Forumindex ELBIL
för elbilsägare och blivande sådana...
 
 Vanliga frågorVanliga frågor   SökSök   MedlemslistaMedlemslista   AnvändargrupperAnvändargrupper   Bli medlemBli medlem 
 ProfilProfil   Logga in för att läsa dina meddelandenLogga in för att läsa dina meddelanden   Logga inLogga in 


Värmeförluster vid laddning

 
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> Allmänt om elfordon
Föregående ämne :: Nästa ämne  
Författare Meddelande
optimist
Nyfiken


Registreringsdatum: 27 mars 2019
Inlägg: 5
Ort: Kungsbacka

InläggPostat: 2019-11-22 18:27:59    Rubrik: Värmeförluster vid laddning Svara med citat

Jag köpte vår BMW i3 94 Ah REx av 2017 års modell den 1 april i år. Min fru och jag har fram till idag kört cirka 700 mil. Bilen motsvarar mycket väl våra behov, vi är mycket nöjda med bilen.

Jag ska först säga att jag inte är tekniker, så om det är något i det följande som jag har fått om bakfoten hoppas jag att ni har överseende med det och att ni ändå hör av er.

Redan efter någon månad tyckte jag mig märka att de uppgifter som jag efterhand sett i ”Aktuell färddator” eller i appen om förbrukningen låg klart under det antal kWh som laddboxen förbrukat dividerat med månadens körsträcka. Boxen är Halo 11 kW (trefas 16 A) från Charge Amps.

Under sommaren gjorde jag anteckningar om körsträckor och förbrukning enligt färddatorn, jämförde med uppgifter om antal kWh som laddboxen förbrukat och kom fram till att skillnaden uppgick till cirka 15 procent.

Till bilden hör att vi nästan bara har laddat batteriet i boxen hemma. Bara vid 4-5 tillfällen har vi behövt ladda vid publik laddstation, och bara vid två tillfällen har bilen behövt starta REx:en för att ladda upp batteriet. Två gånger har REx:en gått en liten stund, i ett ”automatiskt underhållsförlopp”. Vid ett tillfälle valde vi att köra med REx-drift för att köra slut på den gamla bensinen och kunna fylla på färsk.

Vid månadsskiftet oktober/november visade färddatorn att vi har haft en genomsnittsförbrukning sedan den 1 april på 13,1 kWh/100 km. Om vi skulle ha laddat batteriet enbart med laddboxen hemma skulle milkostnaden räknas fram genom att först räkna upp 13,1 till cirka 15 kWh/100 km och sedan multiplicera med det genomsnittliga priset per kWh. Med ett snittpris på cirka 1,20 kr skulle milkostnaden ha varit cirka 1,80 kr. Den verkliga milkostnaden har legat lite högre, eftersom priset per kWh är lite högre vid publika laddstationer och mycket högre när batteriet laddas med REx:en. Helt OK tycker vi.

När jag då och då sökt lite på webben om förklaringar till den stora skillnaden mellan förbrukning vid körning respektive förbrukade kWh enligt laddboxen hittade jag först nyligen ett inlägg i ett forum där författaren skriver att värmeförlusterna vid laddning med växelström via ombordladdaren är 10-15 procent.

Vid nya sökningar på webben de senaste dagarna, bland annat på det här forumet med sökordet ”värmeförluster” hittade jag bland annat tråden "Hur mycket drar kärrorna, http://elbil.forum24.se/elbil-about7589.html med flera intressanta inlägg om värmeförluster.

Jag hittade också två artiklar som jag tycker verkar intressanta.

En artikel inom ramen för projektet ”Perspektiv på Eldrivna Fordon 2014 ISBN 978-91-980974-4-3” vid Chalmers, ”HUR ENERGIEFFEKTIVA ÄR ELBILAR? http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/210658/local_210658.pdf. Hela rapporten från 2014, 34 sidor, finns här http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/210633/local_210633.pdf. Uppdaterade versioner av olika avsnitt finns i senare utgåvor, som dock inte kan laddas ner gratis.

En uppsats om ”Energilagringsteknik 7,5 hp”, från år 2009, ”Elbilen Snart en självklar del i samhället?” ”http://www8.tfe.umu.se/courses/energi/Energilagringsteknik/2009/Projekt_Anton_Madde.pdf” (pdf).

Jag tycker förstås att det är mycket märkligt om det är så att varken biltillverkare, bilförsäljare eller bil- och motortidningar verkar ha tagit upp den här frågan. Så sent som i förra veckan läste jag ett reportage om laddning av elbilar där författaren skriver att man kan räkna ut milkostnaden vid laddning hemma genom att multiplicera förbrukningen vid körning med priset per kWh på elräkningen. Författaren verkar alltså inte ha en aning om att värmeförlusterna vid laddningen gör att milkostnaden är i storleksordningen 10-15 procent högre.

För den som laddar vid publik laddstation är naturligtvis kostnaden för de kWh som förbrukas för värmeförluster och för att driva den kylfläkt som man hör från laddstolpen beaktad i priset per kWh eller per minut.

Jag har just skickat ett mejl till BMW med frågan om dom kan lämna ut uppgifter om de mätningar av värmeförluster vid laddning som dom själva rimligtvis måste ha gjort. När det gäller AC-laddning tycker jag att det skulle vara intressant med uppgifter som belyser hur värmeförlusterna påverkas av olika förutsättningar, till exempel följande.

• Olika typer av laddning, till exempel med enfas 10 A, med trefas 16 A etc.
• Olika batteritemperaturer när laddningen påbörjas, till exempel vid olika utetemperatur, dels när även batteriet har samma temperatur, dels om laddningen påbörjas direkt efter en avslutad körning.
• Om värmeförlusterna är olika i olika skeden av laddningen, till exempel i början av laddningen, särskilt om batteriet då behöver komma upp i lämplig temperatur för att ta emot laddning på ett effektivt sätt, eller i slutet av laddningen om man absolut vill ladda fullt och inte väljer att avsluta laddningen när laddnivån är upp i cirka 80 procent.
• Om man samtidigt klimatiserar kupén.

Jag tycker också att det vore näst intill självklart för bil- och motortidningar att få fram uppgifter om värmeförluster vid laddning av olika modeller från olika elbilstillverkare. Eller finns sådana uppgifter, fast jag har missat dom? Någon som vet?
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
tor.ake
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 november 2014
Inlägg: 2007
Ort: Åkersberga

InläggPostat: 2019-11-22 19:23:31    Rubrik: Svara med citat

Såväl WLTP- som de äldre NEDC-uppgifterna som anges för alla bilar inkluderar uppmätta laddförluster.
_________________
Model 3 SR+ -19
Tidigare Nissan Leaf -14 och Outlander PHEV -17
:: Kilometerkoll.se - körjournal i mobilen ::
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
haralt
Forumstammis


Registreringsdatum: 12 augusti 2017
Inlägg: 331

InläggPostat: 2019-11-22 19:25:51    Rubrik: Svara med citat

Du har alltså en kWh-mätare i din väggladdbox.
Frågan om den mäter kWh den tar efter din elmätare, eller om det möjligen är de kWh som lämnar väggladdboxen och går till din ombordladdare.
Men en väggladdbox är egentligen bara ett relä, och har i stort sett inga förluster, såvid den inte använder transformator.

Givetvis har ombordladdaren på din elbil förluster vid omvandlingen av 230 Volt strömmen till högspänd likström på ca 400 Volt. Man kan gissa på ca 5 till 15 % förluster.
Sedan blir högspänningsbattriet varmt vid laddning och det som värmer batteriet det är just förluster.
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Edis
Elbilsguru


Registreringsdatum: 29 april 2013
Inlägg: 1209

InläggPostat: 2019-11-22 19:49:37    Rubrik: Svara med citat

BMW:n kyler och värmer batteriet vid behov också. AC:n gick på min ibland när den stod och laddade efter en långtur och någon snabbladdning.

Har diffen varit konstant, eller skiljer den mellan laddningarna?

Använder du klimatiseringen innan du åker iväg?
_________________
Snabbladdad.se #WaitOrDrive
Kör Leaf 40kWh, har tidigare haft Leaf -14 och BMW i3 REX -16
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande Besök användarens hemsida
optimist
Nyfiken


Registreringsdatum: 27 mars 2019
Inlägg: 5
Ort: Kungsbacka

InläggPostat: 2019-11-22 22:47:38    Rubrik: Svara med citat

tor.ake: Tack, det är en fråga som jag också har funderat på, men jag tyckte att mitt inlägg blev långt ändå …

Det innebär väl i så fall att WLTP-/NEDC-uppgifterna är baserade på någon standardiserad mätning av laddförlusterna? T.ex. vid viss AC-laddning, vid viss DC-laddning eller vid någon standardiserad mix av olika typer av AC-/ respektive DC-laddningar?

Jag har inte sett om någon biltillverkare eller -försäljare anger att uppgiften om förbrukning inkluderar laddförluster. Är det något jag har missat?

Om laddförlusterna ingår i WLTP-/NEDC-uppgiften borde väl dom uppgifterna finnas för alla elbilar? Och kunna särredovisas?

Om laddförlusterna inte finns som separata uppgifter borde de väl ändå vara möjliga att räkna fram med hygglig precision om man räknar baklänges, alltså att man från varje elbils WLTP /NEDC-uppgift drar bort en standardiserad eller på annat vederhäftigt sätt konstaterad, beräknad eller uppskattad förbrukning vid motsvarande körning?

