Batterie 30-80Prozent.Häufige Ladezyklen

[Hans]

Spielt beim AC Laden die Stromstärke eine wirkliche Rolle für die Akkugesundheit? Oder ist die Ladeleistung so gering dass es keine Rolle spielt?

Bsp.:
6A -> 1,380kW -> 0,05C
16A -> 3,680kW -> 0,14C

DC Laden mit knapp 33kW wäre ja schon deutlich anders mit max. ~ 1,12C.

Grüße Dave

Nein. Beim AC-Laden ist es tatsächlich unerheblich in Bezug auf die Akkugesundheit.

Man kann das begrenzt in Bezug setzen zu anderer LiPo-Laderei.
(„begrenzt“, weil der kompakte 180kg-Akku eine deutlich geringere Oberfläche im Verhältnis zum Volumen hat und deswegen kaum eine Kühlung erfährt)

Handy-Akkus (recht große Oberfläche) sind bei „milder Ladung“ in 45min geladen und leicht erwärmt. Also ca. 1,2C Ladung und die Akkus halten viele Zyklen durch.

eBikeAkkus sind schon kompakter (weniger Oberfläche als HandyAkkus) und werden meist mit 0,3-0,5C geladen - erwärmen sich aber nur unwesentlich.

Bei 0,15-0,2C sähe ich beim Spring keinen Stress.

Bei dem Vergleich mit den DC-Schnell-Ladeleistungen von hochpreisigen eAutos würde ich für den Spring nicht allzu voreilig eine Entwarnung geben:
Wenn ein Auto mit 50kWh-Akku mit 100kW (also 2C) geladen werden kann, ist da eigentlich grundsätzlich eine aktive Akku-Temperierung (also Flüssigkühlung) integriert.
Oder auch Schnellladegeräte hochwertiger WerkzeugzeugAkkus (wie von meiner Stihl-Kettensäge) laden zwar mit 1C (wie Spring an DC) - haben aber ein integriertes Kühlgebläse, das ebenfalls den Akku aktiv kühlt.

Aber AC am Spring stresst sicher nicht.
Man sollte sich beim AC-Laden nur im Hinterkopf behalten, das der Spring beim Laden ~200-250W Standby-Leistung verbraucht.
Wenn man also die Wahl hat:
12h mit 8A oder
6h mit 16A
wäre die zweite Variante sparsamer, da der Standby-Verlust nicht (12h x 0,2kW=) 2,4kWh betragen würde, sondern nur (6h x 0,2kW=) 1,2kWh.

 

[Don Spring]

Spielt beim AC Laden die Stromstärke eine wirkliche Rolle für die Akkugesundheit? Oder ist die Ladeleistung so gering dass es keine Rolle spielt?

Bsp.:
6A -> 1,380kW -> 0,05C
16A -> 3,680kW -> 0,14C

DC Laden mit knapp 33kW wäre ja schon deutlich anders mit max. ~ 1,12C.

Grüße Dave

Beim AC-Laden ist es wurscht womit du lädst, außer das halt einige Verbraucher beim Laden eingeschaltet sind, die halt auch Strom brauchen.

Wenn das jetzt beispielsweise 100W wären, dann wird beim 8A Laden auf Grund der längeren Zeit mehr Strom von den internen Geräten verbraucht als beim 16A Laden mit der halben Zeit.

Da ich sowieso meistens mit Sonne lade ist mir das eigentlich Wurscht.

 

[Hummel]

Ich tanke wenn Sonne da ist , wenn’s wirklich mal schnell gehen muss, dann aber nicht mehr als 85%.
Mache ich auch mit Solar nicht höher als85%.
Und ich lade mit 2,3 kw/h auch mal nur 2 Stunden

 

[zhekichondra]

Nein. Beim AC-Laden ist es tatsächlich unerheblich in Bezug auf die Akkugesundheit.

Man kann das begrenzt in Bezug setzen zu anderer LiPo-Laderei.
(„begrenzt“, weil der kompakte 180kg-Akku eine deutlich geringere Oberfläche im Verhältnis zum Volumen hat und deswegen kaum eine Kühlung erfährt)

Handy-Akkus (recht große Oberfläche) sind bei „milder Ladung“ in 45min geladen und leicht erwärmt. Also ca. 1,2C Ladung und die Akkus halten viele Zyklen durch.

eBikeAkkus sind schon kompakter (weniger Oberfläche als HandyAkkus) und werden meist mit 0,3-0,5C geladen - erwärmen sich aber nur unwesentlich.

Bei 0,15-0,2C sähe ich beim Spring keinen Stress.

