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Einfluss Akkustand auf die max. Leistung
Gibt es beim ID.3 Pro (204 PS/58 kWh) eine konkrete Abhängigkeit vom Ladestand des Akkus auf die Leistung. Ich bin mir da nicht ganz sicher. Manchmal denke ich, er hat bei 20% SoC etwas weniger Leistung, manchmal nicht. Es kommt evtl. auch auf die Kälte an. Gibt es Messungen oder klare Aussagen? Ich denke, mit 204 PS kommt der 58er Akku nur selten an seine Grenzen. Der 77er hat vermutlich auch unter 20% immer volle 204 PS, oder? Von welchen Parametern ist die Maximalleistung konkret abhängig?
j.
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14 Antworten
Gibt es! Das siehst Du an dem blauen Balken im KI...
Abhängigkeiten: SoC, Akkutemperatur....
Theoretisch muss es eine Abhängigkeit geben, denn die Spannung sinkt mit dem Ladestand ab. Und von der verfügbaren Spannung hängt die maximal abrufbare Leistung ab. Im Antriebsstrang gibt es ja keine Aufwärtswandler. Man kann das Ganze natürlich kaschieren, indem man die maximale Leistung von vornherein begrenzt, sodass sie bis zum Entladepunkt etwa gleich bleibt.
Zitat:
@CruiserX schrieb am 8. Mai 2021 um 10:47:07 Uhr:
Man kann das Ganze natürlich kaschieren, indem man die maximale Leistung von vornherein begrenzt, sodass sie bis zum Entladepunkt etwa gleich bleibt.
Das macht VW garantiert, denn sonst müsste der ID.3 bei 100% SoC viel mehr als 200 PS haben.
Ich denke auch, der Akku ist normalerweise nicht immer an seiner Leistungsgrenze. Der 77er hat nur ca. 30% mehr kWh, aber fast 50% mehr Leistung im GTX. Die Leistungsfähigkeit des Akkus müsste im 58er also die 204 PS durchaus überschreiten.
Das mit dem blauen Balken verstehe ich noch nicht ganz. Den habe ich bisher nicht so genau beobachtet, muss ich mal drauf achten.
j.
Der GTX hat 2 Motoren! Bitte nix durcheinander bringen...
Zitat:
@einszufuenf schrieb am 8. Mai 2021 um 12:17:01 Uhr:
Der GTX hat 2 Motoren! Bitte nix durcheinander bringen...
Das ändert ja nichts am Akku.
j.
Zitat:
@CruiserX schrieb am 8. Mai 2021 um 10:47:07 Uhr:
Theoretisch muss es eine Abhängigkeit geben, denn die Spannung sinkt mit dem Ladestand ab. Und von der verfügbaren Spannung hängt die maximal abrufbare Leistung ab. Im Antriebsstrang gibt es ja keine Aufwärtswandler.
Die Batteriespannung versorgt den Antrieb (hier ein Synchronmotor) nicht direkt, sondern per modulierbaren DC/AC-Wandler (Drehfelderzeugung).
Die Sekundärpannung ist (neben der Frequenz) dabei auch in der Amplitude geregelt und ist nicht direkt von der momentanen Batteriespannung abhängig (Leistungsmodulation).
Der momentane Ladezustand (ladezustands- und lastabhängiger Innenwiderstand, nicht die lastabhängige Batteriespannung) und die Batterietemperatur bestimmen hauptsächlich die gewollt gestzten Grenzen (Kennfeld) der Leistungsmodulation.
Mit zunehmender Entladung steigt auch kontinuierlich der Innenwiderstand, welches unter Last die Batteriespannung zunehmend einsinken lässt. Dafür wird dann durch die sekundäre Leistungsmodulation mehr Strom entnommen um die Amplitude der Sekundärspannung konstant zu halten (was dann auch zu mehr Eigenerwärmung des Batteriemoduls führt).
