Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

gervais
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von gervais »

demokrates hat geschrieben:
Fr 15. Sep 2017, 13:15
Trotz sehr ähnlicher Bedingungen (Wind 2 beaufort mehr ...) gibt mir bei AkkuFunktion nun sehr zu Denken ...
Ähnliche Bedingungen bei 2Bft mehr ;) Da bemühe ich mal J. Schult aus So arbeitet das Segel :
Die Zunahme der Windstärke von z.B. 4 auf 5 Bft (bzw. der Windgeschwindigkeit von 11 auf 16 kn) bedeutet bereits eine Verdoppelung der Windkraft, also eine Zunahme um 100%!
Noch Fragen ? Zeigt aber sehr schön das Dilemma zwischen Erwartung und Realität.

PS: Mit der erwünschten Rückgabe auf Basis solcher "Daten" wird das nichts. Der Hersteller spricht von 80km Reichweite bei 20km/h und setzt dafür natürlich Windstille, einen 40-60kg (?) Fahrer und 20°C voraus, und ich bin mir sicher, dass auch Dein Roller das packt.

Da Du ja nicht messen kannst: Warte auf einen warmen, windstillen Tag und probiere es mit einem leichten Fahrer auf einem Rundkurs aus. Das die Reichweite im Notlaufmodus natürlich ebenfalls in den 80km enthalten ist, versteht sich von selbst.

Eule
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von Eule »

gervais hat geschrieben:
Fr 15. Sep 2017, 13:42
Rundkurs
...da bleibt wohl meist nur der nächste Sportplatz mit Tartanbahn (Asche hätte zuviel Rollwiderstand) mit Zusatzvorteil: so ein Platz geht nicht über Hügel und durch Täler ;) :lol:
Gruß
Werner

"AUSPUFF", "ANLASSER", "VERGASER". Klingt irgendwie lustig, oder? :)

gervais
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von gervais »

Jo ein büschen Phantasie, was die Auswahl der Strecke angeht, die ja tatsächlich eben und frei von Stop n Go sein sollte (Platzwart bestechen, ääääh kl. Spende !), setze ich schon voraus.

Natürlich auch den Videobeweis, den der rückgabewillige Kunde ja auch spätestens vor Gericht braucht . :lol:

Oder das von Dir an anderer Stelle gezeigte "kleine Besteck" in digitaler Form, frei von (augenscheinlich) verwirrenden Prozentangaben..

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wiewennzefliechs
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von wiewennzefliechs »

Ich würde zur Verbrauchsmessung ganz anders vorgehen. Ich würde zunächst bei jedem Ladevorgang die gefahrene Strecke und die beim anschließenden Laden vom Ladegerät aufgenommene Energiemenge protokollieren. Die vom Ladegerät aufgenommene Energiemenge kann man mit einem handelsüblichen Energie-Messgerät messen, ich verwende dazu ein Gerät von Conrad. Natürlich kann man auch noch andere Parameter festhalten, z. B. das Streckenprofil, die Temperatur oder meinetwegen auch die Windstärke. Irgendwelche Ladestands-Anzeigen des Rollers würde ich dagegen ignorieren.

Wenn man das ein paarmal macht, erhält man schon einen guten Anhaltspunkt für den durchschnittlichen Verbrauch pro 100 km. Bei folgenden Messungen kann man dann prüfen, ob und wie weit die Verbräuche vom Durchschnitt abweichen, und sich ggf. auf die Suche nach der Ursache machen.

Unterschiedliche Verbräuche (ab Steckdose) können sich übrigens tatsächlich aus dem Ladestand des Akkus ergeben. Begründung: das Laden des Akkus läuft in 2 Phasen ab. In der ersten Phase liefert das Ladegerät eine sehr hohe Leistung, in der zweiten läuft es nur noch unter Teillast. Unter Volllast hat es einen besseren Wirkungsgrad als unter Teillast. Ist der Akku bei Ladebeginn noch relativ voll, ist die erste Phase (mit dem guten Wirkungsgrad) nur kurz oder findet gar nicht statt. D. h. der Anteil der Teillast-Phase (mit dem schlechten Wirkungsgrad) an der Gesamt-Ladezeit ist relativ groß. Lädt man dagegen einen stärker entladenen Akku, arbeitet das Ladegerät zunächst über längere Zeit unter Volllast (mit gutem Wirkungsgrad) und geht erst nach einiger Zeit in die Teillast-Phase (mit schlechtem Wirkungsgrad) über. Hier überwiegt das Laden mit gutem Wirkungsgrad. Als Folge erhält man im zweiten Fall etwas niedrigere Verbrauchswerte als im ersten.

