V60 D6 Plug In Hybrid: Batteriekapazität Mythen und Wahrheit Teil 2

[Hoberger]

V60 D6 Plug In Hybrid: Batteriekapazität

Mythen und Wahrheit Teil 2

150 kg oder 3 Zentner für 11,2 kWh Kapazität brutto und 8 kWh netto..., aha! Ist das viel, gut, ausreichend? Wo bleiben die 3,2 kWh?

Mythos ist, dass man fossile Kraftstoffe, also chemische Energie, bei vergleichbarer Leistung -heute und bis auf weiteres - durch Akkus ersetzen kann:

1kg Diesel (knapp 1,2 Liter) tragen diese 11,2 kWh des PIH Blocks als Brennwert bereits in sich. 1:150! Von daher wird klar, warum wir auf E-Autos warten müssen. Aber: die elektrische Kapazität für die Reichweite darf man mit drei multiplizieren, da beim Stromer fast alles in Bewegung umgewandelt wird, während der Verbrenner nur 1/3 in Vortrieb umsetzt.

1kg Diesel = 50 kg Li-Batterie für etwa die gleiche Reichweite, aber eben auch nicht 1:150.

Wahr ist leider, dass die Batteriekapazität=Energiegehalt im Vergleich zu fossilen Energieträgern erstaunlich klein ist.

Sie kann viele Jahre zu einem Großteil erhalten werden, wenn man pfleglich damit umgeht und etwas "schummelt":

Die 3,2 kWh sind u.a. für den Eigenverbrauch. D.h. Lebensverlängerung durch Klimatisierung der Batterie (die mag weder Frost noch Hitze), Ladehubbegrenzung und vermutlich ein Teil zum Ausgleich von Kapazitätsverlusten. Es wird also wie im Prius nie die ganze Kapazität genutzt und so auch der stetig kleiner werdende "Stromtank" für einige Zeit "geschönt".

Das bringt Jahre mit scheinbar gleicher Kapazität.

Aber wer erinnert sich noch an den Aufschrei, als Apple seine Akkus nur noch fest verbaute. Die haben natürlich keine echte Klimatisierung, jedoch ein intelligentes Lademanagement und halten heute bei sorgsamen Umgang schon länger, als die Geräte technisch genutzt werden. Volvo verspricht so mit geringem Risiko 10 Jahre. 10 Jahre bis zu einem Kapazitätserhalt von 60, 70 oder 80%(?), natürlich von dem, was wir in der Anzeige sehen. Und das wäre immer noch mehr, als bei allen Prius' dieser Welt.

Würde mich freuen, wenn noch Links ergänzt werden, die das System Li-Batterie aus Speicherzellen, Kühlung, Heizung, Wärmedämmung und Management belegen oder Fakten liefern

[Ti-Driver]

Danke für den ausführlichen Bericht. Wir, die Ersten Hybrid Eigner werden wahrscheinlich in 2 oder 3 Jahren je nach Laufleistung über positive oder negative Erfahrungen berichten können. Ich betrachte mich als eines der " Versuchskaninchen " ( sehe ich positiv ) von Volvo was den alltäglichen Einsatz, nicht Testbetrieb , des Fahrzeuges angeht.

[Hoberger]

An der vordersten technischen Front zu stehen, birgt immer ein Restrisiko. Richtig.

Das Batteriethema ist da überschaubar, zumal im Falle des Falles ja nie die ganze Batterie für 15.000 €(letztendlich ein Technikpaket aus Kleincomputer, Kühlung, Heizung, Dämmung), sondern ggf. einzelne Zellen ausgetauscht werden müssen. Hält die nur 2.000 Vollzyklen (was wenig wäre, wahrscheinlich sind 5.000 Zyklen bis zu einer definierten Restkapazität) wären das schon rein rechnerisch mindestens 100.000 km Stromfahrt mal X plus mehrere 100.000 km Dieselfahrt dazu. Da sind andere Komponenten vermutlich eher gar, als die Batterie. Und wie gesagt: Auch mit 5% Batterierestleistung wäre alles zu rekupertieren, was zu rekupertieren geht und man ist im Jahr 2025 immer noch auf dem Niveau eines nagelneuen Prius!

