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Akku-Kapazität Model S

Es gibt eine Grafik, die die Nennkapazität des Model S 85 kWh-Akkus ins Verhältnis setzt zur Nutzkapazität im Standard-Mode und Nutzkapazität im Range-Mode unter Berücksichtigung der Fahrreserve (Kapazität die noch zum Fahren zur Verfügung steht wenn Range bereits „0“ zeigt) und der Grundreserve (Auto fährt nicht mehr, aber Akku hat noch einen Rest an Spannung um die Grundfunktionen aufrecht zu erhalten und sich selbst vor Tiefentladung zu schützen).

Weiß jemand welche Grafik ich meine? Hat jemand einen Link? Die Grafik kommt von einem User, nicht von Tesla.

Ungefähr in der Mitte des Dokumentes

https://docs.google.com/document/d/1nlZhDYtCinX_Wkb9OST-QBzervVp5yABMVBS266Q3W4/edit

Ich habe mir erlaubt, die Grafik aus dem Dokument zu kopieren:

Model S Batterie.png
Quelle: „Model S Delivery Checklist and Owners Guide (20-Aug-2013)“ von @nickjhowe TMC Forum. Siehe Link in vorangehendem Beitrag.

Danke, genau das meinte ich! :slight_smile:

Die Grafik ist interessant. Ich danke auch :slight_smile:

wie weit kommt man eigentlich mit diesen 5.1 kwh Zero Mile Protection

Das hängt von der Fahrweise ab. Auf dem Energy Monitor kannst Du den Energiebedarf der letzten km ja sehen und wenn da z.B. 250 Wh/km stehen, dann kannst Du mit:
5100Wh / 250Wh = ungefähr 20 km rechnen.
Versteckt man sich allerdings sofort im Windschatten und fährt dann mit z.B. 160 Wh weiter, kommt man auch noch entsprechend weiter.

an die Mathematik muss ich mich erst gewöhnen. Danke :slight_smile:

im Display wird mir nach dem Laden ein Plus von 5.8 km rated range pro 1 kWh (gemäss Strromzähler) angezeigt. z.B. +231km range nach Laden von 40kWh. Beim Laden im range bereich von 150 km auf 381 km.
d.h. das Model S bräuchte hoch gerechnet rund 86 kWh um auf 500 km rated range zu kommen. Nicht die von mir erwarteten 76 kWh!? :astonished:

es gibt ja noch sowas wie Ladeverluste. 10% wäre noch ein sehr guter Wert.

lg

Eberhard

Hallo zusammen
Ich grüble immer noch an dieser Grafik, bzw. an den tatsächlich verbauten Zellen und damit der Kapazität:
Wer weiss genau (oder ist das ein Tesla-Geheimnis) wie viele Zellen in welcher Art verbaut sind?

Rechnung 1:
74p/96s würde bedeuten 963.6V3.1Ah*74p = 79,3kWh (7104 Zellen)

Rechnung 2:
(7x14)s/85p würde bedeuten 983.6V3.1Ah*85p = 92,9kWh (8330 Zellen)
(hier: forococheselectricos.com/2013/04 … ontar.html gefunden, leider ist mein Spanisch = 0)

Andere Kombinationen auch denkbar…
Ich frage mich, wie gross die (nominelle) Kapazität der Batterie wirklich ist. Irgendwelche Idee?

Es grüsst der Grübel-Inschenör
Reto

Der google Translator hatte irgendwie Probleme, aber Microsofts Bing Translater tat es dann auch wenn es nicht schön zu lesen ist.

microsofttranslator.com/bv.a … ontar.html

Die 74p96s habe ich mal so aus einem Post von Eberhard übernommen.
Und bei Ihm denke ich mal, dass er sich diese Info bestimmt von einem Kontakt zu Tesla, wie z.B. PM, geholt hat. Wäre dann also durchaus belastbar, auch wenn es sich auf den ersten Blick nicht unbedingt mit dem verlinkten Bericht deckt.

