Hallo rms69
aus meiner Sicht nicht.
Lass uns ein kleines Gedankenexperiment machen. Unser 2Tonner (LR) gewinnt/verliert pro 100m Höhendifferenz rd. 0,5kWh potentielle Energie. Wenn du nun bei kaltem Wetter deinen tiefgekühlten Akku (sagen wir 0°C) auf eine Temperatur aufwärmen möchtest bei der die Rekuperation voll da ist (Akku ca. 20°C), dann mußt du rd. 2,5 kWh (siehe oben Post 4) Heizenergie aufwenden. Wenn man mal vernachlässigt, dass du ja ein bisschen Rekuperation noch hast und vor Kurven bremst und der Akku sich während der Fahrt erwärmt usw., dann müsstest du 500m bergab vor dir haben um wieder auf die reingesteckte Heizenergie zu kommen. Das werden wohl die wenigsten von uns als Standardfall haben.
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Hallo MacAxel,
klar, denke auch dass das bei der Anfahrt an den SUC via Navi passiert
Das sehe ich nicht so.
Wenn ich Zuhause direkt vom Netz lade, hab ich keine Ladeverluste, was schon mal 20-25% ausmachen kann.
Außerdem wird der Akku weniger belastet und man hat mehr Reichweite.
Wenn man nur sehr kurze Strecken fährt, kann man auch den Reichweitenmodus einschalten.
Dann wird der Akku weniger, oder gar nicht geheizt und man spart wirklich Strom.
So hat alles sein Vor- und Nachteile.
Ich beziehe mich jetzt mal auf die Daten aus Youtube, vom @thom3 und Rechnungen / Fragen von @hithunter.
Dazu noch auf diesen Review:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1002007118307536
und diese Daten bei kalten Temperaturen:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/ra/c9ra00490d#!divAbstract
Meine Zusammenfassungen zum Thema:
Wieviel Energie wird pro Grad Akkutemperatur verheizt?
- Ein Model 3 LR benötigt ca. 0,18kWh/K für die „Akkuheizung“ im Stand und bei 0 Grad Außentemperatur. Dabei gilt: je kälter es wird, desto ineffizienter wird das System. Außerdem wird mehr Energie benötigt, während das Auto fährt, weil der Fahrtwind den Akku zusätzlich auskühlt.
- Beispielsweise für einen Heizvorgang von 0-27 Grad bei „geplanter Abfahrt“ und 0 Grad Außentemperatur werden 6,1kWh oder rund 9% Akku (bei M3 LR 2020) verbraucht. Achtung: bei der geplanten Abfahrt vermischen sich die Verbräuche von Kabinen- und Akkuheizung.
- Die Heizkurve ist unheimlich träge. Ca. 5-10 Minuten sollte man schon einplanen, bevor eine merkliche Erhöhung der Akkutemperatur eintritt. Diese Energie ist aber nicht komplett verloren, sondern wird größtenteils „gepuffert“, weil der Akku auch nach Abschalten der Heizung weiter warm wird.
- Model 3 mit Wärmepumpe sind beim Heizen des Innenraums effizienter, aber kühlen dabei meist den Akku. Damit sind sie ungefähr genauso (in-)effizient wie Model 3 ohne Wärmepumpe, wenn zusätzlich zum Innenraum auch der Akku geheizt werden muss.
Wann wird ein Model 3 Akku normalerweise geheizt?
- Bei „geplanter Abfahrt“ und niedrigen Temperaturen.
- Bei „Klimaanlage eingeschaltet“ und Fahrzeug verschlossen.
- Bei Navigation zum Supercharger.
- Bei Ladevorgängen und gleichzeitig sehr niedrigen Temperaturen.
- Beim normalen Fahrbetrieb, auch bei sehr kalten Temparaturen, wird nicht aktiv geheizt. Allerdings wird die Abwärme, die natürlicherweise in den Motoren entsteht, im Winter zum Heizen der Akkus genutzt.
Ist das Vorheizen bei kalten Außentemperaturen sinnvoll?
-
Das Vorheizen der Kabine ist immer sinnvoll, solange das Fahrzeug am Lader hängt, weil die Energie dann direkt aus dem Netz genommen wird und nicht mit Ladeverlusten behaftet ist. Durch dieses Vorheizen steigt nicht nur der Komfort, sondern auch die Reichweite, während der Gesamtenergieverbrauch sinkt und der Akku geschont wird.
