AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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Hallo,

ich möchte ein Thema ansprechen, das mir sehr am Herzen liegt. Ähnlich wie beim "Effizient fahren" suche ich die möglichst effiziente Ladekombination von Einstellungen, Füllstand (% von bis), Ladestrom-Stärke (vorerst AC, da häufiger und DC eher auf lange Reisen relevant ist), 1 bzw. 3 Phasen, Ladestationen etc. Es ist eine Optimierungsaufgabe. Ich habe noch wenig Erfahrung damit, da ich das Auto (Model 2020 64 kWh, 3 Phasenlader, go-e Charger Ladestation + Ladeziegel) erst seit 12.05 habe und nur wenig fahren und laden konnte.

Ich habe noch dazu die Situation, dass ich eine Photovoltaikanlage habe, die maximal 4.6 kW liefert und wenn ich Versuche, nur den Überschussstrom zu Benutzen, das wohl mit einige Verluste einkaufen müsste. Der Überschussstrom pendelt eher zwischen 1 kW und 3,5 kW, sehr selten nur kurz Mittag bei gutem Wetter bis 4,4.

Nach meine vorläufigen (!) Beobachtungen ist die Effizienz beim AC-Laden nicht sehr hoch und bewegt sich zwischen 60% und 86 % Prozent. Das sind schon ganz große Unterschiede bzw. Verluste, wenn man zuhause laden möchte. Die Spannung in der Garage liegt, sobald die Ladung anfängt, bei 218 bis 222 Volt. Die Zuleitung (3 Phasen) ist mit nur 2,5 durchschnitt leider etwas unterdimensioniert und nicht optimal, die Garage ist aber direkt an das Haus angelehnt und der Stromkabel bis zu Ladestation insgesamt nicht mehr als 20 Meter lang.

- Die Ladeziegel bei 10 und 12 Ampere bei etwa 78 - 80 %. Gemessen mit einem Voltcraft 3000

- Die go-e Charger (1 Phasig, Kabel 32 Ampere, Blaue CEE Dose mit Adapter 16 Ampere) liegt mit 16 Ampere bei etwa 86 % (intern nur 15.2 Ampere), mit 10 Ampere (intern 9,1 A) bei etwa 78 % und mit 6 Ampere (intern 5.1) bei unter 60%.

- Die go-e Charger (3 Phasig, Kabel 32 Ampere, Rote CEE Dose mit Adapter 16 Ampere) liegt mit 16 Ampere bei etwa 84 %, mit 10 Ampere bei etwa 81 % und bei 6 Ampere bei etwa 78%.

Die go-e Charger-Station liefert selbst gute Messwerte. Sie zeigt bei nur eine Phase relative schlechte Cos Phi werte (80 bis 94%) und reduziert somit den Strom entsprechend. Sie lädt bei 10 Ampere mit eine Leistung von 1.9 kW, die Ladeziegel schafft bei 10 A mit 2,08 kW etwas mehr und hat eine Cos Phi von 99%.

Das sind, wie gesagt nur vorläufige Messungen. Zufrieden bin ich leider nicht. Insbesondere ist das Laden mit kleineren Ströme und über eine Phase gar nicht so effizient und unter 10 Ampere nicht wirklich zu empfehlen. Wenn ich 10 Ampere als Minimum nehme und das Auto mit Überstrom laden möchte, dann müsste ich es wohl öfter komplett unterbrechen. Ich frage mich, wie sich diese Unterbrechungen auf die gesamt Leistung auswirken und auch natürlich auf die Batterie selbst? Im Winter kommt auch die Batterieheizung dazu, da sollte man eine Ladung wahrscheinlich nicht so oft abbrechen und neustarten.

Was habt Ihr für Erfahrungen? Hängt die Effizienz auch von der AC Ladestation ab, oder letztendlich nur vom Onboard-Lader und somit von der Stromstärke und von den angeschlossenen Phasen?

VG
Zuletzt geändert von McEniro am Fr 5. Jun 2020, 21:55, insgesamt 1-mal geändert.
Kia e-Niro Model 2020, 64 kWh Spirit, Photovoltaik 4,7 kWp
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Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

Orion
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Die e-go Charger-Station liefert selbst gute Messwerte. Sie zeigt bei nur eine Phase relative schlechte Cos Phi werte (80 bis 94%) und reduziert somit den Strom entsprechend. Sie lädt bei 10 Ampere mit eine Leistung von 1.9 kW, die Ladeziegel schafft bei 10 A mit 2,08 kW etwas mehr und hat eine Cos Phi von 99%.
Sprichst du von einem go-eCharger?
Dann ist das ein Messfehler.

So eine AC-Wallbox ist im Endeffekt nur ein gesteuertes Relais, es können sich also niemals 200 Watt Unterschied ergeben und auch auf die Phasenverschiebung hat die Wallbox keinerlei Einfluss.
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Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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Es stimm, go-e Charger. Ich verstehe es auch nicht, aber das zeigt er selbst an. Hier ein paar Bilder, mit der Hoffnung, dass jemand sie besser erklären könnte. Ich bin leider nur ein ein Informaktier, kein Elektrofachmann. Man merkt den Unterschied bei 10 Amp vom go-e Charger und der Ladeziegel von etwa 200 W.

go-e Charger 6 Ampere:
Screenshot_20200605-212632.png
go-e Charger 10 Ampere
Screenshot_20200605-212603.png
go-e Charger 16 Ampere
Screenshot_20200605-212656.png

Ladeziegel 10 Ampere, von oben nach unten Ladeleistung kW, VA und Cos Phi:
Ladeziegel 10 Amp.jpg
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Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

Orion
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Über den go-eCharger wurde schon mehrfach im Forum gesagt, dass er die Spannung zu gering anzeigen würde. Das wäre die Erklärung.

