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Am 10.6.2020 um 22:46 schrieb Jürgen Sengpiel:

Habe eine allgemeine Frage zum vorteilhaften Laden des ego Life: ich las kürzlich irgendwo, man solle ihn nicht vollladen, also nicht bis maximaler Ladekapazität? Kann jemand das bestätigen?

Ja, das ist richtig und für Lithium Ionen Batterien allgemein gültig. Ein Vollladen resp. Leerfahren wirkt sich bei einer Li-Ion Batterie ähnlich aus wie die starke Abnutzung eines Werkzeuges (volles Ausschöpfen der Kapazität). Dadurch altert eine Batterie schneller als wenn man diese schonender nutzt. Für den Alterungsprozess ebenfalls negativ ist es, wenn noch erhöhte Batterietemperaturen hinzukommen. Ein guter Vergleich ist auch immer die menschliche Blase. Eine volle Blase bei hohen Temperaturen ist sehr unangenehm und bringt dich schnell ins Schwitzen. 💦 🔋 Bei der Elektroauto-Batterie verhält es sich ähnlich. 

Am 10.6.2020 um 22:46 schrieb Jürgen Sengpiel:

Und isst es sinnvoll. den Life weitestgehend leezufahren, bevor er wieder geladen wird oder ist das unerheblich?

Wird dies regelmäßig praktiziert, ist dies nicht unerheblich, denn damit wird die Anzahl möglicher Ladezyklen reduziert. Wird ein E-Auto nur bis ca. 80% geladen, so kann die Anzahl Ladezyklen ca. verdreifacht werden. Tesla z.B. macht das clever. Beim Laden ist das Ladelimit grundsätzlich auf 80% eingestellt. Diese Einstellung kann man übersteuern, man muss dazu aber bewusst den höheren Ladezustand (z.B. 100% für eine lange Strecke) eingeben. Bei Batterien mit entsprechend großen Kapazitäten natürlich weniger ein Problem. Beträgt deine Pendlerstrecke täglich 50km, so würde es z.B. sinnvoll sein, die Batterie hauptsächlich im Bereich von 30-80% State of Charge (SoC) zu nutzen. 

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Die Ansicht von Stefan wird auch von VW geteilt:

So bleibt der Akku lange funktionsfähig

Grundsätzlich gilt: Was ein Auto mit Verbrennungsmotor nicht mag, mag ein Elektroauto erst recht nicht. Dazu zählen starke Beschleunigungsarien – erst recht mit einem ausgekühlten Akku – und lange Fahrten bei Vollgas. Vollladungen und sehr niedrige Akkustände sollten ebenfalls vermieden werden, denn das beschleunigt die Alterung der Batterie und führt zu Kapazitätsverlusten.

Generell sind sogenannte „Schnarchladungen” an der heimischen Steckdose besser als Schnellladungen. Bei sehr niedrigen Temperaturen ist es besser, wenn die Batterie direkt nach Ende der Fahrt geladen wird, denn dann ist ihre Temperatur noch höher. Ein ausgekühlter Akku kann nur eine reduzierte Energiemenge aufnehmen. Und im Sommer? Akkus mögen keine Hitze. Idealerweise parkt das Auto dann in der (Tief-)Garage.

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Wie meinen einen Akku laden sollte und was das Beste für einen Lithium-Ionen-Akku ist, liest man sehr oft in den verschiedensten Artikeln und in Foren der Elektromobilität. Oft sind es Halbwahrheiten oder es werden sogar Falschinformationen weitergetragen.

Eins ist immer richtig, der Akku verliert unweigerlich mit der Zeit an Kapazität. Wenn ein Elektroauto ein thermisches Batteriemanagementsystem (BMS) besitzt, dann wird damit einen Kapazitätsverlust verzögert. Ein e.GO hat aber kein BMS, wie zum Beispiel ein Tesla.

Wenn man ein wenig die Physik dahinter versteht, dann weiß man was man machen sollte und was nicht. Die genauen elektrochemischen Prozesse beim Laden und Entladen muss man aber dazu nicht verstehen.