Vielleicht kann bzw. möchte Eberhard nochmal was dazu sagen :wink:

Es ist schon so wie du es angedeutet hast. Wurde mir so genannt. Tesla hat ja selbst im Zusammenhang mit den Bränden von 16 Modulfeldern gesprochen, würde 6 Bricks je Feld bedeuten. D.H. 96 Bricks.

lg

Eberhard

@ P1800es :
wenn die 3,4 Ah - Zelle verbaut ist (Panasonic NCR 18650B) kommen mit 74p/96s 87 kWh raus … würde schon passen (bei der Messung bei
lygte-info.dk/review/batteries20 … %20UK.html sind die 3,4 Ah allerdings nicht ganz erreicht worden).

Gruß
Conrad

Panasonic gibt im Datenblatt auch keine 3,4 Ah an, sondern nur 3250 mAh bis 3350 mAh. Macht dann bei 74p im Mittel 245 Ah. Bei aktuell max. 300A Ladung am SC also ca. 1,2C am Anfang.

Allerdings haben beide Zellen recht hohe Innenwiderstände, bzw sind nur mit 0,5C Laden und 2C Entladen angegeben. Die ~1000A Entladung für paar Sekunden kann ich mir ja noch vorstellen, aber 1,2C Ladung (>>0,5C Dauerhaft) am Supercharger??
Ich glaube weiterhin nicht, dass das Standard-Zellen von der Stange sind. Soviel Luft nach oben seitens Panasonic kann ich mir da nicht vorstellen.

Deine Bedenken betreffend Innenwiderstand usw. sind natürlich absolut gerechtfertigt - zumindest muß man’s thermisch beherrschen - unten mehr dazu.
Für die 85 kWh darf es allerdings nicht weniger Kapazität sein, und im gleichen Bauraum unveränderte Kapazität und weniger Innenwiderstand zu realisieren wird im wahrsten Sinne des Wortes eng (im Wesentlichen müßten die ableitenden Trägerfolien dicker sein für weniger elektrischen Widerstand), außer man hat technologisch etwas in Reserve - aber würde Panasonic das nicht allen verkaufen wollen ?

Mal eine Überlegung vom anderen Ende her:

  • Screenshot SC - Laden von Kelon : 361 V , 263 A : 3,76 Volt / Zelle und 3,55 A Ladestrom / Zelle (also ca. 1,08 C wenn man der Zelle 3,3 Ah unterstellt - ca. 1 C ist für die Lebensdauer noch nix wirklich Schlimmes zumal im unteren SOC - Bereich).
  • am unteren Ende werden 9 kWh, also etwa die unteren 10% des SOC aus bekannten Gründen nicht genutzt. Der Balken im Screenshot von Kelon zeigt den nutzbaren Bereich an (w/o Range-Laden?), damit könnte in dem Moment der SOC bei grob 35% gelegen haben.
  • bei lygte-info.dk ist eine Ladekurve für 1 A wiedergegeben , da hat die Zelle bei 35% eine Ladespannung von ca. 3,7 Volt. Wenn man den bei lygte-info angegebenen Innenwiderstand nimmt (45 mOhm), müßte die Ladespannung mit 3,55A etwa bei 3,7V + (3,55A - 1A)*0,045 Ohm = 3,81V sein, also etwas höher.
    Das kann den Verbindungen für die 96s - Reihenschaltung geschuldet sein, und/oder die Temperatur war ein Stück weg von 20°C (niedriger). Der Innenwiderstand bei der genannten Quelle wird mit <= 45 mOhm angeben, wenn er im Schnitt wirklich etwas geringer ist, würde es noch besser passen mit den 3,76 Volt.
    Die Größenordnung stimmt also, bewiesen ist damit aber nichts, zumindest solange man die Batterietemperatur und den Verlauf des Innenwiderstandes über der Temperatur nicht passend dazu hat.
    Es könnte von daher diese Zelle sein, muß es deshalb aber nicht.