Wie gesagt, die entnehmbare Leistung ist durch die Leistungsmodulation über einen großen Ladzustandsbereich konstant und wird im hauptsächlich über die oben genannten Regelgrößen per hinterlegtem Kennfeld gesteuert bzw. gestuft reduziert.
Zitat:
@FarmerG schrieb am 8. Mai 2021 um 13:19:58 Uhr:
Wie gesagt, die entnehmbare Leistung ist durch die Leistungsmodulation über einen großen Ladzustandsbereich konstant
Der pro Zelle entnehmbare Strom ist konstant. Und nachdem die Spannung mit sinkendem SoC ebenfalls sinkt, muss auch zwangsläufig die entnehmbare Leistung sinken.
Diese Leistungsmodulation kann auch nicht zaubern. Die kann nur verfügbare Mehrleistung bei hohem SoC ignorieren, um so den Eindruck zu erwecken, dass die Leistung über einen weiten Bereich konstant ist.
Zitat:
@MartinBru schrieb am 8. Mai 2021 um 14:13:13 Uhr:
Zitat:
@FarmerG schrieb am 8. Mai 2021 um 13:19:58 Uhr:
Wie gesagt, die entnehmbare Leistung ist durch die Leistungsmodulation über einen großen Ladzustandsbereich konstant
Der pro Zelle entnehmbare Strom ist konstant.
Nein, die Zellenspannung ohne Berücksichtigung des dynamischen Innenwiderstandes ist quasi konstant.
Der Strom ergibt sich aus dem variablen Lastwiderstand (Elektromotor, Last, Leistungswunsch per Leistungsmodulation unter Berücksichtigung der vorher genannten begrenzenden Einflussgrößen) und wird durch den hierzu in Reihe liegenden dynamischen Innenwiderstand der Akkuzellen begrenzt.
Die maximale Leistungsabgabe einer Batterie ergäbe sich im Falle eines Kurzschlusses (und das auch nur sehr kurz ;) ).
Die Leistungsabgabe aus der Batterie im Anwendungsfall ist immer (geregelt) mehr oder weniger stark begrenzt (beim ID3 eben temporär max. 150kW).
Zitat:
@FarmerG schrieb am 8. Mai 2021 um 15:09:00 Uhr:
Der Strom ergibt sich aus dem variablen Lastwiderstand (Elektromotor, Last, Leistungswunsch per Leistungsmodulation unter Berücksichtigung der vorher genannten begrenzenden Einflussgrößen) und wird durch den hierzu in Reihe liegenden dynamischen Innenwiderstand der Akkuzellen begrenzt.
Vielen Dank für die wohl komplizierteste Erklärung des Ohmschen Gesetzes, die ich je gesehen habe. :D
Trotzdem gibt es einen vom Hersteller vorgegebenen maximalen Strom, den du nicht überschreiten darfst ohne die Zelle zu beschädigen. Und weil dieser Strom konstant ist und mit sinkender Ladung die Spannung abnimmt, sinkt auch die entnehmbare Leistung mit sinkender Ladung.
Das heißt dein Leistungsmodulations-Perpetuum mobile kann den Strom nicht ewig erhöhen um das zu kompensieren. ;)
Die abgegebene Leistung hinterm Inverter kann man nur vom SoC unabhängig konstant halten, wenn man sie bei hohem SoC nicht voll ausnutzt. Aber wir drehen uns im Kreis, denn das schrieb @CruiserX schon vor mehr als 12 Stunden.
Zitat:
@MartinBru schrieb am 8. Mai 2021 um 23:33:02 Uhr:
Zitat:
@FarmerG schrieb am 8. Mai 2021 um 15:09:00 Uhr:
Der Strom ergibt sich aus dem variablen Lastwiderstand (Elektromotor, Last, Leistungswunsch per Leistungsmodulation unter Berücksichtigung der vorher genannten begrenzenden Einflussgrößen) und wird durch den hierzu in Reihe liegenden dynamischen Innenwiderstand der Akkuzellen begrenzt.
