CCS-Laden in der Praxis (Fachthread ;-)

[DaZei]

Das war die Ladesäule an der A22 in Stockerau (Kaiserrast). Der Anbieter ist ELLA, die möchten in Ostösterreich ein Netz an Schnellladern entlang der Autobahnen errichten.
Angeblich ist diese Säule sogar mit 100kW angeschlossen, ein parallel ladender Leaf hat damals trotzdem nur mit reduzierter Leistung laden können. Das ist angeblich aber nur eine Software-Einstellung, die geändert wird (da gibt´s einen ELLA-Thread dazu hier im Forum).

Habe auch schon bei einer ABB CCS Säule geladen, die aber nur mit 20kW angeschlossen ist - das kommt einem im Vergleich zu den 50kW wie eine Ewigkeit vor

[NotReallyMe]

Habe soeben gut oder schlechte (je nach Perspektive) Nachrichten von Fastend erhalten: Alle Fastend Säulen sind so angeschlossen, daß sie die vollen 50 kW bei CCS-Ladungen liefern können. Die tatsächliche Ladespannung wird vom Fahrzeug vorgegeben. Wenn der I3 also im Maximum mit 33,66 kW geladen hat dann liegt das an ihm, und nicht an der Ladesäule. Ich bin gespannt auf die Praxiswerte mit anderen CCS-Ladungen, wann kommt hierzu von euch etwas?

[rengdengdeng]

Bei meinen letzten CCS Ladungen ergaben sich rechnerisch immer Ladeleistungen von ca. 40 - 45 kW.
So wie es aussieht brauchen einige Säulen (oder brauchts das BMS vom i3, oder ists temperaturabhängig ?) ein paar Minuten bis sich die beiden "beschuppert" haben - egal wie voll der Akku ist. Und ab 70% SOC wird definitiv runtergeregelt.
Man muss also immer so etwa die ersten 5 Minuten für die Messung weglassen und dann bei spätestens 70% stoppen wenn man die maximale Leistung der Säule ermitteln will.
Meistens hab ich dann nicht die Lust mit der Stoppuhr neben der Säule zu stehen. Die neueren Säulen sind wohl auch schon etwas auskunftfreudiger und zeigen wenigstens die aktuelle Ladedauer und die gespendeten kWh an.

Bei meiner letzten Ladung hier in Landshut (ABB FastDC 500V 175A) kam ich von 29% auf 63% (laut Säule) in knapp 10 Minuten (575sec). Macht also gemittelt - mit Mess- und Rechenungenaugkeiten (Annahme: 100% SOC = 19kWh) - nur ca. 40 kW Ladeleistung.
Wichtig für schnelles Laden wäre also eine möglichst steile Ladecharakteristik, nicht nur die Peakleistung.

Aber egal - mit Hin- und Herfahren und an- und abstöpseln dauert so ne 20-80% CCS-Ladung immer ca. 20 Minuten - bringt mir jetzt auch nix wenns Laden selber 4 Minuten weniger dauert. keep cool. stay slow.

[kai]

Hi Leute,

bitte immer die aktuelle Außen-Temperature mit angeben. Wenn es draußen 30 Grad sind (dieses WE schöner Test) und man in einen so kleinen Akku 50kw reinschiebt, kann es sein, das der Wagen aus Sicherheitsgründen die Ladeleistung reduziert.

Egal ob DC/AC oder sonstwas. Sicher ist sicher und das BMS wirds wissen.

Beim ZOE geht z.B. oberhalb 25 Grad AT und oberhalb 11kw erst einmal der Lüfter an. Würde mich nicht wundern, wenn der bei 43kw ab gewissen Temperaturen reduziert.

Gruß

Kai

[endurance]

Temperatur ist ein guter Punkt - ich hatte schon den Fall, dass Rekuperation temporär deutlich reduziert wurde bei 30Grad außen und intensiver Nutzung des Akkus (Serpentinen rauf/runter). Dann wird das handling beim Laden an CCS ähnlich sein...

