Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

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Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon Harrywa » Di 12. Jan 2016, 08:57

Hallo,
aus verschiedenen Gründen hab ich mir überlegt, meine ZOE zuhause ständig nur bis ca. 95% (oder 90%, ist ja dann egal) aufzuladen. Wie sich das technisch dann wirklich realisieren lässt will ich hier gezielt nicht diskutieren, auch möchte ich aus Gründen der Übersichtlichkeit des Threads jegliche Diskussionen über die Sinnhaftigkeit dieses Vorhabens weglassen.

Deshalb meine Frage an die Batterie-Experten hier:
Wäre es für den Lithium-Akku auf Dauer in irgendeiner Weise schädlich, wenn er (sagen wir mal extrem: über Jahre) nur bis 95% geladen wird, womit ja ganz klar das Balancing verhindert wird? Auswirkungen auf Lebensdauer, Gesamtkapazität?

Vielleicht ein naiver Vergleich, aber bei Smartphone-Akkus liest man ja immer wieder, dass man am Besten nicht bis 100% laden soll.

Danke und lg,
lg Harry

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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon AbRiNgOi » Di 12. Jan 2016, 09:25

Die gute Nachricht zuerst: du schädigst Deinen Akku nicht (auf Dauer), nix passiert was man nicht wieder reparieren könnte.
Genauso wie beim Handy ist eine Ladung bis 90% besser als eine Vollladung, der Unterschied allerdings ist das ein Handy nur eine Zelle hat und ein Fahrzeugakku mehrere. Jetzt ist es so, dass wen eine einzige Zelle voll ist, muss die Ladung sofort abgebrochen werden. Am anderen Ende sieht es ähnlich aus, wenn die erste Zelle leer ist, muss das Entladen beendet werden. In beiden Fällen kommt es sonst zu erhöhter Brandgefahr. Beim Überladen durch Fehlen der Lithium Ionen im Metall Oxid (FeO4?) und beim Grundentladen durch Auslegierung der Lithium Ionen die retour ins Metall Oxid wollen und spitze Zähne bilden die einen Kurzschluss verursachen...

Was passiert nun bei Dir: die Zellen werden auf kurz oder lang unterschiedliche Ladezustände haben, der stärkste bestimmt dann das Ladeende und der Schwächste den unteren Ladewert. Damit fällt Deine Verfügbare Kapazität, logisch oder?
Wenn dem aber so ist, kannst Du einfach mal wieder Balancieren und gut ists.

Übrings, der Tesla macht das immer , also nur bis 90% laden, allerdings mit Balancing bei 90%, damit hat er die Lebensdauerverlängerung des 90% Laden und das Balancing bei jedem Ladevorgang. Wenn man möchte kann man explizit auf 100% laden. Die ZOE läßt auch 10% Luft nach oben, verkleinert dies aber, wenn der Akku schwächer wird. Gerade ältere Akkus werden daher höher geladen.

Da es nun mal auch viel Strom kostet, lade ich selber nie wenn die Batterie nicht unter 85% gefallen ist, außer ein Langstrecke steht an. Aber mit ein bisschen Gefühl ist es Dir sicher möglich die richtige Balance zwischen 90% Laden und voll laden zu finden um Deine Stromkosten zu senken, die Batterielebensdauer zu erhöhen und trotzdem halbwegs gleiche Zellspannungen zu haben.
PS: mit dem CanZE kannst Du die einzelnen Zellspannungen auslesen und so einen Überblick bekommen wann wieder einmal Balancing notwendig ist. Alle Öffentlich Lader haben das Problem, wenn das stecken lassen nicht akzeptiert wird...
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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon Hachtl » Di 12. Jan 2016, 09:26

Ganz im Gegenteil würde ich sagen. Allerdings kann es halt passieren, wenn du gar kein Balancing machst, daß du dann Reichweiteneinbußen bekommen könntest. Ich würde halt einmal im Monat das Balancing machen.
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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon Solaris_75 » Di 12. Jan 2016, 10:25

...gibt glaube ich auch schon Ladegeräte die dies berücksichtigen, glaube auch mein NRGkick mit Blutooth lässt sich so einstellen, dass er die Ladung z.B. bei 95% abbricht (über die App)...bin mir aber nicht ganz sicher.

