AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

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AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon stefan72 » Fr 22. Sep 2017, 10:52

Ich hätte eine generelle Frage zur Ladekühlung. Viele Elektroautos haben ja nur einen relativ schwachen AC Lader an Bord. Vermutlich reicht es wenn dieser nur luftgekühlt wird. Weiss jemand ab welchen Ladeleistungen eine Flüssigkeitskühlung von Nöten ist? Der Smart ED oder auch die ZOE (Conti Motor) haben eine meines Wissens einen flüssigkeitsgekühlten AC-Lader. Zusätzlich wird bei beiden auch die Batterie gekühlt, falls nötig.

Beim neuen e.Go Life wird ja von vielen immer wieder ein AC Lader mit z.B. 22kW gewünscht. Ich vermute aber dass dies ein Kühlung für den Lader nötig machen würde. Und eine fehlende Batteriekühlung wäre vermutlich der nächste Flaschenhals.

Auch die Batteriegrösse wird wohl ein Faktor sein. Nach meiner Einschätzung ist eine Ladekühlung bei 22kW Ladeleistung und z.B. 20kW Batterie wohl ein Muss. Wer weiss noch genaueres dazu?
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Beitragvon SL4E » Fr 22. Sep 2017, 10:54

Der 3,7/7,2kW Lader vom e-Golf hat auch eine Wasserkühlung.
Lieber jetzt elektrisch fahren, als noch länger warten!
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon eSmart » Fr 22. Sep 2017, 11:03

Die Kühlung wird auch nötig wenn der Akku schon warm ist. Normalerweise springt die beim laden meines Smart nicht an, bzw. nur wenig.
Sie läuft aber voll und ständig wenn ich den Akku ein zweites mal lade.
Also im Sommer vollladen, anschließend leerfahren und dann gleich wieder laden und fahren, ohne Pause, dann ist der Akku so warm das er auch beim fahren gekühlt wird. Dann kann ich danach auch mit 11kw und weniger laden, die Kühlung läuft noch.

Ob Luft oder Wasser hängt von der abzuführenden Wärmemenge ab. Irgendwann wird eine Luftkühlung zu gross.

NACHTRAG:
beim Smart ist die Wasserkühlung Lader/Batterie gekoppelt. On die Umwälzpumpe jetzt primär für Lader, oder Batterie läuft kann ich beim Laden gar nicht sagen. Die Batterie ist nach mehrmaligen Zyklen allein so warm das die Kühlung nur deswegen schon läuft.
Zuletzt geändert von eSmart am Fr 22. Sep 2017, 11:27, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon Spüli » Fr 22. Sep 2017, 11:19

Moin!
Im Ladegerät entstehen in etwa 5-10% der Ladeleistung als Wärme an. Bei 22kW ist das also ein schöner Heizlüfter/Wasserkocher. Das kann man natürlich auch über eine entsprechende Lüftung realisieren, aber kaum ein Nutzer wird dies auf Dauer akzeptieren. Daher werden im Auto die schnelleren Ladegeräte mit Wasser gekühlt.

Die Temperierung der Akkus ist hier ein anderes Thema.
Gruß Ingo
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon eDEVIL » Fr 22. Sep 2017, 11:22

Beim LAdegerät macht eigentlich nur Wasserkühlung Sinn. Beim Akku ist es halt sehr aufwändig und daher machen das nicht alle so.

Wenn man sich anhört, wie stark der Lüfter bei große Klima Lüfter von ZOE läuft, kann man sich vorstellen, wie schnell sich ein wneiger großer in einem kompakten ALdegerät drehen müsste.

Neben dem ALdegerät müssen ja noch andere Komponenten gekühlt werden.
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon ecopowerprofi » Sa 23. Sep 2017, 03:57

Beim ZOE habe ich mal Nachgemessen als ich beim Bernd die Steuerung umgerüstet habe. Es springt nicht nur die Kühlung an sondern es wird auch die Ladeleistung reduziert, wenn die Batterietemperatur hoch ist. An der 43 kW AC-Ladebox wird nach kurzer Zeit die Leistung schon stark reduziert. Mit 22 kW wird nicht reduziert. Da reicht die Kühlung aus. Beim LEAF an der DC-Säule passiert das Gleiche. Es spielt die Ladeart AC oder DC keine Rolle. Wird die max. Batterietemperatur erreicht dann wird die Ladeleistung so lange reduziert bis die Batterietemperatur wieder eingehalten wird.
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon Zoe717 » Sa 23. Sep 2017, 05:15

Ich stelle mir schon lange die Frage, wann es von daher am sinnvollsten ist, meinen Zoe mit 41er Akku zu laden.

