Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Alles zum Energiespeicher eines Elektroautos

Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Nichtraucher » Mi 18. Jun 2014, 07:13

Hallo zusammen,

vielleicht kann mir mal einer auf die Sprünge helfen.
Es wird immer wieder gesagt, dass der Akku bei niedrigen Temperaturen weniger Kapazität hat.
Es wird auch behauptet, beim entladen (also beim fahren) sei die Temperatur weniger relevant als laden.
Dann ist von Innenwiderständen im Akku die Rede.

Einen Effekt, dass bei niedrigen Temperaturen Abstriche zu machen sind, kann ich durchaus nachvollziehen.
Andererseits ist es so, dass eigentlich immer das gleiche an kwh in den Akku reingeht, unabhängig von der Temperatur.

Meine Frage: Ist es so, dass temperaturabhängig einfach mehr in Abwärme umgewandelt wird, sowohl beim Laden als auch beim Entladen, und auf diese Weise die Verluste bei tiefen Temperaturen entstehen?

Noch eine Frage: Wenn der Akku im Laufe der Zeit an Kapazität verliert, geht auch nicht mehr so viel an kwh rein, oder?

Viele liebe Grüße

Klaus
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon gschl » Do 19. Jun 2014, 13:57

bei meinem Kangoo-ZE lädt die Batterie im Winter 16-18 kw, im Sommer ziemlich genau 22 kw.....habe ich gemessen.
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon energieingenieur » Do 19. Jun 2014, 15:06

Bitte achtet gerade bei so einer Diskussion unbedingt auf die korrekten Einheiten! Der Kangoo lädt nicht mit 16,18 oder 22kW, sondern maximal mit einer Leistung von 3,7kW. gschl meint hier die Energiemenge mit 16,18 bzw. 22kWh.
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Nichtraucher » Do 19. Jun 2014, 18:27

gschl hat geschrieben:
bei meinem Kangoo-ZE lädt die Batterie im Winter 16-18 kw, im Sommer ziemlich genau 22 kw.....habe ich gemessen.


Hast Du ab Steckdose gemessen? D.h. der Kangoo hat dann auch für das Aufladen nicht so lange gebraucht/war schneller voll?
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Kelomat » Di 24. Jun 2014, 19:52

Die Sache mit der Akkutemperatur hat verschiedene Effekte:

Ist der Akku kalt wird der Innenwiderstand größer.
Das bedeutet Wenn ich Strom aus dem Akku entnehme dann bricht die Spannung ein z.B. ohne Last 400V mit Last z.B. 100A nur mehr 395V. Ist der Akku kalt kann er durch den höheren Innenwiderstand nicht mehr so leicht Strom hergeben und dadurch sinkt die Spannung bei unserem Beispiel auf 380V.

Damit ich mit dem E-Auto voran komme brauche ich eine gewisse Leistung.
Die ergibt sich aus Spannung x Strom -> 395V x 100A = 39.500Watt = 39,5kW
Bei Kaltem Akku: 380V x 100A = 38.000W = 38kW

Jetzt will ich aber 39,5kW was mache ich? Ich gebe mehr Strom....

:old: Ein erhöhter Innenwiderstand heißt also ich hab im Akku beim entladen mehr Verluste.


Bei der Ladung hat dies einen anderen Effekt.

Lithiumakkus werden bis zu ihrer "Ladeschlussspannung" geladen. Das bedeutet ich darf eine Lithiumzelle nicht höher als z.B. 4V Laden sonst nimmt sie Schaden.

Ist die Zelle kalt und hat einen erhöhten Innenwiderstand, kann sie den Strom auch schlechter aufnehmen. Also hat sie schon früher ihre Ladeschlussspannung erreicht und die Ladung muss früher beendet werden als im Warmen zustand.

:old: Ein erhöhter Innenwiderstand heißt also ich kann den Akku schlechter voll laden.

Beide Effekte summieren sich im Winter. Weniger im Akku (z.B. statt 100% nur mehr 95%) und mehr Verluste somit erhöhter Energiebedarf.
Jetzt kommt noch ein erhöhter Rollwiderstand dazu, mehr Luftwiderstand weil die Luft kälter ist usw...