Spannend ist die Frage, wenn Einzelne das Konzept quälen, z.B. nach einigen Kilometern stromern per Kick down den Diesel aus dem Winterschlaf zu reißen.

Sollte man bislang nicht mit einem kalten Motor tun und in Zukunft auch nicht, kann aber in der Tat leichter passieren, als "aus Versehen" mit Vollgas vom Hof zu fahren.

Da aber auch viele Kaltstarts vermieden werden, weil Kurzstrecken nur gestromert wird, die nockenwellenschädigenden Start-Stop-Orgien unterbleiben und doch einige mit dem Motor mitfühlen werden, sehe ich die Sorgen einiger im Forum nicht.

Außerdem erspart man sich den Anblick auf die 15-20 l Momentanverbrauchsanzeige auf dem ersten Kilometer im Winter. Hier schlägt die Stromerstunde, um dann auf Strecke an den bewährten Diesel zu übergeben.

Es geht hier vermutlich nicht ganz ohne Mitdenken und Studium der Technik. Nach Fahrt im PIH kommt einem alles normale unabhängig vom Spieltrieb und Fahrspaß so ziemlich überholt vor. Genauso, wie ich mich gerne vor die Steuerung meiner Solar-WP-Gasbrennwert-1600l Speicher - Hybridheizung setze und wie ein Kind an der Modellbahn erfreue und die Energieströme hin und her lenke. (Hin und wieder mit der Ehefrau sprechen sollte man dabei nicht vergessen....)

Jedenfalls wird mir immer klarer, dass der Plug In auch mit Diesel zurzeit die sinnvollste Brückentechnik darstellt. Dazu eine richtige Automatik und ein sparsamer Antrieb für die Langstrecke, wo die Hybriden von Lexus (RX 450h) mit 15l Super so richtig durstig werden, dass die nie eine Alternative für mich waren.

Für 90% meiner Fahrten reichen die 50 km aus, die Batterie ist da eher an der Obergrenze des Sinnvollen, man kann zudem überschüssige Bewegungsenergie voll nutzen, anstatt in Wärme zu verbraten. Auch das Opel Ampera Prinzip, mit dem Verbrenner nur Strom zu erzeugen anstatt direkt damit zu fahren ist energetisch noch Nonsens, wie die Versuche einiger im "Save" Modus zeigen, wenn dieser erst nach Unterschreiten der 20 km aktiviert wurde.

[Ti-Driver]

Die Kaltstartfrage des Verbrenners mit teilweise nur sekundenlangen Laufzyklen macht mir mehr Sorgen als die Batterie. Daher vermeide ich grundsätzlich jeden überflüssigen Kaltstart was man durch Änderung seiner Fahrgewohnheiten positiv beeinflussen kann. Leider lässt sich bei Volvo keiner zur Kaltstartfrage und dem damit verbundenen Motorverschleiß aus. Das diese Frage offensichtlich ein Problem darstellt hat Audi bei der Vorstellung des A3 e-tron erstmals öffentlich bekannt gegeben. Die Audi Techniker wollen hier mit speziellen Material Beschichtungen sowie speziellen Ölen den Verschleiß mindern. Mir persönlich als Techniker mit Motorenverstand tut es in der Seele weh den kalten Diesel immer für Sekunden aus dem Schlaf zu wecken. Mein Rat an alle V60 Hybrid Fahrer, ändert eure gewohnte Fahrweise so das der Diesel nach Möglichkeit nur dann aktiviert wird wenn längere Fahrstrecken anliegen. Dies kann man durch den Save Modus oder Nutzung der Schaltgasse im AG jederzeit beeinflussen.

Eine Frage ergibt sich für mich als nicht Batteriefachmann bei den Ladezyklen. Jeden Morgen ist mein Akku durch die Nachtladung voll. Dabei handelt es sich jeweils um eine Voll-oder Nachladung. Nach jeder Dienstfahrt, auch wenn noch 30 Km Wegreserve angezeigt werden, hängt der Akku wieder am Solarkreis. Manchmal eine Stunde oder auch mehr. Sind die Nachladung des nicht leeren Akkus auch als Ladezyklen zu rechnen?. Durch mein Ladeverhalten komme ich nämlich dann schon mal auf bis zu drei oder vier Nachladungen pro Tag um immer bei Fahrtantritt einen möglichst vollen Akku zu haben.

