Extrem hoher Verbrauch auf Kurzstrecke (Winter)

[VWEV]

Sehr schön. Ich lese was alles nicht sein kann, ohne ein einziges stichhaltiges Gegenargument, oder eine irgendwie geartete technische Erklärung.
Netter Versuch, weitere Erklärungen zu provozieren, während man sich selber bedeckt hält, aber jetzt bist Du erstmal dran.

Vieles hier und in den vorherigen Posts sind Prämissen, Annahmen und Modellerklärungen, die man gerne diskutieren kann, auch ohne dass sie bis ins Detail belegt werden können. Das ist ja eine Diskussionsplattform hier und keine „so isses“-Plattform, oder?

Wie gesagt, führe einfach Deine Gedanken aus, begründe sie fundiert technisch und dann kann man ggf. einsteigen.
Immerhin geben sich hier einige Leute, in Ihrer Freizeit, die Mühe, Erklärungsansätze zu suchen und sind auch bereit diese zu diskutieren.

P.S.: Netter rhetorischer Exkurs, aber inhaltlich leider nicht zielführend.

[Baphomets]

Die Beheizung der Batterie über PTCs und die Selbstbeheizung über den Innenwiderstand sind energetisch äquivalent. Die zusätzliche Beheizung über PTC kann man also wie einen höheren Innenwiderstand bewerten.

Die Energie für den PTC muss ich doch auch (mit erhöhtem) Innenwiderstand aus der Batterie entnehmen und der PTC hat einen Wirkungsgrad ungleich 100 %. Das kann aus meiner Sicht nicht äquivalent sein. Kannst Du das bitte näher erläutern, warum dass trotz der Verluste und bei Wirkungsgraden kleiner 100% neutral sein soll?

Du brauchst doch nur etwas Physik dafür und musst diese richtig einordnen. Das sollte jedes Erstsemester eines Ingenieurstudiengangs begründen können.

Das Problem ist, dass du ständig irgendetwas behauptest und annimmst, dass es gültig ist solange kein Gegenbeweis kommt. Dabei ist das obige schon ein gutes Beispiel, warum es sehr mühsam ist für deine "Theorien" Gegenargumente zu sammeln. Selbst als troyan über zwei Seiten versucht hat dir seine Sichtweise zu erklären, beharrst du weiter auf dein Strohmannargument. Das führt zu nichts.

[VWEV]

Erkläre es mir bitte warum das äquivalent ist, obwohl ich Verluste bei der Entnahme aus der Batterie und im PTC habe. Ich habe es ja offensichtlich nicht verstanden. Mir leuchtet tatsächlich nicht ein, wie etwas kleiner 1 gleich 1 sein soll. Alleine die Verluste im Wärmekreislauf führen zu einem höheren Energiebedarf bei der PTC Heizung, während die Selbsterwärmung sich direkt in den Zellen abspielt, genau da wo die Wärme benötigt wird.
Wir führen doch eine technische Diskussion, oder?
Ich tue doch auch nichts anderes, als Argumente zu suchen und Hintergründe zu erklären. Ja, das ist Mühsam, das kann ich Dir sagen. Vor allen Dingen wenn als Gegenargument ein „kann doch gar nicht sein“ kommt.
Also Butter bei die Fische, bitte ...

P.S.: Und lass doch bitte diese Beleidigungen und Platitüden von wegen Erstsemester, oder hast Du das nötig, andere zu diskretieren, weil Du keine Argumente hast?

[warbird]

20210121_092239.jpg

Hier nochmal ein Beispielfoto von mir heute morgen. ID3 vollgeladen und vorklimatisiert.
Vielleicht hilft es ja, die Akkuheizung zu senken, wenn man erst vor der Abfahrt volllädt und vorklimatisiert, zumindest bei moderaten Temperaturen.

