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PHEV selber reparieren und erhalten?
[Thread von Motor-Talk aus einem anderen Thema ausgelagert.]
Zitat:
@nobrett schrieb am 29. September 2022 um 18:03:38 Uhr:
Ich denke mal wenn es dafür wirklich Bedarf gibt werden sich Akkuinstandsetzer etablieren, so wie heute Motor- oder Getriebeinstandsetzer.
Bremsen, Reifen, Lichter, Karosserie, Fahrwerk, Innenraum, Flüssigkeiten, Filter,… lassen dem geneigten Heimwerker noch genug Raum zum basteln. Wenn man das wirklich will.
Das ist leider nicht so einfach wie jeder denkt.
Ich habe auch daran gedacht ,speziell für den C350e von Mercedes eine Reparatur und Upgrade der Hochvoltbatterie anzubieten.
Aber... einen Akkupack... der nicht dafür vorgesehen ist.... geöffnet und repariert zu werden... und dann die Zellen auszutauschen... das wird nichts.
Gehäuse dauerhaft verschlossen.... Zellen zum ganzen Pack und auf dem Wärmetauscher eingeklebt.
Da kommst Ihr schnell an technisch machbare Grenzen.
Da geht es nicht.... zum Beispiel 2 defekte Zellen zu wechseln.
Das bedenkt nur niemand.
Der Aufwand (zeitlich) steigt rasant an und muss zum Schluss irgendjemand bezahlen.
Kleine Stückzahlen und jedes Mal andere andere Technik.... Anordnung... und Zellentyp. Das wird nicht einfach.
Früher war nur der Motor Totalschaden... der halt je nach Größe 10 - 30.000 kostet und weiter geht's.
Jetzt könnte ein 10 - 30 Euro Teil das Auto zum technischen Totalschaden degradieren.
Das interessiert die Hersteller der Fahrzeuge aber nicht die Bohne.
Gefragt sind Verkäufe von Neuwagen und Profit..und hoffentlich viel davon.
Das erwarten die Aktionäre.
In meinem Fall jetzt ist die Zeit sekundär, habe das Projekt gestartet und ziehe es durch.
Und danach teste ich ausführlich.
Gruß Gerd
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105 Antworten
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 19. Oktober 2022 um 15:30:55 Uhr:
70% bedeutet, dass der Akku noch 70% der ursprünglichen Energiemenge speichern kann. Zumindest sollte es das bedeuten. Das BMS hat insofern was damit zu tun, da es aus der Batteriespannung den derzeitigen Ladezustand berechnet. Da gibt's für jede Chemie eine eigene Entladekurve. Allerdings muss das BMS, den Maßstab immer wieder anpassen und mitmessen wieviele Amperestunden bei Ladeschlussspannung nun tatsächlich reingegangen sind.
Und wenn das halt statt 100Ah nur mehr 70Ah sind, dann hat der Akku eben nur mehr 70% seiner ursprünglichen Kapazität. Bitte nicht den SOH (state of health) mit dem SOC (state of charge) verwechseln.
Das ist alles korrekt, aber hat überhaupt nichts mit der Aussage von Gerd zu tun.
Zitat:
@Xentres schrieb am 19. Oktober 2022 um 15:47:10 Uhr:
Kann mir bitte mal jemand so ein Diagramm zeigen, wo 70% = 50% sind?
Lies es noch mal richtig, da steht nicht 70% = 50%.
Da steht, dass bei einer linearen Degradation bei einem SOH von 70%, der Akku bereits 50% seiner Lebensenergie umgesetzt hat.
Beispiel (Zahlen sind Fiktiv): Annahme: 10 Vollzyklen kosten ein Prozent SOH. 10 Vollzyklen bei 100% SOH auf 99% SOH sind aber doppelt so viel Energie, wie 10 Vollzyklen von 50% SOH auf 49% SOH. Daraus ergibt sich schon ganz logisch, dass die Halbzeit bei klar über 50% SOH liegen muss. Rechnet man nach, dann sind es eben ca. 70% SOH.
