Automatisierte TEIL-Beladung von Li-Ion-Akkus für Ebikes, Pedelecs, Scooter, etc.

[MarkusSi]

Die Frage wäre, wie gut die Reproduzierbarkeit ist, Schaltet sie einmal bei 40.0V, ein anderes Mal bei 41.8V ab. Die Kurve Spannung gegen Leistung ist sehr flach.

Hängt sehr stark vom verwendeten Ladegerät ab. Ich habe mir eine ähnliche Lösung mit Siemens Logo und S0-Huschienenzähler gebaut.
Meine Steuerung wertet den Anstieg der Leistung in der CC Phase aus und schaltet bei überschreiten einer definierten Leistung ab.

Beim Stromer-Ladegerät funktioniert es so "lala", weil das Ladegerät einen temperaturgesteuerten Lüfter hat. Der Lüfter macht 5-10% SOC aus, Theoretisch könnte man das Programm sicher so erweitern, dass der plötzliche Leistungsanstieg durch den Lüfter erkannt und in der Auswertung berücksichtigt wird. War ich bisher zu faul zu.
Der Anstieg der Leistung (ohne Lüfter) ist ansonsten sehr gut reproduzierbar.

Mein 4,5A China Ladegerät mit eingebautem Lüfter (läuft dauerhaft) funktioniert sehr zuverlässig und genau.

Mein 2,5A China Ladegerät ohne Lüfter funktioniert relativ schlecht, es gibt hier von Ladung zu Ladung Schwankungen der Leistung um 3-4W dessen Zusammenhang ich noch nicht erkannt habe.

Kombinationen aus mehreren Ladegeräten (wenn die voher parallel geschalteten Extender einzeln geladen werden) funktionieren relativ gut, weil sich die Toleranzen der einzelnen Ladegerät gegenseitig aufheben.
Setzt natürlich voraus, dass die Ladezeiten der jeweiligen Akku-Ladegerät Kombinationen aufeinander abgestimmt sind.

Beispiel an meinen 500 Watt Bosch System
Laden mit 4 A Lader = ca. 70% bei erreichen der 41,8V
Laden mit 2 A Lader = ca. 90% bei erreichen der 41,8V

Ja, das kann ich bestätigen. Hier wirkt sich der Innenwiderstand des Akkus auf das ansteigen der Ladespannung aus.
Weniger Strom ergibt auch weniger Spannungsfall am Innenwiderstand.
Ich lade vergleichsweise langsam (13Ah mit 2,5A, 20Ah mit 4,5A) und bin daher bei 80% noch deutlich in der CC Phase.

 

[MarkusSi]

Noch mal, für die Erhöhung der Ladezyklen ist die Unterschreitung der Ladeschlußspannung nötig.
Das damit die Lademenge geringer wird ist klar, aber die Prozentzahlen sind nebensächlich.
Mit der hier dargelegten Methode wird immer die Ladeendspannung erreicht und damit das schonende Laden verhindert!!!
So langsam werden sich hier einige totlachen.....

Du magst zwar grundsätzlich recht haben, aber berücksichtigst die schädliche Lagerung des vollen Akkus nicht.

Ich denke kurz zusammengefasst kann man sagen, dass das Laden mit reduzierter Spannung sicher die Idealllösung in Sachen nutzbare Kapazität und Lebensdauer ist.

Etwas schlechter (aber immer noch besser als immer voll laden) ist das laden bis zu einem gewissen Schwellwert. Nach abschalten des Ladegerätes sinkt die Spannung dann während der Lagerung auf 4,1V oder 4,0V pro Zelle, was der Lebensdauer sicher zuträglich ist. Selbst wenn vorher aufgrund des hohen Ladestroms mal 4,2V pro Zelle am Akku zu messen waren.

 

[Fcube]

Das artet hier in einer technischen Diskussion aus, die jeglichem praktischen Akkuladenverhaltens widerspricht.
Vermutlich 99% hängen die Akkus nach einer Tour ans Ladegerät und laden voll.
Wer will schon mit einer 80% Ladung die nächste Tour starten.

Das beschriebene Ladeverhalten bis max 80% taugt doch nur für Kurzstreckenfahrer, die nie die volle Ladung benötigen.

Dazu kommt, so sehe ich das als Laie, dass sich durch das Laden auf nur 80% ja die Zahl der Ladezyklen um 20 % erhöht. Wer nicht ht voll lädt muss häufiger laden.

Denke das wiegt mögliche Vorteile wieder auf.

 

[R.S.]

"Das artet hier in einer technischen Diskussion aus, die jeglichem praktischen Akkuladenverhaltens widerspricht.
Vermutlich 99% hängen die Akkus nach einer Tour ans Ladegerät und laden voll.
Wer will schon mit einer 80% Ladung die nächste Tour starten."

