wiewennzefliechs hat geschrieben:
In meinem Roller befindet sich ein 28 Ah-Akku. Mit dem lässt sich in der Praxis eine maximale Reichweite von ca. 50 km erzielen. Du würdest damit aber nur 28 km fahren (was ja auch sinnvoll ist, weil es den Akku schont), was wiederum bedeutet, dass du den Akku nur zu 56% ausnutzen würdest. Entsprechend wäre auch der Vectrix-Akku nach 112 km nur zu 56% entladen.
Nein, so rechne ich nicht. Da werde ich mich auch schwer hüten, zu meinen, da wären nur 56% entnommen worden. In einem anderen Thread haben wir mal Verbrauchswerte unserer Roller verglichen, unter Berücksichtigungen von Meßungenauigkeiten landeten wir bei ca. 4 - 6 KWh auf 100km bei den 45er Rollern.
Der Vectrix hat z.B. ein Planetengetriebe, das kostet Energie. Der Wirkungsgrad der Motoren ist nicht vergleichbar, vor allen Dingen nicht bei verschiedenen Drehzahlen und ggf. Stromstärken (da sind andere die besseren Theoretiker als ich). Die Streckenprofile sind nicht vergleichbar, die vom Controller maximal durchgereichte Stromstärke bei verschiedenen Drehzahlen ist nicht vergleichbar, Gewicht (Fahrer, Roller, Akkus), Shilouette, Reifenbreite, Verluste am Innenwiderstand der Akkus, ..., es ist also grob fahrlässig, vom eigenen Verbrauch auf den Verbrauch anderer Roller zu schließen. Das klappt ja bei Autos und deren Benzinverbrauch auch nicht. Daher
Faustformel.
Auch der Verbrauch ist je nach BMS-Lösung abhängig von den durchschnittlich gefahrenen Strecken. Mein BMS fährt jedesmal die Mehrzahl der Zellen an, das kostet zwar nur minimal Energie, aber wirkt sich bei 2km-Strecken mehr aus als wenn ich nur alle 40km laden würde. Alf fährt sein BMS selten oder am liebsten gar nicht an vom Design her - da wird er schon geringfügig (wirklich sehr geringfügig) weniger Strom verblasen als ich. Nun könnte ich mich auch über den Einfluß unterschiedlich Temperaturen beim Ladevorgang auslassen, aber dann wird es hier noch komplexer.
Also:
Faustformel zum Abschätzen, welche Akkukapazität ich einplanen muß beim Rollerkauf, um auf der dauerhaft sicheren Seite zu sein.
So, nun zur Lebensdauer der Akkus. Da gibt es auch diverse Randbedingungen, hierzu empfehle ich auch mal einen Blick in die Beiträge von MEroller, der ganz gewiß nicht geschlampt und gespart hat beim Aufbau seines Rollers (BMS, Akkuheizung, ...), und trotzdem unter gestiegenen Innenwiderständen leidet.
Ein wesentlicher Punkt ist, mit welchen Belastungen in Relation zur Kapazität die Akkus gequält werden. Grobe
Faustformel: die Stromstärke sollte nicht die Ah geteilt durch h übersteigen, also bei 40Ah Akkukapazität sollte der Akku regelmäßig nicht mehr als 40A abliefern müssen. Das heißt also, dass ein 48V-Roller mit 2000W mindestens 40Ah Akkukapazität haben sollte, also max 1C. Damit hat man noch gerade erträgliche Eigenschaften bei Minusgraden. Und der Lebensdauer kommt das insbesondere zu gute, auch wenn vom Akkuhersteller Belastungen von 3C versprochen werden. Von daher: lieber einen großen Akku als zwei unterdimensionierte Wechselakkus nehmen. Und wenn es das Finanzielle und der Platz im Roller zuläßt, noch größere Akkus kaufen.
Entladetiefe der Akkus: das ist sicherlich schon angekommen, dass flache Entlade-/Ladezyklen schonender sind.
BMS / Spannungsuntergrenzen (ohne Einzelzellenüberwachung): teilweise geben die Hersteller der Zellen unterschiedliche Unterspannungsgrenzen an je nachdem, ob der Akku einzeln oder im Verbund betrieben wird. Bei einem BMS ohne Einzelzellenüberwachung müßte also der höchste angegebene Wert greifen und bietet selbst dann keine Sicherheit, was man mathematisch recht einfach ausrechnen kann. Thundersky hatte mal Werte von 2.5V für Einzelzelle oder 2.8 oder 2.9V für Zellen im Verbund. Bei 16 Zellen heißt das, dass eine Zelle schon bei 0V rumdümpeln kann, während die Strangspannung der anderen Zellen immer noch ausreichend hoch sein kann, um eine Zwangsabschaltung zu verhindern.