Zitat:
@Tom9973 schrieb am 19. Oktober 2022 um 16:54:51 Uhr:
Lies es noch mal richtig, da steht nicht 70% = 50%.
Da steht, dass bei einer linearen Degradation bei einem SOH von 70%, der Akku bereits 50% seiner Lebensenergie umgesetzt hat.
Beispiel (Zahlen sind Fiktiv): Annahme: 10 Vollzyklen kosten ein Prozent SOH. 10 Vollzyklen bei 100% SOH auf 99% SOH sind aber doppelt so viel Energie, wie 10 Vollzyklen von 50% SOH auf 49% SOH. Daraus ergibt sich schon ganz logisch, dass die Halbzeit bei klar über 50% SOH liegen muss. Rechnet man nach, dann sind es eben ca. 70% SOH.
Danke, jetzt bin ich dabei.
Man kann sich aber auch wirklich beliebige statistische Werte raussuchen, um irgendwas neues zu philosophieren.
Vollzyklen sind halt Vollzyklen (0% SoC bis 100% SoC).
Ich habe noch nicht gehört, dass die zyklenbehaftete Akkulebensdauer statt in Vollzyklen in "kWh Lebensenergie" angegeben wird...
Zitat:
@Xentres schrieb am 19. Oktober 2022 um 17:03:23 Uhr:
Ich habe noch nicht gehört, dass die zyklenbehaftete Akkulebensdauer statt in Vollzyklen in "kWh Lebensenergie" angegeben wird...
Wobei ich glaube, dass gerne bei dem Thema "Akkulebensdauer in Vollzyklen" ein unterschiedliches Verständnis davon herrscht.
Beispiel: Ein 50kWh Akku schafft 1000 Vollzyklen (wieder lineare Degradation). Wie viel kWh hat er dann durch, wenn er nach 1000 Vollzyklen fertig ist?
Ich verstehe, auf was ihr raus wollt, aber so wirklich Sinn machen tut es nicht. Ihr geht von einer linearen Degradation aus, aber wieso? Mein Stand ist, dass Akkus eben nicht linear degradieren, das zeigen auch die Langzeitdaten von so gut wie allen Teslas und anderen frühen Elektroautos.
Insofern ließe sich wohl eher sagen, dass - in dem fiktiven Beispiel - bei 50% mit 10 Vollzyklen (die ja dann auch kürzer sind) eben nur noch 0,8-0,6% verloren gehen. Und damit ist das mit den 70% = Halbzeit schon wieder hinfällig. Dass ein Akku, der noch 50% hat, nicht erst die Hälfte seines Lebens absolviert hat, ist schon klar und auch einleuchtend. Aber ich denke die Wahrheit liegt irgendwo zwischen den 50% und den 70%.
In der Mathematik würde man sagen, mit den 50% Lebensdauer hat man eine untere Abschätzung für die echte Lebensdauer gefunden, eine obere Abschätzung dürfte da aber deutlich schwieriger zu finden sein ;)
Zitat:
@Tom9973 schrieb am 19. Oktober 2022 um 16:54:51 Uhr:
Da steht, dass bei einer linearen Degradation bei einem SOH von 70%, der Akku bereits 50% seiner Lebensenergie umgesetzt hat.
Beispiel (Zahlen sind Fiktiv): Annahme: 10 Vollzyklen kosten ein Prozent SOH. 10 Vollzyklen bei 100% SOH auf 99% SOH sind aber doppelt so viel Energie, wie 10 Vollzyklen von 50% SOH auf 49% SOH. Daraus ergibt sich schon ganz logisch, dass die Halbzeit bei klar über 50% SOH liegen muss. Rechnet man nach, dann sind es eben ca. 70% SOH.
Ja, jetzt hab' ich es verstanden. Stimmt so auch, allerdings ist mir diese Definition noch nie untergekommen.
Allerdings ist es so, dass die durchsetzbare Energiemenge durch einen Akku auch extrem von der Art der Zyklen abhängt. Sprich wirklich nur Vollzyklen, oder viele kleine Teilzyklen etc.