[LocutusB]

Helmut hat mich gebeten es hier noch mal einzustellen. Drei CCS Ladungen habe ich mit dem i3 bereits über die App dokumentiert. Also Screenshots von der Ladung in Prozent und Uhrzeit. Dabei sind die folgenden Kurven entstanden:

Ladekurven

Die rote Kurve ist bei meiner ersten Ladung mit CCS entstanden. Hier hatte es um die 10°C. Die die beiden anderen Kurven sind von zwei Ladungen bei 15 - 20°C. Lüfter ist zu keinen Zeitpunkt gelaufen.
Die rote Kurve zeigt, dass es keinen Sinn macht, mit CCS bei 50% plus einzusteigen. Kann aber auch daran liegen, dass diese Säule gerade aufgestellt worden ist und zu diesem Zeitpunkt noch nicht zu 100% eingestellt war? Der Schlenker am Anfang ist wohl ein Fehler und durch die Auswertung über die App mit Screenshots. Zumindest kann ich ihn mir nicht anders erklären.
Grün und Lila zeigt, wie reproduzierbar die Ladungen von niedriger SOC aus sind. Waren aber beides ABB Säulen. Gestartet wird aber recht zügig mit voller Leistung. Ich kam mit dem Aktualisieren in der App nicht schnell genug nach um ein "Einsteuern" dokumentieren zu können.
Will man schnell weiter kommen, sollte man den Stecker zwischen 90 und 95% ziehen. Um den Akku zu schonen bzw. zu balancen (Ausgleich der unterschiedlichen Ladungen der einzelnen Zellen nach der Schnellladung) würde ich die Ladung zu Ende laufen lassen.
Daten zu Strom und Ladung direkt gibt es leider nicht. Hier noch die Werte aus der "Messung":

Rot Grün Lila
SOC Zeit SOC Zeit SOC Zeit
58% 0:00 15% 0:00 9% 0:00
61% 0:04 30% 0:05 13% 0:01
71% 0:09 35% 0:06 27% 0:05
74% 0:13 40% 0:08 33% 0:06
76% 0:15 44% 0:09 42% 0:09
80% 0:21 48% 0:10 53% 0:12
81% 0:22 52% 0:11 61% 0:14
82% 0:23 57% 0:12 64% 0:16
84% 0:25 61% 0:13 66% 0:16
85% 0:27 66% 0:14 67% 0:17
86% 0:28 69% 0:15 68% 0:18
88% 0:30 70% 0:17 69% 0:19
89% 0:31 72% 0:18 72% 0:21
90% 0:32 73% 0:20 76% 0:24
91% 0:39 75% 0:21 83% 0:31
92% 0:45 77% 0:24 87% 0:34
93% 0:53 79% 0:26 93% 0:41
94% 0:59 84% 0:31 95% 0:47
95% 1:05 88% 0:35 95% 0:51
96% 1:07 91% 0:38 97% 0:58
94% 0:41 99% 1:11
95% 0:46 100% 1:25
96% 0:51
97% 1:00
98% 1:06
99% 1:12
100% 1:27

(Leider geht hier keine Tabelle deshalb kopiert Euch den Teil am besten in einen Texteditor, dann sind die Spalten besser zu erkennen ...)

Viele Grüße
Philipp

[NotReallyMe]

Ladung am 18.07.2014 mit einem I3 BEV mit 3900 km auf der Uhr bei Fastend in Hondsiep Haps (diesmal Richtung Süden), an der einzigen CCS-Säule an diesem Standort:

Beginn bei 6% SOC (Anzeige der Säule), Temperatur ca. 28 Grad, kaum Wind. Die ABB-Säule hat zu Beginn eine Ladedauer von 25 Minuten bis 80% prognostiziert. Achtung, diesmal habe ich genau alle 5 Minuten die Werte abgelesen, bei der ersten Messung war es alle 10 Minuten. Mangels Zeit habe ich die Ladung nach 30 Minuten beendet:

