Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon sualk » Mi 26. Nov 2014, 18:49

Nochmal zum Verbrauch im Winter.
Ich musste vorhin wegen des Transportes eines großen Gegenstandes 14 km bei 5 Grad mit halboffenem Schiebedach durch die Stadt fahren. Um nicht zu erfrieren, hatte ich die Heizung auf max, ebenso die Lüfterdrehzahl, außerdem die Sitzheizung Stufe 2 (war dann auch ganz angenehm kuschelig).
Dabei war die (erwartete) Beobachtung im Stand (bzw. im Segelmodus): Verbrauchsanzeige genau auf erstem Teilstrich, also 12,5 %. Nach wie vor ärgere ich mich allerdings über die Abregelung der Verbrauchsanzeige kWh/100 km im Display. Fast die gesamte Strecke zeigte sie 35,0 und wenn sie nicht einmal kurz bis auf 34,1 gefallen wäre, hätte ich nicht gewusst, ob es nun 35,0 oder vielleicht auch 50 kWh/100 km sind (dass andere Autohersteller das auch tun, ist kein Trost, denn bei einem Elektrofahrzeug ist eine Anzeige des realistischen Verbrauches m.E. wesentlich wichtiger).
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon odyssey » Mi 26. Nov 2014, 20:40

sualk hat geschrieben:
Nochmal zum Verbrauch im Winter.
Ich musste vorhin wegen des Transportes eines großen Gegenstandes 14 km bei 5 Grad mit halboffenem Schiebedach durch die Stadt fahren. Um nicht zu erfrieren, hatte ich die Heizung auf max, ebenso die Lüfterdrehzahl, außerdem die Sitzheizung Stufe 2 (war dann auch ganz angenehm kuschelig).
Also Stufe 2 halte ich nicht lange aus - da wird man ja förmlich gekocht :!: Und mit einem E-Fahrzeug kann man halt nicht so effiziernt die Umwelt heizen, wie in einem ICE der dafür 70% seiner Energie zur Verfügung stellt. :lol:

sualk hat geschrieben:
...Fast die gesamte Strecke zeigte sie 35,0 und wenn sie nicht einmal kurz bis auf 34,1 gefallen wäre, hätte ich nicht gewusst, ob es nun 35,0 oder vielleicht auch 50 kWh/100 km sind (dass andere Autohersteller das auch tun, ist kein Trost, denn bei einem Elektrofahrzeug ist eine Anzeige des realistischen Verbrauches m.E. wesentlich wichtiger).
Ich glaube das Thema ist schon hinreichend diskutiert worden. Wir wissen doch schon, daß der Wertebereich so im Lastenheft festgelegt wurde!

Meinungen und Anregungen kann man direkt bei Daimler über Stars-Inside diskutieren. Du kannst Dich mit Deinem Anliegen ja ruhig mal da melden:http://www.stars-insight.com/user/register
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon odyssey » Mo 12. Okt 2015, 13:33

Hintergrundinfo zum Thema Batterie im Winter:

Die deutlichen Temperaturunterschiede der letzten Tage zwischen Tag und Nacht habe ich mal für eine kleine "Messreihe" genutzt. Ich wollte den Einfluss der Temperatur auf die Zellspannungen testen - und siehe da, eigentlich sind sie ziemlich stabil! Der Wagen zeigt aber trotzdem korrigierte SOC-Werte an und wird damit die Änderung im Innenwiderstand der Zellen abbilden:
SOC, OCV vs Temperature.png

Bei ähnlichen Temperaturen am Sonntag Abend - im Vergleich zu Samstag - hat er die zwei Prozent nach der kalten Nacht nicht wieder hochgerechnet. Insgesamt ist die Temperaturabhängigkeit der SOC-Berechnung aber ganz gut zu sehen. Nach den ersten 500m wurden die 27% auch zu 24% korrigiert :)

Also nicht wundern, wenn man aus der "warmen" Garage kommt und auf den ersten Metern die SOC-Anzeige dramatisch fällt - Euer Akku ist daran nur indirekt Schuld :mrgreen:
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon Spüli » Mo 12. Okt 2015, 14:11

Moin!
Demnach ist der starke Verlust an Reichweite nicht der Akkuheizung, sondern eher der SOC-Berechnung geschuldet? Interessante Beobachtung.
Ich fahre im Winter ja immer mit kaltem Akku aus der 0°-Garage zu Hause los. Da sind dann bei -5° auf den ersten 5km immer locker 10km der Restreichweite drauf gegangen. Danach hat das Verhältnis immer gepasst.
Gruß Ingo
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon odyssey » Mo 12. Okt 2015, 14:23

Spüli hat geschrieben:
Moin!
Demnach ist der starke Verlust an Reichweite nicht der Akkuheizung, sondern eher der SOC-Berechnung geschuldet? Interessante Beobachtung.
Ich fahre im Winter ja immer mit kaltem Akku aus der 0°-Garage zu Hause los. Da sind dann bei -5° auf den ersten 5km immer locker 10km der Restreichweite drauf gegangen. Danach hat das Verhältnis immer gepasst.

Unter Last wird der Akku schon einen deutlichen Temperatureinfluss zeigen. Meine Messung bezieht sich nur auf die unbelastete Zelle (OCV) - das HV-Schütz war aus. Wenn unter Last die Zellspannung "einbricht" wird er den SOC auch noch weiter korrigieren (müssen).