- Ein Vorheizen der Kabine aus Akkustrom ist aber nicht sinnvoll.
-
Ein Vorheizen des Akkus ist nur bedingt sinnvoll.
- Bei moderaten Außentemperaturen (oberhalb -10 Grad), ist eine Entladung der Akkus mit moderaten C-Werten schadlos möglich. Gerade bei den Long Range Versionen und vernünftiger Fahrweise sind keine Schäden durch zu kalte Akkus zu erwarten.
- Anders verhält es sich beim Aufladen des Akkus. Dies sollte niemals bei kalten Akkus passieren. Tesla limitiert den erlaubten Ladestrom und die mögliche Rekuperation bei zu kalten Temperaturen aber automatisch, so dass hier auch keine Schäden zu erwarten sind.
- Wenn das Auto viel potentielle Energie gespeichert hat (es steht z.B. auf einem Alpenpass und soll ins Tal gefahren werden), dann kann in solchen extremen Situationen ein Vorheizen des Akkus sinnvoll werden, weil dadurch die Rekuperation ermöglicht wird, mit der man die Energie zurückgewinnen kann. Da die Model 3 Akkuheizung aber sehr ineffizient ist und auch die Rekuperation nicht verlustfrei abläuft, wird dieser Fall in der Praxis eher nicht auftreten.
- Durch den bei Kälte erhöhten Innenwiderstand entstehen erhöhte Entladeverluste (Heat-Loss). Das bedeutet, dass sich ein kalter Akku beim Entladen schneller erwärmt, als ein bereits warmer Akku. Bei 0,3C (typische LR Autobahngeschwindigkeit) sollte sich dieser Mehrverbrauch bei ca. 1K Heizleistung, oder ca 65Wh einpendeln. Dieser Verlust fällt also nicht nennenswert ins Gewicht und rechtfertigt keine Akkuheizung.
Wann sollte man den Akku also vorheizen?
- Wenn die Temperaturen unter -10 Grad fallen. Aber Achtung: Hier greift unter Umständen auch schon eine automatische Vorkonditionierung, die den Akku auch bei Nicht-Nutzung vor solchen Zuständen schützt.
- Bei SoC unter 30%, da dann bei extremer Kälte eventuell nicht genug Zeit bleibt um den Akku durch den normalen Fahrbetrieb zu wärmen, bevor die Entladeschlussspannung erreicht wird.
- Wenn man direkt nach Abfahrt die volle Leistung entnehmen möchte oder die volle Rekuperation braucht.
- Wenn man plant, den Akku in Kürze zu laden. Dabei gilt: je schneller geladen werden soll, desto gründlicher sollte man Vorheizen. Hier gilt es nämlich auch, den Akku gleichmäßig warm zu bekommen, weil ansonsten ein erhöhter Zelldrift auftreten kann.
Schadet es dem Akku, wenn er vorgeheizt wird?
- Nein. Es erhöht nur den Gesamtenergieverbrauch des Fahrzeugs.
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Sehr gut,
vielen Dank.
@Administratoren kann man den Text irgenwo in ein Wiki oder so was übernehmen?
Zwei Beiträge über mir steht Modelle mit Wärmepumpe heizen den Innenraum effizienter, aber kühlen dabei den Akku.
Aber wohl nicht, wenn auch die drei orangeren Wellen Batterieheizung anzeigen nehm ich an oder? Hoff ich jedenfalls, weil ich zur Zeit meistens (erster Winter mit EV/ Tesla für mich) nicht nur für meinen Komfort, sondern auch dem Akku zuliebe kurz vorheize wenn es kalt ist.
Ich nehme an es wird über den Heckmotor mit ca 3,5 kW geheizt? Und die WP schafft Wärme von wo weg? (Über den Kühler wird ja nicht viel gehen im Stand oder doch?)
Bei hoher Leistungsanforderung direkt nach Kaltstart auch oder? Hört sich zumindest so an.
Nein, in dem Moment wird die Batterie aktiv geheizt. Wenn du Glück hast mit Wärmepumpe und COP von größer 3. wenn du am Stromnetz angeschlossen bist, dann aber energievernichtend mit COP kleiner 1.
Woran erkennt man, wann er die Wärmepumpe verwendet und wann über die Motorwicklungen heizt?
Ich hatte bisher an der Wallbox maximal 4,3 kW Leistungsabgabe beim Vorheizen bzw. Enteisen.