Wenn ich das richtig verstehe ist das ja auch dann ok, wenn nach dem Laden auf 100% die nächste Tour zeitnah gestartet wird. Schädlich wäre ja den zu 100% geladenen Akku 2 Wochen zu lagern und dann die nächste Tour zu fahren, oder?

Wenn ich also weiß dass ich morgen um 8h eine Tour starte lade ich den Akku um 6h auf 100% auf und gut.

Oder kann man das so nicht sagen?

Gruß
Ralf

 

[sigimann]

Das artet hier in einer technischen Diskussion aus, die jeglichem praktischen Akkuladenverhaltens widerspricht.

Das Stimmt.
Aber in das verdongelte Ladesystem von Bosch kommt man nur über die 230V Seite problemlos dran. Und gäbe es die fertige Steckdose nicht, wäre es viel zu Aufwendig.

Vermutlich 99% hängen die Akkus nach einer Tour ans Ladegerät und laden voll.

Richtig, jetzt lagert der Akku aber immer mit 100% Volladung = schädlich Lagerung, will ich vermeiden.
Auch wenn du jeden Tag fährst und für den nächsten Tag voll machst, lagert der Akku immer mit Voll.

Wer will schon mit einer 80% Ladung die nächste Tour starten.

Niemand, ich möchte aber nach der Tour laden weil mir vor der Tour die Zeit fehlt.
Ich lade langsam und schonend nach der Tour auf 80%, bis zu 6 Stunden.
Vor der Tour reichen dann noch ca. 30 - 40 Minuten auf ca 95-100 %

Das artet hier in einer technischen Diskussion aus

Ja Leider,
Mein Anliegen war den Interessierten das Verfahren für ihre Anwendung zu erläutern, weil ich es Anwende und verstehe.
Du willst das Verfahren nicht Anwenden, stellst aber alles in Frage und als Überflüssig hin.
Warum eigentlich?

Ich verliere dabei die Lust, mich hier einzubringen.

Sigi

 

[Fcube]

Du willst das Verfahren nicht Anwenden, stellst aber alles in Frage und als Überflüssig hin.
Warum eigentlich?

Ich verliere dabei die Lust, mich hier einzubringen.

Das habe ich so nicht geschrieben.
Nur wird das mMn kaum jemand praktizieren, weil
A) das überhaupt kaum jemand kennt,
B) kein Hersteller dem Käufer solche Instruktionen hier gibt,
C) die Masse der Pedelec Besitzer das nicht so macht, und
D) der Diskussion zufolge die Theorie umstritten ist.

Von mir aus kann jeder seine Akkus laden wie er will.

 

[MarkusSi]

Das artet hier in einer technischen Diskussion aus, die jeglichem praktischen Akkuladenverhaltens widerspricht.
Vermutlich 99% hängen die Akkus nach einer Tour ans Ladegerät und laden voll.

Kann man machen, lässt halt den Akku schneller altern.
Muss jeder für sich entscheiden, ob man nach 2-4 Jahren einen neuen Akku kaufen möchte oder lieber erst nach 6-8 Jahren.

Wer will schon mit einer 80% Ladung die nächste Tour starten.
Das beschriebene Ladeverhalten bis max 80% taugt doch nur für Kurzstreckenfahrer, die nie die volle Ladung benötigen.

Für die allermeisten Touren (bei mir: zur Arbeit) reichen die 80% locker aus.
Im Gegenzug kann ich dann für die wenigen Touren >100km aber auch den wenig verschlissenen Akku voll laden und voll nutzen.

Dazu kommt, so sehe ich das als Laie, dass sich durch das Laden auf nur 80% ja die Zahl der Ladezyklen um 20 % erhöht. Wer nicht ht voll lädt muss häufiger laden.

Es werden in fast allen Lebensdauer-Betrachtungen immer VOLLzyklen betrachtet.
Also Zyklen entsprechend der Nennkapazität des Akkus.
Der 30-80% Lader braucht 20 Ladevorgänge für 10 Vollzyklen
Der 50-100% Lader braucht ebenfalls 20 Ladevorgänge für 10 Vollzyklen, nimmt aber einen höheren Akkuverschleiß in Kauf.
Der 20-100% Lader braucht 12,5 Ladevorgänge für 10 Vollzyklen. Dadurch dass der Akku seltener voll geladen herum liegt, ist der Akkuverschleiß vermutlich etwas geringer als beim 50-100% Lader.

Denke das wiegt mögliche Vorteile wieder auf.

Das Gegenteil ist der Fall. Im Laufe der Zeit hat der Akku, der immer nur bis 80% geladen wurde (selbst mit SOC 80%) eine höhere tatsächliche Kapazität als der Akku, der immer auf 100% geladen wurde.

