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Thema: Ladeverluste (3182-mal gelesen)
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Ladeverluste

Nachdem der ADAC vor längerer Zeit mal die Ladeverluste verschiedener Autos ermittelt hat...
ADAC ermittelt bis zu 25 Prozent mehr an realen Stromkosten
 - wobei mir nicht ganz klar ist, was die da überhaupt berechnet haben - wohl nicht nur die Ladeverluste, sondern auch noch die Ungenauigkeit des Bordcomputers -

...ergibt sich bei mir ein ganz anderes Bild:
Kia e-Niro - 16,2 % (erfasst über ca. 8.000 km)
Tesla M3LR AWD - 8,5 % (erfasst über ca. 6.000 km)
VW ID.3 - 4,5 %  (erfasst über ca. 1.000 km)

Der VW ID.3 wurde allerdings erst 5-mal geladen.
Generell ist es natürlich bei jedem der o.g. Autos auch so, dass mit steigendem SoC die Verluste ansteigen.
So war der Verlust beim Tesla, als ich ihn wegen längerer Fahrt mal von 90 % auf 100 % geladen hatte, über 50 %!
Üblicherweise lade ich bei 20-30 % wieder bis 90 % auf.

Wie sieht es denn bei euch aus? Erfasst ihr die Verluste auch?

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 1
50% Verlust sind eigentlich unmöglich.
Der ADAC wird auch nicht über Bordcomputer oder den Zähler der Wallbox gegangen sein, sonder eigene Messeinrichtungen und den Akkustand über odb.

Wer viel misst, misst Mist.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 2
Wie sieht es denn bei euch aus? Erfasst ihr die Verluste auch?
Wie willst Du denn die Verluste messen? Ob die Angaben des Bordcomputers richtig sind, weiss man nicht.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 3
Ich vergleiche, wieviele kWh laut der Prozentanzeige hätten geladen werden müssen mit dem tatsächlichen Wert vom e-Charger/Ladesäule und rechne ggf. beides auf 100% hoch. Dabei ergeben sich Werte zwischen 10 und 25%. Der Durchschnittswert liegt bei 14,19%.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 4
In der Annahme, dass die Prozentanzeige am ehesten stimmt, mache ich es auch so.

Das sieht beim ID.3 mit 77 kWh Akku dann z.B. so aus (Ausschnitt aus der Exceltabelle)
SoC    %   zu laden geladen Verlust
20%   90%   53,90   55,71   3,36%
16%   90%   56,98   59,28   4,04%
13%   70%   43,89   45,66   4,03%
23%   90%   51,59   54,02   4,71%
47%   90%   33,11   35,57   7,43%
Natürlich sind da geringe Ungenauigkeiten drin, die umso größer werden, je weniger geladen wird.

Bei dem oben erwähnten Ladevorgang des Tesla von 90 auf 100 % sah das so aus:
SoC    %   zu laden geladen Verlust
57%   90%   23,76   25,27   6,36%
90%   100%   7,20   11,10   54,17%
  9%   90%   58,32   63,27   8,49%
Klar, wenn man es da um 1% nicht stimmt, wirkt sich das krass auf die Verlustberechnung aus.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 5
Also vertraust Du den Angaben des Bordcomputers, der dies anhand der Spannungen des Akkus berechnet?

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 6
Naja, eine andere Möglichkeit sehe ich nicht.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 7
Ihr geht davon aus, das ihr den Akku auf 100% ladet. Das ist aber die netto Kapazität. Die brutto Kapazität ist aber höher und wird nicht beladen.
Da machen dann die angeblichen 50% Verlust auch wieder Sinn.
Ich sag ja, wer viel misst...