Grüsse

Solaris_75
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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon Orakis » Di 12. Jan 2016, 11:42

Also bei Ampera /Volt zum Beispiel sind von der 16kw Batterie "nur" ca. 11kw nutzbar.
Die Batterie wird nie komplett leer gefahren und auch nie komplett voll geladen, dass soll laut Hersteller eine sehr lange Lebenszeit der Batterie ermöglichen ohne später große Ladeverluste zu haben.
Ich habe im amerikanischen Volt Forum gelesen das hier jemand weit über 300.000 Meilen (ungefähr 480.000km) gefahren ist und sein Akku immer noch seine Leistung hat.
Dies hat mich letztendlich auch dazu bewogen mir den Ampera zu kaufen, da ich täglich 250 km zur Arbeit pendel
und dann mit privat Fahrten auf gut 65.000km pro Jahr komme.
Mein Sprit verbrauch Liegt zur Zeit bei 3,7 Litern, Laden kann ich daheim und auf der Arbeit.
Beste Grüße
Orakis

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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon AbRiNgOi » Di 12. Jan 2016, 12:11

Schön langsam nähern wir uns der Frage, was sind 100% SOC? Genauer gesagt, bei welcher Spannung der stärksten Zelle wird 100% SOC definiert?

Eine Zelle kann man laden bis diese in Flammen aufgeht. Ist das 100%? (oder 1 mV darunter :) )

Wenn wir nun den gerade noch stabilen Spannungswert nehmen, dann würden wir den Akku maximal stressen, so viele Lithium Ionen wie gerade noch notwendig verbleiben im FeO4 um dieses stabil zu halten. Also setzen die Zellenhersteller eine Grenze der Zellenspannung welche die Lebensdaueranforderungen erfüllt. Manche Fahrzeughersteller setzen diese Grenze dann auch noch nach unten um eine Sicherheit zu haben. Aber egal wie weit die Grenze 100% nach unten verschoben wird, noch weiter absenken erhöht die Lebensdauer.
Wenn man also die vom Hersteller vorgegebene willkürliche Grenze von 100% nicht aus reizt, wird es vielleicht besser. Je nach dem wie viel Sicherheit der Fahrzeughersteller auf die Zellherstellergrenze noch drauf geschlagen hat. Wenn diese aber wie bei der ZOE bei schlechter werdender Batterie nach oben verschoben wird, dann macht es Sinn bei Fahrzeugen ab 90% SOH nicht mehr voll zu laden. Wenn ein Fahrzeug aber statt 16kWh nur 11kWh aufladet würde ich vollladen, weil zu wenig Ladung beim kaltem Akku wiederum die Lebensdauer negativ beeinflusst. 80% sollten real immer drinnen sein, also 80% von der Zellhersteller Grenze, was in manchen Fahrzeugen 100% Fahrzeugherstellergrenze entspricht. Um diese Fahrzeuge, die also mehr als 10% Sicherheit zwischen Grenze des Zellenherstellers und Grenze des Fahrzeugherstellers haben, wäre zumindest im Winter ein LAden auf 100% Fahrzeughersteller sinnvoll. Das betrifft aber nicht der alternden ZOE, da diese die Zellspannung stark ausnützt. (Zum Beispiel: 26kWh entspricht 100% SOC Grenze des Zellherstellers bei einer neuen Batterie, 22kWh entspricht 100% SOC Grenze des Q210ers, 24kWh entspricht 100% SOC Grenze des R240ers)
Im neuen Fahrzeug wäre daher ein Q210er mit 100% SOC Fahrzeug nur zu 85% SOC Zelle geladen und sollte kalt nicht unter 80% SOC Zelle fallen, das wären also 96% SOC Fahrzeug wenn es kalt ist. Ein neuer R240 geht hier höher hinauf, benötigt daher nicht so viel Ladung beim Abstellen in der Kälte.

Vielleicht wäre es besser eine alte ZOE Batterie, welche unter 20kWh fällt, immer voll zu laden, um schneller eine Neue zu bekommen :twisted: ....

PS: wer jetzt verwirrt ist, sollt diese Frage nicht stellen...
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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon tango » Di 12. Jan 2016, 12:27

Solaris_75 hat geschrieben:
...gibt glaube ich auch schon Ladegeräte die dies berücksichtigen, glaube auch mein NRGkick mit Blutooth lässt sich so einstellen, dass er die Ladung z.B. bei 95% abbricht (über die App)...bin mir aber nicht ganz sicher.

Sorry, aber das kann nur Quatsch sein. Leider habe ich keinen NRGkick, aber es gibt keinen Austausch zwischen Fahrzeug und ICCB (oder Wallbox) über den SOC (Ladestand) des Akkus. LEIDER. Die Typ2-Spezifikation hat in ihrer weisen Voraussicht diese nicht unwichtige Information nicht berücksichtigt. Hat halt ein Wechselstrom-Stecker-Hersteller gestaltet. CHAdeMO stellt diese Information sehr wohl bereit.

Es könnte sein, dass man in der NRGkick-App sagen kann, wieviel kWh geladen werden können, denn es ist ja ein Energiezähler verbaut. Aber eine Zielladung ist nicht möglich.

