Verständnissfrage Akku Kapazität 15,6/17,3 kWh

[Niu-Fan]

Keine Ahnung wieso dein Verbrauch so hoch ist, zu wenig Reifendruck, schleifende Bremsen oder schwergängige Radlader vielleicht?

Das ist alles ok

[MEroller]

Hier mal die Gesamtkurve meines Gen2 Zero Verbrauchs ab Steckdose, im Mittel zur Zeit 7,983kWh/100km. Der deutliche Verbrauchssprung, zufälligerweise seit ich Seitenkoffer dran habe, liegt aber an der 70%igen Autobahnfahrt bei rund 120km/h ab Januar 2022, weil da mein Arbeitsplatz in ein neues Werk umgezogen ist.
Zuvor waren es nahezu reine Überlandfahrten, mit einigen Innerorts-Strecken.

.
Man sieht auch, dass im Winter, wo die magenta-Heizleistungen unter der Kompletthaube nach oben schießen, auch der Fahrverbrauch deutlich ansteigt, was vor allem an der spürbar dichteren, kalten Luft liegt, durch die ich mich speziell bei Autobahntempo kämpfen muss.

[MarcS]

Aktives Balancing bedeutet, dass die Ladung einer zu vollen Zelle durch Zwischenspeicherung in einem Kondensator (kapazitiv) oder in einer Spule (induktiv) zwischengespeichert wird und an die leerste Zelle abgegeben wird, bis zum vollständigen Spannungsabgleich zwischen allen 28 Zellblöcken.
So etwas gibt es bei Zeros nicht. Deren BMS verbrät die Energie der vollsten Zellen in einem Widerstand so lange, bis sie auf demselben Spannungsniveau (bis auf rund 5mV) sind. Das nennt man passives Balancing.

Wann fängt das BMS damit an? Spannung senken geht ja wohl erst, nachdem die Ladung beendet ist - man kann ja nicht Zellen (mit höherer Spannung) per Widerstand leeren (auf niedrigere Spannung bringen) solange noch die höhere Ladespannung anliegt.

Halt, Denkfehler.
Der Ladestrom ist ja für alle Zellen (Serienschaltung) identisch, die Ladespannung jeder Zelle ergibt sich durch deren Innenwiderstand.
(Wir betrachten hier nur einen Strang - es kann durchaus sein dass im Akku mehrere Stränge parallel geschaltet sind. Mein Pedelec hat z.B. 10S4P, da sind aber jeweils 4 Zellen parallel (4 die balancieren sich selber, haben immer identische Spannung), es gibt nur einen Strang mit 10 Blöcken á 4 Zellen. Das BMS kann nur versuchen die 10 Blöcke auf demselben Niveau zu halten).
Je niedriger der Innenwiderstand (je besser die Zelle ist), umso geringer die Spannung die an dieser Zelle abfällt. Wenn das BMS jetzt parallel zu besseren Zellen einen Widerstand schaltet, fließt ein Teil des Ladestroms da durch und nicht mehr durch die Zellen selber. D.h. bessere Zellen bekommen ab Einsetzen des Balancing weniger Ladestrom als schlechtere Zellen, die dann ja noch nicht auf dem Spannungsniveau der besseren sind.

Man kann also sehr wohl schon mit dem (passiven) Balancing beginnen während noch geladen wird. Die schlechteren Zellen bekommen weiter den vollen Ladestrom, die Besseren nur noch einen Teil (der Rest wird im Widerstand verheizt). Somit haben die Schlechteren eine Chance gleichzeitig mit den Besseren voll zu werden.

Wait, schon wieder zu kurz gedacht. Das BMS sieht ja beim Laden nicht die Spannung die die Zelle selber hätte, sondern die (Lade-)Spannung die gerade anliegt. Um denselben Strom fließen zu lassen ergibt sich bei schlechteren Zellen (mit höherem Innenwiderstand) eine höhere Spannung als bei besseren. D.h. das BMS würde wenn es nur nach der Spannung geht bei schlechteren Zellen den Parallelwiderstand zuschalten, nicht bei besseren.

Also kann doch erst nach Ende der Ladung balanciert werden.

Oder aber das BMS ist schlau und schaltet beim Laden für Zellen mit geringerer (Lade-)Spannung den Parallelwiderstand ein (woraufhin der Gesamtwiderstand sinkt, und somit die abfallende Ladespannung an dieser Zelle eben noch weiter sinkt) um die langsamer weiterzuladen als die Schlechteren, und nach Ende der Ladung für Zellen mit höherer (Eigen-)Spannung um die auf das Niveau der Schlechteren zu senken.

Wieviel dadurch an Energie verloren geht hängt explizit vom Gesundheitszustand der Batterie ab, und wie häufig die Zero verwendet und geladen wird. Je regelmäßiger gefahren und geladen wird, desto weniger muss überhaupt balanciert werden.