Die real geladene Menge kann man per odb auslesen. Der ADAC wird kaum den Bordcomputer benutzt haben.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 8
Ich gehe davon aus, dass der Bordcomputer bei xx % immer annähernd den gleichen Ladezustand anzeigt, unabhängig davon, wie viel Reserve noch da ist.
Dass der ADAC etwas anderes misst oder ein OBD-Adapter etwas anderes anzeigt, als ihm die Bordelektronik zur Verfügung stellt, sprengt meine Vorstellung.
Die real geladene Strommenge lese ich am Zwischenzähler ab.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 9
Ob die 100% brutto oder netto sind, hängt m.W. vom Modell/Hersteller ab. Wenn ich nicht irre, ist bei Tesla brutto=netto, beim Niro aber nicht.
Der Niro-Akku schluckt also mehr, als die 64-netto-kWh, wird aber bei 100-netto-% nicht auf 100-brutto-% geladen. Deswegen rechne ich damit, dass er 64kWh enthalten kann. Das ist meine Bezugsgröße.
Letztlich sind aber (fast) alle dieser Messwerte nur Hausnummern, da sie von ungeeichten Systemen stammen. Das macht aber nix, denn schließlich schreibe ich nicht an einer Doktorarbeit zum Thema „Ladeverluste beim Elektrauto“, sondern dokumentiere die Werte, die mir als Endanwender ohne extra Equipment zur Verfügung stehen. Das ist meine persönliche Nutzererfahrung und sollte irgendwann ein weiteres oder anderes e-Auto in den Haushalt kommen, kann ich diese Werte vergleichen und daraus meine persönlichen Schlüsse ziehen. Wenn ich die Daten hier oder woanders kommuniziere, muss der geneigte Leser selbst entscheiden, was er aus den Werten macht und für wie glaubwürdig er sie hält.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 10
In der Annahme, dass die Prozentanzeige am ehesten stimmt, mache ich es auch so.
Ich traue der Prozentanzeige nicht sehr. Nur, wenn er wirklich ziemlich leer ist und voll geladen wird, kann man IMHO diesen Messfehler minimieren. Da ich allerdings fast immer im mittleren Fenster von ~30-70% lade, sind mir die Ungenauigkeiten da schon sehr groß.

Bei meinem Ioniq wurden auch schon nur noch 91% SoH angezeigt. Nach einem Softwareupdate und Vollladen, zeigte er dann wieder 100%.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 11
Ladeseulen müssen geeichte Zähler haben. Es gibt auch Wallboxen mit geeichten Zählern. Über OBD kann man auch nur die Werte bekommen  die der Bordcomputer zur Verfügung stellt. Der Verbrauch des Autos wird vom Bordcompiter aber nicht durch die Spannung am Akku ermittelt.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 12
@infty nichts für ungut, aber 50% Ladeverlust sind nicht sehr glaubwürdig.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 13
Wenn sich jemand dafür interessiert wie Energiemessgeräte Kalibriert werden müssen kann er sich das mal durchlesen. Sehr interessant:
http://www.ptb.de/cms/fileadmin/internet/publikationen/pruefregeln/Band6_Teil_E.pdf

Ansonsten ist es mir eigentlich egal wie hoch die Ladeverluste sind. Mich interressiert nicht wieviel ein E-Auto auf 100 km verbraucht sondern was ich für 100 km an Energie bereitstellen muß.
Hier ist z.B. die Vorheizung während dem Anschluss an die Wallbox zu erwähnen. Hier werden im Winter gerne noch mal ein paar extra kWh fällig die gerne unter den Tisch gekehrt werden.

Und das die Ladeverluste zwischen 90 % und 100 % SOC besonders hoch sind ist klar.
Jedes E-Auto hat eine Elektronik die beim Ladevorgang aktiv ist. Diese hat meist unabhängig vom SOC die gleiche Aufnahmeleistung. Je geringer die Ladeleistung ist, desto mehr fällt dieser Eigenverbrauch ins Gewicht. Ab 80% sinkt bei den meisten BEVs die Ladeleistung... .
 