Auch eine Abschätzung der Reichweite ist anhand eines solchen Protokolls möglich. Allerdings muss dabei eine Größe einfließen, die man ohne Veränderungen am Roller nur schätzen kann, nämlich der Lade-Wirkungsgrad. Ich habe bei meinem Roller festgestellt, dass man nicht allzu falsch liegt, wenn man beim Lade-Wirkungsgrad von 80% ausgeht. D. h. von der aus der Steckdose gezapften Energiemenge kommen noch ca. 80% im Akku an.

Um die Reichweite zumindest annäherungsweise zu ermitteln, berechnet man zunächst 80% des Verbrauchs ab Steckdose auf 100 km. Danach teilt man die Kapazität des Akkus durch den so ermittelten Verbrauchswert. Heraus kommt die ungefähre Reichweite des Rollers. Hier ein Rechenbeispiel:

Verbrauch ab Steckdose: 3,6 kWh/100 km
Davon 80% (= Verbrauch ab Akku): 2,88 kWh/100 km
Kapazität des Akkus (z. B. beim Niu N1s): 60 V * 29 Ah = 1,74 kWh
Reichweite = Akku-Kapazität / Verbrauch ab Akku = 1,74 kWh / (2,88 kWh/100 km) = ~60 km

Gruß

Michael
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von gervais »

wiewennzefliechs hat geschrieben:
So 17. Sep 2017, 19:18
Kapazität des Akkus (z. B. beim Niu N1s): 60 V * 29 Ah = 1,74 kWh
Das ist aber die Bruttokapazität des NIU (Üblich: nZelle x Wh/Zelle). Die tatsächliche nutzbare Nettokapazität (BMS, Controller, SOC , DOD abhängig) , die zur Verfügung steht, dürfte 15-25% geringer ausfallen (Kann man halbwegs exakt nur DC seitig ermitteln, beim Peugeot sind es etwa 20% weniger).

Will man also Reichweite/ Verbrauch, auch über Deine Methode, wenigstens in Etwa ermitteln, muß man die Nettokapazität für Deine Rechnung : Reichweite = Akku-Kapazität / Verbrauch ab Akku verwenden.

PS: Besonders beim NIU ist eine DC seitige Verbrauchsmessung (z.B. mit einem Turnigy) deshalb spannend, weil man nur so den Verbrauch (bzw. die entnehmbare Kapazität) bis zum Einsetzen des Notlaufprogramms messen kann (Mehr als 1300Wh ?), ebenso wie folgend die verbleibende Kapazität bis zur Abschaltung durch BMS/Controller.
Die User, die sich primär für die nutzbare Kapazität Verbrauch /Reichweite bis zum Einsatz des Notlaufs interessieren, können sich letzeres freilich schenken.

PPS: Wer sich grämt, oder glaubt, dass dies ein NIU Spezifikum ist, tröste sich...Z.B.der Golf GTE mit 8.7kWh Bruttokapazität stellt dem Fahrer gerade mal 6.6-6.7kWh Nettokapazität zur Verfügung. :mrgreen:
Zuletzt geändert von gervais am So 17. Sep 2017, 20:29, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von wiewennzefliechs »