Ich las auch schon, dass es im Winter sinnvoll sein soll, direkt nach der Fahrt zu laden, weil die Akkus dann am Ehesten eine "Wohlfühltemperatur" haben. Diese soll ja um die 15-20 Grad sein. Bin mir aber nicht sicher. Per Programmierung nachts laden wäre ja vom Strommix her sinnvoller. Doch im Winter hats oft 2 Grad in der Garage. Da müsste der Akku dann vorgeheizt werden. Oder kühlt der Zoe tatsächlich nur? Man liest da unterschiedliche Aussagen zu.

Wie seht Ihr das? Es soll jetzt nur die Sinnhaftigkeit des Ladens für den Zoe oder allgemein BEVs beachtet werden. Der Strommix soll jetzt hier bitte kein Thema sein.
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon UliZE40 » Sa 23. Sep 2017, 06:03

Zur Kühlung bei der ZOE:
Die Kühlung des Laders (Umrichter) scheint aus meiner Beobachtung nicht viel zu tun zu haben.
5-10% Verlustleistung wie oben genannt halte ich für etwas übertrieben. Natürlich ohne es messen/belegen zu können.
Dessen Abwärme wird ja per Wasserkreislauf zum gemeinsamen Frontwärmetauscher mit der Klima/Wärmepumpe geleitet.
Dort springt der Lüfter aber selbst bei 22kW nur mal gelegentlich kurz an wenn der Akku selbst nicht gekühlt werden muss.

Was allerdings bei 22kW-Ladung deutlich ist, ist die Erwärmung des Akkus.
Aber zumindest bei der R90 ist das BMS von höheren Akkutemperaturen eher begeistert und gibt mehr Ladeleistung frei.
Ab 29°C greift dann allerdings die Akkuklima ein, so dass das BMS irgendwann angesichts der stark fallenden Temperaturen auch noch die Leistung reduziert. Somit dauert der Ladevorgang dann ggf. deutlich länger als nötig und prognostiziert. Zudem wird durch die Klima auch noch zusätzlich Energie verbraucht.

Idealerweise lädt man den Akku also so, dass er möglichst warm ist, die Klima aber nicht anspringen muss.
Im Winter also ggf. direkt nach der Fahrt, im Sommer eher nachts oder morgens.
Über den Daumen gepeilt liegt die Ladeleistung die die Akkutemperatur weitestgehend konstant hält so im Bereich von 5 bis 8 kW.

Vermeiden sollte man mit heissem Akku mit minimaler Leistung (z. B. via Schuko) zu laden.
Ausser viel Lärm, hoher Verlustleistung und quälend langsamer Ladung hat man davon nichts, denn es wird erstmal nur gekühlt und dann erst geladen, wobei der Akku während der Ladung je nach Aussentemperatur sogar noch weiter auskühlen kann.
Der Klimasteuerung fehlt da so ein bisschen die Prognosefunktion hinsichtlich des „natürlichen“ Temperaturverlaufs und eine feinfühlige Kälteleistungssteuerung im unteren Bereich oder zumindestens eine höhere Abschalttemperatur (z. B. <24 statt <19°C).
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon ecopowerprofi » Sa 23. Sep 2017, 07:37

Zoe717 hat geschrieben:
Doch im Winter hats oft 2 Grad in der Garage. Da müsste der Akku dann vorgeheizt werden.

Durch das Laden erwärmt sich der Akku. Die Ladesoftware regelt das alles aus und lädt immer mit max. für die Temperatur möglicher Leistung, wenn es denn zur Verfügung steht. Je kleiner die Ladeleistung um so besser ist es aber für die Lebensdauer des Akkus selbst. Das mit dem Eigenverbrauch des Laders steht auf einem anderen Blatt.

UliZE40 hat geschrieben:
5-10% Verlustleistung wie oben genannt halte ich für etwas übertrieben

Sind durchaus realistisch und eher noch mehr, wie ich bei den von uns gelieferten stationären Anlagen feststellen kann.
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Re: AC Ladung mit 11 / 22 kW - Kühlung Lader / Batterie

Beitragvon Helfried » Sa 23. Sep 2017, 11:40

ecopowerprofi hat geschrieben:
Durch das Laden erwärmt sich der Akku. Die Ladesoftware regelt das alles aus und lädt immer mit max. für die Temperatur möglicher Leistung

Nur ist dieser Wert ein Pseudo-Optimum, welches niemals alle Parameter erfassen kann. Es ist auch nicht möglich, dass ein bestimmter Leistungswert ein Optimum darstellt.
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