion. Hymotion startades för 4-5 år sedan och köptes upp av A123 för ca 2 år sedan.
Noterbart är att Hymotion lämnar Prius OEM installation i princip orörd. De kopplar på sig efter Prius batteriet och kan därmed låta sitt plugg-in system jobba då det är bekvämt för deras egen livslängd (tex i en kallstart i minus 30 grader kan de vänta tills plugg-in batteriet är lagom varmt och mysigt innan de låter det arbeta). Jag säger inte att de gör det, men deras installations sätt inbjuder till att låta OEMen ta livslängdsproblem och de kan bara njuta av inkomsterna. Men deras installation ger de mycket bra förbrukningsvärden även i hårda körcykler då det är rätt temperatur. En OEM kommer få svårare att ladda ur ett Li-jon batteri på det sätt de gör utan att drabbas av kvalitetsproblem.
Någon som är road av priser och pay-back tider kan räkna på hur mycket en Priusägare måste spara i bränsle för att nå break-even på investeringen ;-)