Batterie-Temperatur

[sonixdan]

Der Ampera Akku hat ja 16 kWH sind das dann die 100 % Ladung oder sind 16 kWH nur die 80 % bis wohin der vollgeladen wird ?
Wenn der Akku dann leer ist wieviel % hat er dann eigentlich noch ?

Von den 16 kWh kannst du ja nur 10.5 verfahren. Ob der Rest im Akku verbleibt (keine Tiefentladung) oder ob der Akku nie ganz vollgeladen wird, weiss ich nicht. Vermutlich aber eine Mischung aus beidem. Zudem vermute ich, dass ein Teil dieser Differenz noch als Reserve dient, damit der Akku auch nach 8 Jahren noch 10.5 kWh pro Ladung zum Fahren hergibt.

[mark32]

Der Ampera Akku hat ja 16 kWH sind das dann die 100 % Ladung oder sind 16 kWH nur die 80 % bis wohin der vollgeladen wird ?
Wenn der Akku dann leer ist wieviel % hat er dann eigentlich noch ?

Es bleiben ca 20 Prozent Restladung bis zum Anspringen des RE, dann schwankt der Wert zwischen 19 und 20 Prozent.

[agentsmith1612]

So wie ich das jetzt hier verstanden habe sind 16 kwh 0-100 %.

Also sind 80 % Ladung dann 12,8 kwh. Davon werden dann 10,x verfahren. Also bleiben noch etwa 2,5 kwH so der so drin, als Reserve und/oder Puffer.
Also bleiben 15% Rest übrig. Klingt ein bisschen wenig.

[micky4]

Ich glaube das ist eher so: Den Rest im Akku hast du schon mit den 20% definiert. Diese sind 3,2 kWh und sind der "unterste" Ladestand. Dazu kommt die Ladung von 10,4 kWh, in Summe ergibt das 13,6 kWh als "obersten" Ladestand, dann regelt das Ladegerät ab. Der Rest auf 16 (theoretisch 2,4 kWh, 15%) bleibt "leer" damit der Akku nicht ganz voll geladen wird und dadurch geschont wird.
;-)

[EcoDrive]

Der Ampera Akku hat ja 16 kWH sind das dann die 100 % Ladung oder sind 16 kWH nur die 80 % bis wohin der vollgeladen wird ?
Wenn der Akku dann leer ist wieviel % hat er dann eigentlich noch ?

16KWh ist der ganze Akku

Von 'unten' betrachtet wie folgt.:

- leer bei SOC 21%, schwankt, wie es hier schon erwähnt wurde im Zuge der Hysterese.
- nutzbar 64,5% (=10,3KWh)
- SOC 'voll' bei 85,5%
- bis SOC 88,2% max durch Rekuperation bei vollem Akku hier habe ich das beschrieben
http://opel-ampera-forum.de/viewtopic.p ... t=40#p9219
- 88,2 bis 100% = oberer Sicherheitspuffer für lange Lebensdauer.

Ich habe schon mal eine Zellenspannung von 4,029V gesehen, Am Motor B auch schon mal 391V.

Der Grund, weshalb der obere Sicherheitspuffer kleiner ist, mag daran liegen, dass hier die Ladeelektronik unkonventionell einschreiten kann, um zu hohe Zellenspannung zu verhindern.

Beim unteren SOC 21% ist die Situation etwas anders. Der Ampera fährt auch mit leerem Akku elektrisch. Damit auch mit leerem Akku satt beschleunigt werden kann, wird der Akku auch mal unter die 20% SOC gehen. Gegebenenfalls wird der RE dann höher drehen, um das Minimum wieder herzustellen.

Grüsse
EcoDrive

[EcoDrive]

Hallo Leute

Seit es kälter wurde habe ich folgende Beobachtung gemacht.
Beim Laden ertönt ab und zu zusätzlich zum Betriebsgeräusch der Frontlüfter ein tieferer Ton fast wie ein Brummen. Im Sommer war nichts dergleichen zu hören. Oder habs nicht geachtet.

Der Akku hat so um die 9°-12° C.

Dann bemerkte ich, dass dieses Geräusch auch beim Losfahren zu hören war. Nein ich meine nicht die Hochdruckpumpe für das Bremssystem.

