Leistungsreduktion wegen Überhitzung

Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Hallo zusammen,

hatte hier schon mal jemand eine Leistungsreduktion wegen Überhitzung des Akkus oder des Motors? Ich wollte heute eine längere Höchstgeschwindigkeitsfahrt durchführen (um das Fahrverhalten bei Höchstgeschwindigkeit zu testen) und nun fiel mir plötzlich ein, dass z.B. die Teslas sehr schnell in den Leistungsreduktionsmodus gehen, wenn man längere Zeit Vollstrom fährt. Ich vermute mal, dass eine Fahrt mit Höchstgeschwindigkeit auf relativ ebener Strecke kein Problem für den 500e ist, aber wie sieht es bei langen Steigungen und sehr sportlichem Fahren aus?
2019 Tesla Model 3 LR DM (10,5 cm höhergelegt) + 2018 Erdé 102 (8,5 cm höhergelegt)
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Ich hatte nur einmal einige Minuten Vmax auf der Autobahn bei vielleicht 20 Grad. Das forderte ihn zumindest nicht so ;)
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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12 km Vollstrom bei 25°C hatte ich schon ausprobiert. Da gab es keinen Effekt. Aber durch die Abregelung zieht er dann auch nur 30 kW. Dass ihn das nicht so schnell überfordert ist klar. Man wird schon sportlich (am besten immer wieder zwischen 120-140 hoch- und runterbeschleunigen) oder eine lange Steigung fahren müssen, damit da was passiert. Am besten beides gleichzeitig, also über einen Pass. Solche Strecken kenne ich aber nur aus Kanada.

Naja, ich gehe mal stark davon aus, dass es hier im Forum noch keiner geschafft hat, eine Leistungsreduktion zu provozieren. Also hoffe ich für die heutige Testfahrt mal, dass sie dennoch schützend einschreitet, wenn es "zu viel" wird. Denn leider gibt es ja keinerlei Anzeige für die Akku- und Motortemperatur! Bei Verbrennern wird darauf deutlich seltener verzichtet! Manche Dinge muss man bei E-Autos nicht verstehen...
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Geh mal davon aus, dass die Elektronik sich schützen wird. Alles andere wäre grob fahrlässig. Und wenn ich mir die Bedienungsanleitung vom 500e anschaue mit den vielen "Vorsicht" und "Achtung" Texten, kann ich mir nicht vorstellen, dass der Hersteller hier ein Risiko eingeht...
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Das sehe ich auch so, aber es wundert mich doch sehr, dass anscheinend (auch in anderen Foren) noch nie jemand eine solche Leistungsreduktion erlebt hat. Den meisten ist nur der "Turtle Mode" bekannt und dessen Grund ist nicht Hitze, sondern Verbrauchssenkung oder Kälte.
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Aloa 500e Fahrer,
hab mir extra ein paar Tage mehr Zeit genommen um ein paar Details zu recherchieren, bevor ich (vielleicht zu) ausführlich darauf antworte.

Eine Leistungsreduzierung wegen Überhitzung des eMotors, der Batterie (HVBS) oder der Leistungselektronik (PIM) wird trotz extremen Fahrsituationen dadurch vermieden, dass es eine entsprechende vorher eingreifende Leistungsregelung gibt, so dass es gar nicht erst zu einer Überhitzung dieser Komponenten kommt.
So wird zum Einen möglichen Defekten durch Überhitzung vorgebeugt, zum Anderen wird der Fahrer nicht durch plötzliche Leistungsreduktion mit entsprechenden Meldungen verunsichert.

Diese Regelstrategie ist per Software im PIM hinterlegt und reagiert meist per Drehmoment-Reduzierung auf folgende Parameter:
- Kalkulierte IGBT Temperatur anhand der überwachten Phasen-Ströme im PIM
- Gemessene Stator-Temperatur
- Kalkulierte Rotor-Temperatur

Außerdem implementiert:
- Schutz vor Über- und Unterspannung > Abschaltung des Antriebs
- Temperaturschutz des DC/DC Converters durch herunter regeln seiner abgegebenen Leistung
- Begrenzung des Ladestroms im Generator-betrieb, abhängig vom Lade- und Temperatur-Zustand der Batteriezellen.

Nichtsdestotrotz könnte es aber bei nicht bestimmungsgemäßer Fahrzeugverwendung [1] oder im Fehlerfall [2] sehr wohl zu Leistungsreduzierung wegen Überhitzung kommen. Im schlimmsten Fall kann das sogar bis zur Abschaltung des Antriebs führen.

[1] Wiederholte länger anhaltende Maximal-Bestromung der eMaschine ohne nennenswerte Drehzahl wie z.B. blockiertes oder per Schwerlast-Anhängerbetrieb festgehaltenem Fzg. (vielleicht ist deshalb der Anhängerbetrieb nicht freigegeben). Hierbei steigt die Temperatur von eMotoren prinzipbedingt sehr schnell an, weswegen das besonders kritisch ist.

[2] Störungen oder Defekte im Kühlkreislauf der Leistungselektronik, so dass die Einlasstemperatur des PIM über den normalen Grenzwert von 65°C steigen kann, die max. Einlasstemperatur der eMaschine beträgt dagegen 75°C, erreicht die Kühlmitteltemperatur womöglich 85°C, wird der Antrieb abgeschaltet, dazwischen wird allerdings noch massiver herunter geregelt, um dem Abschalten möglichst entgegen zu wirken.

Solange die Batterie aber nicht deutlich unter -10°C und 50 % SOC fällt, scheint sie mir aber nicht der begrenzende Faktor sein zu können, da sie dann immer noch für 30 sec. 95 kW liefern kann. Bei -10°C und 60 % SOC sollen es noch 174 KW für 10 sec . sein. Weitere Angaben hab ich dazu leider auch nicht.
Jedenfalls würde dann ja wohl der eMotor vorher in seiner Leistung reduziert, bevor die Batterie einbricht, da die eMaschine nur für 30 sec. für die angegebene Spitzenleistung von 80kW bei 11.000 rpm spezifiziert ist (mehr Leistungsdaten zur eMaschine in meinem an deren Post zum Thema Nennleistung).

Übermäßige Erwärmung der Batterie scheint weniger ein Problem zu sein, dank der guten Batterie- (HVBS) Kühlung und Heizung. Defekte an deren separatem Kreislauf natürlich ausgenommen.

Daten bzgl. HVBS Betriebstemperatur:
Erwünschte Zieltemperatur ist 25-30°C
Normaler Arbeitsbereich der Zelltemperatur: 10 - 40°C
Gesamt-Temperatur-Arbeitsbereich: -30 – 50°C

Alles obige zusammengenommen ist das sicherlich der Grund, warum das Abschalten unter normalen Einsatzbedingungen bislang noch keiner geschafft hat, noch nicht einmal derjenige, der mit dem 500e in den USA Pikes Peak hochgefahren ist. ;-)
Die durchaus vorhandene Leistungsrücknahme ist dagegen eher subjektiv in der Wahrnehmung und könnte eher durch akkurate Vergleichsfahrten mit entsprechender Zeitnahme belegt werden.
Ich denke die Jungs von Bosch haben da einen guten Job gemacht, was aber vielleicht auch daran lag, dass ihnen die Rotstift-Abteilung von Fiat nicht so sehr im Nacken hing. ;-)
Die rund um gelungenen Fahrleistungen waren für mich auch gleich bei der ersten Probefahrt spürbar und Grund dafür, warum ich mich spontan in dieses kleine Spaß-Mobil verguckt habe (meinen Dank an Maniek).

Gruß, Andy.
Fiat 500e California: Baujahr 7/2014 - gekauft 09/2017
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Hallo Andy,

ich komme da nicht ganz hinterher: Du schreibst
Eine Leistungsreduzierung wegen Überhitzung des eMotors, der Batterie (HVBS) oder der Leistungselektronik (PIM) wird trotz extremen Fahrsituationen dadurch vermieden, dass es eine entsprechende vorher eingreifende Leistungsregelung gibt, so dass es gar nicht erst zu einer Überhitzung dieser Komponenten kommt.
Ist das nicht ein Wiederspruch in sich? Wenn eine Leistungsregelung eingreift, dann doch sicherlich nicht dahingehend, dass die Leistung erhöht wird...
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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V&S hat geschrieben:Ist das nicht ein Wiederspruch in sich? Wenn eine Leistungsregelung eingreift, dann doch sicherlich nicht dahingehend, dass die Leistung erhöht wird...
Nein, das ist kein Widerspruch in sich.
Es geht hier um eine vorzeitige Zurücknahme der Leistung aufgrund bekannter Parameter, um eine Überhitzung zu vermeiden vs. gemessene zu hohe Temperatur außerhalb der spezifizierten Normalbetriebstemperatur die eine viel deutlichere Leistungsrücknahme bewirken würde.

Oder anders ausgedrückt, damit das vielleicht verständlicher für dich ist.
Die Erste Regelung erfolgt präventiv, die Zweite reagiert auf Betriebszustände außerhalb des Normalzustandes und damit viel heftiger/schneller eingreifend.

Diese normale Regelcharakteristik sorgt z.B. dafür, dass die spezifizierte Spitzenleistung nach z.B. 30 sec. auf die spezifizierte Dauerleistung reduziert wird, so denn die Fahrpedalanforderung immer noch höhere Werte verlangen würde.

Konkretes zu den Werten die, bei dieser Betrachtung aber nichts zur Sache tun, siehe auch meine anderen Post zur Nennleistung.

Gruß, Andy.
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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Also ich habe nun auf der Autobahn einen Härtetest bei 33°C durchgeführt, und es gab überhaupt keine (wahrnehmbare) Leistungsreduktion!

Mit Härtetest meine ich "alles rausholen, was geht", also u.a. an starken Steigungen das Fahrpedal voll durchtreten, sodass 142 km/h angezeigt werden. Er zog dann konstant 75 kW an der Steigung! Zwischendurch die üblichen starken Bremsungen, weil einem jemand davor zieht, und mit Vollstrom wieder hoch beschleunigen. Das ganze über 35 Min., dann war der Akku leer (10%, 5 km) und die Kühlflüssigkeit an der Grenze zum sich dran verbrennen.

Also dieses Auto scheint echt der Anti-Tesla zu sein. Es ist mein erstes Elektrofahrzeug, dass selbst unter solchen Bedingungen nicht die Leitung reduziert. Bin beeindruckt! :D
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Re: Leistungsreduktion wegen Überhitzung

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V&S hat geschrieben:Mit Härtetest meine ich "alles rausholen, was geht", also u.a. an starken Steigungen das Fahrpedal voll durchtreten, sodass 142 km/h angezeigt werden. Er zog dann konstant 75 kW an der Steigung! Zwischendurch die üblichen starken Bremsungen, weil einem jemand davor zieht, und mit Vollstrom wieder hoch beschleunigen. Das ganze über 35 Min., dann war der Akku leer (10%, 5 km) und die Kühlflüssigkeit an der Grenze zum sich dran verbrennen.
Hallo V&S,
Echt mutig so ein Test angesichts der fehlenden Reparaturmöglichkeiten in D, Hut ab! Was mich interessieren würde ist welche Strecke hast du beim Test insgesamt gefahren?
Viele Grüße,
ElektroZino
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