Und wenn die BEVs nur rumstehen haben sie auch einen gewissen Eigenverbrauch mit dem lustigen Namen "Vampierverluste". je nach fahrprofil (z.B. wenigfahrer) ist der auch nicht unerheblich für die Energiebilanz des reelen Verbrauchs.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 14
@bakerman23 Habe ich in einem Fall auch schon gesehen, als ich nur wenige kWh spontan nachladen musste. In solchen Fällen machen sich Ungenauigkeiten natürlich deutlich bemerkbar. Deswegen habe ich diesen Ausreißer auch nicht erwähnt. Es waren besondere Umstände, die für den Alltag nicht relevant sind.

@Mombi Richtig, die Ladeverluste sind eigentlich egal und werden dem Verbrauch des Autos zugeschlagen. Zumal in meinem Fall die Verluste auf der Zuleitung zum Charger z.B. garnicht erfasst werden. Deswegen schreibe ich auch immer vom „Verbrauch ab Ladesäule“. Da ist dann aber alles drin, was sich das Auto genehmigt, also auch (Vor-)Heizen, wenn es an der Säule hängt. Vorheizen, wenn es nicht an der Säule hängt, schlägt ja eh zu Buche, weil dann der Strom aus dem Akku kommt.
Bezüglich Vampirverlusten scheint der Niro echt gut zu sein; ich nehme eher Schwankungen in der Anzeige aufgrund von Temperaturänderungen wahr, aber nicht aufgrund der Standzeit. Höchstens der 12V-Akku wird in der App mal als gelb angezeigt, wenn ich die zu oft nutze, während das Auto rumsteht.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 15
@bakerman23
Probier's doch einfach mal selbst aus. Das wird beim Peugeot nicht anders sein. Ich bin gespannt.

Was die Genauigkeit - oder besser gesagt - nicht vorhandene Genauigkeit betrifft, kommt beim Tesla erschwerend hinzu, dass man die genaue Nettokapazität nicht kennt. Ich bin von den im Netz publizierten ~72 kWh ausgegangen. Lt. Fahrzeugschein hat er 77 kWh. Zudem war die Außentemperatur um die Null Grad.

Mir ging es primär auch nicht um den Ausreißer. Der sollte nur zeigen, dass laden in den oberen Bereich mit hohen Verlusten verbunden ist.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 16
Ich habe weder die Möglichkeit die geladene Energie zu messen, noch die Möglichkeit den SoC auszulesen.
Selbst wenn, ändern kann ich es eh nicht.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 17
Um eine ungefähren Wert zu bekommen kannst Du folgendermassen vorgehen:
-Auto voll Laden (100%)
-Leerfahren bis zu einem beliebigen, vernünftigen Wert.
-Angezeigten Verbrauch seid letztem volladen in kWh anzeigen lassen und Notieren.
-Auto an die Ladesäule / Wallbox .... zum laden Anschließen.
-In vernünftigen Abständen (z.B. 5 % Schritte) die Geladene Energie, Ladeleistung, Zeit und den Akkustand in % notieren. Im Bereich 90 ... 100& in eher kleineren Schritten.
-Aufladen bis 100 %

Jetzt hast Du
- die Ladeverluste durch subtraktion der Geladenen Energiemenge - "Verbrauchter" Energiemenge
- Über eine Grafik Geladene Energie / Akkuladestand in verbindung mit der Ladeleistung kannst Du ganz grob die Ladeverluste durch aktive Elektronik abschätzen.

Aber alles nur Anhaltswerte.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 18
Die Ladeverluste sind m.E. auch stark abhängig davon, ob man per AC oder DC lädt. Und beim AC-Laden stark abhängig davon mit welcher Leistung.

Bei AC hat beispielsweise der e-Up AC nach DC-Bordlader einen Verlust von 9,6%, wenn man zweiphasig 16A lädt. Einphasig 16A sind es 11,3%.  Wenn man nur einphasig mit 6A lädt sind es dann schon 21,8%.
Insofern ist es schon gut, wenn man beim Elektroauto mit 16A laden kann.

Beim DC laden fällt dieser Verlust weg. Allerdings hat die dann der Betreiber der Ladestation. Insofern ist schon klar, dass die Anbieter von DC-Ladesäulen neben dem höheren Anschaffungspreis auch höhere Stromkosten haben.