Welche Gründe führen zu einem Kapazitätsverlust:

Auch wenn ein Akku nicht benutzt wird, verliert er mit der Zeit an Kapazität. Die neuste Technologie von Lithium-Ionen-Akkus hat dies aber gut im Griff. Eine unbenutzte Zeit spielt heute daher eine untergeordnete Rolle.

Die Temperatur beim Laden, Entladen und lagern des Akkus ist ein entscheidender Faktor. Die maximale Temperaturbereich liegt zwischen -10 °C und 40 °C. Das sind absolute Unter- und Höchstgrenzen, die man den Akku nicht aussetzen sollte. Die optimale Betriebstemperatur liegt um die 20 °C und die optimale Lagertemperatur bei ca. 10 °C.

Je öfter ein Akku geladen und entladen wird, umso mehr wirkt sich das auf die Akkukapazität aus. Die oft kolportierten 1000 bis 2000 Ladezyklen sind meist irreführend, da nicht genau festgelegt wird, ob es sich bei dieser Zahl um 0-100 % Ladevorgänge handelt oder nicht.  Diese Anzahl der Ladezyklen sagt daher wenig über die Auswirkung auf dem Akku aus.

Wie geladen und entladen wird, ist der entscheidende Faktor. Die Ladekapazität sollte am besten 1C nicht überschreiten. Für den e.GO sind das mit der Haushaltssteckdose ca. 0,1C von der Bruttoakkukapazität ausgehend und mit einer Wallbox ca. 0,15C. Also in einem sehr guten Bereich. Erkauft wird dies mit einer langen Ladezeit. Würde man mit wesentlichen höheren Ladekapazität arbeiten, bekäme man Temperaturprobleme und die schadet dem Akku sehr.

Beim Entladen gelten die gleichen Gesetze. Wer stark beschleunigt zieht einen hohen Strom aus dem Akku und erwärmt den Akku damit stark. Wer dies beim e.GO oft macht, schadet den Akku mehr als beim Laden, weil wesentliche größere Ströme als beim Laden fließen. Die Degeneration des Akkus hängt im wesentlich also von der Fahrweise ab. Tiefentladen (0%) sollte man einen Akku auch nicht, dies greift die Elektrochemie des Akkus an und hinterlässt bleibende Schäden. Der e.GO hat eine Bruttokapazität von 23,8 kWh und eine Nettokapazität von 21,5 kWh. Wenn die Akkuanzeige 0 % anzeigt, hat der e.GO noch ca. 2,3 kWh (ca. 10 %) Akkukapazität. Meiner Meinung nach, kann man den Akku durch fahren mit dem e.GO nicht tiefentladen, da 10 % Restakkukapazität verbleiben. Wenn man den e.GO dann lange stehen lassen würde, käme es zu einer Tiefentladung.

Eine Rekuperation beim e.GO führt zu keiner nennenswerte Degeneration des Akkus. E.GO hat es geschickt gelöst, da eine Rekuperation erst spät einsetzt, zwar mit deutlich höheren Strömen als beim Laden, aber nur sehr kurz auftreten und damit den Akku nicht nennenswert erwärmt.

Was sollte man machen um den Kapazitätsverlust des Akkus zu verringern:

  • ·       Starkes Beschleunigen (gerade bei Kälte) vermeiden.
  • ·       Versuchen die Akkutemperatur während des Ladens innerhalb der Grenzen zwischen 15 °C und 25 °C zu halten.

Dagegen macht es m. M. n. kein Problem den Akku abends direkt nach dem Ankommen, auch bei wenig gefahrenen Kilometer, zu laden. Wer an einem Tag mehr als 50 km mit dem e.GO zurücklegt, hat eh keine andere Chance.

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Der Bericht von RealData war für mich sehr hilfreich: Folgende Nachfrge: in früheren Berichten las ich, man solle die Batterie nicht vollladen (Tesla würde bei 80% abriegeln, es sei denn, man entscheidet sich für 100% Beladung). Wenn ich hingegen nach wenigen km Fahrleistung am Tag (sagen wir 25-40 km) abends an die Wallbox gehe,die Kaplazitätsgrenze  ist mein e.Go. morgens voll geladen. Vollladen bis an die Kapazitätsgrenze ist also doch nicht nachteilig?? Ausserdem eine Nachfrage eines Nichtphysikers: was ist 1C (Wallbox laden 0,15C)?

