Rekuperation und Bremskraft veringert bei vollem Akku!?

[UliZE40]

Ist bei der ZOE identisch.
Die Hydraulikbremse gleicht jederzeit automatisch den Fehlbetrag der Generatorbremse aus.

[Zoe100E]

Warum kann die ZOE eigentlich bei den Temperaturen locker rekuperieren bis über 20 kW und mehr, aber beim Laden ist bei 7 kW Schluss? Kann das jemand erklären?

Bei tiefen Temperaturen ist die Rekuperation stark eingeschränkt. Bei Temperaturen um den Gefrierpunkt hat man bei ausgekühltem Akku nur noch eine Rückspeisung in der Gegend von 10 kW zu erwarten (ich formuliere das etwas vorsichtig weil ich es noch nicht näher untersucht habe). Mit zunehmender Fahrstrecke wird die Rekuperation wieder besser (deutlich schneller als sich der Akku insgesamt erwärmen kann). Ich schließe daraus dass die Temperatur unmittelbar an den Zellen selbst gemessen wird (diese erwärmen sich durch die elektrischen Verluste schneller als das Gehäuse).

Wenn man darauf achtet bei Kälte in dieser Phase nur wenig zu bremsen (würde alles in die Bremsscheiben gehen) und vorausschauend und nicht zu schnell fährt ist der Energieverbrauch auch bei Kälte erstaunlich niedrig.


Gruß
Johannes

[Zoe100E]

Viele kurze Belastungen sind für den Akku wesentlich weniger schlimm als eine lange. Man sollte freilich nicht mit kaltem Akku einen 20 Kilometer langen Berg wie ein Verrückter runter rekuperieren.

Ich vermute dass viele kurze Belastungen auch Schaden verursachen, deshalb wird die Rekuperation bei der Zoe bei Kälte grundsätzlich stark eingeschränkt. Das Stichwort dazu heißt "Lithium Plating". Dazu wird viel geforscht. Für diejenigen die sich dafür interessieren warum bei tiefen Temperaturen keine großen Ladeströme zugelassen werden können (leicht verständlich und auf Deutsch):
http://www.uni-oldenburg.de/fileadmin/u ... msmann.pdf

[Zoe100E]

Ich habe das nun bei großer Kälte mal getestet. Ergebnisse:

E1)
Bei -10 °C und vollem Akku wird die Rekuperation auf knapp 10 kW begrenzt.

E2)
Wenn die Rekuperation begrenzt wird macht es keinen Unterschied ob die Heizung "volle Pulle läuft" oder ganz aus ist.

E3)
Bei -10 °C und nur etwa zu 80% gefülltem Akku wird die Rekuperation auf 30 kW begrenzt (die volle Rekuperationsleistung wären 41 kW). Ich konnte leider nicht testen ob die 30 kW dauerhaft oder nur kurzzeitig zugelassen werden weil meine Gefällestrecke nicht lang genug ist.

Daraus ziehe ich folgende Schlussfolgerungen:

S1)
Meine Befürchtungen dass man bei großer Kälte Probleme im Gebirge mit überhitzten Bremsscheiben bekommen kann sind wahrscheinlich unbegründet. Mit 30 kW Rekuperationsleistung kann man auch sehr starke Gefälle rein elektrisch bremsen wenn man langsam fährt. Es ist aber noch nicht klar ob die 30 kW dauerhaft zugelassen werden.

S2)
Wie im Thread schon festgestellt muss man unabhängig von der Temperatur bei randvollem Akku im Gefälle grundsätzlich vorsichtig sein. Man sollte in so einer Situation nicht voll laden.

S3)
Einschalten der Heizung bringt keine höhere Rekuperation. Demnach wird die Bremsleistung begrenzt und nicht die Ladeleistung.

Es stellen sich folgende Fragen:

F1)
Wie schon von Ollinord gefragt wurde: Wieso wird bei -10°C eine Rekuperationsleistung von 30 kW zugelassen (der Akku wird dann ebenfalls mit rund 30 kW geladen), die Ladeleistung an der Ladestaion wird jedoch bei -10° C auf unter 10 kW begrenzt?