Beispiel BEV-Akku der 1. Generation mit etwa 120km Reichweite. Tiefe Zyklen, damit nach etwa 1000-1500 Zyklen "fertig", macht eine Lebensdauer von etwa 120.000-150.000km, was man an den ersten Zoe's gut sieht. Der Akku hatte 22kWh, macht also einen Energieumsatz von 22.000-33.000kWh.
Anderer Extremfall, die Akkus in den Toyota-Hybriden. Die werden nur zwischen 40-60% SOC betrieben und halten um die 400.000km. Statistisch gesehen fährt so ein Vollhybrid etwa 40% elektrisch, also um die 160.000km. Da dies mit niedrigen Geschwindigkeiten passiert, schätze ich den Verbrauch bei rein Elektrischem Betrieb auf etwa 12kWh/100km, damit kommt man auf 19.200kWh Energieumsatz, was gar nicht mal soviel weniger ist wie beim Zoe. Allerdings hat der Akku nur 3kWh.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 21. Okt. 2022 um 09:46:02 Uhr:
Statistisch gesehen fährt so ein Vollhybrid etwa 40% elektrisch, also um die 160.000km.
Woher kommen diese Daten?
Nachdem die Energie beim HEV ja nicht zugeführt wird muss sie wohl aus der Rekuperation kommen, also kann die Energiemenge beim Zoe dazugerechnet werden (zu dem Verbrauch an von außen zugeführter Energie). Kommt die Energie aus dem Generator, dann geht sie kaum durch die Batterie (außer ein paar Prozent zum steuern).
Der letzte Absatz kann so nicht stimmen. Wenn ein Toyota-Hybrid 40% elektrisch fährt (was schon viel ist), dann ist ein Großteil davon ohne Last. Würde er auf einer Strecke von 100km 40% elektrisch mit einem Verbrauch von 12kWh/100km fahren, dann wären das knapp 5kWh elektrischer Verbrauch. Dazu kommt, dass die Batterien laut meiner Recherche zwischen 0,9kWh und 1,5kWh haben, also keine 3kWh.
Da man den Akku nicht laden kann, müsste er diese 5kWh also auf 100km rekuperieren, was aber sehr unrealistisch ist. Google sagt mir, dass bei 100km Stadtverkehr ca. 10km gewonnen werden können, also deutlich unter 2kWh - und das auch nur in der Stadt. Auf der Landstraße ist das deutlich weniger. Im Schnitt würde ich also von ca. 1kWh Rekuperation pro 100km ausgehen und das ist dann auch am Ende dein Energieumsatz, da ja sonst nicht geladen wird.
Macht bei 400.000km ca. 4.000kWh - und das ist dann doch deutlich weniger als bei einer Zoe, aber relativ gesehen trotzdem deutlich mehr bei ca. 3000-4000 theoretischen Vollzyklen.
Wobei das ja alles auf Basis deiner 400.000km ist, die der Akku durchhalten soll. Auch wissen wir nicht, wie viel % die Akkus dann nach den 400.000km noch haben, schließlich kann das BMS die ja potentiell immer wieder "korrigieren".
Zitat:
@9891 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:08:52 Uhr:
Woher kommen diese Daten?
Aus dem Auto selbst. Beim Abstellen zeigt er immer an, wieviel er elektrisch gefahren ist, also Verbrenner aus. Das pendelt bei mir zwischen 40-60%. Verifiziert durch die Verwendung von HybridAssistant an der OBD2-Schnittstelle.
Zitat:
@9891 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:08:52 Uhr:
Nachdem die Energie beim HEV ja nicht zugeführt wird muss sie wohl aus der Rekuperation kommen, also kann die Energiemenge beim Zoe dazugerechnet werden (zu dem Verbrauch an von außen zugeführter Energie). Kommt die Energie aus dem Generator, dann geht sie kaum durch die Batterie (außer ein paar Prozent zum steuern).
