Verlust bei Ladung mit 16A

Ich lade aktuell oft mit 16A statt 32A, insbesondere um den durch meine Mikro-KWK-Anlage erzeugten Strom über einen längeren Zeitraum zu verbrauchen.

Bei 16A ist aber nach meinem Verständnis der Verlust etwas höher als bei 32A, da ein Teil des eingesetzten Stroms für die Kühlung oder Heizung des Akkus verbraucht wird. Hat jemand von Euch hierzu Erfahrungswerte oder kann den Verlust bei 16A und 32A abschätzen? D.h. wie viel mehr Strom muss ich bei 16A einsetzen, um bspw. 10 kWh in den Akku zu bekommen?

Grüße
Thorsten

also genau das Gegenteil ist der Fall.
Die Energie, die für die Kühlung drauf geht ist immer die gleiche, wenn es darum geht die Batterie von einer Temperatur x auf eine von y abzukühlen.
Je geringer der Strom, desto weniger Ladeverluste gibt es, desto weniger springt die Kühlung an. Die Ladeverluste sind proportional zum Quadrat der Stromstärke, doppelter Strom = 4 facher Verlust. Allerdings gehe ich davon aus, dass die absoluten Verluste sehr gering sind.

Mit 16A lade ich aber doch erheblich länger (in etwa doppelt so lange). Damit muss der Roadster die Batterie über einen längeren Zeitraum kühlen oder heizen.

Macht das nichts aus?

Grüße
Thorsten

Wenn ich Talkredius richtig verstanden habe wird der Akku bei 16A Ladung nicht so warm wie bei 32A und deshalb muss auch nicht so viel/stark gekühlt werden. Die Kühlung wird zwar über eine längere Zeit laufen aber weniger belastet.

macht nichts aus, Erläuterung an einem Zahlenbeispiel :
, die einzelnen Werte habe ich mir so raus gesucht, dass man die einfach nachrechnen kann :smiley:

Innenwiderstand der Batterie sei Ri = 1 Ohm und immer konstant, die anliegende Spannung sei immer konstant
( ist eine Vereinfachung, da sie in Wirklichkeit immer nach geführt wird bis zur maximalen Zellenspannung und Ri sich temperaturabhängig ändert)
Die Gleichrichtung der Wechselspannung sei verlustfrei und so ausgeführt, dass 16 A Eingangsstrom = 16 A Ladestrom für die Batterie sei.
(ebenfalls eine starke Vereinfachung)
Die Kühlung sei komplett abgeschaltet.

Dann ergibt die Wärme ( = Verlustleistung), die durch das Laden entsteht nach folgender Formel : P = I²*Ri

a) wir laden 1h mit 16 A :

aus dem Netz aufgenommene Energie :
Wg = 230 V*16 A * 1h = 3,68kWh

Verlustenergie Wv = 1 Ohm * 16A² * 1 h = 0,256 kWh

=>Energie die jetzt in der Batterie ist :
Wb = Wg - Wv = 3,424 kWh

b) wir laden jetzt 0,5 h mit 32 A :
Wg = 230V *32A * 0,5h = 3,68 kWh (keine Überraschung, das sollte so sein)
Wv = 1 Ohm * 32A² * 0,5h = 0,512 kWh ( erste Überraschung, bei gleicher Ladenergie doppelte Verlustenergie)
Wb = Wg - Wv = 3,159 ( oh je, das ist ja weniger als mit 16 A :astonished: )

Aber keine Angst, 1h Laden mit 32 A gibt natürlich mehr Energie in der Batterie als mit 16 A aber eben nicht doppelt soviel :wink:
Wenn wir jetzt noch die Kühlung zuschalten, sehen die 32 A noch schlechter aus.

q.e.d.

Super Erläuterung! Danke. (es dämmert mir, da war mal was mit U=R*I)

Fehlt mir noch der Blick auf die Lebensdauer des ESS. Manche sagen Strom so klein wie möglich. Bei mir würde oft 13A reichen bis ich wieder fahre.

TM Eindhoven Ranger sagt: immer so viel wie irgend möglich. Am Besten geht es Deinem Akku wenn Du immer mit 70A lädst.
(Fuer die Niederlande eine theoretische Aussage. Ich kenne nur 25A Dosen dort)

Zweite Frage ob es besser fuer den Akku ist wenn die Stromstärke möglichst wenig variiert? Also möglichst immer 16A oder 32A?

Ich fände es auch besser wenn ich meine PV WRs alle auf eine Phase umklemmen lass und diese Phase dann immer bei Sonnenschein mit 2,8KW belaste.

@Thorsten, wieviel KW liefert dein MBHKW?

@Talkredius: Vielen Dank für die Erläuterung. Dann bleibe ich erstmal bei meinen 16A es sei denn, ich brauche die 32A um rechtzeitig fertig zu werden.