Vad jag är ute efter är om det kan vara så stora skillnader i laddförluster mellan olika elbilar att det kan vara bra att veta för den som funderar på att köpa elbil.

haralt: Ja, men inte en mätare som jag kan läsa av direkt i boxen, men boxen rapporterar via vårt Wifi kontinuerligt till någon server hos Charge Amps, och där kan jag logga in på deras webbplats för att få diverse uppgifter om de laddningar som jag gjort genom boxen, både varje enskild laddning och statistik per månad eller år.

Jag har utgått från att boxen mäter och rapporterar samma antal kWh som gått genom min elmätare, men jag har inte kollat. Någon som vet?

Edis: Du skriver att ”BMW:n kyler och värmer batteriet vid behov …” Är det så även på modellerna med REx? På REx-modellerna finns ju inte någon värmeväxlare; jag tror att det är den lilla bensintanken under frontluckan som gör att värmeväxlaren inte fick plats …

Vad jag har sett hittills har differensen varit ganska konstant, men de beräkningar som jag har gjort har bara i några fall haft en precision som jag bedömer hög eller rätt hög. Jag har gjort en beräkning under en månad (maj) där vi bara laddade hemma och där laddnivån både vid månadens början och slut var nästan lika. En annan beräkning gjorde jag under en dag när jag startade med fulladdat batteri och avslutade efter dagens sex körningar på sammanlagt 117,6 km med att ladda fullt. Förbrukningen under körningen var 11,6 kWh/100/km, alltså 13,6 kWh. Efter körningen laddade jag 15,7 kWh, alltså drygt 15 procent mer.

För övriga månader har jag fått göra uppskattningar av laddnivå vid månadens början respektive slut, av effekterna av att ha laddat vid publika laddstationer respektive ha kört med REx. Då har jag också hamnat runt 15 procent eller något under.

Till bilden hör att vi laddar mycket oregelbundet. Vi är pensionärer, pendlar inte, körningarna är olika långa. Om vi kommer hem från en körning och vet att vi nästa gång behöver lång räckvidd laddar vi till 80 procent eller mer direkt när vi har kommit hem. Om vi inte har någon planerad längre körning den närmaste veckan låter vi laddnivån gå ner till kanske 40-50 procent innan vi laddar, kanske lägre ändå. När vi sedan ska köra försöker vi starta laddningen i lagom tid innan vi ska köra, så att laddnivån då har kommit upp till cirka 80 procent. Om vi har varit på en längre tur så att laddnivån är nere på 10-20 procent laddar vi till cirka 80 procent direkt efter att vi har kommit hem.

Jag är klart nyfiken på att kolla differensen framöver nu när utetemperaturen blir lägre.

I april, när vi hade köpt bilen, använde vi som regel förklimatiseringen innan vi åkte iväg. Eftersom vi är pensionärer kunde vi som regel göra så att vi i lagom tid före avfärden gick ut och satte i laddkabeln, så att laddnivån med råge skulle räcka för den eller de körningar vi räknade med att göra under dagen. Om utetemperaturen var över noll startade vi klimatiseringen 10-15 minuter innan vi skulle åka, med appen. Om det var kallare, med tjockare is på rutorna, startade vi lite tidigare.

Att använda klimatiseringen på sommaren för att kyla bilen gjorde vi bara vid ett par tillfällen. Bilen står visserligen utomhus, i starkt solsken i princip hela dagen och bilen är svart. Men ofta kunde vi gå ut en stund innan vi skulle köra och ställa upp dörrarna, när vi sedan körde hissade vi ner båda rutorna och kčrde någon kilometer eller ett par innan vi hissade upp rutorna och startade AC:n.

Jag är tacksam för kommentarer och tips, du är välkommen med frågor!
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Leaf
Elbilsguru


Registreringsdatum: 13 januari 2012
Inlägg: 1661

InläggPostat: 2019-11-22 23:18:06    Rubrik: Svara med citat

Om man kollar på transportstyrelsens sida, fordonsuppgifter om annat fordon, kan man få info om man har ett reg nummer

https://fu-regnr.transportstyrelsen.se/extweb/UppgifterAnnatFordon

I detta exempel en Tesla Model 3 SR+ som enligt WLTP har en räckvidd på 409km. Men det redovisas också en enenergiförbrukning på 149Wh/km som ska vara med laddförluster om jag fattat rätt.