Das ist ein Irrtum. Sie kommt auch aus der Rekuperation. Aber zum großen Teil durch Lastverschiebung bei Niedriglastszenarien, wenn der Verbrenner an ist. Sprich cruisen durch die Stadt --> Verbrenner treibt Räder an, aber lädt auch den Akku.
Zitat:
@phchecker17 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:15:07 Uhr:
Da man den Akku nicht laden kann, müsste er diese 5kWh also auf 100km rekuperieren, was aber sehr unrealistisch ist.
Auch hier: Das Konzept "Vollhybrid" noch nicht ganz verstanden. Siehe oben, der Akku wird nicht nur durch Rekuperation gewonnen (so wie beim PHEV, sondern aktiv vom Verbrenner.
Beispiel: Fahrt in der City, zum Antrieb braucht man etwa 5kW an den Rädern (macht bei 50km/h 10kWh/100km). Der Verbrenner liefert aber 10kW. Mit 5kW treibt er den Wagen an, mit 5kW lädt er der Akku. Ist der Akku voll, wird der Verbrenner abgeschaltet und der Akku liefert die zum Antrieb notwendigen 5kW. Ist der Akku leer (nach etwa 1km) beginnt das Spiel von neuem.
In etwa fährt man in diesem Szenario zu 50% am Verbrenner, zu 50% rein elektrisch. Da kommen schon Zyklen und kWh durch den Akku zusammen.
So, warum macht man das so? Wo ist der Benefit? Schaut man ins Muscheldiagramm des Motors, dann wird man feststellen, dass ein Motor mit nur 5kW Last ziemlich viel verbraucht um 1 kWh mechanisch zu erzeugen (irgendwo bei 350g/kWh). Mit 10kW hingegen kommt er schon runter auf 250g/kWh).
Fahr' ich meine 100km rein auf Verbrenner mit 5kW@350g/kWh, verbraucht der Wagen 3500g/100km (bitte, das sind jetzt nur Hausnummern, um das Prinzip zu veranschaulichen). Fahr ich 50km mit 10kW @ 250g/kWh, verbrauch' ich zwar 5000g/100km, fahre aber jeden 2. Kilometer rein elektrisch mit 0g/100km. Im Schnitt ohne Verluste (nur zum veranschaulichen) kommt dann auf die vollen 100km ein Verbrauch von 2500g/100km raus.
Klar, in der Realität hat man Wandlungsverluste (Lade-, Wechselrichter- und Motorverluste), so dass man sich mit einer Verbesserung auf etwa 3000g/100km zufrieden geben muss. Aber es zeigt, dass man rein durch intelligente Lastverschiebung und einem kleinen Akku deutlich die Effizienz des Verbrenners steigern kann.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:37:02 Uhr:
...
Zitat:
@9891 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:08:52 Uhr:
Nachdem die Energie beim HEV ja nicht zugeführt wird muss sie wohl aus der Rekuperation kommen, also kann die Energiemenge beim Zoe dazugerechnet werden (zu dem Verbrauch an von außen zugeführter Energie). Kommt die Energie aus dem Generator, dann geht sie kaum durch die Batterie (außer ein paar Prozent zum steuern).
Das ist ein Irrtum. Sie kommt auch aus der Rekuperation. Aber zum großen Teil durch Lastverschiebung bei Niedriglastszenarien, wenn der Verbrenner an ist. Sprich cruisen durch die Stadt --> Verbrenner treibt Räder an, aber lädt auch den Akku.
Die Toyota Rekuperation ist infolge der Software auch ziemlich schlecht.
Das ginge besser.
@Zephyroth Du hast recht, das hab ich vergessen. Aber auch damit kommst du nicht auf die 5kWh. Das macht mein GTE ja auch, wenn ich es ihm sage. Um da auf 100km 5kWh zu laden, muss ich schon richtig Sprit investieren, wenn er nur teillädt über den Wirkungsbereich (für Effizienz), dann kommen da nur hier und da ein paar Prozente dazu.