Geladen nach 5 Minuten: 2,91 kWh (23% Ladestand, 17% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 34,92 kW)
Geladen nach 10 Minuten: 5,68 kWh (38% Ladestand, 32% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 33,24 kW)
Geladen nach 15 Minuten: 8,13 kWh (52% Ladestand, 46% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 29,40 kW)
Geladen nach 20 Minuten: 10,15 kWh (62% Ladestand, 56% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 24,24 kW)
Geladen nach 25 Minuten: 11,75 kWh (71% Ladestand, 65% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 19,20 kW)
Geladen nach 30 Minuten: 13,18 kWh (79% Ladestand, 73% + seit Start, Leistung im Intervall im Schnitt 17,16 kW)

Die Prognose der Dauer bis 80% SOC kam diesmal nicht so gut hin, er hätte mehr als 5 Minuten länger gebraucht. Die theoretischen 50 kW wurden bei dieser Säule bzw. diesem I3 wieder nicht erreicht. Der I3 hat während des gesamten Ladens den Lüfter nicht aktiviert, der Klimakompressor ist ja wie bekannt ohne Funktion. Diesmal ergab sich rechnerisch eine etwas geringere Gesamt-Kapazität von 18,1 kWh (letzte Ladung 18,6 kWh), hoffentlich liegt nicht schon eine Reduktion der Kapazität durch Überhitzung vor . Man kann im Vergleich zur ersten Ladung dieses Threads erahnen, daß es dem I3 an Kühlung fehlte und er früher angefangen hat die Ladeleistung runterzufahren. Bei der ersten Ladung hat er noch zwischen 36% und 66% im Schnitt mit 33,66 kW geladen, diesmal waren es zwischen 38% und 62% nur 26,82 kW.

[NotReallyMe]

Habe soeben gut oder schlechte (je nach Perspektive) Nachrichten von Fastend erhalten: Alle Fastend Säulen sind so angeschlossen, daß sie die vollen 50 kW bei CCS-Ladungen liefern können.

Ich habe heute noch eine Mail vom Fastend-Support erhalten (Übersetzung sinngemäß): An der Säule Hondsiep Haps Richtung Norden war und ist eines der 5 Power-Module in der CCS-Ladesäule defekt. Der Fehler soll schnellstmöglich behoben werden, alle anderen Fastned-Säulen sind in Ordnung.

Meine Messung heute an der Säule in Hondsiep Haps Richtung Süden (siehe detailliertes Log im vorherigen Post) hat zu Beginn der Ladung 34,92 kW Ladeleistung im Schnitt gezeigt. Ich bin mir deshalb nicht sicher, ob die Analyse von Fastned stimmt oder für unseren I3 überhaupt relevant ist (weil er andere Probleme hat). Vielleicht hat unser I3 auch heute ein Power-Module in der Säule Richtung Süden gehimmelt . Ich trau mich gar nicht den Fastned-Support über die neue Ladung zu informieren :-/.

[NotReallyMe]

Daten zu Strom und Ladung direkt gibt es leider nicht. Hier noch die Werte aus der "Messung":

Vielen Dank für die Rohdaten. Die Ablesung über die App ist wegen der Verzögerung der Übertragung und der fehlenden Sekunden-Genauigkeit mit einem Fehler behaftet. Ich habe trotzdem einmal versucht diese Angaben in die Ladeströme in Intervallen um 5 Minuten runterzubrechen (Basis 18,8 kWh nutzbare Kapazität).

Das ergibt bei Ladung "Lila" folgende kleine Tabelle mit der Ladeleistung im Schnitt pro Intervall:

Min. 0 - 5: 40,61 kW
Min. 5 - 12: 41,90 kW
Min. 12 - 16: 31,02 kW
Min. 16 - 21: 18,05 kW
Min. 21 - 24: 15,04 kW
Min. 24 - 31: 11,28 kW

Die Gesamtdauer der Ladung von 9% - 83% beträgt 31 Minuten, die Ladeleistung im Schnitt bis 72% beträgt 33,83 kW.