 

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Antwort auf die Frage von @Jürgen Sengpiel

Ein Koeffizient von 1C bedeutet, dass eine Batterie innerhalb von 1 Stunde komplett ge- oder entladen ist, ein C-Koeffizient kleiner als 1, dass es länger als 1 Stunde dauert und ein C-Koeffizient größer als 1, dass es weniger als 1 Stunde dauert.

Für den e.GO bedeutet dies folgendes:

Der e.GO besitzt eine Nettokapazität 21,5 kWh. Wenn man ihn durchgehend mit 21,5 kW laden könnte, dann wäre der Akku nach einer Stunde voll, dann würde man mit einem C-Koeffizient von 1,0 laden.

Den e.GO vollladen macht überhaupt kein Problem. Einen Lithium-Ionen-Akku überladen, schaden dem Akku dagegen. Das verhindert aber der e.GO. Wenn nicht, dann wäre das schon eine große Unterlassungssünde vom Hersteller. 

Ein Ladevorgang vorzeitig abbrechen, würde bedeuten, man müsste den Ladevorgang permanent beobachten. Da wir noch kein App für ein Smartphone haben, mit der man dies aus der Ferne könnte, wäre ein Abbruch nebenbei auch sehr mühselig.

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Am 16.6.2020 um 15:14 schrieb Stefan:
Am 10.6.2020 um 22:46 schrieb Jürgen Sengpiel:

Habe eine allgemeine Frage zum vorteilhaften Laden des ego Life: ich las kürzlich irgendwo, man solle ihn nicht vollladen, also nicht bis maximaler Ladekapazität? Kann jemand das bestätigen?

Ja, das ist richtig und für Lithium Ionen Batterien allgemein gültig.

Meine Antwort von oben greift etwas zu kurz und sollte so nicht einfach stehen gelassen werden.

Wie @RealData schon ausführte, verhindert das Batterie-Management-System (BMS) eine Überladung der Zellen. D.h., wird die Batterie zu 100% vollgeladen, ist dies erstmal kein Problem. Das System ist dafür ausgelegt und es gibt hierfür grunsätzlich keine Einschränkung. Hinzu kommt, dass die nutzbare Kapazität immer etwas tiefer ist als die tätsächliche Kapazität. Das heisst, fährt der Wagen nicht mehr weil die Batterieanzeige sagt "Batterie leer", so weist die Batterie immer noch eine gewisse Restkapazität auf. Damit ist sie  noch ein gutes Stück von der für die Batterie gefährlichen Tiefentladung entfernt. Es passiert also auch hier erstmal nichts kritisches für die Batterie.

Ein längeres Herumstehen in diesem Zustand (Leergefahren oder Vollgeladen) ist für die Lebendauer der Batterie allerdings nicht empfehlenswert. Die meisten Hersteller weisen in Ihren Handbüchern auch entsprechend darauf hin. Beim Leerfahren ist es sicher noch eine Spur kritischer, da jede Batterie auch eine Selbstentladung kennt. D.h., wird die Batterie nach dem Leerfahren längere Zeit nicht geladen, so sinkt die Zellspannung weiter langsam ab und irgendwann wird es dann für die Batterie etwas ungemütlich.

Aber was heisst "längeres Herumstehen" denn nun wirklich? Sind das Stunden, Tage oder gar Monate?

Dafür habe ich keine klare wissenschaftliche Antwort. Aber man darf davon ausgehen, dass es sich hierbei wohl um einige Tage handelt. Und je länger der Zustand andauert, umso schlechter für die Batterie. Sich deswegen bei normaler Nutzung des Wagens allerdings grosse Sorgen zu machen, wäre vermessen. Ein Vollladen über Nacht wird kein Problem darstellen. Vollladen um danach aber für zwei Wochen in die Ferien zu verreisen ist jedoch, sagen wir es  mal so, "nicht so ideal". Gleiches beim fast leeren Akku. Tagelanges Herumstehen bei leerfgefahrener Batterie ist einer verlangsamten Alterung nicht förderlich.

