R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

Alles rund um die Batterie und Reichweite des Renault ZOE
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Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

novalek
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Will man genauere Infos bzgl. Luft-Kühlung wissen, halte ich folgende Veröffentlichung als eine Basis für alle Konstrukte auf dem Sektor. Hier findet man u.a. Angaben zur Luftführung bei aktiver Luft-Erwärmung und die Notwendigkeit eines teil-offenen Luftsystems (Seite 14 ff).
http://publications.lib.chalmers.se/rec ... 200046.pdf
In der PTC-Bauteile-Szene findet man gängige Leistungswerte von 300 bis 500 Watt und unabhängig von 12 bis 400 Volt.
Bisher wurde das PTC als einzige Wärmequelle genannt, die Wärmepumpe hätte auch eine Verbindung zum vorhandenen Wärmetauscher im Luftkreislauf.
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Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

UliZE40
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Die Wärmepumpe hat mit der Batterieheizung nichts zu tun. Dazu müsste sie einen weiteren Heizkreis und Wärmetauscher haben, den sie nicht hat. Ausserdem müsste sie dann auch laufen, was sie nicht tut.

PTCs gibt es in unterschiedlichen Leistungsklassen. Oftmals werden mehrere Elemente mit unterschiedlichen Leistungen in einem gemeinsamen Rahmen kombiniert um die Leistung in mehreren Stufen zu regeln. So kann man z. B. bei einem Doppelelement mit 500 und 1000W drei Leistungsstufen schalten: 0, 500, 1000 und 1500W. Man braucht nur die einzelnen Elemente aus oder anzuschalten. Beim den hiesigen ZOE wird dies definitiv für die Innenraumheizung so gemacht. Die Leistungsrelais hört man auch eigentlich ganz gut wenn sie insbesondere zum Anheizen des Innenraums bei niedrigen Temperaturen zu Fahrtbeginn die Heizleistung hochschrauben (Klacken aus der Mittelkonsole). Das sieht man auch schön auf dem CAN-Bus. Laut Renault-Doku sind dabei angeblich bis zu 10 Stufen möglich. Mehr als Level 5 hab ich aber bislang noch nicht sehen können. Aber es war wohl bei mir auch einfach nicht kalt genug.
Ansonsten ist auch eine Regelung mit einer niederfrequenten PWM möglich. Allerdings führt das ggf. durch die vergleichweise hohen zu schaltenden Ströme (bei 14V) schnell zu weiteren Herausforderungen für die notwendige Leistungselektronik und die Störimmunität der restlichen Elektronik. Der DCDC-Wandler (und andere Elektronik) würde sich wahrscheinlich bedanken wenn man da 2kW mit 10 Hz an und ausschaltet...
Aber es scheint zumindest auch nordische ZOEs gegeben zu haben, die die Innenraumheizung via 400V-PTC realisiert haben. Da kommt dann tatsächlich eine PWM-Regelung zum Einsatz, da die Ströme dabei wesentlich geringer sind und das 400V-Netz auch nicht so leicht zu Schwingungen neigt. Ausserdem wäre 400V-Relaistechnik mit mehrfachen Zuleitungen dann wieder aufwändiger vom Schutz- bzw. Isolierungsbedarf. Zusätzlich haben diese ZOEs auch schon immer eine 14V-Batterieheizung gehabt.
Ich vermute nun dass Renault bei den x90-Modellen genau diese Batterieheizung einfach immer verbaut. Ist ja kaum Mehraufwand. Alles notwendige war vorhanden. Auf das vermutlich teurere und leistungsfähigere 400V-PTC für den Innenraum hat man wahrscheinlich verzichtet weil die die Heizleistung für die hiesigen Verhältnisse ausreichend ist und die Wärmepumpe immer noch Leistung besteuert. Im hohen Norden könnte es hingegen so kalt werden dass das PTC ganz alleine heizen muss weil die Wärmepumpe einfach nichts mehr bringt. Da könnten dann von der Fahrzeugauslegung durchaus bis zu 5 kW verbraten werden.

Ich vermute, dass das Batterieheizungs-PTC aus nur einem Element besteht. Leistungsmäßig können da auf Grund unserer Messungen höchstens 1800 W oder eben weniger verbaut sein. Das will ich bei Gelegenheit (passende Temperaturen, Zeit und Hardware) mal versuchen auf dem CAN-Bus mit einem Langzeit-Log genauer einzugrenzen. Nach meiner Theorie müsste man auf der Auslastung des DCDC-Wandlers entweder die gleichen Peaks sehen wie auf dem Stromzähler oder eine gleichmäßige Dauerbelastung im Bereich 300-400 Watt. Ersteres halte ich für momentan noch für wahrscheinlicher, da mir eine Dauerbelastung vermutlich schon längst bei meinen bisherigen Analyseversuchen mit kurzen Stichproben nach dem Anstecken aufgefallen wäre. Auch der Nachweis der Batterieheizung an sich hat ja genau aus diesem Grund so lange gedauert weil keine präzisen Langzeitmessungen verfügbar waren.

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

novalek
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UliZE40 hat geschrieben: einen weiteren Heizkreis und Wärmetauscher haben, den sie nicht hat. Ausserdem müsste sie dann auch laufen, was sie nicht tut.
Den Kreislauf gibt's doch evtl., denn ein Wärmetauscher ist hinten vorhanden, eine Frage der Ventil-Schaltungen und des Effektes, weil langer Leitungsweg.
UliZE40 hat geschrieben: dass Renault bei den x90-Modellen genau diese Batterieheizung einfach immer verbaut. Ist ja kaum Mehraufwand...
Ich vermute, dass das Batterieheizungs-PTC aus nur einem Element besteht...
Auch der Nachweis der Batterieheizung an sich hat ja genau aus diesem Grund so lange gedauert weil keine präzisen Langzeitmessungen verfügbar waren.
Das es nur ein eingeschobenes PTC-Element gibt, zeigen auch diverse Explosionsbilder.
Zur Akku-Heizleistung nochmal - wie schon wiederholt - also wirklich mehrfach validiert, nur R-Link schaltet die Akku.Heizung bei zeitlicher Programmierung an - andere Aktivierungsmethoden außen vor...Die reale Leistung des PTC ist mir unbekannt, weil mein Meßort ja nur das Ladekabel ist, wobei die Spekulation von Uli stimmig wäre.
Dateianhänge
R-link-Prog.PNG
R-Link-ProgrammZeit Mittwoch 8:20 Uhr - Abend-Nacht-Temp 0°C
R-link-Prog.PNG (5.49 KiB) 698 mal betrachtet
ptc.PNG
PTC-Einschub
ptc.PNG (12.46 KiB) 732 mal betrachtet
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Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

UliZE40
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Nein, vergiss das mit der Wärmepumpe einfach.

Klar ist da nur ein PTC-Träger drin.
Wie viele separate Elemente da drauf sitzen kann man anhand der Zeichnungen aber nicht sehen.
Dazu müssten man schon eher sehen welche und wieviele Kabel da ran gehen.
Zuletzt geändert von UliZE40 am Mi 10. Jan 2018, 07:46, insgesamt 1-mal geändert.

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

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novalek hat geschrieben: Den Kreislauf gibt's doch evtl., denn ein Wärmetauscher ist hinten vorhanden, eine Frage der Ventil-Schaltungen und des Effektes, weil langer Leitungsweg.
Nützt aber nichts. Um damit heizen zu können bräuchte es da hinten zusätzlich einen Kondensator (und nicht nur ein Verdampfer wie aktuell) + 2 zusätzlich entsprechende Leitungen samt der Ventilerei.
ca. 1998-2006 Twike 311, Seit Februar 2017 Zoe R90

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

novalek
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UliZE40 hat geschrieben:...
Mag sein.
Wäre schließlich noch die Hoffnung auf ein PCM (Latentwärmespeicher), der natürlich Gewicht kostete.

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

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Ja, und ein kleiner Kernreaktor...

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

novalek
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UliZE40 hat geschrieben:Ja, und ein kleiner Kernreaktor...
Die Athener-Eule hab's ja als Leitsätze im Report geschrieben:
"battery should be kept close to operation temperature range as much as possible"
Heißes Wetter: "increase battery initial temperature in advance -> pre-cooling"
Kaltes Wetter: " Active pre-conditioning...battery will be heated -> pre-heating, makes use of electricity from power
grid instead of consuming battery capacity"
Das sagt eigentlich alles das, was ich vom BEV dringlich erwarte. Dahingehend im TESLA-Betriebshandbuch zu lesen (sinngem.): steht das Auto, möglichst an ein Ladekabel anschließen.
Und dies wiederum fordert von den Herstellern eindringlich eine kontaktloses Erhaltungssystem, nicht Schnelladesystem.

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

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Wir sind hier aber nicht beim Wünsch-dir-was oder bei der Tesla-Handbuch-Vorlesestunde sondern hier versuchen ein paar Leute herauszufinden wie die Batterieheizung beim ZOE R90/Q90 im Detail und unter welchen Bedingungen funktioniert.

Re: R90/Q90 DETAILS zu HEIZUNG und KÜHLUNG der BATTERIE

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Macht doch für die Überlegungen zum theoretisch besten Heizsystem einen eigenen Thread.
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