Schnellladung nicht schädlich?
Die Schnellladung von Elektrofahrzeugen ist ein aktuell viel diskutiertes Thema.
Hat jemand Zugang zu wissenschaftlichen Erkenntnissen, wie sich eine Schnellladung auf die Strom- und insbesondere auf die Temperaturverteilung, sowie die Alterung der Batterie auswirkt?
Bisher kenne ich nur vage Aussagen von Think, Mitsubishi und Nissan (z.B.: http://www.wattgehtab.com/Stromlade-infrastruktur, http://www.thinkev.com/Press/Press-releases/) sowie einigen Anbietern von Schnellladesystemen, dass häufiges Laden mit hoher Leistung marginale Auswirkungen auf den Batteriestack habe. Dieses wage ich stark zu bezweifeln. Ich halte insgesamt die Schnellladung für eine gute Möglichkeit, die Reichweite und damit auch die Akzeptanz von E-Fahrzeugen zu erhöhen. Dazu muss aber zum Einen die Batterie dementsprechend gemanaged werden, zum Anderen sind Konzepte zu finden, die das Energieversorgungsnetz befähigen, die geforderte hohe Leistung auch zur Verfügung stellen zu können.
Freue mich auf Eure Antworten, insbesondere ob mir jemand belastbare Batteriedaten (ich meine nicht auf Zellebene) bei einer Schnellladung nennen kann...
Beste Antwort im Thema
Nein, habe ich nicht, aber ich habe Erfahrungen aus 5 Jahrzehnten mit Akkumulatoren. Vielleicht hilfts ja:
Die Normalladung (von 0 auf 100%) erfolgt 10-20 stündig, bei moderneren Batterie-Systemen auch 5 stündig. Alles Andere ist eine beschleunigte Ladung.
Einstündig bezeichnet man als Schnelladung.
Laden in noch kürzerer Zeit hat keinen Namen, meines Wissens 😉.
Und jetzt: Die vom Hersteller angegebene Zyklenanzahl basiert fast immer auf der Normalladung.
Firmen die die Schnelladung erlauben verschweigen die Konsequenzen, nämlich ein deutlicher Rückgang der Zyklenanzahl und der chemischen Lebensdauer.
Der EAutohersteller gibt also gerne die maximale Zyklenzahl an, während sein Ladesystem mit viel höherem Strom arbeitet, warum wohl? Hört sich gut an, alle schreiben es und der Käufer glaubt es.
Eine Ladung in Minuten wird propagiert, gerne verbreitet, ist aber für die Batt eine Katastrophe, auch wenn ein aufwändiges Ladesystem verwendet wird.
Von Altairnano gibt es eine Batt die das alles können soll. Diese wird aber m.W. nur ans Militär verkauft. Die Markteinführung ist 3 Jahre her, aber man hört nichts mehr...??
Die A123 und ähnliche schreiben wenigstens durch die Blume hindurch daß die Schnelladung Zyklen kostet.
Belegbare unabhängige Untersuchungen denen man glauben kann kenne ich nicht, lasse mich aber gerne und sehr interessiert vom Gegenteil überzeugen.
Denn das US Militär hat die Nanosafe sicherlich erschöpfend getestet. Wenn diese Batt das aushält was die Fa verspricht (ich meine es waren 15 Jahre und 10000 Vollentladungen auch bei -30 Grad) dann wäre das ein Grund die Untersuchung als topsecret zu verschließen.
Grüße
Hellmuth
97 Antworten
Zitat:
Original geschrieben von SRAM
Ach so: Schnellladung ist also 3 h.Da hatte ich wohl was falsch verstanden. Hab ich Dummerchen doch gedacht, daß eine Ladung in vertretbarer Zeit auf Reisen gemeint ist, so 15 Minuten oder so......
........jetzt weis ich´s: E-Autos verhelfen dem Werbespruch "Entdecke die Langsamkeit" in jeder Beziehung zum Durchbruch 😉
SRAM
Seriös betrachtet spricht man bei 3 Stunden lediglich von beschleunigter Ladung.
Schnelladung ist 60 min oder weniger.
Grüße
Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Seriös betrachtet spricht man bei 3 Stunden lediglich von beschleunigter Ladung.
Schnelladung ist 60 min oder weniger.