Wie kommst du auf diese ominösen Brutto/Netto-Werte? Speziell bei Akkus von Chinarollern dürfte schon aus Kostengründen auch die letzte Wattsekunde noch ausgenutzt werden. Da gibt es keine Reserven. Zumindest ist das bei meinem Novantic so. Mit dem bin ich mal ziemlich genau 45 km weit gefahren, dann hat das BMS angefangen, beim Beschleunigen den Saft abzudrehen. Der Akku (damals war es einer mit 48 V und 28 Ah = 1,344 kWh) war also leer. Den Durchschnittsverbrauch meines Rollers habe ich in mittlerweile fast 800 Messungen mit ca. 3,7 kWh/100 km ab Steckdose ermittelt. Mit diesen Werten ergibt meine Rechnung folgendes:

Verbrauch ab Steckdose: 3,7 kWh/100 km
Davon 80% (= Verbrauch ab Akku): 2,96 kWh/100 km
Kapazität des Akkus: 48 V * 28 Ah = 1,344 kWh
Reichweite = Akku-Kapazität / Verbrauch ab Akku = 1,344 kWh / (2,96 kWh/100 km) = ~45 km

Ich vermute mal stark, dass es bei anderen gängigen Chinarollern incl. denen von Niu ähnlich ist.

Bei Elektroautos sind die Akkus viel teurer und schwerer zu wechseln. Außerdem sollen sie für eine Laufleistung taugen, die üblicherweise deutlich größer ist als bei Rollern. Da ist natürlich klar, dass mit Reserven gearbeitet wird. Zumindest dann, wenn die Autos nicht "made in China" sind ;)

Gruß

Michael
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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von gervais »

wiewennzefliechs hat geschrieben:
So 17. Sep 2017, 20:28
Wie kommst du auf diese ominösen Brutto/Netto-Werte? Speziell bei Akkus von Chinarollern dürfte schon aus Kostengründen auch die letzte Wattsekunde noch ausgenutzt werden. Da gibt es keine Reserven.
Wäre schön, wenn das so wäre. Bzw. auch nicht, denn Reserven in dem Sinne sind das ja nicht, will man mehr als 300 Zyklen und keinen vorzeitigen Batterietod.

Beispiel: Eine 29Ah Batterie enthält 10p Packs mit 2.9Ah Zellen par. Diese 2.9Ah aus dem Datenblatt stehen aber nur im Idealfall zur Verfügung. Z.B. bei einer Entladung mit 0.5c, 20°C und einer DOD (Entladetiefe) von 100%.

Diese DOD setzt aber z.B. bei den NCR voraus, dass bis 4.2V (bzw. auch 4.3V) geladen wird und bis 2.5V (cut-off) entladen wird.

Die meisten China BMS, die ich bislang in den Fingern hatte, sehen aber Entladeschlussspannungen von ca.3V vor und die Zellen werden i.d.R. nur bis 4.1V (auch 4.0 bzw.4.15V) geladen. Gleiches gilt für Controller, die in der Regel auch bei ca.3V/Zelle (bezogen auf Uges) abschalten oder die Leistung reduzieren.

In Summe bedeutete dies, dass diese Systeme (sofern vollständig) immer nicht vollständig Laden oder Entladen, sondern z.B. nur einen SOC von 75-85% bzw. reduzierten DOD zuliessen.

Dazu kommt noch, dass die Bruttokapazität der Zellen stets bei 20/25°C Zelltemperatur und niedrigen Entladeströmen** ermittelt wird. Beides in chin. E-Roller und Pedelec Batterien selten (Zelltemperatur) oder nie (niedrige Entladeströme) der Fall. Auch gibt es Abweichungen der angegebenen Bruttokapazität. Die Datenblätter garantieren z.B. bei einer PF Zelle, die als 2900mAh Zelle geführt wird, eine rated capacity von 2700mAh. Da aber die 2900mAh als typ. geführt werden,für Idealbedingungen, hat man auch kein schlechtes Gewissen.

All das führt dazu, dass die (nutzbare!) Nettokapazität stets niedriger ist als die Bruttokapazität, die chin. Batteriehersteller einfach durch Multiplizieren idealtypischer Datenblattangaben ermitteln. (Üblich: nZelle x Wh/Zelle)

Zur Ehrenrettung: Peugeot machte das beim E-Vivacity genauso, bzw. noch schlimmer, weil selbst bei der Bruttokapazität von 1,81kWh (Datenblatt SAFT) auf 2kWh (Pressemitteilung) aufgerundet wurde. Dafür halten die Batterien auch länger.