[Hoberger]

Zitat:

Original geschrieben von Ti-Driver

 

Eine Frage ergibt sich für mich als nicht Batteriefachmann bei den Ladezyklen. Jeden Morgen ist mein Akku durch die Nachtladung voll. Dabei handelt es sich jeweils um eine Voll-oder Nachladung. Nach jeder Dienstfahrt, auch wenn noch 30 Km Wegreserve angezeigt werden, hängt der Akku wieder am Solarkreis. Manchmal eine Stunde oder auch mehr. Sind die Nachladung des nicht leeren Akkus auch als Ladezyklen zu rechnen?. Durch mein Ladeverhalten komme ich nämlich dann schon mal auf bis zu drei oder vier Nachladungen pro Tag um immer bei Fahrtantritt einen möglichst vollen Akku zu haben.

Eine gute Frage, aber ich glaube Du machst es genau richtig. Geringer Ladehub (also runter bis 20% und rauf bis 90% Kapazität) ist ohnehin bewährte Grundregel zur Verlängerung der Lebensdauer. Vereinzelt will man unter bestimmten Bedingungen jedoch auch bei Li-Batterien einen Memoryeffekt festgestellt haben, wie man ihn vom Ni-C her kannte. Dies widerspricht klar meiner Alltagserfahrung im Li-Rasenrobbi und Gartengeräten und Werkzeugen, die ich nachträglich von Ni-C auf Li umgestellt habe.

Eine von mir persönlich für sinnvoll erachtete Reduzierung des Ladestromes - z.B. bei der Nachtladung ohne Zeitdruck - dürfte auch förderlich sein, da die Komponenten nicht so warm werden. Volvo gibt dazu keine Empfehlung, vermutlich weil das Lademanagement und die Kühlung dann regelnd eingreifen.

Der von mir im Vergleich herangezogene Hersteller Apple hat sich hier sehr klar formuliert:

"Ein Ladezyklus bedeutet, dass die gesamte Batterieleistung aufgebraucht wird. Dies muss aber nicht unbedingt in einem einzigen Ladevorgang geschehen. So kannst du zum Beispiel deinen iPod an einem Tag einige Stunden verwenden, dabei ca. die Hälfte der Kapazität verbrauchen und ihn dann wieder voll aufladen. Wenn du am nächsten Tag noch einmal genauso vorgehst, entspricht dies insgesamt nur einem und nicht zwei Ladezyklen. Es kann also auch einige Tage dauern, bis ein Ladezyklus vollständig abgeschlossen ist."

Schönes Bild dazu gibt es unter: https://www.apple.com/de/batteries/

[Ti-Driver]

Danke für die ausführliche Info. Hier am Büro lade ich aus dem Solarkreis mit 13 Kwh zu Hause am Stromnetz über Nacht mit 6 Kwh. Eine Volladung des leeren Akkus dauert mit 13 Kwh etwa 3,5 bis 4 Stunden und mit 6 Kwh etwa 7bis 8 Stunden. Am Büro sind die Ladezeiten mit 6 oder 8 Kwh zu kurz um entsprechende Reichweiten in akzeptablen Zeiträumen zu erreichen. Ausserdem lade ich aus dem Solarkreis am Büro mit 18 Cent und an der häuslichen Station mit 25 Cent. Hört sich zwar kleinlich an aber hier denke ich auch an die Umwelt ( Solarstrom ). Daher versuche ich die häusliche Ladastation immer mit einem möglichst vollen Akku zu erreichen.

Zu dem Memory-Effekt fand ich einen interessanten Artikel in Zeit Online. Quelle Golem.de von Jens Ihlenfeld . Hänge den Artikel mal dran. Für Batterieexperten vieleicht von Interesse.