Im e-Up-Forum von Going-Electric hat jemand eine schöne Messreihe gemacht: Wirkungsgrad Bordlader - e-up!, Citigoe iV, Mii electric - Laden, Ladeequipme...

Solche detailierten Messungen habe ich beim ID.3 und Tesla Model 3 noch nicht gesehen.

Dazu kommen dann noch die Verluste, des Ladens des Akkus selbst. Beim e-Up kann man wohl beim AC-Laden Verlust AC-Bordlader und Akkuladung etwa 15% rechnen, wenn man an einer Wallbox mit 16A lädt.

Bin sehr skeptisch, ob die geringen %-Angaben der Messungen beim ID.3 und Tesla wirklich stimmen.
Der ADAC kam bei seinen Messungen auf ganz andere Werte: Mitunter hohe Ladeverlust bei E-Autos - Drehmoment

Aber wie heisst es so schön: "Wer mißt, mißt Mist"

Ich bin auch der Meinung, dass es im Endeffekt darauf ankommt der Verbrauch des Autos gemessen an der Wallbox ist.

Allerdings sollte man vermutlich nur in Ausnahmefällen mit den mitgelieferten 230V-Ladeadaptern laden. Die Effizienz ist bei den geringen Strömen bei den verbauten Bordladern nicht gut.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 19
Es ist eine Optimierungsaufgabe mit vielen Variablen, z.B. dem Wirkungsgrad des AC-DC-Wandlers, dem Nebenverbrauch. Beim Ioniq kann es bei sehr kalten Temperaturen passieren, dass der Akku erst einmal vorgeheizt und nur ein kleiner Teil in die Ladung gesteckt wird.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 20
@Mombi
Woher hast Du deine Informationen?
Kein Elektroauto hat Ladeverluste von 90%!
Die liegen eher bei 10%
Wenn das Elektroauto eine aktive Batterietemperierrung hat, kostet das Strom. Aber nicht jedes hat das. VW hat beim ID anscheinend das nicht im Griff. Andere Hersteller sind darin besser.
Den Vampierverlust gibt es hauptsächlich bei Tesla, wenn die Fahrer den Wächtermodus aktiviert haben. Das liegt aber nicht daran, dass es ein Elektroauto ist, sondern daran, dass ein Computer online in Betrieb ist.
Der EGolf, den ich manchmal fahre, hat solche Probleme nicht.

Die Ladeverluste sind bei 80% SOC nicht viel höher. Die Ladegeschwindigkeit wird vom BMS verringert, weil sich die Akkutemperatur nicht zu sehr erhöhen soll.

Im Winter verbraucht das Auto etwa 3KWh/100Km mehr. Zum Aufheizen wird am meisten Strom gebraucht. Danach ist der Verbrauch für die Heizung nicht mehr groß, vor allem, weil das Auto eine Wärmepumpe hat, die etwas Wärme vom Motor benötigt um effektiv zu arbeiten. Auf kurzen Strecken benutze ich dehalb oft keine Heizung und wenn es friert  lasse ich das Auto auf 19°C vorheizen.

Ein Auto mit Verbrennungsmotor verbraucht im Winter auch mehr als im Frühling.



Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 21
@Mombi
Woher hast Du deine Informationen?
Kein Elektroauto hat Ladeverluste von 90%!
Die liegen eher bei 10%
Woher hast Du diese Aussage? die habe ich nie getätigt.
10 % ist aber auch sportlich. Das schafftst Du nur beim flotten DC laden wenn Du die Verluste der Ladesäule nicht mitrechnest.
....
Den Vampierverlust gibt es hauptsächlich bei Tesla, wenn die Fahrer den Wächtermodus aktiviert haben. Das liegt aber nicht daran, dass es ein Elektroauto ist, sondern daran, dass ein Computer online in Betrieb ist.
Der EGolf, den ich manchmal fahre, hat solche Probleme nicht.
Jedes E-Auto hat das mehr oder weniger. Ist technisch bedingt. manche halt mehr, andere vernachlässigbar.

