Wohin "verschwindet" bei einem Akku im Winter...

Wohin "verschwindet" bei einem Akku im Winter die Kapazität?
Wenn es denn heißt, bei tiefen Minus-Grad können 10-15% weniger Reichweite zustande kommen, da die Akkukapazität um eben diese 10-15% schrumpft.
Das wären ja dann bis zu 1 kWh die einem von den 6 nicht zur ferfügung stehen.

Wenn ich im tiefen Winter den warmen aber leeren Akku nach dem fahren voll Lade,
gehen da doch wie jetzt auch die 6-7 kWh rein.
Wo sind dann am nächsten tag bei -15 Grad die fehlenden 1kWh hin?
Oder rückt der Akku die nicht raus, weil er kalt ist, und rückt nur 5 kWh raus?
Aber der wird vom fahren doch warm. Dann müßten ja die 6 kWh die man zuvor reingeladen hat, ja auch wieder zum vorschein kommen.

Will mir nicht so ganz einleuchten, warum der Akku bei tiefen Minusgraden weniger Kapazität hat, obwohl ich die vorher doch reingeladen habe.

Die Kapazität verringert sich, da der Innenwiderstand der Batterie bei Kälte steigt und dadurch die abgebbare Leistung sinkt... Es wird quasi mehr Energie im inneren der Batterie "verbraten".

Der von Dingsi auf den Punkt gebrachte Innenwiderstand ist der physikalische Effekt.

Ausgleichen kann man den zum Teil, indem man weniger Verluste durch die Widerstände produziert. Dazu ruft man einfach weniger hohe Ströme ab, d.h. beschleunigt bspw. nicht mit 3 sondern mit 2 "Balken".

Neben dem physikalischen Effekt klaut uns ggf. auch das BMS Reichweite. Das liegt daran, dass das BMS schätzen muss, wieviel der Akku bei einer Temperatur leisten kann. Es gibt zwar neue Verfahren um den tatsächlichen Ladestand auslesen zu können, die sind aber für den Twizy viel zu teuer.

Deshalb misst das BMS die Temperatur und lässt dann entsprechend der vorher bei Renault ermittelten Kennlinien die Ladestandsanzeige mit der entnommenen Energie schneller schrumpfen je kälter es wird. Wenn das BMS dabei richtig schätzt (und die Temperatursensoren richtig kalibriert sind) entspricht das genau dem physikalischen Effekt. In der Regel wird das BMS aber eher übervorsichtig sein, d.h. lieber in Kauf nehmen, dass der Akku nicht ganz genutzt wird, als dass er überstrapaziert wird.

Meine Beobachtung bislang ist, dass das BMS bei meinem (!) Twizy nur um etwa 2% zu vorsichtig ist. Das finde ich erstaunlich gut geschätzt und kalibriert.

Neben dem physikalischen Effekt klaut uns ggf. auch das BMS Reichweite. Das liegt daran, dass das BMS schätzen muss, wieviel der Akku bei einer Temperatur leisten kann. Es gibt zwar neue Verfahren um den tatsächlichen Ladestand auslesen zu können, die sind aber für den Twizy viel zu teuer.

Deshalb misst das BMS die Temperatur und lässt dann entsprechend der vorher bei Renault ermittelten Kennlinien die Ladestandsanzeige mit der entnommenen Energie schneller schrumpfen je kälter es wird. Wenn das BMS dabei richtig schätzt (und die Temperatursensoren richtig kalibriert sind) entspricht das genau dem physikalischen Effekt. In der Regel wird das BMS aber eher übervorsichtig sein, d.h. lieber in Kauf nehmen, dass der Akku nicht ganz genutzt wird, als dass er überstrapaziert wird.

Meine Beobachtung bislang ist, dass das BMS bei meinem (!) Twizy nur um etwa 2% zu vorsichtig ist. Das finde ich erstaunlich gut geschätzt und kalibriert.

Hallo Dexter,

woher hast du die Information, dass das BMS die Ladestandsanzeige im Winter schätzt?
Sehe keinen Grund warum man das so machen sollte.
Wenn man die Ladung in Ah (Amperestunden) misst kann man ohne Verluste und ohne Schätzung (was die Kapazität angeht) eine Reichweitenprognose berechnen.

Genauso mache ich das auch bei meinem Cycleanalyst am Vectrix, die Wh (Wattstunden) interessieren mich bei der Entnahme eigentlich recht wenig, da diese immer unterschiedlich sind.
Ich schaue immer nur auf die Ah, und die schwinden im Winter eben schneller als im Sommer, da ich mehr Strom brauche um die gleiche Leistung zu erhalten, wegen dem höheren Spannungsabfall.