[Faltenbalg46591]

Die Kaltstartfrage des Verbrenners mit teilweise nur sekundenlangen Laufzyklen macht mir mehr Sorgen als die Batterie. Daher vermeide ich grundsätzlich jeden überflüssigen Kaltstart was man durch Änderung seiner Fahrgewohnheiten positiv beeinflussen kann. Leider lässt sich bei Volvo keiner zur Kaltstartfrage und dem damit verbundenen Motorverschleiß aus.

Ihr Glücklichen mit 10 KW Li-Ion Batterie - und 50 km oder mehr Batterielaufleistung.

Andere Konzepte - ich rede vom Peugeot 3008Hybrid Diesel - haben 2 KW NiMetHyd Akkus, da kommt der Diesel quasi immer kalt dazu. Peugeot sagt zum Spritsparen: beim beschleunigen etwas mehr Gas geben, damit der Diesel diese Arbeit übernimmt, dann bei gleichmäßiger Geschwindigkeit in den Elektro Modus - das spart Sprit. Wenn ich das andersherum mache , beschleunigen mit E-Antrieb ist der 2 KW Akku schnell leer und der Diesel kommt bei gleichmäßiger Geschwindigkeit. Der Diesel kommt aber bei länger Fahrt immer da die 2KW jedesmal zu früh zuende gehen.

Das sekundenlange betreiben des 2,0 l Diesels, des kalten Rußpartikelfilters, des Kats, etc... haben die aber bei Peugeot im Griff, die geben bei Bedarf ein Dieseladditiv (Eolys) dazu.

Gruß

[midue]

Der Ladestrom aus der Steckdose sollte die Batterie nicht wirklich quälen. Selbst bei 13A sind das ca. 3000W, also nur ca. 1/3 der Kapazität der Batterie. Oder anders ausgedrückt "0,3C". Selbst 1C können moderne Batterien ohne Probleme beim Laden. Echte Schnellladung (3phasig mit nem dicken Ladegerät oder direkt Gleichstrom (Chademo, Combo)) belastet die Batterie messbar und führt auf Dauer zu einer schnelleren Alterung.

[Ti-Driver]

Zitat:

Original geschrieben von rainer13

Die Kaltstartfrage des Verbrenners mit teilweise nur sekundenlangen Laufzyklen macht mir mehr Sorgen als die Batterie. Daher vermeide ich grundsätzlich jeden überflüssigen Kaltstart was man durch Änderung seiner Fahrgewohnheiten positiv beeinflussen kann. Leider lässt sich bei Volvo keiner zur Kaltstartfrage und dem damit verbundenen Motorverschleiß aus.

Ihr Glücklichen mit 10 KW Li-Ion Batterie - und 50 km oder mehr Batterielaufleistung.

Andere Konzepte - ich rede vom Peugeot 3008Hybrid Diesel - haben 2 KW NiMetHyd Akkus, da kommt der Diesel quasi immer kalt dazu. Peugeot sagt zum Spritsparen: beim beschleunigen etwas mehr Gas geben, damit der Diesel diese Arbeit übernimmt, dann bei gleichmäßiger Geschwindigkeit in den Elektro Modus - das spart Sprit. Wenn ich das andersherum mache , beschleunigen mit E-Antrieb ist der 2 KW Akku schnell leer und der Diesel kommt bei gleichmäßiger Geschwindigkeit. Der Diesel kommt aber bei länger Fahrt immer da die 2KW jedesmal zu früh zuende gehen.

Das sekundenlange betreiben des 2,0 l Diesels, des kalten Rußpartikelfilters, des Kats, etc... haben die aber bei Peugeot im Griff, die geben bei Bedarf ein Dieseladditiv (Eolys) dazu.

Gruß

Wenn man damit die Probleme bei Kat und Partikelfilter in den Griff kriegt, ok. Auf den Kaltstart Verschleiß hat ein Diesel Additiv jedoch keinen Einfluss. Auf Grund der "riesigen " Batterie Kapazität dürfte jedoch im Alltagsbetrieb der Diesel ständig laufen so dass hier kaum oder keine ständigen Kaltstarts anliegen. Trift auch für die Mild-Hybriden anderer Hersteller zu.