Die Ladeverluste sind bei 80% SOC nicht viel höher. Die Ladegeschwindigkeit wird vom BMS verringert, weil sich die Akkutemperatur nicht zu sehr erhöhen soll.
Doch, gerade dann sind sie höher. Wenn die Ladeelektronik aktiv ist hat sie unabhängig vom Ladestrom einen gewissen eigenverbrauch. Je geringer der Ladestrom desto mehr fällt der Eigenverbrauch ins Gewicht.
Ein Auto mit Verbrennungsmotor verbraucht im Winter auch mehr als im Frühling.
Ja klar, das wurde auch nie in Frage gestellt.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 22
Wenn man die Nebenverbraucher mit rechnet,  kommt man natürlich auch bei ausgeschalteter Zündung zu geringen Verbräuchen. Das ist aber nicht das,  was allgemein unter Vampierverlusen bezeichnet wird. Das hat man beim Verbrenner auch. Es betrifft die 12V Batterie. Die Fahrbatterie ist primer nicht davon betroffen. Die ist erst dann davon betroffen, wenn von ihr die 12V Batterie wieder aufgeladen wird. Das kennen wir von den Toyota Hybrid Autos. Beim Laden sind kommen die Ladeverluste durch die ohmschen und kapazitiven Widerstände. Die sind bei AC Laden höher, als bei DC Laden. Das liegt an der Elektronik des Boardlader. Bei AC Laden erwärmt sich die Batterie nicht so stark. Deshalb wird der Innenwiderstand der Batterie nicht so hoch wie beim schnellen AC Laden. Dafür fällt der Verbrauch des Boardladers , der über eine längere Zeit anfällt mehr ins Gewicht. Aber es gibt unterschiedlich effiziente Boardlader. Auch die Leitungsstärke sowie die Materialqualität der Ladeseule können einen Unterschied ausmachen. Grundsätzlich gilt, dass ein dickeres Kabel einen niedrigeren Widerstand hat. Je höher der Widerstand ist, des do höher ist die Verlustleistung. Je länger das Kabel ist, um so höher ist der Widerstand.

Sachlicher Fehler korrigiert Pluto  Wauuuu

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 23
Wenn man die Nebenverbraucher mit rechnet,  kommt man natürlich auch bei ausgeschalteter Zündung zu geringen Verbräuchen. Das ist aber nicht das,  was allgemein unter Vampierverlusen bezeichnet wird. Das hat man beim Verbrenner auch. Es betrifft die 12V Batterie.
Einspruch, die Traktionsbatterie entlädt sich auch im Stand. Mindestens das BMS ist immer aktiv. Manchmal auch noch einiges mehr.... .
...Beim Laden sind kommen die Ladeverluste durch die ohmsen und kapazitiven Widerstände.
Ohmschen ja, Kapazitiven sind vernachlässigbar.
Die sind bei AC Laden höher, als bei DC Laden. Das liegt an der Elektronik des Boardlader.
Ja, aber das ist jetzt aus Endverbrauchersicht. An der DC Ladesäule muss der Gleichstrom auch (mit Verlusten) erst erzeugt werden.
....Grundsätzlich gilt, dass ein dickeres Kabel einen niedrigeren Widerstand hat. Je höher der Widerstand is, des do geringer ist die Verlustleistung. Je länger das Kabel ist, um so höher ist der Widerstand.
Also eine lange Leitung mit einem hohen Widerstand für eine niedrige Verlustleistung?! ;D