Grüße
Martin

Hallo,

im Prinzip müsste es so sein dass man auch im Winter gleichviel Amperestunden rausbekommen müsste wie man auch reingeladen hat. Bin jetzt etwas verwirrt. Nur weniger Spannung dabei und da würde sich der erhöhte Innenwiderstand dann niederschlagen.
Die Verluste eines Akkus werden auch meiner Meinung gekennzeichnet durch die Spannungsdifferenz zwischen laden und entladen und nicht durch die Amperestunden. Folgerichtig kann man zur Ermittlung des SOC die entnommenen oder hineingeladenen Amperstunden heranziehen. Das sagt aber dann noch nichts zur erzielbaren Reichweite aus. Da kommt dann wieder unter Anderem das Produkt aus Entladespannung und Strom sowie die Zeit (Wh) ins Spiel.
Ich glaube eigentlich nicht daran dass die SOC-Ermittlung die Temperatur des Akkus heranzieht.
Grundsätzlich sollte man auch unterscheiden zwischen den Funktionen die ein "BMS" und anderswo ein Controller übernimmt. Ein klassisches BMS kümmert sich eigentlich nur am Akku um dessen Wohlergehen.
Könnte mir vorstellen das beim Twizy unabhängig vom BMS der MC die Kalkulation der Reichweite übernimmt.

Viele Grüße:

Klaus

Wenn du mal schaust:

P=U*I, oder auch P=U²/R (In worten: U zum quadrat durch R) siehst du das sich ein höherer Innenwiderstand auf die Leistung die Entnommen werden kann, negativ auswirkt (je höher R, desto kleiner P).

Klar kann man die wildesten Formeln nu anstellen, aber zum verdeutlichen reicht diese auf jeden Fall.

Was die Spannungsdifferenzen betrifft bin ich anderer Ansicht. Die Kapazität bleibt die Gleiche, gehopst wie gesprungen ob ich nun mit höherer Spannung lade oder nicht. Hier kämen andere Faktoren ins Spiel.

im Prinzip müsste es so sein dass man auch im Winter gleichviel Amperestunden rausbekommen müsste wie man auch reingeladen hat. Bin jetzt etwas verwirrt.

Hallo Klaus
Genau, die Ah müssten immer gleich sein.
Also kann ich doch sagen, wenn z.b. von 120Ah 60Ah entnommen wurden sind noch 50% im Akku, das ganze mal die gefahrenen Km und schon habe ich meine Restanzeige, Winter/Innenwiderstand hin oder her.

Grüße
Martin

Was die Spannungsdifferenzen betrifft bin ich anderer Ansicht. Die Kapazität bleibt die Gleiche, gehopst wie gesprungen ob ich nun mit höherer Spannung lade oder nicht. Hier kämen andere Faktoren ins Spiel.

Das verstehe ich nicht ganz. Wann bleibt die Kapazität die gleiche?
Wenn ich mit höherer Leistung lade geht die Spannung nach oben (P=U*I) gleichzeitig habe ich mehr Verluste durch den Innenwiderstand (P=U²/R), also muss ich letztendlich Mehr Energie in den Akku stecken damit dieser voll wird.
Gleiches Spiel beim Endladen.
Die Kapazität (Kwh) ist also definitiv abhängig von der elektrischen Leistung mit der entladen/geladen wird.

Grüße
Martin

Vectrixfahrer schrieb:

im Prinzip müsste es so sein dass man auch im Winter gleichviel Amperestunden rausbekommen müsste wie man auch reingeladen hat. Bin jetzt etwas verwirrt.

Hallo Klaus
Genau, die Ah müssten immer gleich sein.
Also kann ich doch sagen, wenn z.b. von 120Ah 60Ah entnommen wurden sind noch 50% im Akku, das ganze mal die gefahrenen Km und schon habe ich meine Restanzeige, Winter/Innenwiderstand hin oder her.

Grüße
Martin

Sind sie aber nicht. Schau mal auf die Berechnung der Kapazität und du siehst die Zusammenhänge. Oder ganz einfach in den Post vorher von mir. Das Ohmsche Gesetz ist hier sehr hilfreich .

Ebenfalls bestimmen die Materialien aus denen die Zellen gefertigt wurden noch die Temperaturbeeinflussung. Ist leider alles nicht sooo einfach wie man es gern hätt.

Vectrixfahrer schrieb:

Was die Spannungsdifferenzen betrifft bin ich anderer Ansicht. Die Kapazität bleibt die Gleiche, gehopst wie gesprungen ob ich nun mit höherer Spannung lade oder nicht. Hier kämen andere Faktoren ins Spiel.