Bin gerne bereit, dir da mit meinen Zahlen noch entgegen zu kommen, aber die 19.200kWh sind in meinen Augen wirklich viel zu hoch gegriffen. Aber selbst wenn es nur 10.000 sind, dann ist die Zahl in Bezug auf die Zyklen absolut beeindruckend.
Zitat:
@Alexander67 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:42:41 Uhr:
Die Toyota Rekuperation ist infolge der Software auch ziemlich schlecht.
Die Rekuperation ist so gut, wie es der kleine Akku zulässt. Ich seh' da keine Fehlprogrammierung, oder schlechte Software. Mit der 1 kWh die der HEV-Akku netto hat, muss man halt irgendwie haushalten. Das ist kein NoBrainer wie beim PHEV oder gar BEV, wo man rekuperieren kann, wie man will, ohne dass man ernsthaft Gefahr läuft, dass der Akku zu voll wird.
Zitat:
@phchecker17 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:50:24 Uhr:
Bin gerne bereit, dir da mit meinen Zahlen noch entgegen zu kommen, aber die 19.200kWh sind in meinen Augen wirklich viel zu hoch gegriffen. Aber selbst wenn es nur 10.000 sind, dann ist die Zahl in Bezug auf die Zyklen absolut beeindruckend.
Ich weis nicht, für mich hört sich das schon realistisch an, vorallem weil ich ja die Zahlen aus der OBD2-Schnittstelle habe. Sprich sehe, was gerade im Hybridsystem passiert. Dieses Stadt-Szenario (50km/h) macht eben genau das. Für einen Kilometer braucht man 0,02h (=72sec). Der Akku wird mit 5kW geladen --> 100Wh geladen. Dann fährt er elektrisch --> 100Wh entladen. Das ganze wiederholt sich 50x auf 100km, macht also 100Wh x 50 = 5kWh/100km.
So, auf die 400.000km Lebensdauer umgerechnet sind das dann 4000 x 5kWh --> 20.000kWh.
Klar, der Schnitt geht runter, wenn du mehr Land- bzw. Autobahnetappen hast. So ne Autobahn fahrt, ist schnell mal bei 95% auf dem Verbrenner. Realistisch wird sich das Ganze irgendwo zwischen 10.000kWh bis 15.000kWh abspielen, bis ein Toyota Hybrid-Akku abnippelt.
Wo du natürlich auch recht hast, man weis nicht, wieviel das BMS schon nachgeregelt hat, mit 2kWh in Reserve geht natürlich viel, bevor der Endkunde was merkt. Fakt ist, die meisten HSD-Fahrzeuge liefern selbst mit über 300.000km auf dem Akku noch Fahr- und Verbrauchswerte auf Auslieferungsniveau.
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 21. Oktober 2022 um 11:18:38 Uhr:
Zitat:
@Alexander67 schrieb am 21. Oktober 2022 um 10:42:41 Uhr:
Die Toyota Rekuperation ist infolge der Software auch ziemlich schlecht.
Die Rekuperation ist so gut, wie es der kleine Akku zulässt. Ich seh' da keine Fehlprogrammierung, oder schlechte Software. Mit der 1 kWh die der HEV-Akku netto hat, muss man halt irgendwie haushalten. Das ist kein NoBrainer wie beim PHEV oder gar BEV, wo man rekuperieren kann, wie man will, ohne dass man ernsthaft Gefahr läuft, dass der Akku zu voll wird.
....
Ich kann nicht für alle Fahrzeuge schreiben, aber ein Auris Hybrid den ich kenne der hat eine schlechte Rekuperation.
Im normalen Fahrmodus rollt er ewig wenn man nicht bremst. Wenn man bremst dann muss man die Bremse zart streicheln und die Rekuperation ist laut Anzeige am Maximum. Und ich habe den Verdacht dann ist die mechanische Bremse auch schon im Einsatz.
Wenn man stärker bremst wohl erst recht.
Der bergab Modus ist da nicht besser.
Der bremst mit der Motorbremse des Verbrenners.
Anstatt erst einmal den E-Motor zu nutzen.