Kleiner Widerstand des Systems ==> Weniger Verluste ==> Höherer Wirkungsgrad.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 24
Wenn man nicht läd, braucht das BMS nicht aktiv zu sein, es sei denn, dass man eine Vorklimatisieren programmiert hat. Diese Elektronik wird von der 12V Batterie versorgt. Es gibt aber Unterschied zwischen den Autos. Bei ausgeschalteter Zündung verbrauch ein Alarmanlage sowie eine Wegfahrsperre und ein keyless System sowie bei manchf Fahrzeuge noch andere aktive Systeme Strom. Aber das BMS verbrauxht dann nur Strom, wenn gerade geladen oder vortemoeriert und wenn die 12V Batterie geladen werden muß. Bei Prius wird die 12V Batterie nur geladen, wenn die Zündung an ist. Bei einem Tesla ist das anders. Weil der immer online ist,  muß die 12V Batteriw auch dann öffter nachgeladen werden. Deshalb hat man dafür den Begriff Vampierverluste creiert.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 25
Da war mir ein Fehler unterlaufen! Bei einem höheren Widerstand ist die Verlustleistung durch den höheren Widerstand natürlich auch höer.
Bei Gleichstrom wird au durch die Gleuchrichtung  erlustleistung erzeugt. Die darf dir aber nicht berechnet werden. Dir darf auch nicht die Verlustleistung der  AC Ladeseule in Rechnung gestellt werden gemessen wird am Anschluß vor dem Kabel.

Bei dem EGolf wird ein zugriff auf dem Bordcomputer per SMS aktiviert. Dadurch muß das BMS nicht aktiv sein. Der Bordcomputer schaltet das BMS bei Bedarf ein.  Bei Tesla ist das immer aktiv, weil das Auto ein fahrendes Rechenzentrum ist.

Bei dem EGolf werden bei ausgeschalteter Zündung alle Verbraucher aus der 12V Batterie mit Strom versorgt, es  sei denn, dass gerade Vorklimatisiert ode geladen wird. Das ist bei Toyota auch so. Die Anzahl der online zugriffe pro Tag wird von VW auch begrenzt, weil sonst die 12V Batterie entladen werden könnte.



Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 26
Wenn man nicht läd, braucht das BMS nicht aktiv zu sein, es sei denn, dass man eine Vorklimatisieren programmiert hat. ....
Ok. Das BMS (Batterie management System) und das CSE (Cell Supervision Electronics) der Traktionsbatterie sind also nur aktiv wenn das BEV geladen wird oder eine Vorklimatisierung programmiert wird.

Ich merke schon, ich lernen nie aus.

Dachte bisher immer das die Überwachungs- und Wartungselektronik der Traktionsbatterie bei Bedarf aktiv und zumindest immer im standby ist um den Akku zu pflegen (Zellbalancing) bzw. beim einschalten / Laden des BEVs eine Freigabe zur Verwendung der Traktionsbatterie gibt. Aber das scheint dann doch anders zu sein.... .
Vielen Dank für deine Expertise, jetzt bin ich auch wieder ein klein wenig schlauer!

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 27
Ich dachte schon BMS ist das Brandmeldesystem.

Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 28
Das BMS Batterie Management System wird grundsätzlich nicht gebraucht, wenn die Zündung aus ist, weil die HV Batterie dann nicht benötigt wird. Nur wenn Vorklimatisiert, oder geladen wird, wird auf die HVBatterie zugegriffen. Das gilt bei der Vorklimatisierung sowohl für die HV Batzerie, als auch für den Innenraum. Wenn die Zündung an ist, muß das BMS aktiv sein. Bei Tesla geht das nicht so einfach, weil duch den hohen Stromverbrauch auch beim Parken die 12V Batterie öfter aus der HV Batterie nach geladen werden muß.

Vampierverluste sind Verluste, die bei ausgeschalteter Zündug  also im Stand ohne zu Laden oder aktiver Klimatisierung entstehen. Das sind Verbräuche bzw. Verluste ohne das man mit dem Auto etwas macht. Dazu gehört auch die Alarmanlage, das keylesssystem, der Wächter Modus bei Tesla und die Internetverbindung für den Remotezugang.

Radio, Heizung, Klimaanlage, Radio Scheibenwischer Licht usw. sind Nebenverbraucher.



Antw.: Ladeverluste

Antwort Nr. 29
Mindestens das BMS ist immer aktiv.
Ein (einfacheres) BMS gibt es auch in Notebookakkus. Die halten verdammt lang ihre Spannung (selbst nach 2 Jahren noch). So hoch kann also der Strombedarf da nicht sein.