Bei dem Vergleich mit den DC-Schnell-Ladeleistungen von hochpreisigen eAutos würde ich für den Spring nicht allzu voreilig eine Entwarnung geben:
Wenn ein Auto mit 50kWh-Akku mit 100kW (also 2C) geladen werden kann, ist da eigentlich grundsätzlich eine aktive Akku-Temperierung (also Flüssigkühlung) integriert.
Oder auch Schnellladegeräte hochwertiger WerkzeugzeugAkkus (wie von meiner Stihl-Kettensäge) laden zwar mit 1C (wie Spring an DC) - haben aber ein integriertes Kühlgebläse, das ebenfalls den Akku aktiv kühlt.
Sweet Bonanza definitiv
Aber AC am Spring stresst sicher nicht.
Man sollte sich beim AC-Laden nur im Hinterkopf behalten, das der Spring beim Laden ~200-250W Standby-Leistung verbraucht.
Wenn man also die Wahl hat:
12h mit 8A oder
6h mit 16A
wäre die zweite Variante sparsamer, da der Standby-Verlust nicht (12h x 0,2kW=) 2,4kWh betragen würde, sondern nur (6h x 0,2kW=) 1,2kWh.

Verstanden, vielen Dank für die Informationen. Es ist interessant zu erfahren, wie sich verschiedene Ladearten auf die Akkugesundheit auswirken können. Die Unterschiede in der Oberfläche und Kühlung der Akkus spielen offensichtlich eine wichtige Rolle. Es scheint, als wäre das AC-Laden beim Spring eine sichere Option, aber es ist gut zu wissen, dass es beim DC-Schnellladen möglicherweise einige Überlegungen zur Akku-Temperierung erfordert.

 

[ivhp]

Sorry, nein. Aus mehreren Gründen:
- der angezeigte Prozentwert im Cockpit untertreibt. Bei z.B 20% Anzeige ist der Ladeststand technisch knapp 30%. Bei umspringen von 1% auf 0% in der Anzeige hat er technisch noch ca. 10%.
Und damit der Akku während der Fahrt mit "leerem" Akku nicht unter die Spezifikation fallen kann, gibt es die Schildkröte, die das zuverlässig und korrekt verhindert.
- Das BMS überlädt den Akku beim AC Laden. Und den Akku technisch zu überladen ist massiv schlimmer als ein (innerhalb der Spezifikation) leerer Akku.

Les ich erst jetzt, aber sorry klares nein.
Mein Institut macht zur Hälfte nichts anderes als Zellen zyklisieren. Tagelang, wochenlang, monatelang bei allen erdenklichen Temperaturen.
Glaub mir, entladen ist viel schlimmer als voll laden. Die Einstellung vom spring kommt genau von solchen Erkenntnissen und zwingt den Nutzer in den schonenderen Betrieb. Das sollte man nicht übersteuern.

 

[Tom ate]

Les ich erst jetzt, aber sorry klares nein.
Mein Institut macht zur Hälfte nichts anderes als Zellen zyklisieren. Tagelang, wochenlang, monatelang bei allen erdenklichen Temperaturen.
Glaub mir, entladen ist viel schlimmer als voll laden. Die Einstellung vom spring kommt genau von solchen Erkenntnissen und zwingt den Nutzer in den schonenderen Betrieb. Das sollte man nicht übersteuern.

Klar glaub ich Dir, und ich freue mich ja über jeden technisch-sachlichen Austausch zu diesem Thema.
Vielleicht sind wir aber auch gar nicht weit auseinander, und interpretieren nur "entladen" und "voll laden" unterschiedlich.
Hast Du Zugriff auf die Daten Deines Institutes, und kannst definieren, woran Du "entladen" und "voll laden" festmachst?
An der Leerlaufzellspannung, oder an was anderem? Und falls Leerspannung, ab welcher wird es im unteren Bereich "schlimm"? Und bis wohin ist es im oberen Bereich unkritisch?
Bin ehrlich gespannt, und lerne ggf. sehr gerne dazu!

 

[Hans]

Wenn ich jetzt noch wüsste, wo die Tabelle mit den Zellspannungen im Forum liegt...
Fest steht jedenfalls:
Beim Laden bis zum automatischen AC-Ladeschluss (per Ziegel oder Wallbox) hat der Spring eine Zellspannung von 4,22-4,26V. Das ist definitiv zu viel, um ihn so lange stehen zu lassen.
Ich hatte mal bei knapp 8% (BC-Anzeige) eine Leerlauf-Zellspannung von 3,5V gemessen.
Das fände ich tatsächlich "gesünder", als die 4,2V.

Was dann noch dazu kommt, ist der Spannungseinbruch unter Last - also, wenn man Gas gibt.
Je größer der Innenwiderstand des Akkus und je stärker die abgerufene Leistung, umso stärker fällt dann die Zellspannung ab.
Das wird dann sicher der Grund sein, warum man bei niedrigem Akkustand dann im "Schildkröten-Modus" fährt.