@Mischa: Meine Mikro-KWK-Anlage produziert genau 1 kW. Damit speise ich bei normalem Haushaltsbetrieb immer einen Teil ein, der nur mit ca. 5 Cent vergütet wird. Besser ist, ich pumpe den ins Auto. Dann spare ich etwas über 20 Cent. In beiden Fällen kommt noch die KWK-Förderung von ca. 5 Cent drauf.

Grüße
Thorsten

Speist deine Mikro-KWK einphasig oder dreiphasig ein?

Na, Du stellst mir Fragen. Ich vermute einphasig. Aber Du hast Recht, in dem Fall sollte man mal prüfen, ob Tesla und Mikro-KWK auf einer Phase hängen. Fragt sich nur wie…

Grüße
Thorsten

Meine PV ist auf drei Phasen aufgeteilt. Es gibt Vorgaben das auch nur gleichlastig eingespeist werden darf, bzw. der Unterschied zwischen den Phasen ist beschränkt. Ob Deine Anlage einphasig oder dreiphasig einspeist kannst Du an den Sicherungen erkennen, eine oder drei Sicherungen im Kasten?

Du wirst in Deinem Haus drei Hauptsicherungen haben, direkt am Zähler, wenn Du alle ausmachst (Deiner Frau Blumen bringst weil sie alle Radiowecker und die Uhr am Herd neu einstellen muss :laughing: ) sollte dein Mirko-KWK aus sein, oder einen Fehler bringen.
Dann kannst Du einzeln die Hauptsicherungen einschalten und gucken was im Haus geht und was nicht. auch kannst Du schauen ob der Roadster Strom bekommt, Dann beschriften z.B. L1 auf alles was funktioniert.
das gleiche dann mit L2 und L3. Wenn das Mirko-KWK nur läuft wenn alle drei Phasen eingeschaltet sind, ist es dreiphasig.

So kann es sein das Du zwar ein KW produzierst, aber pro Phase nur 0,3333333KW. Wenn Du aber z.B. Dein EG mit Küche, Roadster etc. auf L1 hast, wirst Du die 0,6666666KW der Phasen L2 und L3 immer einspeisen und nicht verbrauchen. (Herd verbraucht in der Regel dreiphasig)

Könnte sich also lohnen einen Uli-Adapter an den Roadster zu hängen um ihn schon mal auf einen andere Phase zu hängen. Ausserdem könnte es sinnvoll sein vom Elektriker Küche, Wohnzimmer und Büro mit Computer auf die verschiedenen Phasen aufteilen zu lassen. Hängt von Deiner Verkabelung ab ob das Aufwendig ist oder sehr preiswert - da schnell erledigt.

Die Mikro-KWK-Anlage ist einphasig angeschlossen (d.h. nur eine Sicherung). Das bestätigt auch meine eben durchgeführte Internet-Recherche.

Jetzt muss ich nur noch prüfen, ob Roadster und Mikro-KWK auf der selben Phase liegen. Mischa, Deinen Tipp mit testweise Abschaltung der einzelnen Phasen werde ich mal ausprobieren.

Grüße
Thorsten

Ich habe leider nicht eine Hautpsicherung, sondern mehrere (pro Etage drei und drei separate für den Roadster). D.h. so einfach wird das mit rein-/rausdrehen nicht werden.

Vielleicht lass ich das mal durch einen Elektriker prüfen. Oder kann ich das selber mit einem Messgrät testen?

Grüße
Thorsten

Ich springe mal auf den Zug auf:

  1. Für den Geldbeutel ist es völlig egal an welcher Phase das 1kW Kraftwerk oder der Roadster hängen.

  2. Es ist auch egal, ob es die gleiche oder unterschiedliche Phasen sind.

      1. gelten immer, weil der Hauptstromzähler saldierend ist.
        Beispiel :
        Wenn auf L1 ein Verbraucher mit 400W und an L2 ein Verbraucher mit 600W und an L3 ein Generator mit 1kW hängen, dann wird sich der Hauptstromzähler nicht bewegen.

Es macht aber schon Sinn den Roadster und den Generator auf die gleiche Phase zu legen, weil dann:
3. Der Summenstrom in der Hauptsicherung kleiner ist, was die Leitungsverluste reduziert (nur das E-Werk profitiert davon)
4. Drehstromnetz wird gleichmäßiger belastet
5. Die etwas erhöhte Spannung vom Generator wird durch den erhöhten Verbraucher (Roadster) wieder kleiner.
6. Der Roadster kann die erhöhte Spannung gut gebrauchen - deine Glühbirnen :bulb: leider nicht.

