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
Das eigentliche Problem um das es ja ging, Totalausfall des gesamten Akkupacks bei einem Defekt auch nur einer Zelle, ist m.M. auch mit dieser aufwendigen Elektronik nicht gelöst.
Das Ganze ist so wie ich das sehe "nur" eine intelligente (aber zwingend notwendige) Ladestromregelung.
P.S.
@Gory, wenn Du das jetzt auch so siehst sind wir uns ja einig.😛
Wenn der IGBT voll durchschaltet würde das schon gehen. Allerdings möchte ich nicht geschätzte 200 IGBTs mit je 500 Ampere zahlen müssen ......
Ich vermute daher auch, daß das überwiegend in der Ladephase Verwendung findet: da würde es genügen nur einen kleinen Teil des Stromes (meinetwegen 10%) während der Ladung an der Zelle vorbei zu leiten, wenn diese zu hoch geladen ist.
So oder so, gehts ohne ein Bauteilegrab wohl auf Dauer eher nicht.
Gruß SRAM
Hallo,
sind Lösungen ähnlich Photovoltaik nicht möglich ?
"... beinhaltet ein MPP-Tracking pro Modul, wodurch Verschattungen von einzelnen Modulen und Unterschiede in ihrer Leistung nicht mehr so stark den Ertrag mindern wie bei MPP-Tracking auf String- oder Anlagenebene."
- http://www.photovoltaik.eu/.../
- http://www.solarstromerzeugung.de/bypassdiode.html
Grüße
Du hast recht. Das ist fürs Entladen eine Möglichkeit. Würde eine Zelle hochohmig, würde der Stack noch funktionieren.
Die Durchlassspannung der Diode beträgt aber ca. 0.7 Volt, also 1/4 der normalen Zellenspannung. Dieses Viertel liegt also noch an der Zelle an. Ist die Zelle defekt, aber NICHT hochohmig, sonder hat einen erhöhten Innenwiederstand, dann wird es schnell sehr warm......
Weis jemand wie die Hersteller (Toyota Prius beispielsweise) dieses Problem lösen ?
Gruß SRAM
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Ich glaube nicht dass da irgend ein Akkuhersteller eine Lösung für den Ausfall einer Zelle hat. Die hoffen einfach dass sowas erst nach Ablauf der Garantie auftritt und dann der Kunde das teure Stück zumindest mitbezahlt.
Die Parallelschaltung von Leistungsdioden kanns natürlich auch nicht sein.
Im Gegensatz zu einem Solarpanel muss man bei einem Akku dem Strom schon die Gelegenheit geben in beide Richtungen zu fließen, eine Batterie die bei einem Zellausfall nicht mehr ladbar ist ist auch nicht mehr wert als ein toter Akku.😠
Na ja, mir macht eher der GAU Sorgen:
Wenn eine Zelle sofort hochohmig wird, dann passiert nicht viel --> das Teil geht nicht mehr, das wars.
Wenn aber eine Zelle schleichend im Innenwiderstand zunimmt, dann nimmt natürlich auch die Leistung die in der Zelle verbraten wird zu. Nun stelle man sich vor, die Zelle kommt so in den Bereich einiger Ohm ..... und der Fahrer gibt Gas (ähh Strom), so ca. 500 A ...... was dann passiert wird recht interessant 😁.
Will man diesen und ähnlich gelagerte Fälle ausschließen (was ein Massenhersteller tun MUSS, sonst gibts im Zweifelsfall Schadenersatzklagen mit richtig heftigen Ansprüchen), bleibt halt nur eine entsprechende aktive Erkennung UND Isolierung der Einzelzellen. Doch das wird verdammt teuer.....
Gruß SRAM
Wie ist das denn beim Laptop-Akku?
Da ist ja an jeder Zelle so eine Thermosicherung dran.
Die schaltet die Zelle beim Laden (beim Entladen?) weg, wenn die zu warm wird. Wenn die Zelle sich wieder abkühlt, gehts wieder.