Im DashDAQ habe ich meiner Vermutung entsprechend die Drehzahl der Pumpe im Akkukühlkreislauf anzeigen lassen

1528 "ESS Pmp Spd" "Energy Storage System Coolant Pump Spd (RPM)" "RPM" 0

Und siehe da, die dreht auf der Fahrt bei den jetztigen Temperaturen nur mit gerade mal 50 U/Min.

Ladebeginn in der Tiefgarage, jetzt beginnt die Pumpe mit 4000 - 5000 zu drehen. Später reduziert sich das wieder etwas.

Jetzt meine Vermutung, Erstens, der Ampera merkt dass er in der wärmeren Garage steht und versucht mittels der (wärmeren) Umgebungsluft den Akku auf energieeffiziente Weise zu wärmen. Das umgekehrte (kühlen) habe ich im Sommer schon mal hier beschrieben. viewtopic.php?f=2&t=663&p=8680&hilit=+unglaublich#p8680

Zweitens, da der Ampera die Pumpe auch bei Abfahrt frühmorgens bei 3° C 'draussen' einige Minuten auf hoher Drehzahl laufen lässt, vermute ich, dass das Temperaturmanagement die, wenn auch kühle Temperatur gleichmässig verteilen will.

Da Umwälzen der Kühlflüssigkeit des Akku macht er nur während des Ladevorgangs. Ist dieser Beendet, beendet auch die Pumpe ihre Arbeit.

Mich erstaunt immer wieder, was die Entwickler des Ampera da alles gemacht haben.

Hat jemand auch solche Beobachtungen gemacht.

Grüsse
EcoDrive

[caffeine]

Hallo Peter,

ja, Du hast meine Frage beantwortet, bevor ich sie gestellt habe
Ich habe gestern bei 4 ° C Außentemperatur beim Einschalten ungewöhnliche Geräuchentwicklung vernommen.
Der Wagen hing nicht am Ladekabel, sondern stand vorm Haus in der Kälte. Ich habe ihn eingeschaltet, musste dann noch mal an den Kofferraum und habe vor dem Wagen auffällige "Brummgeräusche" und das Klackern und Summen von Relais und/oder Ventilen gehört. Relativ laut meiner Meinung nach. Ich dachte schon, er hätte ein Problem.

Aber nach der Fahrt von nur 7 km war beim Aussteigen (extra noch eingeschaltet gelassen und aufmerksam vor dem Auto gelauscht ) nichts mehr zu hören. Da ich (noch) kein DashDaq habe, konnte ich nicht nachvollziehen, was er da gemacht hat. Aber jetzt ist es klar.

[EcoDrive]

Hallo Peter,

ja, Du hast meine Frage beantwortet, bevor ich sie gestellt habe
Ich habe gestern bei 4 ° C Außentemperatur beim Einschalten ungewöhnliche Geräuchentwicklung vernommen..... Aber jetzt ist es klar.

Danke Stefan

Wenn ich nun meine Überlegungen weiterführe, hat das Ganze sehr viel Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Akku.
Bei tiefen Temperaturen steigt der Innenwiderstand des Akku. Die Leistung sinkt, kennt man ja vom Handyakku. Aber was geschiet im innern einer Zelle? Die Ionen fliessen doch dahin wo's wärmer ist, da ein geringerer Widerstand. Das würde bedeuten, dass der Akku früher 'leer' ist, wenn in der Zelle selbst Bereiche mit unterschiedlichen Temperaturen herrschen. Die Ionen verhalten sich da gleich, wie die Menschen, bei Kälte wollen alle nach Mallorca. Irgenwann ist da voll, beziehungsweise die Kathode der Akkuzelle voll.
Wenn nun aktiv durch die Kühlflüssigkeit die Temperatur auf der ganzen Fläche, Anode und Kathode, verteilt wird, gibts diese Konzentrierung an warmen Stellen nicht.
Bei heissem (>30°C)Akku im Sommer ist' genau gleich. Durch den grossflächigen Temperaturausgleich werden dann 'Hotspots' die deine Akkuzelle beschädigen können vermieden.

@Baumisch
Bei Rundzellen, die Zelle ist ja aufgewickelt, ist die gesamtflächige, gleichmässige Kühlung nicht möglich.

Oder versteh ich das falsch? Vielleicht können die Chemiker / Elektriker hierzu was genaueres sagen.

Grüsse
EcoDrive

[agentsmith1612]

Bei tiefen Temperaturen steigt der Innenwiderstand des Akku. Die Leistung sinkt, kennt man ja vom Handyakku. Aber was geschiet im innern einer Zelle?

Der Innenwiederstand ist bei tiefen Temperaturen aus dem Grunde so hoch, da die Lithiumionen und auch alle anderen Spezies einfach bei tiefen Temperaturen sehr unbeweglich sind. Die Diffusion ist durch geringe selbst Bewegung aber auch durch erhöhre Viskosität des Elektrolyts gehindert. Wo die Lithiumionen sich nur langsam bewegen können, da fließt auch nur ein geringer Strom.

Die Ionen fliessen doch dahin wo's wärmer ist, da ein geringerer Widerstand.

Das kann ich so nicht stehen lassen. Zwar fällt mir gerade keine Begründung dafür ein, dass es so ist oder dass es nicht so ist, aber ich denke so einfach ist es nicht. Das einzige was dafür spricht ist die Entropie (Streben nach höhrer Unordnung), da in wärmeren Bereichen stärkere Schwingungen resultieren.

Wie oben schon erwähnt ist bei geringen Temperturen der Innenwiederstand hoch, bei hohen aber ebenfalls.
Hier liegt die Begründung nicht in der geringen Diffusionbeweglichkeit der Ionen sondern in derer der anderen Ionen. Die Schwingungen anderer Ionen nehmen mit der Temperatur zu und "hintern" die Lithiumionen daran zu fließen. Man stelle sich bildlich eine Masse von Menschen vor durch die man durch möchte aber jeder einzelne außer man selber bewegt sich immer hin und her. Klar das es dann schwirieger ist dadurch zu kommen, als wenn jeder einfach stehen bleiben würde.
Dennoch kann sofern wie einen Feststoffelektrolyt haben bei hohen Temperaturen die Ionenleitfähigkeit stark ansteigen, was zu einer Ernidriegung des Wiederstandes führt.

Es gibt eben mehrer Effekte die Frage ist immer wie stark bei welcher Temperatur kommt welcher Effekt zum tragen. Ohne Messungen kann man das nur sehr schwer einschätzen.

Irgenwann ist da voll, beziehungsweise die Kathode der Akkuzelle voll.

Diese Aussage habe ich nicht ganz verstanden. Es ist klar, dass die Lithiumionen sich in ein Gitter einlagern müssen. Es stellt sich die Frage bei welcher Temperatur dieser Einlagerungseffekt maximiert ist. Bei hohen sicher nicht, da hier das Gitter selber zu stark schwingt und weniger "freie" Plätze zur Verfügung stellt.

Bei Rundzellen, die Zelle ist ja aufgewickelt, ist die gesamtflächige, gleichmässige Kühlung nicht möglich.

Wie du schon sagtes ist die Rundzelle effektiv schwieriger zu kühlen, da die Außenfläche ja minimiert wurde. Es wird bei einer gekühlten Rundzelle zwischen außen und innen ein größrer Temperaturgradient auftretten als bei Flachzellen, schon alleine geometrisch bedingt.
Die Frage ist nur wieviel macht das bei einer Rundzelle aus ? Ich denke 5°C Unterschied im Extremfall machen nicht viel aus, es sei den Außen sind schon 50°C oder mehr. Trotzdem würde ich aus dem Grund nicht von Rundzellen abrücken, sofern man hier eine vernüftige Lösung konstruiert sind Rundzellen sicher genau verwendbar wie Flachzellen.

[mark32]

Den Wert "ESS Pmp Spd" habe ich standardmäßig auf dem DashDAQ abgebildet. Im Sommer lief die Pumpe immer mit mindestens 1000-1500 U/min, oft mit 5000 U/min. Seit die Temperaturen gefallen sind steht der Wert im Fahrbetrieb oft auf 50 U/min. Dies scheint der Minimum-Wert zu sein.
Die Steuerung des TMS ist komplexer als vermutet.

Welcher Wert symbolisiert die Temperatur der Kühlflüssigkeit des REs? Dieser Parameter soll für das Anspringen des REs bei tiefen Temperaturen wichtig zu sein. Ich wollte dies im Winter dokumentieren.