Hurtiglading i varmen (#Rapidgate)

[ThomasEL]

Nå har vi hatt noen dager med god sommertemperatur, det vil si over tjue grader (iallfall på Sørlandet). Er det noen som har gjort seg noen erfaringer med hurtigladinger og temperaturproblematikken nå? De erfaringer jeg har lest om stammer fra tidligere i vår, da temperaturen lå rundt frysepunktet. Og allerede da slo ladebegrensningen forholdsvis fort inn. Hvordan ser det ut nå?

[MrOtto]

Hvor fort er fort? Hvor lange turer tenker du å kjøre?

[ThomasEL]

Tenker hovedsakelig på BMS vil redusere ladehastigheten allerede ved første hurtiglading i sommervarmen. Om noen har testet ut lengre kjøring i temperaturer rundt 20-25 grader.

For eksempel følgende scenario:

- Start med 100% SOC, nettopp avsluttet ordinær saktelading.
- Blandet kjøring omkring 80-110 km/t ned til SOC omkring 20%
- Hurtiglading opp til 80% SOC

Vil man allerede her merke betydelig redusert ladeeffekt sammenliknet med tilsvarende scenario med 24kWt-modellen? (Som lader maks opp til omlag 70% SOC)

Eller er det helst ved en eventuell hurtiglading nr to og tre?

[leafnor]

Reduksjonen av ladeeffekt skjer ved 31 grader. Så, om en får "problem" med ladeeffekt vil bero på hvor varmt batteriet er ved start.
Tar jeg utgangspunkt i min Leaf idag, så er batteriet 23 grader (rekordvarmt nå i Trondheim for denne tid av året 
Legger jeg så av gårde i et temp lik 80-110, så er ferden ganske lik hva en på YouTube (@Lemontea) har gjort.
Han kjører i 60mph temmelig jevnt på rimelig flat veg.
Det som kommer frem er at temperatur øker med 0,625 grad/mil. Han har et forbruk på 1,68 kWh/mil i den hastigheten. Batteriet har økt temperatur med 10 grader når SOC er 20%
Dvs, i dag ville en slik tur frem til 20% og første ladestopp gitt batteritemperatur på 23+10=33 grader.
Siden hver grad reduserer ladeeffekt omtrent 1,5kW/grad over 31, vil den starte lading på 37 kW og ikke 40.
For å lade fra 20 til 80% må det fylles på 20 kWt. På 37 kW tar det 32 minutter.
Vi vet at på full ladeeffekt øker batteriet med 0,5 grad/min. Men med 3 kW (8%) redusert effekt og den interne varmen følger kvadratisk strømstyrken blir det 16% mindre varmeproduksjon. Ladingen vil da heve temp med 0,42grad/min. Slik temperaturøkning per min i 32 min blir totalt 14 grader.
Når batteriet er kommet til 80% har temperaturen nådd 33+14=47 grader.
Nå er det en viss avgivelse av varme mens en lader, og den er omtrent 5 grader på en time når batteriet holder 40-50 grader. 32 min lading vil si at det kjøler seg 2-3 grader. Så en plass rundt 45 grader i det du legger avgårde videre.
Fortsetter den ferden i samme fart og du skal ned på 20% kjører du 12 mil og legger på 7 grader på batteriet. Det tar 1,25 time å kjøre de 12 milene og når det er såpass varmt da kjøles det nok så det forsvinner 5 grader.
Dvs du kommer frem med 45+7-5=47 grader.
Ladeeffekten er da redusert med (47-31)x1,5=24 kW, dvs du får omlag 16 kW i ladeeffekt.

Dette er alt teori ut fra diverse observsjoner på youtube og facebook. Men jeg er rimelig sikker på at det er godt innenfor hva en vil erfare.

[ThomasEL]

Takk til Leafnor for (som vanlig) godt begrunnet og fyldig svar!

Jeg har i dag skrevet kontrakt på en 40kWt N-Connecta.
Har vært godt fornøyd med min 2015 24kWt Acenta. Dette blir et hakk opp, og planen er å nå ha Leafen som eneste bil.

[leafnor]

Takk til Leafnor for (som vanlig) godt begrunnet og fyldig svar!

Takk for det. Jeg liker omsetting av teori til praksis, og motsatt, kunne finne teori av praksis, #rapidgate en slik sak. Og kan fyldig fylle på med mer!
Fra  http://www.jurassictest.ch/GR/ simulator går det å kopiere kjøreturens forbruk til et regneark.
Når energistrømmen er kjent og samtidig hvordan batteriet tar opp varme, kan en simulere temperaturutvikling på de ulike kjøreturene i regnearket.

En oslotur med 500W varme/kjøling krever 68 kWh (Litt mindre har vi brukt på vår 2012 i varmt tørt sommervær)
Om en vil komme frem med 10% på bilen så har man 34 kWh som en ikke trenger å hurtiglade.
Dvs, en må lade 34 kWh, og hvordan er det optimalt å lade de?
Det blir for marginalt å gjøre det på en stopp, så det må bli på to. Og den første ladingen må ikke være lengre enn nødvendig for å få en andre og siste lading som starter på så lav temp i batteriet som mulig, og samtidig at det ikke er lengre frem til Oslo enn at det holder med f.eks 80% strøm.

