Soorten brandstoffen en aandrijvingen WATT Roadshow
– wagens, alternatieve transportmiddelen en technologie
De voor- en nadelen van WATT-voertuigen
Conventionele brandstoffen – Benzine, diesel
Uitlaatgasnabehandelingssytemen – Katalysator, deeltjes filter
Alternatieve brandstoffen – LPG, aardgas, biobrandstoffen en waterstof
Alternatieve aandrijflijn
Prof. Joeri Van Mierlo
– Elektrische voertuigen met batterij of met brandstofcel en hybride voertuigen J. Van Mierlo - VUB
ETEC - Electrical Engineering and Energy Technology 2 J. Van Mierlo - VUB Pag.
Alternatieve Brandstoffen LPG – Mengsel van propaan en butaan – ”Afvalproduct” bij olieraffinage – Lagere emissies bij goed afgestelde installaties!
Aardgas (CH4) – Opslag – Onder druk (200 bar) – Vloeibaar (-160°C)
– Autonomie – 200 tot 250 km
– Tanken – “Quick fill”: 10 minuten – “slow fill”: 5 uur
3
Alternatieve Brandstoffen Waterstof (H2)
– Onder druk (700bar) – Vloeibaar (-253°C) – Reversibele metal hydrides
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
4
Enkele voorbeelden CNG
Biobrandstoffen
– Energie drager – Geproduceerd uit: aardgas, olie, elektriciteit, enz. – Verbrandingsmotor of Brandstofcel – Opslag
– Hernieuwbare brandstoffen – Geproduceerd uit landbouwgewassen (olie-, suiker of zetmeelhoudende), hout of organisch afval – In grote mate compatibel met conventionele aandrijftechnologieën – PPO, Biodiesel, Bio-ethanol, Biogas – Benodigd areaal 1 auto: 1 ha koolzaad
5
Alternatieve aandrijvingen
Biofuel
+ Internal Combustion Engine (ICE) LPG
Waterstof
Hybrid
Electric Motor
Petrol
Bio-ethanol
Parallel
ICE + EM
Battery
Diesel
Biodiesel PPO
Series
Bat + Gen-ICE Bat + Fuel cell
Fuel cell
Combined
Parallel+Serie
LPG CNG
(H2+O2 => H2O+e+)
Biogas
Hydrogen J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
6
7
1
Parallel hybride aandrijving
Benzine of diesel voertuig
Converter
Battery
Reservoir
Engine
Clutch
Gear
Reservoir
Diff.
Engine
Electric motor Clutch
Gear
Diff.
– Remenergie recupereren – Start/stop van motor – Optimaal gebruik van motor J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
8
Enkele voorbeelden Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)
Engine
Generator
Charger
Hybridisatie graad
Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
Battery
Reservoir
Battery Convert er
9
Converter
Electric motor
Electric motor
42 V
> 200 V
> 200 V
> 200 V
< 9 kW
15 kW
> 30 kW
> 30 kW
2-4 %
10-20%
20-30 %
30-50 %
>50 %
Indicative !
Batt ery Reservoir
Reformer
Fuel Cell
Charger
Convert er
Electric motor
EV Drive
EV Drive
Motorassist
Motorassist
Motorassist
Regenerative braking
Regenerative braking
Regenerative braking
Regenerative braking
Engine Stop
Engine Stop
Engine Stop
Engine Stop
Strong hybrid
Plug-in hybrid
Combined Hybrid Electric Vehicle (CHEV) Battery
Reservoir
Charge by grid
Engine
Reservoir
Fuel Cell (Hybrid) Electric Vehicle (FCHEV)
12 V < 3 kW
Generator
Charger
Converter
Electric motor
Engine Stop
Engine
Micro hybrid
Mild hybrid
Medium hybrid
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag. 10
Pag.
Enkele voorbeelden
Elektrische voertuigen
Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)
11
Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)
Battery Fuel Cell (Hybrid) Electric Vehicle (FCHEV)
Converter
Electric motor
Diff.
Combined Hybrid Electric Vehicle (CHEV)
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag. 12
Pag. 13
2
1899 Jenatzy - ”Jamais Contente”
1979 - Vrije Universiteit Brussel
Allereerste voertuig dat sneller dan 100 km/h reed J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
14
Enkele voorbeelden Peugeot Partner
Goupil
Newteon
Smile
15
Tomorrow Nissan Leaf
Mitsubishi MiEV
Opel Ampera
Smart ED
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
16
Tomorrow e-Mini
Vovlo C30
17
Batterij elektrische voertuigen Renault ZE
– Zeer efficiënte aandrijving – Recuperatie remenergie – Stil en geen emissies
x2
Peugeot I-on
Specific energy
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
18
– Beperkte actieradius (100 – 300km) – Duur in aankoop – Goedkoop in gebruik
Wh/kg
x2
x3
Lead
Nickel
Lithium
30 – 35
50 – 80
80 – 200
2020
19
3
Laadinfrastructuur Inductieve lading
Goede oplossingen?
Snellading
Normale lading
J. Van Mierlo - VUB
ETEC - Electrical Engineering and Energy Technology 21
J. Van Mierlo - VUB Pag. 20
Well-to-Wheel energie verbruik
Well-to-Wheel
Oil
Fuel production
Petrol
J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
22
bio
Gas
EUmix
wind
Fuel cell
battery
Vehicle use
8-9-2010
Well-to-Wheel CO2 (in g/km)
23
diesel
CNG/LPG
H2-ICE
Ref: Van Mierlo J., Macharis C., Boureima F., Messagie M., Turcksin L.; Vrije Universiteit Brussel; Clever project; 2010
Niet alleen CO2 Ecoscore
Well-to-Wheel J. Van Mierlo - VUB
J. Van Mierlo - VUB
Pag.
Pag.
24
25
www.ecoscore.be
4
Ecoscore
Kost per kilometer Yearly cost (in €)
Good
Cost/km (in €)
Bad
J. Van Mierlo - VUB Pag.
Ref: Van Mierlo J., Messagie M., ; Vrije Universiteit Brussel; Ecoscore project; 2009
26
J. Van Mierlo - VUB Pag. 27 Ref: Van Mierlo J., Macharis C., Boureima F., Messagie M., Turcksin L.; Vrije Universiteit Brussel; Clever project; 2010
Vragen?
Prof. Joeri Van Mierlo Contact –
[email protected] – +32 2 629 28 03 – http://mobi.vub.ac.be
J. Van Mierlo - VUB Pag. 28
5
