Ladewirkungsgrad

Volkswagens erstes Blue-e-Motion Elektroauto auf Basis des up!

Ladewirkungsgrad

Beitragvon E-lmo » Mo 31. Jul 2017, 14:34

Ich habe vor ein paar Monaten eine simple EVSE-WB angeschafft. Hier kann ich den Strom ab 6A in 1A-Schritten einstellen und die geladene Energie an einem Hutschienenzähler davor direkt ablesen.
Da kam mir die Idee den Ladewirkungsgrad abhängig vom Ladestrom zumindest tendenziell zu bestimmen. Dazu kommt, dass meine Zuleitung zur Wallbox recht lang ist und daher ein geringerer Ladestrom weniger Verlusste in der Zuleitung verursachen würde. Daher möchte ich für mich herausfinden, wie stark der Ladewirkungsgrad des Fahrzeugs durch die Verringerung des Ladestroms wirklich sinkt.
Ich habe von den letzten Ladungen schon einige Werte zusammentragen können.
Ich bestimme den Ladezustand bei Beginn des Ladevorgangs und lade mithilfe der unteren Ladegrenze auf einen festen Wert zwischen 70 und 100% , sodass sich ein Ladehub von 25-40% ergibt. Dann teile ich den Ladehub in % durch die geladenen kWh und erhalte einen Wert, der mit dem Wirkungsgrad korelliert.
Allerdings habe ich schon vorher gemerkt, dass die Ladeanzeige nicht komplett linear mit den gefahrenen Kilometern sinkt, daher habe ich mir das Ladefenster der oberen 50% für meine Testst ausgesucht.
Auch ist der erhaltene Wert abhängig von der Akkukapazität, die das BMS für die Darstellung der Ladeanzeige annimmt.
Bisher habe ich Werte von 5,3 -6,6%/kWh zusammentragen können.
Vielleicht hat jemand von Euch einen paar gute Verbesserungsvorschläge wie ich die Testbedingungen noch etwas präzieser gestalten kann!
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Beitragvon AndiH » Di 1. Aug 2017, 14:14

Das verbaute Ladegeräte sollte einen Wirkungsgrad von rund 94% ab etwa 40% der Nennleistung haben. Damit wäre die Tendenz das bis etwa 6A der Ladewirkungsgrad zunimmt oder zumindest nicht schlechter wird, da die Akku Verluste mit der Stromstärke ansteigen. Zu berücksichtigen wären dann allerdings noch der Temperaturverlauf der Akkuverluste, das wird wahrscheinlich deutlich mehr sein als der Unterscheid zwischen 6A und 16A.

Gruß

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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon AndiH » Mi 2. Aug 2017, 07:53

Hab meinen übrigens mal zu diesem Thema "vermessen" indem ich immer die gleiche Strecke bei unterschiedlichen Temperaturen und mit unterschiedlicher Fahrweise gefahren bin und dann den Durchschnittsverbrauch laut BMS mit der Energiemenge bei Volladung verglichen hab. Damit komme ich auf Lade+Entladeverluste zwischen 7%...19%, bei niedrigen Temperaturen und schneller Fahrweise mehr Verluste, bei sparsamer Fahrweise im Sommer deutlich weniger.

Gruß

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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon E-lmo » Mi 2. Aug 2017, 10:13

Ich bin überrascht, dass der Energieverbrauch sogar vom Ladestand bei Abfahrt abhängen soll:
https://www.heise.de/newsticker/meldung ... 81667.html

Hat vielleicht aber auch mit dem Balancieren und der fehlenden Rekuperation zu tun!
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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon AndiH » Mi 2. Aug 2017, 13:57

Der (ohmschen) Verluste steigen quadratisch mit der Stromstärke. Wenn die Akku Spannung nachlässt steigt bei gleicher Leistung der Strom und damit die Verluste.

In der Studie von Heise dürfte allerdings eher das hier das Problem sein :

"Rund die Hälfte der Fahrten war kürzer als fünf Kilometer"

Mit dem großen Diesel gibt das auch ein Verbrauch von >>10 Liter auf 100km.

Gruß

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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon E-lmo » Mi 2. Aug 2017, 22:08

Den Punkt, den ich meinte, war, dass der Verbrauch bei Start mit 80% niedriger als bei 100% war.
https://1.f.ix.de/imgs/18/1/7/3/5/3/3/9 ... 87056.jpeg
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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon Bernd_1967 » Do 3. Aug 2017, 06:09

E-lmo hat geschrieben:
Ich habe vor ein paar Monaten eine simple EVSE-WB angeschafft. Hier kann ich den Strom ab 6A in 1A-Schritten einstellen und die geladene Energie an einem Hutschienenzähler davor direkt ablesen.
Da kam mir die Idee den Ladewirkungsgrad abhängig vom Ladestrom zumindest tendenziell zu bestimmen. Dazu kommt, dass meine Zuleitung zur Wallbox recht lang ist und daher ein geringerer Ladestrom weniger Verlusste in der Zuleitung verursachen würde. Daher möchte ich für mich herausfinden, wie stark der Ladewirkungsgrad des Fahrzeugs durch die Verringerung des Ladestroms wirklich sinkt.
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Hat man beim Laden von 90 auf 100% nicht viel mehr Verluste als von 50 auf 60% ?
Von daher, und wegen Lebensdauer Akku, würde ich den Test nicht mit 100% Entladung machen, sondern nur 90%.
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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon Prignitzer » Do 3. Aug 2017, 07:17

E-lmo hat geschrieben:
Ich bin überrascht, dass der Energieverbrauch sogar vom Ladestand bei Abfahrt abhängen soll:
https://www.heise.de/newsticker/meldung ... 81667.html

Hat vielleicht aber auch mit dem Balancieren und der fehlenden Rekuperation zu tun!

Das kann aber auch damit zu tun haben, dass mit einem vollen Akku sportlicher gefahren wurde. Die in dem Artikel beschriebene Reichweitenangst greift dann eben nicht so sehr.
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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon AndiH » Fr 4. Aug 2017, 09:27

Bernd_1967 hat geschrieben:
Hat man beim Laden von 90 auf 100% nicht viel mehr Verluste als von 50 auf 60% ?
Von daher, und wegen Lebensdauer Akku, würde ich den Test nicht mit 100% Entladung machen, sondern nur 90%.


Das BMS lässt keine Ladung bis zu echten 100% zu, d.h. die Zellen sind immer unter der maximal möglichen Spannung. Bei erreichen der maximal möglichen Spannung müssten sie eine weiter anliegende Überspannung (-> Ladestrom) in Wärme umwandeln, das wären natürlich Verluste. Beim Laden bis zu BMS "voll" wird kurz vor Schluss von konstantem Strom zu konstanter Spannung (an der Zelle mit der höchsten Spannung) umgeschaltet um genau das zu verhindern. Deshalb ist der Effizienz Unterschied ob ich voll oder nur bis 80% lade ziemlich gering.

Gruß

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Re: Ladewirkungsgrad

Beitragvon Bernd_1967 » Fr 4. Aug 2017, 10:06

Natürlich meinte ich, dass 100% Ladezustand sich auf die Nettokapazität bezieht.
Bei AC-Ladung wird die Ladeleistung beim e-Golf (7,4kW) nicht zurückgefahren bis die Batterie voll (netto) ist.
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