Ich bin überzeugt die Hardware kann das besser.
Also ein Softwareproblem.
Vermutlich ein nicht so optimales Lastenheft.
Also kein Bug sondern ein Feature.
Ein ziemlich unsinniges Feature.
Zitat:
@Alexander67 schrieb am 21. Oktober 2022 um 12:13:22 Uhr:
Ich bin überzeugt die Hardware kann das besser.
Also ein Softwareproblem.
Vermutlich ein nicht so optimales Lastenheft.
Also kein Bug sondern ein Feature.
Ein ziemlich unsinniges Feature.
Ich kenn' jetzt nicht den Auris, aber der Prius+ hat dasselbe 1.8er HSD der 3. Generation. Mit dem Hybrid-Assistant an der OBD2-Schnittstelle sehe ich ziemlich genau, was das System tut.
Kannst du mir jetzt glauben oder nicht, aber das System tut bestens, bzw. holt das Maximum aus dem kleinen Akku raus. Bei 40-50% Akkustand kann es mit bis zu 25kW rekuperieren (vorausgesetzt die Temperatur des Akkus stimmt, also zwischen 25-35°C). Das tut es aber ebenfalls nur für ein paar Sekunden, um den Akku zu schonen (man lädt hier mit 25C!).
Ist der Akku mal bei 60%, dann reduziert das System die Rekuperationsleistung auf magere 2.5kW, da ist der Akku allerdings proppenvoll. Auch hier könnte man über 60% gehen, tut Toyota aber nicht, damit der Akku eben ein Autoleben lang hält. Tut man das nicht, und zykelt den Akku schön, na ja, siehe Inhalt des Threads...
Letztendlich ist für mich als Kunde nicht die Rekuperation wichtig, sondern wieviel der Wagen verbraucht. Und nachdem PHEV's im Vollhybrid-Modus um keinen Deut besser sind (meistens sogar schlechter), kann Toyota nicht so viel falsch machen, wie du ihnen hier unterstellst.
Die normale Bremsung von 100-0 kann das System rekuperieren, das sind nur etwa 200Wh. Allein die Bremsleistung von 27kW bei voller Rekuperation ist bei 100-50 nicht sonderlich berauschend. Mehr Kapazität bräuchtest du nur, wenn du mit vollem Akku den Berg runter rekuperieren willst. Das kommt nicht sonderlich oft vor, bezogen auf den Durchschnitt der Kunden. Und nur für einen Bergfex wie dich, wird Toyota keinen 3x so großen Akku einbauen (der dann nebenbei auch mehr Rekuperationsleistung zulassen würde).
Grüße,
Zeph
Zitat:
@Zephyroth schrieb am 21. Okt. 2022 um 12:49:52 Uhr:
Letztendlich ist für mich als Kunde nicht die Rekuperation wichtig, sondern wieviel der Wagen verbraucht. Und nachdem PHEV's im Vollhybrid-Modus um keinen Deut besser sind (meistens sogar schlechter), kann Toyota nicht so viel falsch machen, wie du ihnen hier unterstellst.
Dazu muss aber auch das Fahrprofil passen, siehe deine eigenen Daten (40% elektrisch vs. 5% elektrisch) und zusätzlich das selbe Auto verglichen werden. Also was braucht ein Toyota HEV Modell vs. das selbe als PHEV.
Die Haltbarkeit (sowohl Akku als Verbrenner) bringt Toyota mit einer Überdimensionierung der Bauteile zusammen (ähnlich wie ein 2,5 Liter Saugdiesel mit 90PS), nur dass das Zusammenspiel der Komponenten sich ergänzt.
Damit will ich jetzt auch nicht das System schlecht reden, aber man sollte eben auch das drumherum beachten.
Ist eine ausreichende Haltbarkeit beim Kunden (und nicht im Sinne der Garantie oder Leasingdauer) eine Überdimensionierung?
Kein Wunder warum die Karren von heute so zusammengeschustert werden, wenn selbst Kunden schon so denken.