Der Verbrauch ist gut aber die Temperatur ist 9 Grad. Somit war die Akkuheizung wohl eh aus. Aber so ein Verbrauch bei "wärmeren" Temperaturen würde mich sehr zufrieden stellen. Warten wir ab, was nächsten Winter kommt.
Ein paar Vergleiche hier mit der Effizienz oder Ineffizienz von Verbrennern sind tatsächlich sinnlos. Das ist Äpfel mit Birnen verglichen und imo glaube ich löst das nicht das Problem des Verbrauchs und der höheren Stromkosten. Ist alles schön detailliert und teilweise lerne ich vielleicht sogar was. Aber meine Stromrechnung reduziert sich nicht dadurch, dass ich nun weiß wieviel Energie denn in einem Verbrenner eigentlich "verbrannt" wird. Ihr macht euch doch alle nur verrückt indem ihr das fortsetzt. Etwa 100 mal haben wir im Thread hier das Problem erkannt. Es wird nicht gelöst mit unzähligen technischen Diskussionen ob sinnvoll oder nicht und Chemi, Physik, Lyrik und und und….

Wenn VW das hier gelesen hat wissen sie hoffentlich um das Problem und lassen sich auch hoffentlich eine praktikable Lösung einfallen. Das wird aber durch das Chaos hier nicht besser. Die getarnten VWler hier wissen wahrscheinlich selbst nicht mehr, was wir Kunden denn jetzt wollen.

Also alle mal beruhigen und gerne Bilder vom Verbrauch mit Beschreibung der Bedingungen posten. Da haben wir wenigstens was von und das kann man auch vergleichen. Nämlich mit eigenen Fahrten und eigenen Bedingungen.

Ach ja und es geht hier nicht ums Recht haben, dann wäre der Titel des Threads anders!

Und ganz wichtig, ich will hier niemanden provozieren, ich will niemandem unrecht geben und ich will keine falschen Gerüchte in die Welt setzen.

[Baphomets]

Erwärmung durch Innenwiderstand:
Die Erwärmung des Akkus lässt sich als Stromfluss aus einer idealen Stromquelle durch einen Widerstand (Innenwiderstand d. Akkus) in einem geschlossenen System modellieren. Fließt im Modell ein Strom durch diesen, so erwärmt sich das System.

Erwärmung durch PTC-Heizer:
Die Erwärmung des Akkus lässt sich als Stromfluss aus einer nicht idealen Spannungsquelle (entspricht Akkuspannung und Innenwiderstand d. Akkus) durch einen PTC-Widerstand in einem geschlossenen System modellieren. Da beide Widerstände den Akku erwärmen, darf man beide zusammenfassen und man erhält eine ideale Spannungsquelle, die einen Strom durch den Ersatzwiderstand fließen lässt. Fließt im Modell ein Strom, so erwärmt sich das System.

Beide Modelle darf man prinzipiell sogar als äquivalent bezeichnen und beide haben einen Wirkungsgrad von 100%, da es ein geschlossenes System ist, in dem wir nur Wärme erzeugen wollen. Natürlich ist es ein Modell und zeigt nur einen Bruchteil der Realität, aber in dem Kontext hier ist es ausreichend genau. Vernachlässigt wurden bspw. parasitäre Komponenten, die Wärmeabgabe des Akkus an die Umgebung oder Steuergeräte, die den Vorgang steuern. Der Kern dieser Erklärung ist, dass der Innenwiderstand d. Akkus mit dem PTC-Heizer zusammengefasst werden darf, weil beide den Akku erwärmen.

[VWEV]

O.k., danke. Was ist die Aussage? In erster Näherung kann man die weiteren Verluste vernachlässigen? Da könnte ich mich ggf. darauf einigen.