Daten zum Akku-Zuheizer werde ich noch sammeln. Ich glaube (auch wenn es hier schon anders berichtet wurde) der Akku-PTC geht auch bei Temperaturen > -10°C an. Meiner hat schon 29h Betriebsdauer und die ~-10°C hatten wir noch nicht wirklich oft :mrgreen:

Der Winter wird wieder spannend...
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon AlterAmi » Di 13. Okt 2015, 14:33

Wichtigster Temperatureffekt ist der Innenwiderstand. The Ionenmobilität des Elektrolyts nimmt bei niedriger Temperatur rapide ab. Bei der Entladung geht dann mehr Energie als Wärme verloren (was allerdings auch die Batterie etwas aufheizt). Außerdem sorgt der höhere Innenwiderstand dafür das die Zellspannungen unter Last schneller fallen und damit die untere Spannungsgrenze schneller erreicht wird. Um Schäden an der Batterie zu verhindern muß dann der Entladestrom reduziert oder abgeschaltet werden.

Die Reichweitenschätzung berücksichtigt das (und den geratenen Energieverbrauch der Kabinenheizung).

Der Temperaturkoeffizient der OCV ist bei Li-Ion klein, daher hast Du da auch nichts gefunden.
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon AlterAmi » Di 13. Okt 2015, 14:34

odyssey hat geschrieben:
Daten zum Akku-Zuheizer werde ich noch sammeln. Ich glaube (auch wenn es hier schon anders berichtet wurde) der Akku-PTC geht auch bei Temperaturen > -10°C an.


Ich hatte irgendwo gelesen das der die Batterie auf Null Grad halten soll. (Solange das Auto an der Steckdose hängt.)
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon odyssey » Di 13. Okt 2015, 19:23

AlterAmi hat geschrieben:
...Der Temperaturkoeffizient der OCV ist bei Li-Ion klein, daher hast Du da auch nichts gefunden.

Je nach Zelltyp kann der Temperaturkoeffizient bei Ladezuständen <40% auch positiv sein. D.h. bei sinkenden Temperaturen kann man leicht höhere Spannungen an der unbelasteten Zelle messen. Unsere Zellen zeigen dieses Verhalten aber nicht.

AlterAmi hat geschrieben:
odyssey hat geschrieben:
Daten zum Akku-Zuheizer werde ich noch sammeln. Ich glaube (auch wenn es hier schon anders berichtet wurde) der Akku-PTC geht auch bei Temperaturen > -10°C an.
Ich hatte irgendwo gelesen das der die Batterie auf Null Grad halten soll. (Solange das Auto an der Steckdose hängt.)

Du kannst ja selbst mal die Betriebsdauer der Komponente "High-voltage battery heater" nachsehen. Wir hatten hier in NRW nicht die Bedingungen für einen 29h Betrieb bei ~0°C (EDIT: während der Ladung ;) , denn mit dem 22kW-Lader liegen meine Ladezeiten <1h). Zudem würde ich anhand des Stromzähler-Logs sehen, wenn der Wagen nach Ende der Ladung sich noch einmal dafür aktiviert. Vielleicht läuft der PTC bei der Vorklimatisierung mit an? Wenn mein EDh2 fest installiert ist, werde ich dazu mal Logs aufnehmen...
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon AlterAmi » Mi 14. Okt 2015, 11:27

odyssey hat geschrieben:
Zudem würde ich anhand des Stromzähler-Logs sehen, wenn der Wagen nach Ende der Ladung sich noch einmal dafür aktiviert.

Weißt Du was die Leistung des Batterieheizers ist? Ich nehme mal an nicht viel (ein paar 100W vielleicht?) Wenn der nach Volladung der Batterie eine Stunde läuft ist das wahrscheinlich immernoch nicht genug um wieder Strom vom Netz zu ziehen. Selbst bei der 5kW Kabinenheizung dauert es ein paar Minuten bevor die Batterie genug entladen ist um Strom vom Netz zu ziehen.
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Re: Batteriekapazität in Abhängigkeit zur Temperatur

Beitragvon spark-ed » Mi 14. Okt 2015, 17:17

AlterAmi hat geschrieben:
odyssey hat geschrieben:
Zudem würde ich anhand des Stromzähler-Logs sehen, wenn der Wagen nach Ende der Ladung sich noch einmal dafür aktiviert.

Weißt Du was die Leistung des Batterieheizers ist? Ich nehme mal an nicht viel (ein paar 100W vielleicht?) Wenn der nach Volladung der Batterie eine Stunde läuft ist das wahrscheinlich immernoch nicht genug um wieder Strom vom Netz zu ziehen. Selbst bei der 5kW Kabinenheizung dauert es ein paar Minuten bevor die Batterie genug entladen ist um Strom vom Netz zu ziehen.

Durchaus plausibel. Pro 3 Kelvin Temperaturhub im Akku benötigt man rechnerisch nicht mehr als ca. 1% vom SOC. (Bei Annahme C=1 KJ/(kg*K); m=180kg).
Die Ladung setzt erst nach einem recht deutlichen Absinken des Ladestands wieder ein. (Muss ich noch mal genau drauf achten)
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