F2)
Reduziere ich die Lebensdauer meines Akkus wenn ich auf einem Berg wohne und bei großer Kälte voll geladen losfahre?

F3)
Wieso kann ich bei der Zoe nicht fest einstellen dass ich den Akku nur zu 80 % laden will wenn ich die 100% im Alltag nicht benötige (bei Tesla geht das)?

Gruß
Johannes

[Helfried]

Wie schon von Ollinord gefragt wurde: Wieso wird bei -10°C eine Rekuperationsleistung von 30 kW zugelassen (der Akku wird dann ebenfalls mit rund 30 kW geladen), die Ladeleistung an der Ladestaion wird jedoch bei -10° C auf unter 10 kW begrenzt?

Viele kurze Belastungen (kurzes Rekuperieren) sind für den Akku wesentlich weniger schlimm als eine lange.

[BigBubby]

Die Heizung brauch vielleicht ein halbes KW, wenn der Wagen schon warm ist. Deshalb hilft es nicht merklich bei dem Szenario.
Ich würde demjenigen, der versehentlich bei -10grad den Zoe auf einen Berg aufgeladen hat, den Wagen einfach mal vor zu heizen. Dann ist der Akku wärmer und auch 1-2kWh frei gemacht. Das wird nicht die ganze Abfahrt reichen, aber immerhin ein bischen.

[Alex1]

mal so eine Überlegung ....
man fährt zb. eine Steigung oder Berg hinab, so wird normalerweise durch die Rekuperation die Bremsenergie mit bis zu 40KW in den Akku geschoben und dort absorbieren.

Was ist aber wenn man auf dem Berg wohnt und der Akku schon 100% voll ist?
Logischerweise müsste die Bremskraft durch die Rekuperation entfallen, da der Akku eben nicht mehr Stromfluss aufnehmen kann!

Ich hab das mal getestet und bin vollgeladen eine Steige runter gefahren und hatte den Eindruck dass die Rekuperation bei vollem Akku nur noch mit maximal 10KW gegriffen hatte und dadurch das Auto auch deutlich "ungebremster" die Steige runter fuhr.

Deckt sich mein Versuch mit der Realität?

Ja. Deine Realität deckt sich mit meiner Realität

[Alex1]

Im 100% Notfall also die Heizung auf volle Pulle stellen (ggf. je nach Zeit noch vortemperieren) damit wenigstens etwas Energie verbraucht wird.

Damit kann man dann die Serpentinen runterheizen...

...oder die Klima...

[Alex1]

@ UliZE40:
Nein, das ist nicht wie bei jedem andern Auto auch. Beim Verbrenner habe ich die Möglichkeit runterzuschalten. Wenn es sein muss bis in den ersten Gang. Die potentielle Energie wird im Motor in Kompressionswärme ungesetzt und über Motoröl/Kühlwasser/Auspuff abgeführt. In dem von mir geschilderten Fall (keine Rekuperation mehr) würde sie vollständig in die Bremsscheibe gehen, die nur eine sehr kleine Wärmekapazität hat und schon bei wenigen kW schnell überhitzt. Wenn man das nicht rechtzeitig merkt und anhält hat man ein Problem, besonders wenn die Bremsfüssigkeit schon länger nicht gewechselt wurde

@Thomas:
Wenn man langsam runterfährt überhitzt die Bremsscheibe auch weil die gesamte potentielle Energie aus der Höhendifferenz in die Bremsscheibe geht, es dauert bei halber Geschwindigkeit nur doppelt so lang (das nützt wenig wenn der Weg ins Tal lang ist). Die Wärmeabfuhr durch die Belüftung ist (besonders wenn man langsam bergab fährt) klein gegenüber der Wärmezufuhr durch Reibung. Um das Problem zu vermeiden hilft nur regelmäßig ganz anhalten und abkühlen lassen.

Ein wenig kann man evtl. durch "Heizung auf volle Pulle" reißen weil die Zoe meines Wissens bei extremer Kälte die Wärmepumpe durch ein PTC-Heizelement unterstützt, so dass bei Rekuperation weniger in die Batterie geschafft werden muss. Wenn die Software einigermaßen intelligent programmiert ist lässt sie bei starker Heizung mehr Rekuperation zu (werde das diesen Winter mal ausprobieren, vielleicht hat schon jemand Versuche dazu durchgeführt?).