Untere Spannungsgrenze bei Einzelzellenüberwachung: hier werden je nach Hersteller Daten zwischen 2.0V, 2.5V, 2.xV genannt, teilweise ohne die Angabe, ob es für Leerlauf oder Last und welche Last das gilt. Bei einigen Herstellern wird für verschiedene Temperaturen eine unterschiedliche Untergrenze genannt (wieder bleibt offen, ob unter Last oder Leerlauf). Thundersky hatte mal recht ausführliche Datenblätter, die nix konkret ausgesagt haben. Nun kenne ich kein temperaturkompensiertes BMS, also wird sich der Hersteller einen Wert aussuchen. Und in seltenen Fällen mag er sich vielleicht daran orientieren, mit welcher Belastung die Zellen gefahren werden. Bei (zu) niedriger Spannung kann man durchaus 5-10% mehr Reichweite herausholen. Ein unterdimensionierter Akku mit Belastung über 1C wird selbst im einigermaßen vollen Zustand unter Last in eine tiefere Spannungslage gezogen als ein großzügig dimensionierter Akku. Es ist m.E. günstig, wenn bei ca. 20° die Zelle nicht unter 2.8V unter Last abrutscht, und im Leerlauf sind Werte von über 3.0V noch einigermaßen sicher. Im Winter wäre vielleicht 2.5V/3.0V vertretbar.
Ladestrom im Verhältnis zur Balancerleistung: hier kann man noch differenzieren, ob bei Überspannung einer Zelle der Ladevorgang unterbrochen wird oder ob man die Balancer dauerhaft gegen den Ladestrom kämpfen läßt. Grob gesagt: je stärker die Balancer, desto schneller werden schädliche Spannungen abgebaut. Pulsierendes Nachladen zum Balancieren / Energieverbrennen bei leicht überladenen Zellen erhöht auf Dauer den Innenwiderstand der Zellen, da diese dadurch über längere Zeit im Grenzbereich der Spannungsobergrenze traktiert werden. Je höher der Balancerstrom, desto schonender. Die Ladeschlußspannung sollte bei 3.6V greifen, kann auch gerne 3.55V sein. Denn ca. 3.38V ist die chemische Spannung einer LiFePO4-Zelle und wird nur deshalb überschritten, damit die Zelle definitiv und nachvollziehbar voll geladen ist.
Innenwiderstand: je höher, desto bäh. Und in Verbindung hohen Stromstärken noch mehr bäh.
So, zu meiner
Faustformel gibt es noch einen Korrekturwert, der da lautet 80%. Die maximale Reichweite wird also pro Ah kalkuliert, aber da man die Kapazität nur zu 80% ausnutzen sollte, werden aus 28Ah mit 28km dann rund 23km empfohlene Maximalstrecke bis zum Nachladen. Dann nehmen wir noch den Winterfaktor dazu, und dann wird es noch enger. Und da Du Deine Zellen mit ca. 1.5C quälen mußt, wird es mit der empfohlenen Reichweite nochmals erheblich enger. Mache bei 15-18km Fahrt Ende und lade wieder auf. Dann hält der Akku mit Glück auch 3 - 4 Jahre.
Zum Vergleich:
Mein Akkupack von 2008 wurde zuerst mit 1.25C gequält, 40Ah bei maximal 36km Reichweitenausnutzung (von 42km max), und die zweite Lebenshälfte mit max. 0.75C bei maximal 30km Ausnutzung (theoretisch sollten in dem Roller mehr als 50km machbar sein). Entgegen aller Empfehlungen habe ich die Akkus auch bei 2-stelligen Minusgraden geladen (das muß man nicht nachmachen), die ersten 3 Monate ohne BMS betrieben (bah, eine Zelle ging dann sogar auf 4.5V hoch) und jetzt mit einem nur bedingt geeignetem BMS (Balancing erst ab ca. 3.8V). Der Pack lebt aber noch immer und ist nicht kaputt zu kriegen, weil abverlangte Leistung (C-Last, Reichweite) nicht allzuviel abfordern.
Akkupack 2 von ca. 2011 wird mit ca. 0.7-0.8C belastet, eine Zelle hatte wohl leider von Anfang an einen Schaden, bei einer anderen Zelle kann ich nicht nachvollziehen, wann und woran sie gestorben ist. Wobei gestorben etwas übertrieben ist, die beiden Zellen waren nur noch für 50km gut anstelle der theoretischen ca. 75km. Das ist mir aber auch erst bei der ersten Fahrt über 50km aufgefalle, die ich erst nach mehr als 2 Jahren nach Einbau durchgeführt habe.
Die ganze Show mag man gerne für überdimensioniert halten, aber es hat sich bislang ausbezahlt, auf technisch sichere Werte hin zu kalkulieren.
Also, das sind genug Anhaltspunkte, anhand derer Du abschätzen kannst, warum Verbrauch nicht übertragbar ist, die Aussage 28Ah=50km grob fahrlässig bei Übertrag auf andere Roller ist, und warum bei einigen Rollerfahrern die Akkus länger halten. Zumindest würde ich nie eine Kaufberatung abgeben, die so hemmungslos übertrieben auf Grenze kalkuliert ist. Da ärgern sich hinterher alle Beteiligten, wenn denn der Akku nach ein paar Monaten die Grätsche macht, und dann wird die E-Mobilität als nicht ausgereift verteufelt, obwohl die eigentliche Ursache ist, dass am falschen Ende gespart wurde oder ein E-Roller für ein Fahrprofil gekauft wird, für das er nicht geeignet ist.
Sobald man schneller fährt (was vermutlich die meisten Vectrix-Besitzer tun dürften), ist die schöne Rechnung hinfällig.