Bleibt die Frage, ob man den Kühlmittelkreislauf mit allen Verlusten einfach so vernachlässigen kann, da dieser eindeutig einen Wirkungsgrad kleiner 1 hat. Wärme wird an die Umgebung abgeben, Steuergeräte müssen versorgt und Pumpen müssen angetrieben werden.
Fühlt sich für mich ein wenig wie Theorie (Du - im idealen Fall) und Praxis (ich - da müssen Pumpen angetrieben werden und der Kühlkreislauf gibt Energie an die Umgebung ab) an.
In der Praxis fahren wir mit dem Auto und nicht mit einem isolierten PTC und Akku. D.h. Verluste aus Wärmekreislauf, Steuergeräten, Pumpen etc. kommen definitiv zum Tragen.
Ob diese signifikant sind, wäre ggf. eine weitere Diskussion wert (die wir aber nicht zwingend führen müssen).

Und war das jetzt so schlimm, dass man sich gegenseitig ernst nimmt und Argumente austauscht? Ich bin da offen, wie Du siehst. Ich teile und diskutiere gerne technische Informationen und ich freue mich ganz besonders, wenn ich hin und wieder etwas dazu lerne.

Ich bin übrigens auch kein Physiker, sondern Fahrzeugtechniker - Theorie und Praxis, da haben wir es wieder .

Wenn man davon ausgeht, dass man die anderen Verluste vernachlässigen kann, wäre also tatsächlich die Aussage, dass es bei einer längeren Strecke egal ist, ob die Akkuheizung an ist, oder nicht. Sie steigert aber die Verfügbarkeit des Systems.
Bleibt ggf. das höhere Reku-Potential. Da gehe ich aber mit, dass es fraglich ist, ob man das in der Praxis wirklich benötigt, oder ob unter allen Umständen eine hinreichende Reku möglich ist.

Das würde uns dann dahin führen, dass es mit und ohne Akkuheizung auf einer längeren Strecke keinerlei Verbrauchsunterschiede gibt. Ich vermute, dass die Akkuheizung in der Praxis ggf. sogar leichte Nachteile hat, durch den schlechteren Wirkungsgrad des Kühlkreislaufs im Gegensatz zur Eigenerwämung, so denn eine ausreichende Eigenerwärmung stattfindet.

Dann bleiben am Ende im Kern die bekannten Themen Verfügbarkeit, Schnellladefähigkeit und ggf. Batterieschonung, als Argumente für die Akkuheizung.

[petzstef]

Die Beheizung der Batterie über PTCs und die Selbstbeheizung über den Innenwiderstand sind energetisch äquivalent. Die zusätzliche Beheizung über PTC kann man also wie einen höheren Innenwiderstand bewerten.

Die Energie für den PTC muss ich doch auch (mit erhöhtem) Innenwiderstand aus der Batterie entnehmen und der PTC hat einen Wirkungsgrad ungleich 100 %. Das kann aus meiner Sicht nicht äquivalent sein. Kannst Du das bitte näher erläutern, warum dass trotz der Verluste und bei Wirkungsgraden kleiner 100% neutral sein soll?

Der Wirkungsgrad spielt hier zunächst keine Rolle, es kommt nur auf das Ergebnis an. In beiden Fällen wird ein Teil der dem Akku entnommenen Energie abgezweigt und führt zur dessen Erwärmung. Diese Wärmeenergie geht an die Umgebung verloren und steht nicht für den Antrieb zur Verfügung.
In einem Fall ist es nur die Verlust-Energie des Innenwiderstandes, im anderen kommt noch die im PTC umgewandelte Energie dazu.
Dass die Wärme zu einer Reduktion des Innenwiderstandes führt (in beiden Fällen), ist auch unerheblich. Maßgebend ist die Energie, die durch die erhöhte Temperatur des Akkus an die Umgebung verloren geht. Sie proportional zur Temperaturdifferenz.
Mit äquivalent meine ich, dass die Wirkung in beiden Fällen dieselbe ist. Daher kann man rechnerisch das eine durch das andere ersetzen.
Wenn jetzt der PTC nicht die Batterie direkt, sondern über einen Kühlkreislauf heizt, geht dort auch noch etwas Wärme verloren; Wärme, die nicht dazu führt, dass der Innenwiderstand sinkt. Das macht die Bilanz mit PTC-Heizung noch etwas schlechter als ohne Heizung. Diese Verluste dürften aber gering sein.