För att nå 409km måste man ha en förbrukning i bilen på ca 130Wh/km.
40,9mil x 13 = 53kWh som ungefär finns tillgängligt från 100-0%

Så diffen 130 vs 149 borde vara laddförluster, vet ej hur dom laddat bilen i wltp cykeln. Men man kan jämföra med andra bilar om man vet tillgänglig batterikapacitet.


_________________
Model 3
Köpa Tesla med 1500km gratis supercharging?
https://ts.la/magnus93984
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
tor.ake
Elbilsguru


Registreringsdatum: 17 november 2014
Inlägg: 2007
Ort: Åkersberga

InläggPostat: 2019-11-22 23:33:42    Rubrik: Svara med citat

Man kan leta upp det exakta dokumentet som beskriver proceduren, jag hittar inte dokumentet för WLTP just nu, men jag har läst det för NEDC, och testproceduren är sådan att man kör igenom en fördefinierad testcykel ett antal gånger, och sedan använder man kabeln som medföljer bilen till att ladda upp batteriet till 100% igen, med en kilowatträknare ansluten till kabeln.

Det går att läsa här med, men det är en förenklad beskrivning: https://www.vda.de/en/topics/environment-and-climate/Global-WLTP-roll-out-for-more-realistic-results-in-fuel-consumption/WLTP-How-are-plug-in-hybrids-and-electric-cars-measured.html

Så här ser mätresultaten ut för i3 enligt WLTP:

Elräckvidd km: 285-310
Kapacitet litiumjonbatteri netto kWh: 37,9

Det betyder att förbrukningen är mellan 37,9/310 och 37,9/285 alltså mellan 12,2 och 13,3 kWh/100km

Men, i WLTP anges att:
Elförbrukning kWh/100 km: 15,2

Det är alltså 13-20% förluster vid laddning enligt WLTP.

Jag har uppmätt liknande siffror när jag gjort liknande experiment med mina egna bilar: http://elbil.forum24.se/elbil-post-82950.html

Så till belysning av dina frågor:
• Olika typer av laddning, till exempel med enfas 10 A, med trefas 16 A etc.

Det finns en tomgångsförlust på några hundra watt, för att driva datorer, fläktar, laddare m.m. vilket gör att förlusterna utanför batteriet är procentuellt större vid lägre laddströmmar. Förlusterna inne i batteriet beror på inre resistans, och ändras inte (så mycket) för olika liknande laddströmmar.

• Olika batteritemperaturer när laddningen påbörjas, till exempel vid olika utetemperatur, dels när även batteriet har samma temperatur, dels om laddningen påbörjas direkt efter en avslutad körning.

Lägre temperatur inne i batteriet ger ökad inre resistans och därmed större värmeförlust.

• Om värmeförlusterna är olika i olika skeden av laddningen, till exempel i början av laddningen, särskilt om batteriet då behöver komma upp i lämplig temperatur för att ta emot laddning på ett effektivt sätt, eller i slutet av laddningen om man absolut vill ladda fullt och inte väljer att avsluta laddningen när laddnivån är upp i cirka 80 procent.

Inre resistansen ökar när batteriet är helt fullt och helt tomt. Men BMS:en reserverar en del i toppen och en del i botten, så det är inte säkert att detta alls påverkar i3.
Den sista delen av laddningen brukar också innefatta en balansering av cellerna. Vid denna laddas med mycket låg ström, och ström leds om mellan cellerna och eventuellt via resistorer vilket orsakar procentuellt större förluster. Mina bilar har inte balanserat cellerna vid laddning till endast 80%, så då är balanseringsförlusten = 0.

• Om man samtidigt klimatiserar kupén.

När man klimatiserar kupén brukar det inte finnas mycket ström över att ladda batterierna med, men utöver det har det ingen påverkan på effektiviteten vid laddning.
_________________
Model 3 SR+ -19
Tidigare Nissan Leaf -14 och Outlander PHEV -17
:: Kilometerkoll.se - körjournal i mobilen ::
Till överst på sidan
Användarens profil Skicka personligt meddelande
Visa inlägg nyare än:   
Skapa nytt ämne   Svara på ämnet    Forumindex -> Allmänt om elfordon Alla tider är GMT + 1 timme (svensk normaltid)
Sida 1 av 1

 
Hoppa till:  
Du kan inte skapa nya inlägg i det här forumet
Du kan inte svara på inlägg i det här forumet
Du kan inte ändra dina inlägg i det här forumet
Du kan inte ta bort dina inlägg i det här forumet
Du kan inte rösta i det här forumet


Skapa forum | Supportforum | Användarvillkor | Integritetspolicy | Cookiehantering | Kontakta oss |




SwiftBlue Theme created by BitByBit
Powered by phpBB © 2001, 2002 phpBB Group
Swedish translation by phpBB Sweden and Virtuality © 2003-2005
Sidan tog 0.08 sekunder att ladda.