[Faltenbalg24661]

Hallo V60 D6 Freunde, der V60 D6 scheint der einzige Plug In Hybrid zu sein der einigermassen was taugt. Ich bin absoluter Vielfahrer, 70 tkm p.a. und aufwärts und brauche daher zwingend Diesel.

Zuladung wäre O.K. 550kgs

Elektrisch bis 120km/h O.K.

Anhängelast gerade noch O.K. 1800kgs

Mich würden einige technische Daten interessieren:

- Batterie Kapazität in Ah oder kWh

- Batterie Spannung

- Batterie Typ, welcher Art von LiIon Technologie, da es mehere gibt, gefährlichere und und etwas ungefährlichere

- was kostet ein Ersatz (Zweit) Akku: Vermutung unbezahlbar, würde es aber ein wenig genauer Wissen, kann aber auch beim Volvo Händler fragen

- Diesel Motor:

ist dieser Kettengetrieben (Ventilsteuerung) oder wartungs-/kostenintensive Gummi(zahn-)riemen Technologie.

-Getriebe Hersteller Typ: Ist es das ZF6HP der Zahnradfrabrick Friedrichshaven oder irgentwelches amerikanisches/chinesisches Gelumpe ?

Mein Anwendungsfall: Fahrt zur Arbeit: ca. 150km einfach.

Ziel ist es eine Zweitbatterie (Gabelstabler) 500kg mitzunehemen und während der Fahrt zu Laden, möglichst direkt oder aber auch über Plugin.

Bitte verschonen Sie mich mit Hinweisen: Das geht nicht oder die Garatie erlischt oder das ist Unsinn

1. Das geht sehr wohl, ich weis genau was ich tue (bin Dipl.-Ing. f. Elektrotechnik)

2. Auf die Garantie pfeife ich, ich will 300km Reichweite und eine Wechselbatterie (z.B. Gabelstabler)

3. Das Gewicht spielt keine Rolle, da ich ausschlieslich Autobahn fahre und genau einmal Beschleinigen muss und einmal wieder abbremsen muss. Ausserdem wird die kinnetische Energie sowieso zum Teil rekuperiert.

[Faltenbalg24661]

Zitat:

Sind die Nachladung des nicht leeren Akkus auch als Ladezyklen zu rechnen?. Durch mein Ladeverhalten komme ich nämlich dann schon mal auf bis zu drei oder vier Nachladungen pro Tag um immer bei Fahrtantritt einen möglichst vollen Akku zu haben.

Pauschal kann man sagen, dass auch Teilladungen zu den Zyklen zählen, das haben mir mehrere LiIon Batteriehersteller bestätigt. D.h. Lade ich die Batterie wieder um 25% auf habe ich auch einen 1/4 Zyklus abzuhaken.

Allerdings spielt die Technolgie auch noch ein bischen eine Rolle:

- Blei mag nur ganz langsame Entladungen wenn die Batterie ganz voll ist, leer überhaupt nicht (Sulfatierung)

- LiIon (allgemein) mag eher mitterle Entladungen, dagegen weniger ganz voll oder ganz leer

es gibt aber unterschiedliche LiIon Technologien, das ist eine reine Wissenschaft für sich

- NiMetalHydid: weis ich nicht

- Nickel-Eisen Batterie (Edison Batterie) relativ egal, ausser absolute Tiefentladung, Lebensdauer 100 Jahre und mehr bei Verwendung und Wechsel des richtigen Elektrolyts. Diese Batterie wird aufgrund Ihrer Langlebigkeit von der (westlichen) Industrie nicht mehr angeboten, da hier kein Folgegeschäft wegen der zu hohen Lebensdauer zu erwarten ist. Ja, ja das sind alles Ganoven.

Werden aber noch Hergestellt in Russland und China z.B. für U-Boote und dort sollen sie ja möglichst lange halten und sind gar nicht mal so teuer im Vergelich zu LiIon, aber etwas teuerer als Blei.

[XC70D5]

Zitat:

@zaramba schrieb am 6. Dezember 2014 um 11:42:15 Uhr:

- Diesel Motor:

ist dieser Kettengetrieben (Ventilsteuerung) oder wartungs-/kostenintensive Gummi(zahn-)riemen Technologie.