Vielen Dank für die wohl komplizierteste Erklärung des Ohmschen Gesetzes, die ich je gesehen habe. :D
Es ist eben nicht nur lokal angewendetes ohmsches Gesetz.
Zitat:
Trotzdem gibt es einen vom Hersteller vorgegebenen maximalen Strom, den du nicht überschreiten darfst ohne die Zelle zu beschädigen.
Es gibt nicht nur einen vom Hersteller vorgegebenen maximalen Strom - es gibt Kennlinie(n), beeinflusst vom SoC und Temperatur.
Akku-Hersteller geben auch eine C-Rate an, welche den maximalen Strom für die Dauer einer Stunde benennt (1C).
Für 2 Minuten kann man dann z.B. 30C abrufen (also den 30fachen Strom wenn man nicht außerhalb des vorgegebenen Temperaturfensters gerät) oder auch 0,5C für 2 Stunden.
Zitat:
Und weil dieser Strom konstant ist und mit sinkender Ladung die Spannung abnimmt, sinkt auch die entnehmbare Leistung mit sinkender Ladung.
Der momentan max. mögliche Entladestrom (und somit auch die momentan entnehmbare Leistung) ist eben nicht „konstant“.
Zitat:
Das heißt dein Leistungsmodulations-Perpetuum mobile kann den Strom nicht ewig erhöhen um das zu kompensieren. ;)
Ich habe nirgendwo ein Perpetuum Mobile beschrieben und auch nichts von einer unendlichen Stromerhöhung.
Ich schrieb von einer Leistungsmodulation mit hinterlegtem Kennfeld!
Zitat:
Die abgegebene Leistung hinterm Inverter kann man nur vom SoC unabhängig konstant halten, wenn man sie bei hohem SoC nicht voll ausnutzt.
Aber genauso wird es doch immer umgesetzt!
Die maximale Leistungsbelastung der Batterie erhält man bei mittlerem SoC und darunter (wobei im unteren Drittel strombegrenzende und zum Beibehalt einer Restladung und zur Reichweitenverlängerung zusätzliche Restriktionen des BMS anfangen zu greifen).
Die maximal entnehmbare Leistung für den Antrieb ist hier eh bei 150kW gedeckelt (und wird nach einigen 10 Sekunden mit dieser Dauerlast aus thermischen Gründen weiter reduziert).
Bei hohem SoC wäre eine temporäre mehrfach so hohe Leistungsabgabe für kurze Zeit möglich.
Die Dauer wäre auch abhängig vom Wärmewiderstand „Elektroden/Elektrolyt -> aktiv klimatisierte Gehäuseoberfläche“ (Zellentemperatur) und dem momentanen SoC-abhängigen Innenwiderstand.
Das Batteriemanagment berücksichtigt u.a. SoC (per zyklischer Impedanzmessung), SoH und beinhaltet eben auch ein Thermomanagment.
Mit einem lokal angewendeten ohmschen Gesetzkommt man bei geregelten Vorgängen mit einem vom Fahrzeughersteller erstellten und hinterlegtem Kennfeld nicht aus.
Nun durftet ihr mal für 5 min klugscheißen aber habt ihr euch nie gewundert, warum ich auf Parties Keiner mehr als 2 min zuhört? :)
Ein Ja oder nein hätte dem TE wohl auch gereicht ;)
Beim Tesla Model 3 (LR AWD) machen 90% und 10% SoC ca. 100 PS weniger max. Leistung aus.
Entweder akzeptiert man das oder kappt bei höheren SoC die Leistung, sodass der Verlust "untenrum" nicht so auffällt.
Zitat:
@nolam schrieb am 9. Mai 2021 um 16:54:13 Uhr:
Entweder akzeptiert man das oder kappt bei höheren SoC die Leistung, sodass der Verlust "untenrum" nicht so auffällt.
Oder man erhöht obenrum die Leistung so absurd, dass selbst bei maximalem Verlust untenrum noch 800 PS übrig sind. ;)