Für die Ladung Grün sieht das wie folgt aus:

Min. 0 - 5: 33,84 kW
Min. 5 - 10: 40,61 kW
Min. 10 - 17: 35,45 kW
Min. 17 - 20: 11,28 kW
Min. 20 - 26: 11,28 kW
Min. 26 - 31: 11,28 kW

Die Gesamtdauer der Ladung von 15% - 84% beträgt 31 Minuten, die Ladeleistung im Schnitt bis 73% beträgt 34,39 kW.

Interpretation: An dieser Säule lädt dieser I3 nicht mit 50 kW. Trotz höherer Werte um 40 kW in den unteren SOC-Bereichen ergibt sich gegenüber der Ladung im ersten Posting dieses Threads (ABB-Säule Hondsiep Haps Richtung Nord) keine kürzere Ladezeit bis um die 80%. Die Ladung an der Fastned Säule dauerte von 7% - 82% genau 30 Minuten.

Ich hoffe es kommen noch mehr Detail-Logs auch von anderen CCS-Ladungen hier rein, um ein genaueres Bild von CCS in der Praxis zu erhalten.

[NotReallyMe]

Ich habe jetzt eine kleine CCS-Reise gemacht, deren Ergebnisse - was das Laden betrifft - ich hier dokumentieren möchte. Diesmal war der I3 mit ca. 6600 km auf der Uhr in technisch einwandfreier Verfassung, das heisst der Klimakompressor hat funktioniert. Vom Wetter her herrschte Regen und Wind, die Außentemperatur betrug bei den Ladevorgängen ca. 18 Grad. Den Anfang machte wieder Hondsiep Haps. Der Einfachheit halber zeige ich die Details der Ladungen diesmal jeweils als Diagramm und gebe am Ende eine kurze Auswertung. Bei allen SOC-Diagrammen bitte beachten, daß die Zeit-Achse nicht linear verläuft. Die Balken in den Power-Diagrammen stellen jeweils den Durchschnittswert vom vorherigen bis zum aktuellen SOC dar, sind also keine Momentaufnahme genau beim SOC:

Hondsiep Haps Ladeleistung in Abhängigkeit vom SOC:



Hondsiep Haps SOC in Abhängigkeit von der Zeit:



Geulenkamp Didam Ladeleistung in Abhängigkeit vom SOC:



Geulenkamp Didam SOC in Abhängigkeit von der Zeit:



De Paal Wilp Ladeleistung in Abhängigkeit vom SOC:



De Paal Wilp SOC in Abhängigkeit von der Zeit:



Hondsiep Lokkant Ladeleistung in Abhängigkeit vom SOC:



Hondsiep Lokkant SOC in Abhängigkeit von der Zeit:



Fastned verwendet in Hondsiep Haps, Geulenkamp Didam und Hondsiep Lokkant äußerlich gleiche CCS-Lader, in De Paal Wilp kommt ein ABB Kombilader (CCS, Chademo, AC 43kW) zum Einsatz.

Weitere Beobachtungen zu den Ladevorgängen:

Alle Ladesäulen waren bei Ankunft frei, es gab keine Probleme die Ladung sofort zu beginnen . Die Säule in Hondsiep Haps scheint immer noch defekt zu sein (Fastned schrieb mir ja eins von fünf Power-Modulen sei dort defekt), die Ladeleistung entsprach dem, was bei meinen vorherigen Versuchen dort erreicht wurde. An den drei anderen Säulen hat unser I3 jetzt erfreulicherweise mehr Power abgefragt als bei meinen Versuchen mit defektem Klimakompressor. Bei diesen drei Ladevorgängen sprang der Klimakompressor auch jeweils direkt nach Ladebeginn an und lief dann auch bis zum Ende der Ladung durch, mutmaßlich zur Kühlung des Akkus. Die Akku-Temperatur war bei allen Ladungen um die 32 Grad zu beginn, bei den Ladevorgängen mit Kühlung ging die Temperatur auf 30 Grad zurück.