-Getriebe Hersteller Typ: Ist es das ZF6HP der Zahnradfrabrick Friedrichshaven oder irgentwelches amerikanisches/chinesisches Gelumpe ?

Der Motor verfügt über einen wartungsarmen Zahnriemen, der leichter zu wechseln ist, als z.B. die ausleiernden Steuerketten bei BMW.

Das Getriebe ist amerikanisch/japanisches Gelumpe von Aisin AW, dem Hersteller, dem auch Porsche, Audi, BMW, Lexus etc. vertrauen...

 

Zitat:

@zaramba schrieb am 6. Dezember 2014 um 11:42:15 Uhr:

Ziel ist es eine Zweitbatterie (Gabelstabler) 500kg mitzunehemen und während der Fahrt zu Laden, möglichst direkt oder aber auch über Plugin.

Zitat:

@zaramba schrieb am 6. Dezember 2014 um 11:42:15 Uhr:

 

Bitte verschonen Sie mich mit Hinweisen...

...ich weis genau was ich tue (bin Dipl.-Ing. f. Elektrotechnik)

...

[Turboschlumpf51970]

Da wäre zusätzlich zum E-Technik Studium noch ein Nobelpreis nötig. Der 10kwh Akku ist auf der Autobahn nach spätestens 25km leer. Für 300km bräuchte man also noch 11 zusätzliche mit einem Stückgewicht von 200kg und Stückpreis von 13.ooo netto.

[Faltenbalg24661]

Zitat:

@XC70D5 schrieb am 6. Dezember 2014 um 12:59:38 Uhr:

Zitat:

@zaramba schrieb am 6. Dezember 2014 um 11:42:15 Uhr:

- Diesel Motor:

ist dieser Kettengetrieben (Ventilsteuerung) oder wartungs-/kostenintensive Gummi(zahn-)riemen Technologie.

-Getriebe Hersteller Typ: Ist es das ZF6HP der Zahnradfrabrick Friedrichshaven oder irgentwelches amerikanisches/chinesisches Gelumpe ?

Der Motor verfügt über einen wartungsarmen Zahnriemen, der leichter zu wechseln ist, als z.B. die ausleiernden Steuerketten bei BMW.

Das Getriebe ist amerikanisch/japanisches Gelumpe von Aisin AW, dem Hersteller, dem auch Porsche, Audi, BMW, Lexus etc. vertrauen...

 

Viele, vielen Dank für die Info:

- 25km Reichweite auf der Autobahn

- 11 Zusätzliche Akkus für 300km Reichweite

- Das Getriebe ist amerikanisch/japanisches Gelumpe von Aisin AW, dem Hersteller, dem auch Porsche, Audi, BMW, Lexus

- Der Motor verfügt über einen wartungsarmen Zahnriemen, der leichter zu wechseln ist, als z.B. die ausleiernden Steuerketten bei BMW.

Dies hat mir die Entscheidung wesentlich erleichtert: Ich werde meine alten BMW E46 Diesel mit jetzt über 300Tkm, Kette, manuellem Schaltgetrieb und 6,5 L/100km behalten und wahrscheinlich bis auf 1 Mio km fahren. Von dem ersparten Geld, auch bei der Wartung, mache ich dann eine/mehere Weltreisen...

Ein so tolles Automatik getriebe habe ich nach 11Tkm in der USA rundreise aufgearbeitet. In San Francisco an den Hügeln hat es aufgeben. Nun ja schade aber nur ein Mietwagen...

Ich wurde wirklich negativ überrascht, ich hätte das nicht gedacht.

...

[XC70D5]

Zitat:

@zaramba schrieb am 6. Dezember 2014 um 14:54:11 Uhr:

Ich werde meine alten BMW E46 Diesel mit jetzt über 300Tkm, Kette, manuellem Schaltgetrieb und 6,5 L/100km behalten und wahrscheinlich bis auf 1 Mio km fahren

Beim E46 durchaus möglich, die neueren Modelle kranken leider immer öfter an den Steuerketten.