Es gibt seit 2012 eine Vorschrift dass ein einphasiger Generator am Hausanschlußpunkt maximal 4600W Phasenschieflast verursachen darf.
Daher ist stark anzunehmen dass dein 1kW Generator nur an einer Phase hängt. (ein 3-Phasen Wechselrichter ist 3x so teuer)

:arrow_right: ja, auch ich finde diese 4600W Regelung Blödsinn, weil einphasige Verbraucher ebenso Phasenschieflast verursachen - und der Roadster kann das richtig gut am HPC - aber als Verbraucher gelten eben andere Regeln.

Da müssen noch dickere Sicherungen sein für das gesamte Haus. Da sind auch welche VOR dem Zähler - manchmal verblombt - bei mir nicht. Bei mir sind da Plastikkappen vor welche sich hochklappen lassen.

Alternative:
Du wirst einen Zweirichtungszähler haben. Schau mal wieviel Du gerade ins Netz einspeist. Dann mit dem Uliadapter 3,5KW ziehen (16A laden - da Du voll sein wirst halt mal 15min in den Range mode - tut bei 16A wirklich nicht weh)
Musst halt max. 3x den Ladevorgang neu starten jeweils auf einer Uli-Adapter-Phase.

An einer Phase wird sich deine derzeitige Einspeiseleistung verinngern.

Verbraucher dürfen das eigentlich auch nicht. Der Roadster darf das in DE nur weil er eine Kleinserie ist. genau wegen der Schieflast wurde TM beim Model S für die EU Zulassung der Dreiphasenlader vorgeschrieben.
In der Schweiz ist genau deswegen ein HPC höchst-Iligal - gibt es ein paar nette Geschichten zu :open_mouth:

ich kann das gar nicht glauben ?!? :question: :exclamation: :question:

ist das wirklich so?

Yes Sir!
Wenn Thorsten den Roadster an allen 3 Phasen getestet hat, dann wird er es Dir auch bestätigen:
Der Zähler wird sich, mit Roadster an welcher Phase auch immer, immer gleich schnell drehen - egal wo dein Kraftwerk einspeist.

Im Prinzip kann man das so erklären:
Für jeden verbrauchten Strom muss man zahlen, egal an welcher Phase.
Der Zähler funktioniert wie ein Motor :

  • ein Stromfluß erzeugt Magnetfeld -> es dreht sich was -> ein Zähler zählt die Umbrehungen.
  • 3 Ströme erzeugen ein Summenmagnetfeld -> es dreht sich was -> ein Zähler zählt die Umbrehungen.

Dem Zähler ist es egal ob er L1+L2+L3 =
16A + (-4A) + 0A = 12A oder
12A + ( 0A) + 0A = 12A zählt.

Edit: Tippfeller entfernd

Sorry aber jetzt muss ich mal intervenieren. weil es absoluter Quark ist.

32 A einphasig sind an Ladestationen erlaubt Punkt. (aktuelle Fassung der zugehörigen Norm)
Das Ladesystem (1 oder 3 phasig) hat nun rein gar nichts mit der EU Zulassung des Autos zu tun. Bsp: In GB sind die meisten Häuser einphasig versorgt, 3-phasiges Laden also kaum möglich.
Wer hat denn bitte wie, mit welcher Norm / Vorschrift vorgegeben, dass das Model S 3-phasig laden muss ?

Alle Angaben zu Schieflast beziehen sich auf den Einspeisepunkt, dahinter kann man machen was man will, es gibt nur eine Empfehlung die Last in einem Haus gleichmäßig zu verteilen.
Theoretisch könnte das in einem Straßenzug so ausgehen, dass der Trafo volle einphasige Last sieht. Dann ist das EVU sicherlich froh, wenn sich ein HPC mit 70 A auf einer anderen Phase dazuschaltet. :smiley:

Ok, stimmt wenigstens meine Aussage in Bezug auf die Schweiz und HPCs?

ja und diese Aussage trifft ja auch auf Deutschland zu. Mir ging es nur darum, die Dinge einfach nicht so zu vermischen.

Also EU Zulassung eines Autos hat nichts mit einphasigem Laden zu tun.

Es sind Ladestationen mit 32 A einphasig Laden erlaubt, das EVU kann Dir aber trotzdem das Laden damit untersagen, zu mindestens in der Theorie.
In der Praxis interessiert das kaum ein EVU in Deutschland, weil es auch wirklich keine Rolle spielt, in der Schweiz aber sehr wohl => viewtopic.php?f=13&t=392&start=10#p2862

Viel schlimmer wäre z.B. in Deiner Straße entscheidet sich jeder für eine PV Anlage mit Ppeak 4, 7kW, zufälligerweise wählt jetzt jeder zum Anschluss die Phase L1 .
Jetzt geht an einem schönen Sommertag die Sonne auf … :wink:

Jetzt stell Dir ein Chemiewerk wie die BASF vor Ob dort 10 [email protected] A an der gleichen Phase aktiv sind oder ob in China 1 Reiskorn aus einem Sack Reis fällt … :smiley: