Roadster lädt uneffizient?

Technische Fragen und Probleme...

Roadster lädt uneffizient?

von JeanSho » 25. Jul 2013, 08:31

Hallo Miteinander,

bei den hohen Temperaturen (und dem gereinigten PEM mit Lüftungsgitter davor: viewtopic.php?f=12&t=32#p10380) wollte ich nun einmal wissen, wie effizient der R lädt.

Ergebniss:
    Laden mit 10 Ampere. für 10 verfahrene kWh verbrauchte er rund 20 kWh aus der Steckdose (wohl weil der Lüfter die ganze Zeit laufen musste). Akku war bei 25°C runtergekühlt nach Ladeschluss. Vor dem Ladebeginn war die Akkutemperatur bei rund 37°C. Kühlung kann also diesen hohen Stromverbrauch verursacht haben. Ist aber auch möglich, dass nachts die Außentemperaturen diesen niedrigen Wert zustande brachten. Ladung dauerte ja auch rund 10 Stunden.
    Laden mit 32 Ampere. für 17 verfahrene kWh verbrauchte er rund 22 kWh aus der Steckdose. Scheint also effizienter. Allerdings war der Akku bei 28°C nach Ladeschluss und vor Ladebeginn bei rund 35°C. Ladeschluss war am Abend als es noch ziemlich war.
Bitte um Eure Meinung.
JeanSho
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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Thorsten » 25. Jul 2013, 10:21

Das Thema wurde in dem Thread Verlust bei Ladung mit 16A schon mal diskutiert. Dort war die Aussage, dass eine niedrigere Amperezahl mit weniger Verlust verbunden ist.

Die Frage ist, ob das auch bei extrem niedriger Leistung von 10A und gleichzeitig erhöhter Kühlleistung wg. entsprechender Außentemperatur gilt. Zudem könnte die Temperatur der Batterie bei Beginn der Ladung ggf. eine Rolle spielen.
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Re: Roadster lädt uneffizient?

von DL1SCI » 25. Jul 2013, 11:10

Gefühlt hatteich im Winter bei 13A Ladeleistung etwa 15,xx km pro Stunde Nachgeladen.
Im Moment sind es im Feien etwa 11,xx km / Stunde.
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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Eberhard » 25. Jul 2013, 12:00

Die Kombination, den PEM nicht nur als Inverter sondern auch als Ladegerät zu nutzen, führt zwangsläufig zu einem relativ geringen Wrikungsgrad. Auch deshalb hat das Model S dezitierte Ladegeräte mit ca. 94% Wirkungsgrad. Auf dem TMC wurde die beste Ladeleistung des Roadstr bei 32A ermittelt.

lg

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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Talkredius » 25. Jul 2013, 14:34

dazu meine Stellungnahme :

der PEM hat keinen relativ geringen Wirkungsgrad, wieviel ist denn gering/relativ gering /schlecht etc. ?????
@Eberhard : Auf welcher technischen Basis kommst Du zu Deiner Behauptung. Ich weiß nicht wie der PEM lädt und kann daher gar nichts dazu sagen, ebenso weiß ich nicht wie genau das Ladesystem vom Model S funktioniert, daher sind mir Vergleiche gar nicht möglich, im TMC gibt es neben ernst zu nehmenden Fakten und Messungen auch genauso viele falsche Annahmen und Vermutungen, die als Fakten dargestellt werden.

zur usprüngliche Frage :

rein physikalisch und theoretisch ist das Laden mit 10 A die effiziensteste Weise, da in der Batterie die geringsten Verluste entstehen und ich annehme, dass alle relevanten Verluste stromabhängig sind.
Dies ist praktisch auch im Winter der Fall, wenn wir davon ausgehen können, dass der PEM Lüfter, Kühler vorne und Umwälzpumpe unabhängig von der Stromstärke die gleiche Energie verbrauchen bzw. gar nicht laufen.

Im Sommer hängt dies nun von vielen Faktoren ab, Starttemperatur der Batterie, Umgebungstemperatur etc. Ein korrekter Vergleich lässt sich nur bei gleichen Startbedingungen und exakter Messung aller Nebenverbraucher, Spannungen und Ströme machen, praktisch also kaum durchführbar.

Hier nur einige Größen, die das alles signifikant beeinflussen :

Ladespannung :

diese kann von 210 ... 240 V schwanken, das ist ein Unterschied von 13,6 % bezogen auf eine Nennspannung von 220 V
Das heißt : a) Laden mit 210 V@10 A und b) Laden mit 240V@10A ergibt bei b) 13,6 % mehr Energie in der Batterie bei gleicher Verlustleistung wie bei a)

Bei 10 A dauert der Ladevorgang länger, üblicherweiser läuft der PEM Lüfter mit niedriger Drehzahl und arbeitet nicht in seinem Nennpunkt und hat daher einen schlechteren Wirkungsgrad = höherer Verlust durch das Nebenaggregat Lüfter, aber was heißt das jetzt genau ? Wg. fehlender Daten läßt sich das gar nicht bestimmen.

Mein Fazit :
Es gibt viele Thesen was die effiziensteste Ladestromstärke ist, rein physikalisch ist es die kleinste Stromstärke, berücksichtigt man noch die Nebenaggregate kann es leichte Verschiebungen zu höheren Stromstärken geben. Der effizienste Lademodus wäre somit 10 A im Performance Lademodus ( hier wird bewußt eine höhere Erwärmung der Batterie zugelassen), da alle Nebenaggregate nur minimal eingeschaltet werden.

Ich selber lade als kleinste Stromstärke mit 13 A, weil dann die Kühlung der Batterie früher einsetzt als bei 10 A
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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Eberhard » 25. Jul 2013, 21:27

ok, AC Propulsion gibt folgendes an:

Efficiency:
91% peak (50 kW, 9000 rpm)
86% road load (8 kW, 8500 rpm)
>93% recharge (240V line, 10 kW)

also doch nicht so schlecht, aber bei 10A, was bleibt da übrig.

lg

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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Eberhard » 25. Jul 2013, 22:08

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Also so ganz uneffizient ist der Roadster nicht.

lg

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Re: Roadster lädt uneffizient?

von martin » 27. Jul 2013, 08:12

Denke, dass der "Ladestromverbrauch" in erster Linie von der aktuellen Temperatur des Akkus abhängt. Wird ein warmer/heisser Akku zum Laden angeschlossen muss die gesamte Akkumasse mit der Klimaanlage des Roadsters heruntergekühlt - das kostet schon einige kWhs.....Der Frontkühler = Kondensator/Wärmetauscher der Klimaanlage produziert ganz ordentlich warme Luft - alles "Verlustleistung"
Ich lade wenn möglich erst spät in der Nacht - ab 23 Uhr. Da hab ich Nachstrom und der Akku hat sich schon in der Garage abgekühlt.
EG
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Re: Roadster lädt uneffizient?

von Tesla-Peter » 30. Jul 2013, 11:32

Ich brauche momentan auch das 1,8-fache als Ladeenergie zu Verbrauch. Spät am Abend laden ist eine gute Idee aus meiner Sicht, da ist der Akku kälter (das Auto steht schon länger und die Aussentemperaturen sind geringer). Mache ich jetzt auch :D Trotzdem bin ich etwas enttäuscht, da die Energiebilanz bzw. die Kosten pro 100 km dadurch erheblich ansteigen. Logischerweise das 1,8-fache der unsprünglichen 4 € pro 100 km (bei 160 Wh/km und Energiekosten von 0,25 €/kWh). Nimmt man jetzt die Reifenkosten (nur die Hinterreifen A048 500€/3000km) hinzu, ergeben sich 0,07 + 0,17 = 0,24 €/km :shock:
Liebe Grüße und immer Spannung

Peter

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Re: Roadster lädt uneffizient?

von JeanSho » 30. Jul 2013, 12:59

Tesla-Peter hat geschrieben:Ich brauche momentan auch das 1,8-fache als Ladeenergie zu Verbrauch. Spät am Abend laden ist eine gute Idee aus meiner Sicht, da ist der Akku kälter (das Auto steht schon länger und die Aussentemperaturen sind geringer). Mache ich jetzt auch :D Trotzdem bin ich etwas enttäuscht, da die Energiebilanz bzw. die Kosten pro 100 km dadurch erheblich ansteigen. Logischerweise das 1,8-fache der unsprünglichen 4 € pro 100 km (bei 160 Wh/km und Energiekosten von 0,25 €/kWh). Nimmt man jetzt die Reifenkosten (nur die Hinterreifen A048 500€/3000km) hinzu, ergeben sich 0,07 + 0,17 = 0,24 €/km :shock:


Ich glaube aber, dass eine möglichst schnell abgekühlte Batterie länger die Kapazität hält. Deswegen lade ich möglichst nach Fahrtende gleich - mit 10 oder 13 Ampère. Da wird die Batterie am längsten und stärksten herabgekühlt und durch das Laden nicht wieder erhitzt.

Viele Grüße
JeanSho
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