Wie viel zieht davon die Wärmepumpe?
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Meine einzige Idee ist da tatsächlich, sich das am Stromverbrauch anzusehen.
Wärmepumpe würde ich da eher bei 2 kW sehen. Wird da dann wesentlich mehr verbraten (ich hatte mal 7 kW bei tiefem Frost), dann sind es sicher die Motoren.
Bei 4,3 weis ich es aber auch nicht. Am Auto selber sieht an es glaube ich nicht.
Ich bin eigentlich von 4 kW für Wärmepumpe und Zirkulation angegangen, was je nach COP einer Heizleistung von 10 - 12 kW entsprechen würde.
Man kann im Auto ja keinen COP von 5 oder mehr erwarten, wie Zuhause.
Leider konnte ich aber keine konkreten Daten zur Wärmepumpe selbst finden.
Auch nicht zur Stromaufnahme.
Was ich jetzt mal so gegoogelt habe (aber alles unsichere Antworten), ist ein Verbrauch von grob 1-2 kW für die Wärmepumpe. Alles drüber müsste schon bedeuten, das die Motoren mit miserablem Verbrauch zur Wärmeerzeugung mit genutzt werden.
4 kW Stromaufnahme für eine Wärmepumpe im Auto kann ich mir kaum vorstellen (fände ich erheblich überdimensioniert), hab aber auch keine technischen Unterlagen oder Belege.
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Ich meine die Wicklungen am Motor ziehen jeweils 3,5 kW.
Da könnte es aber auch unterschiedliche Ausführungen geben.
Es bleibt wohl ein Rätsel, was da genau passiert.
Eventuell versuche ich es mal über den Service Mode, da etwas mehr heraus zu finden.
Für reine Innenraumbeheizung geht die WP schon auf 3-4kW, zumindest anfänglich.
Für Batterieheizung hatte ich mal hier geschrieben, leider finde ich es nicht mehr, meine über 4kW.
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Ja, teils werden über 7 kW gezogen.
Das ist dann aber nicht mehr die Wärmepumpe. Das ist dann eine 1 zu 1 Stromver(sch)wendung, wo die Motoren zur Wandlung von Strom in Wärme und die Wärmepumpe dann nur noch zum Transport dieser Wärme eingesetzt wird. Damit arbeitet das Gesamtsystem unter COP 1.
Ich weis, das das bei sehr kalten Temperaturen und bei Anschluss an die Wallbox passiert. Ich kann aber nicht sagen, ob das auch passiert, wenn er die Batterie „plündern“ muss, oder wenn es nur etwas kalt ist. Normalerweise sollte die Wärmepumpe dann der Luft Wärme entziehen.
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Heute geloggt:
~ 4,9kW für die WP (die Motoren werden leider nur 0,5kW genau aufgelöst)
Auf “N” wird die Blindleistung deaktiviert:
WP = 4,2kW
nein die gibt alles:
Sauggas -9°C ←> Heißgas: 56°C das ist natürlich ein mega Delta, aber das Kurzschlussventil (links) ist zu. Damit könnte die WP soweit ich das verstanden habe mit COP1 laufen. Dafür muss es aber draußen deutlich kälter sein. Leider wird Pthermisch nicht angezeigt, das würde mich interessieren.
Angenommen COP = 2 wären es 8-9kW thermisch + 3kW über die Motoren.
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mir ist da noch was eingefallen.
Wenn der Akku sehr kalt ist unter ~ 2-4°C etwa und man AC lädt dann wird der Akku auch vorgewärmt und zwar ohne Wärmepumpe, rein über Motor Blindleistung. Die Wärme wird per Wasserpumpe (nicht per Wärmepumpe) in den Akku transportiert.
Warum? ich schätze aus Geräuschgründen, denn man hört davon nur ein leichtes Fiepen. Wenn die WP + Lüfter Vollgas laufen würden, wie am DC Lader, dann wären alle Nachbarn wach.
Was ich auch noch krass fand:
Auto stand auf 2000m Höhe bei 2°C eine Woche lang. Abfahrt entsprechend steil bergab → Akku kann (fast) keine Leistung aufnehmen.
Beim bergab “bremsen” hat der hintere Motor trotzdem einige kW regeneriert, die der Frontmotor gleichzeitig in Blindleistung (=Wärme) gewandelt hat, so wurde der Akku langsam immer wärmer und die Regenerationsleistung stieg, fand ich sehr durchdacht.
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