Da kommt aber die Frage auf: Wem nützt das.
- Im städtischen Kurzstreckeneinsatz reicht es mit einigermassen Reichweite wenn man das Vehikel am Abend an die Steckdose hängt, da sind dann 6 oder 9 Stunden Ladezeit ausreichend.
- Eine Schnellladung bräuchte man (reines E-Auto ohne Range-Extender) auf etwas längeren Überlandstrecken. Da wird aber kaum jemand bereit sein sich 1 oder gar 3 Stunden neben sein Auto zu stellen (wenn da gerade zufällig eine freie Starkstrom-Steckdose!! zu finden ist😉).
Zustimm! 🙂
Hallo,
ich glaube in Schweden gibt es sehr
viele Steckdosen auf den Parkplätzen .
(evt. für den Winterbetrieb)
Grüße
Ähnliche Themen
Für Elektroautos und Plugins eine VDE Norm, die die maximalen Ladeströme definiert - VDE-AR-E 2623-2-2.
Natürlich kann man sagen nur max 15 Minuten oder 10 Sekunden oder 1 Nanosekunde ist Schnellladen - einzig objektiver Maßstab was schnell und langsam ist, ist allerdings trotz allem die technische Norm - denn dazu ist die ja auch mit da, um vernünftige Grenzwerte zahlenmässig zu definieren - zumindest für die nächsten 10 Jahre.
Die Schnellladestation von RWE & Co brauchen beim Leaf im Idealfall ca 1,5 Stunden... (22 kw bei 24kwh*1,4) und wenn man alles rausholt was die Norm zulässt ~ 45 Minuten um voll zu laden.
Für längere Überlandstrecken gibts ja auch deshalb den PlugIn Hybrid oder Diesel - niemand braucht zu warten.... ich kauf ja auch keinen 40 Tonnen LKW mit 3 Achs-Anhänger und sag dann hach aber Parkhaus fnden in der Stadt ist ja so dumm - was mach ich denn da....
Das sind doch alles an den Haaren herbeigezogene Beispiele von überall gestrandeten E-Mobil Fahren die ewig an Ladestellen stehen und warten und die immer davon ausgehen alle sind dumm ausser mir....
Als ob jemand mit einem E-Auto und 150 km Reichweite auf eine 400 km Fahrt geht - wer das für möglich hält, der ist sicher eher derjenige der selber zu doof zum planen ist und wohl 3 x die Woche mit leerem Tank liegenbleibt 😁
E-Fahrzeuge mit eingeschränkter Reicheite werden auch so betrieben und alles was darüber hinausgeht wird das Einsatzgebiet der PlugIn Hybride mit unbegrenzter Reichweite.
Kundenerziehung mit Normen wurde schon immer von König Kunde mit Entzug des Kaufentscheides bestraft.
Schnelladen ist für den Kunden, wenn er an die (Tank)Ladestelle fährt, das Teil einstöpselt, einen Hamburger verdrückt, seine Blase erleichtert, bezahlt und weiterfährt, also so ca. 15 Minuten. Alles andere ist bullshit und wird auch als solcher eingestuft werden.
Da kann sich ein Elektroautoverkäufer 100mal hinstellen und gebetsmühlenartig wiederholen " .......aber 1,5 Stunden sind doch schnell ! Und sehen sie hier: da stehts sogar in der DIN Norm !" er wird dennoch vom König Kunde inden Allerwertesten getreten werden.....
......und das ist gut so !
SRAM
Wenn man voraussetzt dass die Käufer sich weder im Internet noch in Printmedien vorher informieren sondern vor dem Gang zum Händler 6 Monate irgendwo auf eine einsame Insel ziehen und sich jeden Tag die Birne vollkiffen - ja dann sind sie vielleicht tatsächlich von der Reichweiten- und Ladeproblematik bei reinen E-Autos noch überrascht
Von den anderen 99% die sich nun mehr oder weniger ernsthaft oder interessiert mit einer Anschaffung auseinandersetzen glaube ich das allerdings nicht - denn mittels Google wird man genug Material finden.
Hallo,
ich bin ja erfreut über die rege Diskussion, aber meine Frage war technischer Natur und nicht, in welcher Ladezeit der Fahrer die Normen einhält und akzeptiert.