Im Beispiel von Kelon und diese Zelle mit diesem Innenwiderstand unterstellt wäre die Verlustleistung : 3,55²*0,045 = 0,567 W/Zelle, also bei gerade 4 kW für die ganze Batterie - finde ich nicht wirklich viel.

Gruß

Wie schon in einem anderen Thread gesagt verwendet Tesla spezielle Zellen von Panasonic.
Hier ein Zitat von JB Straubel:
We use a nickel-cobalt-aluminum (LiNiCoAlO2) lithium-ion chemistry for our battery cathode material. We don’t use a titanate, which has about half the energy density but is generally good at high charge rates. Some start-ups are using metal oxides; we fall broadly in that category. At this point we really have heavily customized that cell. We’ve totally custom-engineered that cell working jointly with Panasonic to create. It’s an automotive cell, tested to automotive standards. It doesn’t go into laptops anywhere. What keeps us in that general shape and size is the production and cost efficiency.
Quelle: : ev.sae.org/article/11923

Aber es nur daran fest zu machen, muss auch nicht richtig sein. Gabs da nicht auch mal ne Story mit handgewickelten Motoren beim Roadster? Und der „Hochleistungsumrichter“ vom Performance-S ist auch noch nicht geklärt…will damit nur sagen, dass auch nicht alles stimmen MUSS, was Tesla sagt.

Das ist ja noch ein schöner Wert, ich hab nur die dick gedruckten 0,11 Ohm in der Tabelle gelesen. Aber wenn man sich mal die Spannungen im Belastungs-Graph anguckt:
Zwischen 2A und 3A liegen etwa 50 mV. Zwischen 3A und 5A liegen etwa 100 mV. Ergibt ja auch etwa 50 mOhm.

Die Kapazitätsmessungen bei lygte-info.dk/review/batteries20 … %20UK.html unterscheiden sich von den Angaben im Datenblatt von Panasonic in zwei Punkten. Panasonic stoppt den Ladevorgang erst bei 65 mA und nicht wie die Dänen bei 100 mA und die Entladung geht bei Panasonic bis 2,5 V und bei unseren nördlichen Nachbarn nur bis 2,8 V. Panasonic als seriöser Hersteller gibt die Mindeskapazität von 3250 mAh bei 25 °C an. Die typische Kapazität liegt bei 3350 mAh. Diese Werte hängen hauptsächlich vom Entladestrom und zu einem kleinen Teil von der Exemplarstreuung ab.
JB Straubel erwähnt immer wieder die LiNiCoAlO2-Kathodenzusammensetzung, lässt aber offen welche Standardzellen die Grundlage für die Tesla-Zellen bildet. Einiges spricht für die NCR18650A mit 3,1 Ah, zumal diese zur Markteinführung des Model S schon verfügbar war und Erfahrungswerte vorlagen.

Übrigens, aus den Patentzeichnungen geht hervor, dass das 85 kWh-Akkupaket aus 16 elektrisch in Reihe geschalteten Modulen besteht. In einem Modul befinden sich 6 x 74 Zellen. Die Modul-Nennspannung beträgt somit 6 x 3.6 V = 21,6 V. Die Kühlschlange (Kühlung im Gegenstromverfahren) innerhalb eines Moduls verläuft mäanderförmig und hat Kontakt mit jeder Zelle über eine elektrisch isolierende Folie. Zwischen den Zellen ist ein Luftspalt vorhanden. Das ist wohl der Hauptunterschied zu dem Akkupaket vom i3 und anderen. Kommt es zu einem Kurzschluss innerhalb einer Zelle, worauf die Temperatur nach oben schießt und der Elektrolyt unter Druck austritt, werden die direkt benachbarten Zellen thermisch nur wenig beeinflusst. Das Batteriepaket weist noch weitere Sicherheitsmerkmale auf, die auch patentrechtlich abgesichert wurden.