Gawlik: Smart Grids und Elektromobilität

Question 1

Geschichtliches

Answer 1

1881: Erstes offiziell anerkanntes Elektrofahrzeug 1882: Elektrisch angetrieben Wagonette
1889: Erster Mensch schneller als 100 km/h 1900: Erstes Fahrzeug mit Allradantrieb

Question 2

Herausforderungen

Answer 2

Reichweite, Kosten der Komponenten, Infrastruktur

Question 3

Fahrzeugtypen

Answer 3

• Konventionelles Fahrzeug
• Paralleler Hybrid: Batterie, Rekuperation, Elektromotor zur Ünterstützung des Fahrantriebes
(Prius)
• Plug-in Hybrid: Wie paralleler plus Stromkabel zum anstecken
• Serieller Hybrid: Verbrennungsmotor nur zur Aufladung der Batterie
• Elektroauto

Question 4

Eigenschaften von Elektroautos:

Answer 4

komfortabel, leise, schnelles motorisches Ansprechverhalten, hohes Drehmoment, emissionsfrei

Question 5

Wirkungsgrade von Fahrzeugen

Answer 5

• Elektroauto mit Wasserkraft: 80%
• Elektroauto thermisch: 45%
• Elektroauto mit Brennstoffzelle: 27%
• Benziner: 30%

Question 6

Wie setzt sich der Wirkungsgrad zusammen?

Answer 6

ngesamt= ntransport x nErzeugung x n antrieb

=well to tank x tank to wheel

Question 7

Welche Perspektiven gibt es bei der Wirkungsgrad-Betrachtung?

Answer 7

kağıt

Question 8

Warum Li-Ion-Akkus? Vor- und Nachteile?

Answer 8

Vorteile:
Energiedichte Leistungsdichte
Guter Kompromiss aus Leistungsdichte (Wie schnell be-/entladen?) und Energiedichte (Wie viel?)

Nachteile:
Empfindlichkeit bei Temperatur, Tiefenentladung und Überladung.
Energiedichte immer noch zu gering um hohe Reichweiten zu ermöglichen.

Question 9

Welche gängigen Begriffe gibt es bei der Betrachtung von Akkus?

Answer 9

SOC (State of Charge) … Ladezustand

DOD (Depth of Discharge) … Entladetiefe

Question 10

Bleiakku, Vor- und Nachteile?

Answer 10

Vorteile: Hohe Spannung, Geringer Preis

Nachteile: Hoher Gewicht, Lange Ladezeit, Kurze Lebensdauer

Question 11

Brennstoffzelle

Answer 11

Geringerer Wirkungsgrad aufgrund Erzeugung, Speicherung und Umwandlung bei der Brennstoffzelle.Deutlicher Vorteil aber in der Energiedichte (Reichweite).

Question 12

Systemansätze zum Laden, Steckertypen

Answer 12

Systemansätze:
Batteriewechsel
Kabelgebunden (AC – Gleichrichter im Auto, DC – Gleichrichter auf Infrastrukturseite) Kabellos

Steckertypen: AC - Typ 1, 2, 3, // DC – CCS, CHAdeMO

Question 13

Ladeleistungen

Answer 13

Normalladen: < 11 kW

Beschleunigtes Laden: 11 kW bis < 22 kW Schnellladen: 22 kW und darüber hinaus

Question 14

Was bedeutet V2G? Nennen Sie Anwendungsmöglichkeiten.

Answer 14

Vehicle To Grid
.
Aufladen der Batterie bei geringem Strompreis oder Überproduktion.

Entladen der Batterie bei hohem Strompreis und hoher Nachfrage.

Lokal: Zur Netzstützung (Lastreduktion und Spannungshaltung)

Global: Zur Leistungs-Frequenz-Regelung und Teilnahme am Regelenergiemarkt

Question 15

Erklären Sie die CCCV-Ladestrategie. (Darstellung zeichnen können!)

Answer 15

şekle bak

Akkus werden zuerst mit einem Konstantstrom geladen.
Anschließend wird mit Konstantspannung weitergeladen, während sich mit steigendem Ladezustand der Ladestrom verringert wird.

Question 16

Was ist Eigenverbrauchsanteil und was Autarkiegrad bei dezentraler Erzeugung?

Answer 16

Eigenverbrauchsanteil beschreibt wie viel der erzeugten Leistung selbst genutzt wird. Autarkiegrad sagt aus wie viel der verbrauchten Haushaltslast durch die eigene Erzeugung selbst gedeckt wird.

Eigenverbrauchsanteil in % ev = Eev/Epv

Autarkiegrad in %. ag =Eev/Elast

Question 17

diagram: Verbrauch-, Erzeugungskurve, Eigenverbrauchsanteil, Autarkiegrad

Answer 17

bak

Question 18

Erklären Sie die verbraucher-, netz-, preis- und erzeugerorientierten Ladensteuerungskonzepte.

Answer 18

Orientierung an,
Verbraucher: vergleichmäßigen, Spitzenlastvermeidung

Netz: Einhaltung der Netzparameter

Preis: Laden sobald ein günstiger (akzeptierter) Preis pro gibts.

Erzeuger: Laden sobald Energie eines dezentralen Energiesystems gibts.