Und: ich bin auch wissbegierig und lerne gerne dazu

 

[Dave]

Falls der AC-Ladeschluss mit 4,22-4,26V stimmt, wäre natürlich nicht so gesund für den Akku.
Dies könnte man ja sicherlich über ein Softwareupdate abändern(?).
Weiß jemand wo der DC-Ladeschluss liegt? Bei den üblich genannten 4,2V?

Wir haben unseren Spring 65 jetzt ~2 Wochen und bislang weder DC geladen, noch AC über 80%.
Wäre es Sinnvoll für das BMS (z.B. Kalibrierung?) bzw. den Akku selber, z.B. mal mit DC auf 100% zu laden? Oder ist das Unsinn / nicht notwendig?

Bei unserer ersten Fahrt, Abholung nach Hause, hatte der Spring nur noch 5% Akku.
Daten gem. CanZe+:
Reichweite: 12km
Nutzbarer Ladezustand: 5,2%
Realer Ladezustand: 8,5%
Spannung Akku: 251,5V
Höchste Zellspannung: 3,497V
Niedrigste Zellspannung: 3,487V
Zellen-Spannungsdifferenz: 10mV

Grüße Dave

 

[Tom ate]

Falls der AC-Ladeschluss mit 4,22-4,26V stimmt, wäre natürlich nicht so gesund für den Akku.
Dies könnte man ja sicherlich über ein Softwareupdate abändern(?).
Weiß jemand wo der DC-Ladeschluss liegt? Bei den üblich genannten 4,2V?

Der zu hohe AC Ladeschluss stimmt. Wurde von mehreren unabhängig voneinander gemessen.
Und ja, bei DC liegt er bei ca. 4,20V.

Wäre es Sinnvoll für das BMS (z.B. Kalibrierung?) bzw. den Akku selber, z.B. mal mit DC auf 100% zu laden? Oder ist das Unsinn / nicht notwendig?

Ist nicht notwendig. Das BMS balanciert aktiv und ständig, nicht wie manche Billig-Ladegeräte nur durch selektives Runterdrehen in vollgeladenem Zustand.

 

[Godehard]

@Tom ate Danke. Dann kann ich den todo-Punkt für die App „Einmal im Monat vollladen“ wohl wieder streichen

 

[Dave]

Der zu hohe AC Ladeschluss stimmt. Wurde von mehreren unabhängig voneinander gemessen.
Und ja, bei DC liegt er bei ca. 4,20V.

Ist nicht notwendig. Das BMS balanciert aktiv und ständig, nicht wie manche Billig-Ladegeräte nur durch selektives Runterdrehen in vollgeladenem Zustand.

Den DC Ladeschuss mit ~4,20V kann ich bei unserem Spring65 leider nicht bestätigen. Hab jetzt 1x "fast" zu 100% voll geladen.

Gem. CanZE Plus war die Spannung als noch mit 1,1kW geladen wurde bei 305,5V d.h. ~4,243V. Bzw. höchster Einzelwert 4,249V bei 11mV Differenz. Musste leider (bzw. vielleicht besser für den Akku) weiter.

Display und Ladestation zeigen bestimmt schon 10min 100% an. Ladezustand Real 96,5% und Energie bis voll noch 0,94kWh. D.h. er hatte so fast noch 1h genuckelt oder noch länger? Temperatur war ~11°C. Also ganz voll war der Akku noch nicht.

Ca. 1min nach Lade-Stopp 304,7V -> ~4,232V. Oder war die 1min noch zu kurz und nach 1h wäre es auf die ca. 4,20V gefallen? Vermutlich eher nicht. Ob das AC Verhalten wirklich anders ist?

Kenne es bisher nur von meinem 18650er Ladegerät. Wenn ich da 4,20V einstelle sind es auch zum Schluss 4,20V. Sowohl nach ~1min oder ~1h.

 

[Dave]

Vertraue jetzt mal drauf, dass Sie wissen was Sie tun und dass der Akku wirklich erst bei 96,5% SoC war, und die Spannung über den 4,20V jetzt nicht extrem schädlich sind. Bin ja dann gleich weiter. Rekuperation war anfangs, ne Zeit lang, gleich 0.

Glaub so schnell lade ich nicht mehr auf über 95% gem. Display, auch nicht DC.
Hier müssten so ca. die 4,20V gewesen sein.

Dachte mit DC schaltet er sauber bei den ~4,20V ab.
Bzw. bleibe generell eher bei ca. 20 - 70% SoC, wenn es nicht anders sein muss.