All dies lässt sich freilich nur DC seitig ermitteln und nicht mit einem AC Messgerät. Die oben erwähnten Golf GTE Fahrer haben es da einfacher, die können die Nettokapazität über die Diagnose in VCDS sehen. :D


PS: Bedeutet natürlich auch, dass Dein Emco weniger verbraucht, als Du bisher auf Basis der Bruttokapazität angenommen hast. Hol Dir doch einfach mal einen billigen Turnigy und prüfe es DC seitig. Vielleicht habe ich aber unrecht und EMCO presst seine Batterien ja auch bis 2.5V (cut-off) aus. Ich bezweifle das aber.

** Entladeströme: Die zur Verfügung stehende, entnehmbare Nettokapazität, steigt natürlich bei niedrigerer Belastung der Batterie, was auch klar macht, warum die Reichweitenangaben stets niedrige Geschwindigkeiten /Fahrstufen voraussetzen.

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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von demokrates »

gervais hat geschrieben:
So 17. Sep 2017, 21:47


PS: Bedeutet natürlich auch, dass Dein Emco weniger verbraucht, als Du bisher auf Basis der Bruttokapazität angenommen hast. Hol Dir doch einfach mal einen billigen Turnigy und prüfe es DC seitig.
Welchen würdest Du denn empfehlen ?
Angeblich gibt es Unterschiede in den Meß-Genauigkeiten ??

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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von gervais »

Nein, so Etwas nutze ich nur als Lipo Checker für Modellbau. Dafür sind die, bis auf die Zelle(n) aus denen versorgt wird, leidlich geeignet.

Recht robust ist dieses Teil als Watts Up Ersatz : (Drähte zum Shunt nicht verlängern, oder Shunt verlegen..siehe Endless Sphere.com)

https://hobbyking.com/en_us/turnigy-180 ... lyzer.html

Habe ich in der alten Version mehrfach in Betrieb. Zwar auch kein Präzisionsinstrument, aber erheblich billiger als mein abgleichbarer Speedict, der allerdings auch Speicher und BT Anbindung bietet.

viewtopic.php?f=28&t=3746&p=59222&hilit ... igy#p59222

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Re: Stromverbrauch pro km enorm abhängig vom Akkustand oder Akku defekt ?

Beitrag von wiewennzefliechs »

gervais hat geschrieben:
So 17. Sep 2017, 21:47
Beispiel: Eine 29Ah Batterie enthält 10p Packs mit 2.9Ah Zellen par.
Jetzt sehe ich das Missverständnis. Du gehst von der Summe der Zellkapazitäten aus und ziehst davon eine Reserve ab. Ich rechne dagegen mit der Kapazität des ganzen Akkus. Da sind evtl. Reserven schon abgezogen. Allerdings scheint es bei meinem Cleantron-Akku keine Reserven zu geben. Der Akku (in 14s13p-Verschaltung) ist mit 37 Ah spezifiziert. Er besteht aus Samsung-Zellen INR18650-29E mit 2,85 Ah. 13 * 2,85 Ah sind 37,05 Ah, also fast exakt die Nenn-Kapazität des ganzen Akkus. Also nix mit Reserven, die Zellkapazität wird voll ausgenutzt. Dass Emco Netto-Kapazitäten angibt, beweist meine Erfahrung mit dem 28-Ah-Akku. Bei dem passt die angegebene Kapazität exakt zum Verbrauch und zur Reichweite.
Geladen werden Emco-Akkus übrigens bis fast zum Maximum. 58,4 V Ladeschlussspannung entsprechen 4,17 V pro Zelle. Das liegt nur 30 mV unter dem von Samsung angegebenen Maximalwert von 4,2 V. Leider habe ich damals die Akku-Leerlaufspannung nach der Fahrt nicht gemessen. Deshalb weiß ich nicht, wie weit die Zellen entladen wurden.

Gruß

Michael
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