Das verstehe ich nicht ganz. Wann bleibt die Kapazität die gleiche?
Wenn ich mit höherer Leistung lade geht die Spannung nach oben (P=U*I) gleichzeitig habe ich mehr Verluste durch den Innenwiderstand (P=U²/R), also muss ich letztendlich Mehr Energie in den Akku stecken damit dieser voll wird.
Gleiches Spiel beim Endladen.
Die Kapazität (Kwh) ist also definitiv abhängig von der elektrischen Leistung mit der entladen/geladen wird.

Grüße
Martin

Von der elektrischen Leistung, der Umgebungstemperatur, den verwendeten Materialien und noch einigem mehr. Jepp. Man hat leider diese Verluste.

Deibelschlach.. Du warst zu schnell beim posten...

Kleines Rechenbeispiel noch dazu:

Leistung des Twizy bei Vollgas geschätzte 7kW
Nennspannung nehme ich mal mit 55,5V an wären dann 110 nutzbare Amperestunden.
Eine Lithium Zelle in der Größe hat in etwa 1mOhm Innenwiderstand.
Macht bei 15 Zellen in Reihe 15mOhm für den Akkupack.
Bei 7kW fließen also theoretisch 7000W/55,5V = 126A.
Bei 15mOhm Innenwiderstand, gehen aber im Akku 240W durch Wärme "verloren" (P=I²*R).

Bei 4kW Leistungsentnahme fließen nur noch 4000W/55,5V=72A.
Die Verluste sind damit nur noch 77W.
Ich habe also mehr als die dreifachen Verluste bei Vollgasfahrten, im Vergleich zu vermutlich immer noch 60km/h bei 4000W.

Grüße
Martin

Ob man das Thema so einfach Händeln kann glaube ich nicht. Bin leider nicht in dem Bereich Batterien tätig. Ich werd mir das mal bei Gelegenheit näher zu Gemüte führen.
Laut deiner Rechnung wäre es so, ich denke aber mal das da noch einige andere Faktoren ne Rolle spielen wie z.B. Cw Wert, Rollwiderstand etc.

Sind sie aber nicht. Schau mal auf die Berechnung der Kapazität und du siehst die Zusammenhänge. Oder ganz einfach in den Post vorher von mir. Das Ohmsche Gesetz ist hier sehr hilfreich .

Ebenfalls bestimmen die Materialien aus denen die Zellen gefertigt wurden noch die Temperaturbeeinflussung. Ist leider alles nicht sooo einfach wie man es gern hätt.

Verstehe ich nicht, meine bisherigen Erfahrungen mit jeglicher Art von Lithium Akkus haben ergeben, dass die Ah bei jeder von mir gemessenen Temperatur immer gleich sind, unabhängig von der Leistung mit der entnommen wird oder geladen wird. Nur die Kapazität (Wh) variiert.

Das einzige Problem was auftreten kann, ist, dass bei einem hohen Innenwiderstand und einer hohen Leistungsentnahme früher ein kritischer Spannungswert der Zellen erreicht wird und die Leistung dann gedrosselt werden muss.
Es kann also durchaus passieren, dass man nicht mehr die volle Leistung zur Verfügung bekommt.
Beim Vectrix merkt man das besonders stark, da er viel Leistung hat und man im Winter dann nur noch mit 80kmh unterwegs ist.
Die Ah lassen sich trotzdem entnehmen.
Ich bin mittlerweile über 10tkm mit einem CycleAnalyst gefahren, der nahezu alle Werte mitmisst.
Ob Winter oder Sommer, die 25Ah konnte ich gleichermaßen rausholen, auch bei -15°C.


Grüße
Martin

Dingsi: Ob man das Thema so einfach Händeln kann glaube ich nicht. Bin leider nicht in dem Bereich Batterien tätig. Ich werd mir das mal bei Gelegenheit näher zu Gemüte führen.
Laut deiner Rechnung wäre es so, ich denke aber mal das da noch einige andere Faktoren ne Rolle spielen wie z.B. Cw Wert, Rollwiderstand etc.

Meine Rechnung war nur Überschlagen und stimmt mit der Realität vermutlich nicht überein.
Mir ging es dabei auch nur um die Verluste im Akku, und für das Verhältnis sind genaue Werte mehr oder weniger egal.

Grüße
Martin

Da bin ich auch mal gespannt drauf wie sich das verhält.
Beim Laden spielt die Temperatur also keine Rolle?
Und nur bei der entnahme?
Also bekommt man in den leeren Akku bei tiefen Minusgraden auch ca. 6 kWh "reingeladen" so wie bei +25 Grad?
Nur entnehmen kann man bei Minusgraden weniger,
weil der Akku einen Teil (so lange er kalt ist) selber verbrät?
Oder gehen dann auch gar nicht 6 kWh rein?

Mal sehen wenn es denn wirklich kalt ist,
wieviel denn rein geht (schätze genauso viel wie sonst auch),
und um wieviel die Reichweite denn zusammenschrumpft,
weil der Akku viel "selber verbrät".