Zum weiteren:
Zitat:
Freue mich auf Eure Antworten, insbesondere ob mir jemand belastbare Batteriedaten (ich meine nicht auf Zellebene) bei einer Schnellladung nennen kann...
Also fgorgon: Nicht Zellebene.
Und übrigens: Die Spannungsebenen sind seit vielen Jahren 400V/230V. In der normalen Hausinstallation wird man zudem nur seltenst einen mit 32A abgesicherten Abgang finden. Viele Hausanschlusskästen älterer Bauart haben gar nur einen 35A Anschluss.
Zumindest bestätigt ihr meine Annahme, dass man keine zitierfähigen Daten zu einer Schnellladung (heißt bei mir kleiner 1h) für einen Batteriestack finden kann. Wer meint, ein Stack sei einfach die Multiplikation einer Zelle, der sei auf unten stehendes Zitat des Herrn Huxley verwiesen
zu
Zitat:
PDF mit Schnellladung <-> normal
:
Respekt, wenn es das Verfahren tatsächlich schafft, aus dem Strom- und Spannungsverlauf "eine Kenngröße zu ermitteln und auszuwerten, die den Ladeprozessen im Inneren des Akkus zugeordnet ist". Ich kenne das unter dem Begriff Impedanzspektroskopie. Das setzt allerdings einen linearen Zusammenhang von Strom und Spannung voraus. Beim Schnellladen würde ich da mal nicht so einfach von ausgehen.... Ganz abgesehen davon, diese Kenngröße temperatur-, alterungs- und ladezustandsabhängig zu bestimmen (dann noch für verschiedene Chemien, Abmessungen, Aufbau) und dann die Zellen zuverlässig auf 100% zu laden, halte ich für Humbug.
Im Übrigen ist das Ganze, gerade wenn's denn von 'nem Prof geschrieben wurde, in einem erbärmlichen Deutsch.
Zitat:
Original geschrieben von batt_energy
zu
Zitat:
Original geschrieben von batt_energy
:Zitat:
PDF mit Schnellladung <-> normal
Das setzt allerdings einen linearen Zusammenhang von Strom und Spannung voraus. Beim Schnellladen würde ich da mal nicht so einfach von ausgehen.... Ganz abgesehen davon, diese Kenngröße temperatur-, alterungs- und ladezustandsabhängig zu bestimmen (dann noch für verschiedene Chemien, Abmessungen, Aufbau) und dann die Zellen zuverlässig auf 100% zu laden, halte ich für Humbug.
So ist es!
Es kommt auch nicht allein auf das korrekte vermeiden der Überladung allein an, aber das habe ich schon oft geschrieben.
Auch eine KORREKT beendete Schnelladung geht zu Lasten der Zyklenanzahl.
Die Akkupacks verfügen doch alle über BMS-Systeme Die Betrachtung beim Laden ist deshalb natürlich im Gegensatz zu einfach verschalteten Blöcken die Zellebene.
Der "Stack" hat nur den Einfluss dass vor allem die gemeinsam erzeugte Temperatur zu beachten ist neben natürlich max Begrenzungen beim Strom.
Ansonsten ist ein BMS Batteriestack nichts als x Einzelzellen die unabhängig voneinander sind - und in den kommerziellen Elektroautos kommen sicherlich ausschliesslich BMS in den Akkus zur Anwendung - ansonsten wären die Akkus viel zu schnell am Ende.
BMS macht ja jeden Batterie-Block wieder zu unabhängigen Einzelzellen - das ist ja Sinn der Sache.
So sieht ein Akkustack heute im Bereich E-Autos heute MINDESTENS aus (grobe innere schematische Verschaltung)
http://img169.imageshack.us/img169/9572/akkupack.gif
S sind Slave BMS(se) und M ist die Master BMS des Stacks
Neuere Akkublocks benutzen sogar ein internes Protokoll (CAN-Bus ähnlich) um den Block auf die Einzelzelle (dann auch nach oben transparent) aufzubrechen - damit sind dann prinzipiell sogar virtuelle dynamische Stacks/Segmente über die physikalischen Grenzen eines Akkustacks hinaus realisierbar - Vorteil von dynamischen Stacks wäre ja vor allem bei hohen Ladeströmen eine bessere Kontrolle über Abwärme im Gesamtsystem.