Vor einigen Wochen habe ich dazu in einem anderen Thread zum Thema folgende Beispielrechnung (bezogen auf mein Stromer ST2) angestellt:

Ein Volllader hat nach 10.000km ungefähr 12,5% SOH verloren (10.000km/800km).
Mein Akku hat nur 4% verloren. Unterstellt man, dass das bis 20.000km so weiter geht, sind es 25% vs. 8% "Verlust"
Macht beim 983Wh Akku noch 983Wh*75% SOH = 737Wh
Mein 983Wh Akku hat hingegen 983Wh*92% SOH = 904Wh bei Volladung.
Lade ich nur bis 90% sind es 814Wh, bei 80% 723Wh. D.h. nach 20.000km habe ich bei mit meinen Teilzyklen bis ca. 85% noch mehr Kapazität zur Verfügung als derjenige, der für volle Akkukapazität immer voll läd.

Wieviel Zeit und Geld man in "Akkupflege" investieren möchte, bleibt natürlich jedem selbst überlassen.
Ich investiere lieber am Anfang 200€ und ein bisschen Hirnschmalz in eine SOC abhängige Ladesteuerung als mir alle paar Jahre einen neuen Akku zu kaufen.
Nebenbei bemerkt hat das laden bis 80% bei meinem ST2 den Vorteil, dass die Rekuperation immer funktioniert. Bei randvollem Akku wird diese nämlich deaktiviert und auf den ersten ~10% Entladung (also bis 90% SOC) merkt man eine deutliche reduzierte Bremsleistung.

Du willst das Verfahren nicht Anwenden, stellst aber alles in Frage und als Überflüssig hin.
Warum eigentlich?

Das ist eine gute und berechtigte Frage. Ich habe sie mir auch schon gestellt.

Ich verliere dabei die Lust, mich hier einzubringen.

Ganz so schlimm ist es bei mir noch nicht, aber trotzdem nachvollziehbar.
Grüße aus Siegen nach Siegen übrigens .

 

[sigimann]

Wenn ich also weiß dass ich morgen um 8h eine Tour starte lade ich den Akku um 6h auf 100% auf und gut.

Oder kann man das so nicht sagen?

Hallo Ralf, dass kann man so machen.
Dann fängt es an zu Regnen, der Akku ist Voll und ich bleibe im Bastelkeller.
Meine Modellflug Akkus kann ich dann noch Entladen (mache ich aber auch nicht immer)

Der Bosch Akku ist voll und du bekommst den nur durch Fahren leer.
So hat bei mir ein neuer Bosch Akku überwintert und ca. 10% dabei verloren.
Die 10% tun mir weh, da wird es immer knapper mit einer 50 Km Tour.
Da bekommt Akkuschonung eine gute Motivation.

Eine andere Möglichkeit, habe mein Rad auf Doppelakku aufgerüstet, weil ich mir einen
Akku leihen kann, aber auch nicht immer.

sonstige(s) - Zu wenig Reichweite - Zweiten Bosch Akku anschliessen

Sigi

 

[sigimann]

Das habe ich so nicht geschrieben.
Nur wird das mMn kaum jemand praktizieren, weil
A) das überhaupt kaum jemand kennt,
B) kein Hersteller dem Käufer solche Instruktionen hier gibt,
C) die Masse der Pedelec Besitzer das nicht so macht, und
D) der Diskussion zufolge die Theorie umstritten ist.

Von mir aus kann jeder seine Akkus laden wie er will.

Das ist alles Richtig
aber vor allem B) der Hersteller
- hat das größte Interesse an grosser Reichweite bei leichtestem Akku und schnellster Ladung
weil danach gekauft und viel Geld bezahlt wird.
- und hat das geringste Interesse an langer Akkulebensdauer, weil es genug Leute gibt,
die nicht auf 1000€ schauen müssen und gerne für "größte Reichweite bei leichtestem Akku und schnellster Ladung" bezahlen.

Auch Ich mag "gröste Reichweite bei leichtestem Akku und schnellster Ladung", aber ich möchte den Zustand lange erhalten. Nicht weil es die Umwelt schont, sondern 1000€ für einen neuen Akku sind viel Geld für mich.

Sigi

Das mach dieses Forum schon recht wertvoll, und ohne Diskussion keine neu Erkenntniss.

 

[R.S.]

Naja, da meine Frau ihr neues Pedelec weniger nutzt und weniger weit fährt wie ich, wir aber beide den Bosch Powertube 625 haben kann ich ja auch mal durchtauschen...sie kommt mit 50% in die Arbeit und heim, ich eher nicht.
Schau mer mal wie das ab den ersten wärmeren Tagen funktioniert, bin gespannt.