 

[Tom ate]

Danke, @Dave , für den Erfahrungsbericht! Bisher hatten alle DC-Ladende beschrieben, dass bei DC rechtzeitig Schluss sei...
Aber gut zu wissen. Tja, dann heißt es auch beim DC-Laden, rechtzeitig zu unterbrechen! Deine Vermutung, dass es da keinen Unterschied gibt zwischen AC und DC, scheint damit plausibel.
Übrigens: Dass nach dem (über)-Laden schnell die Spannung abfällt, ist ein klares, wenn auch unschönes Zeichen, wie sehr die Chemie am/überm Limit ist (vorausgesetzt, das Laden wurde nicht bei noch signifikanten Strömen unterbrochen. dann wäre ein Spannungsabfall logisch, wenn die anliegende Ladespannung wegfällt, und dann rein die Batteriespannung gemessen wird...)

So wie bei Deinem 18650er Ladegerät sollte es auch beim Spring sein!

 

[Dave]

Wirklich hoch war der Ladestom nicht mehr. Ladeleistung wurde sowohl über CanZE Plus als auch an der Ladesäule mit ~1,1kW anzeigt. Davor war die Ladeleistung längere Zeit bei 3,4kW und ganz kurz bei 2,4kW. Laut App fehlten zum Schluss noch 0,94kWh bis voll. D.h. ich vermute die Spannung wäre sicherlich noch weiter gestiegen. Er hatte dann ja noch min. 1h weiter geladen in dem Tempo.

Bei folgen Werten wurden die 4,200V erreicht:
Nutzbarer Ladezustand: 95%
Realer Ladezustand: 92%
Energie bis voll: ~1,8kWh (wären ja rechnerisch ~7% Akku).
Ladeleistung war hier noch nicht lange bei 3,4kW an DC bei ~12°C Akku.

 

[Dave]

Diskussion zu Sunwoda 3.7V 173Ah ternary BEV NMC NCM lithium ion batteries for electric cars - LiFePO4 Battery

Durch Zufall entdeckt, Akkus von Sunwoda für BEV welche mit max. 4,35V angegeben sind. Nominal jedoch mit 3,74V und min. 2,8V.

Umgerechnet sind es beim Dacia Akku nominal ja 3,65V. Ggf. ist der Ladeschluss ja leicht höher als die 4,20V. Bzw. hab teilweise auch die Toleranz von +/- 0,05V gesehen bei 4,2V. Da wären die von mir beobachteten Werte ja gerade noch so drin.

 

[Tom ate]

Hoffen wirs!

Übrigens: Die Sunwoda sind doch LFP. Das ist ja nicht wirklich zu vergleichen!

 

[Springstar]

Naja wie hier beschrieben haben wir doch auch einen Akku von Sunwoda.
Allerdings wäre mir neu, dass es sich bei unseren Akkus um LFP Zellen handeln würde.

 

[Dave]

@Springstar ja denke ich auch, dass es keine LFP Zellen, sondern, wie im verlinkten Beitrag NMC-Zellen sind. LFP Zellen haben eine Nennspannung von 3,2V und laut Google: Betriebsspannung von 2,5V - 3,65V, max. Ladespannung Erstladung 3,8V.

Folgenden Artikel habe ich gestern durch Zufall entdeckt: Diskussion zu BU-808: How to Prolong Lithium-based Batteries

Tabelle 4 zeigt den Ladezustand / (mögliche Entladezyklen) / Verfügbare gesp. Energie.

Bei 4,30V anstatt 4,20V hat man ca. eine Halbierung der Entladezyklen bei ca. 110-115% verfügbarer gesp. Energie.

Tabelle 5 zeigt wie "schnell" es mit den höheren Spannungen abwärts geht. Ab ca. 4,2V dann eher linear.

Das "Optimum" wird im Artikel bei 3,92V (65% SoC) und ca. 4-fachen Entladezyklen im Vergleich zu 4,20V beschrieben.
Die 3,92V müssten beim Spring so irgendwo zwischen ~70% - 75% SoC gem. Cockpit Display liegen.
3,85V (60% SoC) wäre nochmals eine Verdopplung der Entladezyklen zu 3,92V bzw. ca. 8-fachen Entladezyklen im Vergleich zu 4,20V. Weiteres soll nichts mehr großes bewirken ...

Daher sind die beschriebenen 30-80% SoC bzw. bei der Cockpit Anzeige des Springs eher ~20-70% SoC ein entsprechend optimierter Kompromiss zu Verlängerung der möglichen Entladezyklen.

 

[Tom ate]

Der Artikel ist wirklich umfassend und deckt sich mit der Quintessenz aus vielen anderen Messreihen, die ich kenne.

Und Deine Zusammenfassung, @Dave , ist sehr gelungen! Danke dafür!

 

[Spring-high]

Die Übersicht ist schon etwas älter, habe sie erstellt und irgendwo in einem Akku Thread hochgeladen, scheint aber weitgehend zu stimmen: