E-Wahrheiten / E-infach goil!

[m.k]

Also an einem Anku ist nun wirklich nichts kompliziertes. Auch die "Lebenserhaltung" desselbigen ist keine große Sache.

Was mich aber auch interessiert: Welche 2-3 Betriebsmittel werden denn beim Verbrenner verbraucht TeeKay?
Meinst Du Treibstoff, Öl (das ja nur im Sinne von gewechselt werden muss verbraucht wird) und was noch? Nach der Definition wird auch Bremsflüssigkeit verbraucht.

Adblue evtl.
Ein bisschen was vom Motoröl wird ja auch verbrannt evtl. daher 2-3

[AbRiNgOi]

Die Komplexität der heutigen und zukünftigen Batteriechemie liegt in der Forschung und Entwicklung, etwas was der Verpenner schon weitgehend hinter sich hat. Die Produktion ist zum einen eine sehr Saubere, da gibt's kein Körnchen Staub in den Hallen, zum anderen mit neuen Gefahren (Hochvolt beim zusammensetzen), aber kompliziert ist da in der Produktion nix mehr.
Und natürlich die Komplexität der Batteriesteuerung: Die Software ist nicht so leicht erstellt, wie die eines Verbrennungsmotors, beides probiert, kein Vergleich. Beim Verpenner geht's um die Winkelgenauigkeit, um Interrupts und einige wenige Temperatur und Druckfühler, hamam 1990 mit 8-Bitrechnern hin gekriegt.
Bei der Batterie muss jede einzelne Zelle Temperatur, Strom und Spannungs überwacht sein. Das alleine sind 200 Temperaturfühler, 200 Spannungsmessstellen und ok, nur 10 Stromshunt, weil da ja immer einige in Serie geschaltet sind. Die physikalischen Modelle ( mal 200!!) die da in Echtzeit mitrechnen sind der Hammer, da sind die Druckwellenkompensations Modelle im Diesel Common Rail System daggeen eine Kindergeburtstagsparty und die hat uns 2010 den 32-Bit Single-Core Rechner an die Grenzen gebracht. Aber: Um die Software nun im Werk in das Steuergerät rein zu kriegen ist wirklich nicht so schwer, genauso leicht oder schwer wie das Programmieren des 8-Bitrechners 1990 mit den ersten Elektronischen Steuergeräten. Eigendlich ein Wunder, dass die Software des Bordcomputers oder die Verlinkten Softwarepakete am Handy oder PC immer Schwirigkeiten machen, aber die Batteriesteuerung bei allen Fahrzeugen tadellos funktionieren. Na ja, Echtzeitprogrammierung ist dem Java Klump halt doch noch überlegen.
Kurz: Ja die Entwicklung der Batterie ist nix für 1990, da gehören schon eine Hundertschaft von Echtzeitprogrammierern auf einem Quat-Core Rechner her um das DIng auf die Starße zu bringen, wen die Software aber mal entwickelt ist, die Chemie in der Zelle definiert steht einer einfachen Produktion in der Reinraumzelle nix mehr im Wege !

[Bernd_1967]

Moderation: Vollzitat des Vorpostings entfernt!

Vielen Dank für den Beitrag.
Es wird sich auch in Zukunft bei E-autos über die Batterie unterhalten werden , so wie bei Verbrennern über den Motor:
Beipiel: Tipp: Batterie im Winter nach der Fahrt sofort aufladen, da sie dann noch warm ist. etc.
Da wird es noch viele Tipps in Zukunft geben, die noch entdeckt werden wollen.

Nun zum Thema Komplexität der Fahrzeugbatterie samt Batteriemanagementsystem (BMS):
Wenn die Sache so einfach wäre , würde sich das Fraunhofer Institut nicht um die Entwicklung von neuen BMS kümmern.
http://www.iis.fraunhofer.de/de/ff/ener ... ement.html
Hier ein paar Zitate:
Da werden neue Bauteile, extra für BMS entwickelt. Also nichts passendes auf dem Markt!:
" Für das passive Zell-Balancing entwickelte Panasonic neuartige Prototypen eines MOSFETs mit integrierter Schutzbeschaltung."
Komplexität eines einfachen BMS:
"Das BMS umfasst Regelalgorithmen, z.B. zur Leistungssteuerung, Datenkommunikation via CAN-Bus sowie erweiterte Sicherheits- und Schutzfunktionen, und funktioniert als eigenständiges, unabhängiges System. Da komplette Redundanz implementiert wurde, könnte der Fahrer des Elektrofahrzeugs jedes einzelne Batteriemodul vom Armaturenbrett aus überwachen und wäre sogar in der Lage, mit nur einem Radantrieb weiterzufahren. "
Speziell beim Cell-Balancing ist ein hoher Entwicklungsaufwand notwendig:
http://www.iis.fraunhofer.de/content/da ... 2013-4.pdf
http://www.iis.fraunhofer.de/content/da ... _web-1.pdf
Also, man kann eine weniger gute oder auch bessere Qualität an Steuerung in eine Batterie bauen:
"Längere Nutzung und Lebensdauer
Das Batteriemanagement des Fraunhofer IIS
ist in der Lage, die Restkapazität und den
Alterungszustand exakt vorherzusagen.
Somit können sehr genaue Laufzeit- oder bei
Fahrzeugen Reichweitenprognosen gemacht
werden. Es bedarf keines Sicherheitspuffers
und man kann die maximale Kapazität der
Batteriezellen vollständig nutzen.
Wenn Zellen mit gewissen Fertigungstole
ranzen eingesetzt werden ...."

Für diese kleine Recherche habe ich 15 Minuten gebraucht.
Wenn man sich mehr Mühe gibt, wird man noch viel Interessantes über die Komplesität von Fahrzeugbatterien finden.
Das ist wie bei den Verbrennermotoren: Es gibt einfache und komplizierte.
Sag ich ja: Was beim Verbrenner der Motor ist, ist von der Komplexität beim E-Auto die Batterie !

[Greenhorn]

Deswegen ist doch das BMS und der Akku kein vergleichbar komplexes Thema wie ein Verbrennungsmotor.
Da wird ein besseres Bauteil entwickelt.
Schau dir mal von JP auf YouTube die Route95 an. Ich glaube es war Folge 6. Da wird erklärt welchen Aufwand die betreiben und die Ventilsteuerung und Beschichtungen von Bauteilen für eine geringere Reibung zu verbessern. Da kannst Du sehen was komplex ist.

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[Bernd_1967]

Moderation: Schon wieder Vollzitat des Vorpostings entfernt!!!

Nja, finde ein Bauteil zu entwickeln auch nicht gerade einfach. Oder kann das hier jemand? - Ich nicht.

Zu Beginn der Motorenentwicklung waren Motoren auch total simpel.
Heute sind sie auf hohem Niveau.
Die Batterietechnik steht auch erst am Anfang und da wird noch viel, viel mehr kommen.
Da wird ja nicht nur die Chemie, also die Zellen selbst optimiert, sondern auch das drumherum.

Wollte Euch nur für das Thema "Komplexe Batterien" sensibilisieren.
Wir können ja nun einfach warten und schauen, wo die Reise hingeht. Dann sieht man ja, wer Recht hatte.
Ich bin überzeugt, dass das heute nur der Anfang ist und die Elektronik um die Batterie sehr, sehr aufwendig werden wird.

[Greenhorn]

Es ist schon ein Unterschied ob ich eine kleine Platine mit ein paar Bauteilen optimieren, oder eine Maschine mit 50 beweglichen Teilen, die sich mit ein paar Tausend Umdrehungen aneinander reiben, mal bei -15 oder bei +90 Grad.

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[Elektrolurch]

Ich bin überzeugt, dass das heute nur der Anfang ist und die Elektronik um die Batterie sehr, sehr aufwendig werden wird.

So lange nicht jedes Elektron einzeln überwacht wird, hält sich das sicher in handhabbaren Größenordnungen...

Im Ernst, worum geht es hier: Um möglichst lange Lebensdauer bei möglichst guten Leistungswerten. Da muss man nicht das maximal Mögliche anstreben (denn für die letzten paar % steigt die Aufwandskurve immer überproportional an), es reicht ein sinnvolles Verhältnis von Aufwand und Nutzen, mit dem im Alltag die meisten Menschen leben können. Ob der Akku dann im Durchschnitt drei Monate länger hält oder nach 5 Jahren noch 20km mehr oder weniger mit einer Ladung fahrbar sind, dürfte schon mit der nächsten Generation relativ unerheblich sein.

[JuergenII]

Ob der Akku dann im Durchschnitt drei Monate länger hält oder nach 5 Jahren noch 20km mehr oder weniger mit einer Ladung fahrbar sind, dürfte schon mit der nächsten Generation relativ unerheblich sein.

Nicht nur das, die Probleme sehe ich eigentlich nur bei den Miniakkus der jetzigen Fahrzeuge. Da wird in der Tat der Akku dank permanenten laden bzw. entladen ziemlich belastet. Aber ab Akku-Größen eines Bolt oder der Tesla, dürfte das Problem stark abnehmen. Bei Laufleistungen durch entsprechend niedrige Ladezyklen fahren ja heute schon die Tesla Modelle weit über 500.000 km pro Akku. Manche rechnen sogar mit 1 Million km. Das auf 10 bis 15 Jahre hochgerechnet - solange halten die Akkus schon heute - dürfte diese Leistung selbst für Vielfahrer ausreichen, bevor das Modell gewechselt wird.

Klar kann man alles noch komplizierter entwickeln um auch noch die letzten Prozentpunkte aus dem Akku zu holen. Und mit solche Forschung verdient das Frauenhofer ja auch sein Geld. Aber wie Elektrolurch schon schrieb: Es kommt auf die vernünftige Mitte an, mit der 90% der Käufer gut leben können.

Juergen

[AbRiNgOi]

na ja, es wäre ja nicht nur wegen der Haltbarkeit. Es geht bei unseren Batterien um die Sicherheit. Wenn wir im ZOE Forum uns stundenlang aufregen können, dass die 12V Batterie in 3 Jahren kaputt ist, weil sich Sulfid an der Anode ablagert und somit die Lebensdauer verringert ist, wäre eine Lithium Ionen Batterie schon in Flammen aufgeangen, weil das Lithium welches sich an der Anode bildet kleine spitzen hat, die dann durch den Seperator stoßen und FLUSCH! Daher:
.) nicht laden bei niedrigen Temperaturen!
.) Nicht Überladen!
.) Keine zu hohen Temperaturen!
.) Keine Kurzschlüsse!
.) Nicht tief-Entladen!
.) keine Metallgegenstände durch die Zelle treiben!
All das führt zum Brand und muss unter allen Umständen verhindert werden. Lebensdauer ist unwichtig, und nur weil die 12V Batterie nicht abbrennen kann wird diese ohne BMS verkauft. Wie lange würde diese leben wenn es ein BMS hätte? Baut aber keiner, lieber nach 3 Jahren kaputt und austauschen. Würde die aber abbrennen wäre das gleich etwas anderes.

[ammersee-wolf]

Also bitte kläre uns auf, aus welchem Grund du die Batterie als ein so extrem komplexes Bauteil ansiehst. Würde mich ernsthaft interessieren.

Wenn man mich jetzt aktuell fragt, würde ich es für deutlich einfacher halten, eine funktionsfähige Batterie zu bauen, als einen funktionsfähigen Verbrennungsmotor.

@energieingenieur
Du hast recht.
http://de.wikihow.com/Eine-Batterie-selber-bauen

Die Chemie ist das komplizierteste an der Sache. Bis vor ein paar Jahren war das COLA-Rezept geheim.

LG
Frank