Gruß
Ralf

 

[Fcube]

@sigimann
Ein Bekannter in unserer Radelgruppe lädt den Akku nach Touren grundsätzlich. Der erste 500er Bosch Akku hielt 6 Jahre. Obwohl noch brauchbar kaufte er dann einen stärkeren Akku eines Drittanbieters, den er enenso lädt.
Ich stehe ja erst am Anfang meiner Pedelec Zeit, werde es aber so halten, dass ich vor längeren Touren über Nacht volllade. Ansonsten für Kurzstrecken die Restladung nutzen werde.
Damit werde ich und der Akku leben können.

 

[Knacks]

Ich habe eine Ledvance bestellt und heute bekommen, EAN stimmt überein. Registrierung und Einrichtung ohne Probleme, kenne ich von anderen Schaltsteckdosen anders. Ich finde aber in der App keine Möglichkeit eine Abschaltungbedingung außer Zeit einzustellen. Übersehe ich da was?

 

[sigimann]

Ich habe eine Ledvance bestellt und heute bekommen, EAN stimmt überein. Registrierung und Einrichtung ohne Probleme, kenne ich von anderen Schaltsteckdosen anders. Ich finde aber in der App keine Möglichkeit eine Abschaltungbedingung außer Zeit einzustellen. Übersehe ich da was?

Dazu eine Frage, wird die Steckdose direkt mit dem Handy über W-LAN angesteuert oder läuft das ganze über einen WAN-Server.

Sigi

 

[Knacks]

Läuft über WAN Server.

 

[sigimann]

Danke, das hatte ich befürchtet,

Sigi

 

[Knacks]

So wie ich kreidler verstanden habe soll es ja möglich sein Abschaltbedingungen zu definieren. Grundsätzlich ja trotzdem keine Fehlbestellung, brauchte sowieso noch eine Schaltsteckdose, hätte dann nur eine andere Fa. gewählt wo ich schon mehrere habe. So kann man seine Daten halt auch verteilen

 

[endlessolli]

So wie ich kreidler verstanden habe soll es ja möglich sein Abschaltbedingungen zu definieren. Grundsätzlich ja trotzdem keine Fehlbestellung, brauchte sowieso noch eine Schaltsteckdose, hätte dann nur eine andere Fa. gewählt wo ich schon mehrere habe. So kann man seine Daten halt auch verteilen

Ja, ich habe mir auch so eine Dose basierend auf diesem Thread bestellt.
Es wäre nett, wenn @kreidler etwas genauer beschreiben würde, wie & wo man an die Settings / Definitionen für die Abschaltbedingungen in der App kommt.
Ich hatte auch schon weiter oben danach gefragt (u.a. screenshots?) - bisher kam da leider keine Antwort.....
Auch die App-Version, die er genutzt hat wäre interessant und Details wie Android / iOS usw.

 

[Rutzki73]

Nicht wirklich, der 6A Lader hat einen CAN Bus zum Akku, da greift das BMS in die Ladung ein und reduziert die Ladeleistung des Laders wen es Kritisch wird, z.B. Akkutemperatur.
Aber genaues weis ich da auch nicht.
Sigi

Wenn das Ladegerät nicht über die 0,5C steigt (das wäre hier 12Ah bei 6A Ladestrom) wird der Akku nicht warm.
Vom Schnellladen reden wir, wenn das Verhältnis > 0,5C und hier spielt es keine Rolle, wie viel Ampere das Ladegerät abkann, sondern das Verhältnis zwischen Kapazität und Ladestrom.
Beispiel:

Ein 6A Ladegerät ist ein Schnellladegerät, wenn der Akku weniger als 12Ah hat, ist aber ein langsames Ladegerät, wenn der Akku 30Ah hat.

 

[MarkusSi]

Wenn das Ladegerät nicht über die 0,5C steigt (das wäre hier 12Ah bei 6A Ladestrom) wird der Akku nicht warm.

Also die Temperatursensoren in meinen Akkus sprechen einen deutlich andere Sprache.
Es sind zwar weniger als 10 Grad, aber trotzdem ist eine Erwärmung bei meinen Akkus deutlich messbar. Ich laden mit ca. 0,25C.

 

[onemintyulep]

Es sind zwar weniger als 10 Grad, aber trotzdem ist eine Erwärmung bei meinen Akkus deutlich messbar. Ich laden mit ca. 0,25C.

Hast du mal den Innenwiderstand/Spannungsdifferenz gemessen?
Ich messe in der Batterie der Solaranlage bei ca. 5A/20Ah max. 1,5°K. Und da sind steinalte Akkus drin.
Allgemein sind unter 0,3C für jede Zelle vollkommen unerheblich, 0,5C noch für die meisten, darüber akzeptiert man eine gewisse Abnutzung.