Zusätzliche Energie durch Rekuperation bekommt man bei höherer Batterietemperatur nur soviel wie man über die bei kaltem Akku mögliche Rekuperation hinaus bremst. Das kann bei nervösem Stromfuß etwas ausmachen bis zu gar nichts bei eher gleichmäßiger Fahrweise.

Die Reku ist bei tiefen Temperaturen stark eingeschränkt, da insbesondere die Ladeströme zur Batterieschonung stark begrenzt werden müssen. Daher ist meine Prämisse hier, dass aufgrund mangelnder Rekuperationsfähigkeit mit der Betriebsbremse zugebremst wird.
Das kann man ggf. durch eine entsprechende Fahrweise vermeiden, aber den Aspekt haben wir bisher nicht berücksichtigt, sondern es ging um normale Fahrweise unter normalen Randbedingungen.
Also ja, da gehe ich davon aus, dass durch die eingeschränkte Reku nicht so viel Energie zurück gewonnen werden kann, wie es möglich wäre.
In der Praxis, gerade auf längeren Strecken (es ging um 240 km), werde ich immer wieder Situationen haben, wo das passiert.
Da die Reku einen hohen Anteil an der möglichen Reichweite hat, halte ich das für einen relevanten Punkt.

Der Punkt ist genau, wie viel mehr Energie ohne Akkuheizung mit der mechanischen Bremse vernichtet wird.
Um die genannte 1kWh mehr mechanisch zu bremsen, müsste man schon ganz schön viel kräftig bremsen. Ich schätze, das würde deutlich über normales Fahren hinaus gehen.

[VWEV]

Ja, passt, danke (s.o.), Guter Austausch .

Beim Rekuperieren erreiche ich sehr hohe Schleppleistungen, im Bereich zweistelliger kW. Das kann man sich ja gut im Bordcomputer anschauen. Die Frage ist eher, ob die eingeschränkte Rekuperationsleistung ausreicht, oder ob ich da etwas verschenke. Ich vermute an der Stelle, dass man das bis zu einer gewissen Temperatur auch gut vernachlässigen kann, aber dass es bei sehr tiefen Temperaturen, bei denen dann fast keine Reku mehr möglich ist, ein Thema sein könnte.
Aber hier, wie Du sagst, wahrscheinlich vernachlässigbar.

[petzstef]

Man sieht zwar hohe Schleppleistung, aber nur für wenige Sekunden. Für 1kWh müsste man z.B. 6 Minuten lang mit 10kW bremsen.
Der Wärmeverlust der Batterie ist nicht zu vernachlässigen wenn durch den Innenwiderstand die Temperatur nicht über 9°C gehalten werden kann. Dann müsste die Akkuheizung auf längeren Strecken immer wieder zuheizen.

[VWEV]

... was zu weiteren Verlusten und höheren Verbräuchen führen würde. Wir wissen aber nicht, ab welcher Außentemperatur das zum Tragen kommt.

Zur Reku - 6 Minuten mit 10 kW, oder 1 Minute mit 60 kW (natürlich über die Strecke summiert). Ich hatte mal irgendwo Zahlen gesehen, dass mit Reku bezogen auf die Reichweite einer 100 % Ladung (um die 50 kWh) durchaus zweistellige Einsparungen im kWh Bereich möglich sind, also Größenordnung 20 %. Das wären immerhin 10 kWh bei einem 50 kWh Akku und da findet man ggf. das 1 kWh, das wir suchen.
Ich finde die Unterlage leider nicht mehr. Wenn man sucht ist aber in den Publikationen von einer deutlich höheren Reichweite durch den Einsatz von Rekuperation bei batterieelektrischen Fahrzeugen die Rede.