Die Schätzung der Ladezeit bis 80% im Display der Säule war bei allen vier Ladungen zu hoch, und wurde auch während des Ladens nicht mehr korrigiert (ein Teil der folgenden Zeiten sind abgeschätzt, wenn die Ladung vor 80% endete):
- In Hondsiep Haps schätzte die Säule von 12% - 80% 33 Min., es hätte aber nur ca. 24 Minuten gedauert
- In Geulenkamp Didam schätzte die Säule von 16% - 80% 30 Min., es hätte aber nur ca. 21 Minuten gedauert
- In De Paal Wilp schätzte die Säule von 27% - 80% 26 Min., es hat aber nur 17 Minuten gedauert
- In Hondsiep Lokkant schätzte die Säule von 10% - 80% 30 Min., es hat aber nur ca. 21 Minuten gedauert

Die Leistung der ABB-Säulen in Kombination mit dem I3 liegt im SOC-Bereich in dem die Leistung noch nicht reduziert wird durchgehend bei knapp 40 kW. Der Beginn der Reduktion war nicht bei jedem Ladevorgang beim gleichen SOC. Bei der Ladung in Da Paal Wilp (Kombisäule) wurde ab ca. 70% die Leistung reduziert, bei den Ladungen in Geulenkamp und Lokkant erst ein paar Prozent später.

Ich habe nach den Ladeversuchen auch die maximale Kapazität im I3 abgelesen, sie ging mit jedem Ladevorgang zurück. Am Morgen waren es noch 19,8 kWh und nach der letzten CCS-Ladung zeigte der I3 nur noch 18,9 kWh als maximal möglich an. Es kann also sein, daß bei CCS-Reisen ohne wirklich vollzuladen irgendwann die nutzbare Kapazität nennenswert reduziert ist. Nach dem nächsten Komplettladen heute (mit Ziegel sehr langsam) lag die maximale und tatsächlich geladene Kapazität wieder bei 19,6 kWh.

Und nochmal meine Beobachtung der geladenen Strommenge im Display: Die ABB-Säulen geben die Netto-Werte an, also das was tatsächlich im Akku landet. Hiervon gehen also nicht wie bei Ladesystemen mit Wechselstrom noch die Ladeverluste im Lader des Fahrzeugs ab. Auch aus diesem Grund ist es mit 50 kW Anschlussleistung der CCS-Säulen unmöglich Netto-Ladeleistungen von 50 kW zu erzielen. ABB gibt selbst die Effizienz dieser Säulen mit 96% an, wenn ich mich nicht verlesen habe. Wenn man mal spürt wieviel Hitze diese Säulen abstrahlen kann man nur vermuten, daß die Ladeverluste bei der Wandlung zum Gleichstrom wahrscheinlich noch etwas höher liegen. Von daher werden wir hier Netto wahrscheinlich nicht viel höhere Ladeleistungen in der Spitze beobachten können.

Was lernen wir daraus ? Wenn die Technik in Ordnung ist kann ein I3 in der Praxis an den ABB-Säulen in nur 21 Minuten von 10% bis 80% SOC geladen werden. Das bedeutet in diesem SOC-Bereich eine durchschnittliche Ladeleistung von knapp 38 kW, was ich sehr ordentlich finde. Wenn man sich auf den ungedrosselten Bereich beschränken kann, also mit knapp über 70% bis zum nächsten Ziel hinkommt, dann kann man sogar mit ein paar Minuten Ladezeit weniger hinkommen. Gegenüber meinen Ladeversuchen mit defekter Technik (und Hitze) konnte ich jetzt bis zu 9 Minuten schneller von fast leer bis 80% laden, was für mich sehr erfreulich ist.

Ich würde mich freuen, wenn hier noch mehr Details zu anderen Säulen/Autos gepostet werden, damit wir das Thema CCS in der Praxis gemeinsam bis zum letzten Winkel ausleuchten können .