Auch hier zeigt sich die unendliche Weitsicht der deutschen Industrie-Protektionisten. Ein Abgrund!
Ach bevor ich es vergesse: natürlich hat auch CCS keine Datenleitung oder Anbindung an den CAN-Bus und somit ebenfalls keine SOC-Information.
Gruß

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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon E. Vornberger » Di 12. Jan 2016, 13:07

tango hat geschrieben:
[quote="Solaris_75... LEIDER. Die Typ2-Spezifikation hat in ihrer weisen Voraussicht diese nicht unwichtige Information nicht berücksichtigt. Hat halt ein Wechselstrom-Stecker-Hersteller gestaltet. CHAdeMO stellt diese Information sehr wohl bereit.

Der eingebaute AC-Lader im Auto muss die Information auch nicht an die Ladesäule weitergeben, weil er selbst regelt. Und da bei Chademo die DC-Laderegelung in der Säule stattfindet ist es ja klar, dass die Info durchgereicht wird. Das "Leider" ist also unberechtigt und hat mit der Typ-2 Spek nichts zu tun.
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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon tango » Di 12. Jan 2016, 13:22

Die Information des SOC primär natürlich für die Batterie, bzw. für ihr BMS wichtig, unter "Urwaldbedingungen" hast Du natürlich recht. Wenn ich nur ein einziges E-Auto betrachte - d'accord.
Aber es gibt ja auch eine Welt außerhalb des E-Autos, eine Ladeinfrastruktur, eine Energieversorgung. Da gibt es bei mehr als einem E-Auto und begrenzten Kapazitäten eben z.B. das Bedürfnis nach Lademanagement, oder wie beim Themeneröffner der Wunsch nach bestimmten Ladestrategien (haben mitunter auch PV-Anlagenbesitzer). Und da wäre der tatsächliche SOC sehr wohl eine SEHR interessante Information.
Und wie gesagt: CCS überträgt diese Information auch nicht!
Gruß

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Re: Kontrollierte Ladung nur bis 95% auf Dauer schädlich?

Beitragvon Harrywa » Di 12. Jan 2016, 13:55

Ich danke euch für eure zahlreichen Antworten - ich glaub ich hab's verstanden, worum es beim Balancing geht. Ich hätte kein Problem damit, manuell ein paar Mal vollzuladen, damit der Akku wieder balanciert ist.

tango hat geschrieben:
oder wie beim Themeneröffner der Wunsch nach bestimmten Ladestrategien (haben mitunter auch PV-Anlagenbesitzer). Und da wäre der tatsächliche SOC sehr wohl eine SEHR interessante Information.


Genau! Wie ich die ZOE bestellt habe, hatte ich so die Vorstellung von einem komplett automatisierten Ladesystem (Überschußeinspeißung der PV, Ausnützung von Nachttarif, Laden bis 95% usw). Ich dachte mir, mit Apps fürs Auto und Apps fürs Ladegerät (Nrgkick-BT) wird das alles ein Klacks. Als ich dann das Auto bekommen habe und bisschen herumprobiert habe, kam recht bald die große Ernüchterung... Sowas zu realisieren ist im Moment nur schwer möglich.

tango hat geschrieben:
Solaris_75 hat geschrieben:
NRGkick mit Blutooth lässt sich so einstellen, dass er die Ladung z.B. bei 95% abbricht (über die App)

Sorry, aber das kann nur Quatsch sein. Leider habe ich keinen NRGkick, aber es gibt keinen Austausch zwischen Fahrzeug und ICCB (oder Wallbox) über den SOC (Ladestand) des Akkus. LEIDER.


Kann ich so auch bestätigen, Solaris. Du kannst (im Moment) lediglich den Ladestrom auf 1A genau einstellen (genauer als über die Druckknöpfe) und die zu verwendete Ladeenergie auf ein gewisses Maß beschränken. Das wars dann aber. Aber lt. Hersteller soll bald noch einiges mehr kommen. Nur, wenn die wesentliche Information (SOC) fehlt, wird der NRGkick auch nicht zaubern können.
Im Moment gibt es die Möglichkeit, den SOC über das Renault Backend abzufragen (hat nabossha irgendwo hier gepostet, wie das geht), diese Information ist im schlechtesten Fall aber 30min alt :cry:
Was man also bräuchte, wer ein fix installierter Bluetooth Dongle in der ZOE und ein altes Android-Handy in der Garage montiert, das über CanZE den Wert abfragt. Im Moment ist mir nur diese Methode bekannt, auf den aktuellen SOC zu kommen. Das kommt mir aber für den Alltag etwas untauglich vor, immer den Dongle stecken zu lassen.
lg Harry

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