Jein. Ständig ganz leer und ganz voll ist auch schlecht.
Und da die Zellen nicht 100% identisch sind, altern/degradieren manche (schlechtere) schneller als andere (bessere).
Mehr (Voll-)Zyklen = mehr Degradierung.
Sowohl weniger (und selten) benutzte Akkus als auch sehr viel benutzte altern schneller als mittelmäßig oft (aber regelmäßig) verwendete Akkus.
Am wenigsten altern Akkus deren SoC man möglichst immer in der Mitte (30-70%) hält - genau deswegen schreibt Livewire auch vor dass man über die Winterpause den Akku dazwischen halten muss um die Garantie zu erhalten. Spätestens bei 30% nachladen, aber nicht mehr als 70%. Die wissen warum...
Ich lade meine Mulholland derzeit noch extern an einer (ÖAMTC) Ladesäule die leider 2km von unserer Wohnung weg ist weil die näher gelegene (Wien Energie) Säule mit Livewire nicht mag (wahrscheinlich dauert es zu lange den Strom hochzufahren), und deswegen immer bis SoC 90%. Sobald ich ein Kabel an meinen Tiefgaragenplatz bekomme, werde ich immer nur noch bis 70% laden, es sei denn ich habe eine Tour geplant wo ich mit 100% SoC losfahren will.

[conny-r]

Die Spannung wird nicht in einem Widerstand verbraten, sondern durch Ladungsverschiebung ausgeglichen.

Es wird viel Unsinn ( wie überall auch bei KI ) verbreitet.

[MarcS]

Die Spannung wird nicht in einem Widerstand verbraten, sondern durch Ladungsverschiebung ausgeglichen.

Bei Aktivem Balancing. Richtig.

Es wird viel Unsinn ( wie überall auch bei KI ) verbreitet.

In diesem Fall von Dir, weil Du Passives Balancing ignorierst.

[conny-r]

Die Spannung wird nicht in einem Widerstand verbraten, sondern durch Ladungsverschiebung ausgeglichen.

Bei Aktivem Balancing. Richtig.

Es wird viel Unsinn ( wie überall auch bei KI ) verbreitet.

In diesem Fall von Dir, weil Du Passives Balancing ignorierst.

Weshalb sollte denn Energie über einen Widerstand verbraten werden. Wir leben nicht in der Steinzeit.

[MEroller]

Weshalb sollte denn Energie über einen Widerstand verbraten werden. Wir leben nicht in der Steinzeit.

Jetzt wird's aber wirklich Unsinn! Aktives Balancing ist auch heute noch die ABSOLUTE Ausnahme, da extrem aufwändig und daher auch VIEL fehleranfälliger als das passive Balancing über MOSFETs und Widerstände. Und da absolute Zuverlässigkeit an oberster Stelle steht bei Fahrzeugen und erst recht Flugzeugen, wird auch heute noch nahezu ausschließlich passives Balancing verwendet, auch von Zero.

Mein gegen Aufpreis nachträglich montiertes aktiv balancierendes BMS (kapazitiv) im ersten E-Roller (e-Sprit Fury / erider Thunder) ist im Hochsommer beim Laden durch mehrere explodierte ELKOs gestorben, anno 2011 schon!

[MEroller]

Wann fängt das BMS damit an? Spannung senken geht ja wohl erst, nachdem die Ladung beendet ist - man kann ja nicht Zellen (mit höherer Spannung) per Widerstand leeren (auf niedrigere Spannung bringen) solange noch die höhere Ladespannung anliegt.

Bei meiner Gen 2 Zero geht das Balancing (beim 1,3kW onboard laden) scheinbar bei rund 75% Ladestand los, was man an der ab da kontinuierlich sinkenden violetten "Cell delta mV" - Kurve gut sehen kann. Ich habe hier einen Strich beim scheinbaren balancing Start gemacht:

[error]

Bei meiner Gen 2 Zero geht das Balancing (beim 1,3kW onboard laden) scheinbar bei rund 75% Ladestand los, was man an der ab da kontinuierlich sinkenden violetten "Cell delta mV" - Kurve gut sehen kann. Ich habe hier einen Strich beim scheinbaren balancing Start gemacht:

Meiner Meinung nach liegt es eher daran, dass unsere Akkus generell Topend-balanciert sind und beim (wieder)erreichen der Ladeendspannung folglich die geringste Abweichung haben. Bei 10-15A Ladestrom dürften sich in der kurzen Zeit die paar mA "Bleeding" der Balancerwiderstände kaum bemerkbar machen.

[MEroller]

Sorry, aber bei 70 bis 75% Ladestand ist noch lange nicht die Ladeendspannung erreicht (siehe die oberste blaue Kurve, ca. 108V bei Balancing Start).
Das es darunter immer mehr Kraut und Rüben sind bei meinen alten Batterien ist klar, wegen top balancing
Aber den charakteristischen Hügel ab 70% mit dem folgenden starken Abflachen der Imbalance habe ich bei jedem Ladevorgang.

Ich würde Dir zustimmen, wenn die Imbalance wie vor 70% genau so linear weiter absinken würde, aber das wird ja jäh unterbrochen und zusammengefahren. Und bei mir sind es nur 10-11A Ladestrom, mit starken Schwankungen zu weniger, siehe die grüne Ladeleistungskurve, da haben die Widerständchen mit ihren rund 100mA Balancing Strom noch gute 2h Zeit, um für Ordnung zu sorgen.