Ich hoffe ich hab das einigermaßen verständlich erklären können. :ugeek:
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon LocutusB » Mi 25. Jun 2014, 10:19

:clap: :massa:
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Michael4711 » Do 26. Jun 2014, 04:44

Hallo zusammen,

über welche Akkutemperaturen reden wir eigentlich, bei dem dieser Effekt signifikant zu merken ist?

VlG

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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Nichtraucher » Do 26. Jun 2014, 05:14

Kelomat hat geschrieben:
Ist die Zelle kalt und hat einen erhöhten Innenwiderstand, kann sie den Strom auch schlechter aufnehmen. Also hat sie schon früher ihre Ladeschlussspannung erreicht und die Ladung muss früher beendet werden als im Warmen zustand.


Lieben Dank für die anschaulichen Erklärungen. Das würde doch bedeuten, dass das aufladen nicht so lange dauert, oder? Genau das könnte ich beimLeaf aber nicht beobachten. Die Ladedauer war immer dieselbe: Rund eine halbe Stunde je Balken. Da kann ich die Uhr nach stellen. Die "Ausbeute" war im Kalten aber definitiv schlechter.
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon AbRiNgOi » Do 26. Jun 2014, 08:33

Nichtraucher hat geschrieben:
Kelomat hat geschrieben:
Ist die Zelle kalt und hat einen erhöhten Innenwiderstand, kann sie den Strom auch schlechter aufnehmen. Also hat sie schon früher ihre Ladeschlussspannung erreicht und die Ladung muss früher beendet werden als im Warmen zustand.


Lieben Dank für die anschaulichen Erklärungen. Das würde doch bedeuten, dass das aufladen nicht so lange dauert, oder? Genau das könnte ich beimLeaf aber nicht beobachten. Die Ladedauer war immer dieselbe: Rund eine halbe Stunde je Balken. Da kann ich die Uhr nach stellen. Die "Ausbeute" war im Kalten aber definitiv schlechter.



Kommt auf die Ladestrategie an, die Ladeschlussspannung wegen großem Innenwiederstand tritt nur bei hohen Ladeströmen auf, wenn also am Schluss mit weniger Leistung geladen wird, kann die Batterie ganz langsam aber voll werden. Die ZOE allerdings beendet dann bei ca. 97%, zeigt aber 100% an. Wenn man dann noch zwei bis drei mal das Laden neu startet bekommt man die Batterie auch im Winter voll. (Beobachtet durch Auslesen des internen CAN Wertes zum Batterieladezustandes). Wie die Strategie bei anderen Ladesgreäten ist, kann ich nicht sagen, ich denke aber dass DC Ladegeräte im Winter generell früher aufhören (CCS und Chademo) und die Batterie nur mit dem eingebauten AC Schnarchlader voll zu kriegen ist.
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Re: Zusammenhang zwischen Temperatur Laden/Entladen

Beitragvon Kelomat » Do 26. Jun 2014, 09:33

Michael4711 hat geschrieben:
Hallo zusammen,

über welche Akkutemperaturen reden wir eigentlich, bei dem dieser Effekt signifikant zu merken ist?

VlG

Michael

Schwer zu sagen... Das hängt von der genauen Akkuchemie und Qualität ab. Bei manchen Akkus werden sich 10°C bemerkbar machen, bei manchen erst 5°C....

Grundsätzlich mag ein Lithiumakku die gleichen Temperaturen wie der Benutzer :mrgreen: Also so 20-25°C
Nichtraucher hat geschrieben:
Lieben Dank für die anschaulichen Erklärungen. Das würde doch bedeuten, dass das aufladen nicht so lange dauert, oder? Genau das könnte ich beimLeaf aber nicht beobachten. Die Ladedauer war immer dieselbe: Rund eine halbe Stunde je Balken. Da kann ich die Uhr nach stellen. Die "Ausbeute" war im Kalten aber definitiv schlechter.

Das Laden wird pro Balken ca. gleich lange dauern denn es handelt sich hier ja nur um einen sehr kleinen Effekt.
Wie AbRiNgOi schon geschreiben hat ist es auch stark vom Ladestrom abhängig. Also ob ich jetzt mit 2kW lade oder mit 20kW.

Ich sag mal der gesamte Ladevorgang wird schneller sein weil er früher beendet wird. Aber das werden keine 30min sein.
Es kann sogar vorkommen das die Ausgleichsladung länger dauert....

Pauschal kann man das so nicht sagen
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