Ich weiß nicht wie realistisch dieses Szenario in der Praxis ist, deswegen habe ich es zur Diskussion gestellt.

Gruß
Johannes

Praxis: Volle Pulle Heizung (auch volle Pulle Lüftung + alle Klappen offen + Heckscheibenheizung) zeigt bei mir max. 5 kW an.
Theorie: Genau diese 5 kW können zusätzlich zur Bremsung verwendet werden. Auch wenn der kalte Akku nicht genug Leistung aufnehmen kann.

[Alex1]

Ich habe das nun bei großer Kälte mal getestet. Ergebnisse:

E1)
Bei -10 °C und vollem Akku wird die Rekuperation auf knapp 10 kW begrenzt.

E2)
Wenn die Rekuperation begrenzt wird macht es keinen Unterschied ob die Heizung "volle Pulle läuft" oder ganz aus ist.

Ich interpretiere das so: Die Leistung, die in den Akku geht, ist auf 10 kW begrenzt. Die 5 kW Heizung gehen an der Messstelle vorbei, vermindern aber die nötige Leistung der Bremsscheiben.

Daraus ziehe ich folgende Schlussfolgerungen:

S1)
Meine Befürchtungen dass man bei großer Kälte Probleme im Gebirge mit überhitzten Bremsscheiben bekommen kann sind wahrscheinlich unbegründet. Mit 30 kW Rekuperationsleistung kann man auch sehr starke Gefälle rein elektrisch bremsen wenn man langsam fährt. Es ist aber noch nicht klar ob die 30 kW dauerhaft zugelassen werden.

Bei tiefen Temperaturen kühlen die Bremsscheiben auch schneller ab. Ein Temperatursensor wäre da sinnvoll. Mit dem Rad hatte ich da auch meine Erfahrungen. Hollandrad mit hinten Trommel (Rücktritt) und vorne Felge in Korsika, Bergabtaktik:
- Möglichst aufrecht fahren,
- Möglichst schnell fahren (was die Kurven so hergaben),
- Immer nur mit Felge vorne bremsen,
- Wenn die schmierig wurde, per Rücktritt sofort zum Stehen,
- Weiterfahren, wenn Nabe unter 100 Grad (Wassertropfentest).

S2)
Wie im Thread schon festgestellt muss man unabhängig von der Temperatur bei randvollem Akku im Gefälle grundsätzlich vorsichtig sein. Man sollte in so einer Situation nicht voll laden.

S3)
Einschalten der Heizung bringt keine höhere Rekuperation. Demnach wird die Bremsleistung begrenzt und nicht die Ladeleistung.

Stimmt. Hab ich oben beantwortet, ohne das hier zu lesen

Es stellen sich folgende Fragen:

F1)
Wie schon von Ollinord gefragt wurde: Wieso wird bei -10°C eine Rekuperationsleistung von 30 kW zugelassen (der Akku wird dann ebenfalls mit rund 30 kW geladen), die Ladeleistung an der Ladestaion wird jedoch bei -10° C auf unter 10 kW begrenzt?

Wenn das wirklich die selben Verhältnisse sind, frage ich mich das auch.

F2)
Reduziere ich die Lebensdauer meines Akkus wenn ich auf einem Berg wohne und bei großer Kälte voll geladen losfahre?

Kälte ist einfach schlecht für Akkus. M.W. ist es vor allem schlecht, den Akku bei 100 % länger stehen zu lassen.

F3)
Wieso kann ich bei der Zoe nicht fest einstellen dass ich den Akku nur zu 80 % laden will wenn ich die 100% im Alltag nicht benötige (bei Tesla geht das)?

Gruß
Johannes

Ich mich auch Bleibt nur die Eieruhr. Aber bitte (zumindestens bei der Zoe) nicht mit der Restladezeit linear rechnen! Die schlägt ja immer die Balancingzeit drauf, und die kann sehr verschieden sein. Gibt ja Handymitteilungen über den aktuellen Ladezustand (CanZe?).