Wenn du so genau messen willst, musst du bessere Messtechnik haben.
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Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

Niroianer
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Habe an einer AC Wallbox mit geeichtem Zähler von 39,5% auf 83,0% geladen (27,8 kWh +/- 0,3kWh). Geeichte Zähler zeigte eine Differenz von 32,4kWh an.
Damit ergeben sich Ladeverluste inkl. Leitungsverluste (8,5m 6mm² + 2x Juice Booster Kupplungen) von 14,1% +/- 1,0 Prozentpunkte. Davon sind ca. 0,4 Prozentpunkte Verluste über das Kabel mit zwei Kupplungen.

Leistung im Fahrzeug angezeigt: 11,2 bis 11,3 kW.

Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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Mal meine Meinung:
Mit einer PV-Anlage mit 4,6 kW-Peak ist alleiniges Überschussladen nicht realistisch.
Ich würde einfach innerhalb der 3-4 besten Sonnenstunden mit 11kW laden und mich freuen, dass je nach Jahreszeit ungefähr 1/10 bis 1/4 Strom vom Dach kommt.
Mit dem Ladeziegel sind die Verluste deutlich höher, so dass ein vermeintlicher Vorteil gegenüber der Einspeisung schnell dahin schmilzt.
Gruß Reinhard
------------------------
Kia Soul EV seit April 2015
Nissan Leaf 2. Zero Edtion seit Juni 2018
Kia e-niro 64 MJ 2020 Spirit 3P. bestellt am 25.05.2020. Liefertermin KW31/2020. Abgeholt am 25.07.2020
PV-Anlage 8,9 kWp, Speicher 6,5 kWh

Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

Niroianer
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@300bar Stimme dir da zu. mit 4,6kWp Anlage, sehe ich auch wenig Sinn, nur Überschussladung durchzuführen, es sei denn man bekommt nur noch < 10 Cent die kWh für die Einspeisung.

Bzgl. Ladeverluste bei Einphasig 12A laden, werde ich evtl. Ende Juli ein Ergebnis haben. Nicht mit dem Ladeziegel, sondern gleicher Aufbau wie vorherige Messung mit 3ph 16A.

Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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300bar hat geschrieben: Mit einer PV-Anlage mit 4,6 kW-Peak ist alleiniges Überschussladen nicht realistisch.
Ich gebe Dir recht, aber ich finde es sehr schade, den rein rechnerisch seiht es nicht so schlimm aus. Die Anlage liefert zwischen März und Oktober in den guten Tagen etwa 20 bis 35 kWh am Tag. Wir haben im April "stolze" 711 kWh erzeugt, das Haus hat aber nur 327 gebraucht. Wir haben kein Speicher im Keller und ich hatte gehofft, den praktisch über das Auto anzuschließen.

Im Jahresdurchschnitt verbrauchen wir nur 34 % selbst, obwohl wir seit 7 Jahren ein Chevrolet Volt haben. Der wird, so gut es geht, beim schönen Wetter geladen. Er hat eine kleine Batterie von 16 kWh, von denen nur 10 kWh gebraucht werden, der Rest ist Puffer. Für eine Vollladung braucht er etwa 12 kWh. Die Waschmaschine, die Spülmaschine und andere größere Verbraucher versuchen wir ebenso dann zu starten, wenn die Sonne scheint. Das alles reicht, wie gesagt, leider nur für 34 % Selbstbezug. Ich wollte den Überschuss, so gut es geht, im e-Niro speichern... Wird wohl nicht ganz klappen.
Kia e-Niro Model 2020, 64 kWh Spirit, Photovoltaik 4,7 kWp

Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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Hier noch ein Link Smartfox mit diesem Gerät kannst du die deine PV Anlage Steuern
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Kia e-Niro Platin e-Motor Long Range 204 PS - 64,0 kWh, Aurora Black Pearl geliefert am 20.07.2020

Re: AC Ladeeffizienz bzw. Ladeverluste

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Hier noch ein Link Smartfox mit diesem Gerät kannst du die deine PV Anlage Steuern
Danke, aber die Steuerung habe ich mit go-e Charger (API) und SolarEdge (Modbus) bereits selbst relativ gut hinbekommen. Das Problem ist die sehr niedrige Effizienz bei weinigen Ampere und bei einer Phase. Die Wallbox lässt sich nur bis 6 A herunterregeln und bei 3 Phasen hat man schon 3,6 kW. Bei einer Phase kann ich zwischen 1,2 und 3,6 kW regeln, was wiederum den Überschuss besser decken würde. Allerdings ist die Effizienz bei allem <= 10 A so übel, das ich aus Umweltgründen den Strom lieber einspeisen möchte.

Ich habe es übrigens noch nicht verstanden, woran es liegt? Ist der Lader im e-Niro eher für größere Ströme optimiert? Ist die Batterie-Technologie schuld? Oder einfach die Tatsache, dass die Eleketronik im Auto, die beim Laden aktiv ist, selbst grob 300 bis 400 Watt verbraucht? Falls das letzere der Fall ist, dann müsste klar sein, warum die Effizienz bei 6 A und eine Phase so schlecht ist. Aber wie gesagt, ich bin kein Experte und ich kann nur spekulieren.
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