Ein zusätzlicher Faktor ist die Batterietemperatur. Hohe Batterietemperaturen mögen die Zellen nicht so sehr. Aber auch hier spielt der Zeitfaktor eine Rolle. Je länger die Zell-Temperaturen hoch sind (ca. 40 Grad und höher) sind, desto schlechter. Höhere Temperaturen für ein paar Stunden, z.B. nach längerer zügiger Fahrt sind jedoch auch hier kaum ein Thema. Sie kühlen in der Nacht meist wieder auf normale Werte ab. Und da der Life keine grosse Ladeleistungen kennt, hat das Laden selbst auf die Batterietemperatur nur einen geringen Einfluss. Kalte Batterien sind auch nicht so toll. Durch den höheren Innenwidersand sinkt die Reichweite. Aber auch hier ist Angst fehl am Platz. Das BMS sollte bei tiefen Zelltemperaturen die abrufbare Leistung eigentlich reduzieren und so die Batterie etwas schonen. Man darf davon ausgehen, dass dies auch beim Life so implementiert wurde. In der Regel wird ab ca. 5 Grad Zelltemperatur und darunter vom BMS entsprechend eingegriffen.

Fazit: Es wäre meines Erachtens falsch sich die Freude am elektrischen Fahren wegen Batterieverschleiss und Alterung zu nehmen. Ein regelmässiger und normaler Gebrauch des Fahrzeuges werden ein vorzeitiges und übermässiges Altern verhindern. Bei extra-schonendem Umgang dürfte sich das Batterieleben jedoch zusätzlicher Gesundheit erfreuen. Die kalendarische Alterung bleibt zwar unverändert bestehen. Doch durch die Art der Nutzung kann die zyklische Alterung positiv beeinfluss werden.

Zitat

Die zyklische Alterung: Sie ist abhängig von der Art der Nutzung, vor allem von den Betriebszyklen, dem (Ent-)Ladehub, der Ladeschlussspannung und der Stärke der Lade- und Entladeströme. Die mögliche Zyklenzahl wird von der Art und Qualität des Akkus sowie der Temperatur beeinflusst.

Quelle: https://www.rutronik.com/de/artikel/detail/News/alterungszustand-von-batterien-schnell-und-detailliert-bestimmen-1/

 

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  • 2 months later...
Am 18.6.2020 um 13:28 schrieb RealData:

Antwort auf die Frage von @Jürgen Sengpiel

Ein Koeffizient von 1C bedeutet, dass eine Batterie innerhalb von 1 Stunde komplett ge- oder entladen ist, ein C-Koeffizient kleiner als 1, dass es länger als 1 Stunde dauert und ein C-Koeffizient größer als 1, dass es weniger als 1 Stunde dauert.

Für den e.GO bedeutet dies folgendes:

Der e.GO besitzt eine Nettokapazität 21,5 kWh. Wenn man ihn durchgehend mit 21,5 kW laden könnte, dann wäre der Akku nach einer Stunde voll, dann würde man mit einem C-Koeffizient von 1,0 laden.

Den e.GO vollladen macht überhaupt kein Problem. Einen Lithium-Ionen-Akku überladen, schaden dem Akku dagegen. Das verhindert aber der e.GO. Wenn nicht, dann wäre das schon eine große Unterlassungssünde vom Hersteller. 

Ein Ladevorgang vorzeitig abbrechen, würde bedeuten, man müsste den Ladevorgang permanent beobachten. Da wir noch kein App für ein Smartphone haben, mit der man dies aus der Ferne könnte, wäre ein Abbruch nebenbei auch sehr mühselig.

Ich habe mir einen Go.e Charger zugelegt, bei dem kann man sowohl die Leistung als auch die zu laufende Kapazität einstellen.  Natürlich nur im Rahmen des Stromanschluss an den ich diesen anschließe. Möglich sind 1.35kw bis 22kw. Die zu ladende Kapazität kann in kWh vorgewählt werden z.Bsp. 10.1 kWh wenn dies dann der Fall ist schaltet er sich aus.

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