Stacks sind inzwischen ein Verbund von unabhängigen Einzelzellen und der gegenseitige Einfluss der Einzelzellen in einem Stack ist hauptsächlich nur noch thermischer Natur - alles andere ist durch BMS abgekoppelt - zum Glück. Sonst wären Akkusysteme in E-Autos ja ganz schöner Wahnsinn 😁 und die Haltbarkeit der Akkupacks auch arg begrenzt.
Das Erreichen der 100% ist natürlich lediglich ein Optimum - genauso wie das Erreichen von 0 Litern Verbrauch bei einem Verbrenner - SoC und HoC hat aktuell ~ bei üblichen BMS Systemen +/- 5-10% damit ist man mit dem Finden des Abschaltzeitpunktes ja schon relativ gut - evtl geht da auch mit Hilfe von Protokollauswertung der BMS (oder übergeordneter Systeme) dann noch 1% oder 2%... schaden täte das sicher nicht, keine Frage - Luft für Verbesserung hat es immer.
Die Einzelzelle ist das was zählt der "Stack" nichts weiter als eine Verpackungseinheit 😁
Zitat:
Ansonsten ist ein BMS Batteriestack nichts als x Einzelzellen die unabhängig voneinander sind - und in den kommerziellen Elektroautos kommen sicherlich ausschliesslich BMS in den Akkus zur Anwendung - ansonsten wären die Akkus viel zu schnell am Ende.
BMS macht ja jeden Batterie-Block wieder zu unabhängigen Einzelzellen - das ist ja Sinn der Sache.
So'n Quark.
Klar wenn Du der Meinung bist ein Akkupack in einem Elektroauto sei so aufgebaut wie eine Taschenlampe..... haha dann hast Du aber mit grösseren Akkus sicherlich nichts zu tun gehabt.
Hobbyerfahrungen lassen sich nunmal nicht auf Industrieprodukte übertragen und da ist BMS schon längst etabliert.
Wenn Du meinst dass es EV ohne aktuelle BMS Systeme gibt dann wird sich Deine Erfahrung vermutlich auf den Maßstab 1:24 beschränken oder auf gelegentliches Wechseln von Fernbedienungsbatterien.... 😁
Un ui diese Wundergeräte gibt es sogar seit Jahren zu kaufen von hunderten von Herstellern weltweit aber ja stimmt die bauen nur alle Quark 😁
http://www.claytonpower.com/products/bms/
All Battery Management System models allow for charge and discharge control of every single cell
Aber was wissen die schon....
Dann sag mir mal bitte, wie in einer Reihenschaltung verhindert wird, dass eine Zelle weniger Strom bekommt, falls diese zu warm wird, ohne die Gesamtleistung des Stacks zu reduzieren. Vielleicht über das Balancing mit 130 mA??
Nur mal so: im Inneren des Stacks wird es wärmer, weil wie auch SRAM schon schrieb, das Verhältnis Volumen zu Oberfläche bei großen Batterien ungünstiger wird. Wird eine Zelle warm, sinkt ihr Innenwiderstand, die lokale Nernstspannung steigt (das ist vereinfacht die elektrochemische Ruhespannung der Zelle), so dass die lokale Stromdichte noch größer wird, damit wird es noch wärmer, .....
Schön, dass das BMS alles messen und kontrollieren kann. Es kann aber nicht zu einer Verglecihmäßigung im Stack führen, es sei denn die elektrische Leistung wird reduziert oder aber zum Beispiel differenziert gekühlt.
Ich habe nicht gemeint, die BMSe seien Quark.
Zitat:
BMS macht ja jeden Batterie-Block wieder zu unabhängigen Einzelzellen - das ist ja Sinn der Sache.
ist Quark
Hallo,
habe dazu etwas gefunden :
- "INFINEON – Chips für Akkus"
Während die reinen Batteriehersteller im Wettkampf stehen, gilt Infineon schon jetzt als einer der Gewinner. „Mit unseren Halbleitern lässt sich verhindern, dass in einer Batterie immer nur die jeweils schwächste Zelle die Gesamtleistung bestimmt“, sagt Konzernchef Peter Bauer.
- http://www.focus.de/.../...ilitaet-benzin-aus-der-dose_aid_502675.html
Grüße