Die Dinger sind ja nur Pfennigsartikel. Damit ist zumindest der GAU einer aufgrund von Überhitzung explodierenden Zelle vermieden.
Zitat:
Original geschrieben von muhmann
Wie ist das denn beim Laptop-Akku?
Da ist ja an jeder Zelle so eine Thermosicherung dran.
Die schaltet die Zelle beim Laden (beim Entladen?) weg, wenn die zu warm wird. Wenn die Zelle sich wieder abkühlt, gehts wieder.
Die Dinger sind ja nur Pfennigsartikel. Damit ist zumindest der GAU einer aufgrund von Überhitzung explodierenden Zelle vermieden.
Solange Du Deine Behauptung nicht mit einem Foto oder Schaltbild beweist gehe ich weiter davon aus dass ein Laptopakku in etwa so aussieht:
http://img142.imageshack.us/img142/9117/laptopakkuvm9.jpg
Ganz schlichte Reihenschaltung.
Eine Thermosicherung ist gut und schön. Aber wir habens hier nicht mit einem kleinen Laptopakku im Ampere Bereich sondern mit Strömen um die 500 Ampere zu tun. Da muß man erstmal eine Thermosicherung für finden.......
Gruß SRAM
Zitat:
Ganz schlichte Reihenschaltung.
....ähhh. Nicht ganz: ich sehe da eine Diode (? leider Beschriftung nicht gut erkennbar, könnte Verpolschutz sein), eine rückstellende Thermosicherung (allrdings nur eine) und eine nicht wiedereinschaltende Thermoschmelzsicherung.
Für einen Laptop sicher ausreichend, die Zellen sind ja thermisch aufgrund der Nähe ähnlich, bei ausreichendem Abstand kritischer- zum Schalt-punkt ist das eine recht gute Absicherung.
Gruß SRAM
Was kann eine Thermosicherung: Einen Stromkreis unterbrechen.
Könnte man natürlich zwischen jede Zelle schalten, führt aber beim Ansprechen immer zum gleichen Ergebnis: Ausfall des gesamten Akkus.
Nach dem Abkühlen schaltet sie natürlich wieder durch: Ergibt bei einem Auto einen prima Bonanzaeffekt.😁
Zitat:
....ähhh. Nicht ganz: ich sehe da eine Diode
Ist sicher ein Thermofühler für die Laderegelung und führt bei höheren Temperaturen zur Reduzierung des Ladestromes, im Extremfall vermutlich zur Totalabschaltung.
Die einzelnen Zellen sind jedenfalls direkt miteinander verbunden.
Ja, die beiden anderen Bauteile sind erklärungsbedürftig.
Zitat:
Original geschrieben von muhmann
Wie ist das denn beim Laptop-Akku?
Da ist ja an jeder Zelle so eine Thermosicherung dran.
Die schaltet die Zelle beim Laden (beim Entladen?) weg, wenn die zu warm wird. Wenn die Zelle sich wieder abkühlt, gehts wieder.
Die Dinger sind ja nur Pfennigsartikel. Damit ist zumindest der GAU einer aufgrund von Überhitzung explodierenden Zelle vermieden.
Die Thermosicherung ist KEINESWEGS alles bei den Laptopakkus, sie ist die allerletzte Instanz und meistens schaltet sie irreversibel ab.
Das eigentliche Management der Zellen übernimmt eine aufwändige Elektronikplatine:
Ladespannung
Entladespannung
Temperatur
etc.
So einfach isset nich 😉 😁
Zitat:
Original geschrieben von he2lmuth
Das eigentliche Management der Zellen übernimmt eine aufwändige Elektronikplatine:
Gibt es bei einem Laptopakku überhaupt ein Zellenmamagement? Auf dem Bild sind ja nicht mal Sensorleitungen zur Spannungsmessung der einzelnen Zellen zu erkennen:
http://img142.imageshack.us/img142/9117/laptopakkuvm9.jpg