Om en ikke vil kjøre lavere enn til 20%, og lade maks til 80% så blir det spenn på 60% av batteriet.
Det er 23 kWh, og det bør lades på lading to. Da er det 11 kWt som ladestopp 1 må fylle på.

Varmgangen kommer av strømmen (Ca 120A), og det lønner seg å klattlade på så høy batterispenning som mulig for å få mest mulig energi inn den tiden man lader (Varmer batteri). Derfor, de 11kW bør en fylle slik at en er ferdig på ca 65% av batteriet.

I praksis betyr det for en kjøretur til Oslo fra Trondheim i 40kWh Leaf:

- Ladestopp 1 maks 15 minutter eller til 65% på batteriet på Kvikne.
- Ladestopp 2 på Koppang, lad til 80%

Med starttemp i Trondheim på 20 grader, vil en ankomme Koppang med 34 grader i batteriet, og starte lading på ca 36 kW. Total ladetid omlag 1:10.

Gjør du "tabben" å kjøre så langt du kommer for så å lade til 80% har man trolig en stopp på Hanestad og lader der først på full effekt. Det er bare det at da står man der i 45 minutter og forlater lading med 46 grader i batteriet. Neste stopp må skje på Espa/Minnnesund, med 47 grader og maks 16 kW effekt. Det blir ny stopp på 45 minutter for å få på 11 kW. Totalt 1:30 i ladetid.

Det betyr at når en legger ut på langtur med Leaf 40kWh, og vet en må ha minst to hurtigladestopp, ta første ladestopp når SOC er på 40-50%, hurtiglad til 65% eller i maks 10 minutter.
Neste stopp vil trolig ha litt redusert ladehastighet, men ikke mer enn det er å leve med.
Skal du lade flere enn 2 ganger vil det tidsmessig lønne seg å maks lade til 70%, og holde seg i områder 20-70%, men uansett gjøre en kort førstelading.
Lagt med to simuleringkurver for lading til Trondheim-Oslo, der en kommer frem med nær null på batteriet.
10 minutter på Kvikne, og lader til 80% på Koppang. Skal bli omtrent en time det.
Alternativet lagt med også, kjøre "tomt" og lade maks på Hanestad. Da blir stopp to på Espa, med 16kW effekt omtrent.

[Hybrid-mannen]

Det trengs altså kun to ladestopp mellom Trondheim og Oslo på sommaren? Må vere omtrent det same Oslo- Alesund då?

[leafnor]

Det trengs altså kun to ladestopp mellom Trondheim og Oslo på sommaren? Må vere omtrent det same Oslo- Alesund då?

Noe lengre er det, så krever 6-7 kWt mer, så det spørs. På virkelig godværsdag har jeg snittet under 1,2 kWt/mil fra  Dombås til Oslo med Gen1 leaf, og ikke vært sinke, fulgt tafikken. Så på en slik dag kan det gå med 2 ladinger.
Ellers tror jeg det må bli tre.

[Hybrid-mannen]

Ok, men tre er også til å leve med. Men den tredje vil vel ta tid?

[leafnor]

Ok, men tre er også til å leve med. Men den tredje vil vel ta tid?

Fra Ålesund til Oslo på sommers tid og ikke i regn, viser min simulering at det vil lønne seg med lading:
Bjorli 10 min på 44 kW
Otta ca 45 min på 38 kW
Hamar ca 30-40 min på 16 kW, til det er 45% på bilen
Ankommer Oslo med 10%

Graf viser forventet batteritemp på turen, forutsatt starttemp 20 på batteriet.
Starter man på 15 ender man opp kun en grad laver i Oslo. Grunnen er at kaldere batteri har større motstand, og det varmes da raskere.

[TJV]

Meget interresant lesing Leafnor   
Du har vel ikke et enkelt ruteopplegg fra Bergen til Lillehammer ang ladestopp om sommeren? Er litt usikker på litt etter Lærdal hvor mye av batteriet det går på stigningen oppover fjellet. Alternativet er en overnatting på veien, men da er problemet løst med hurtiglading og varmgang i batteriet.

[Trekkoppbil]

Jeg lurer på om det er hutiglading på høy SOC som gir høy temp, og at det gjelder å avbryte lading i tide.
Man kan finne på ulike tilnærminger. F.eks:

• At man avbryter lading 8-10 kwt før batteriet er fullt. Har man batteri på 21 kwt, så avbryter man når man har lada opp til 13kwt, eller aller helst på 11 kwt. Har man batteri på 17 kwt, så avbryter man på 9kwt, eller aller helst på 7. Og med et batteri på 38kwt, kan man avbryte på 28 eller 30 kwt, etc.
• Man kan også begrense soc. At man f.eks avbryter lading på 50% eller 60% soc.

Det kan sikkert variere fra bil til bil og ut fra ulike forhold, hva man som er lurt å gjøre.

[leafnor]

Meget interresant lesing Leafnor   
Du har vel ikke et enkelt ruteopplegg fra Bergen til Lillehammer ang ladestopp om sommeren? Er litt usikker på litt etter Lærdal hvor mye av batteriet det går på stigningen oppover fjellet. Alternativet er en overnatting på veien, men da er problemet løst med hurtiglading og varmgang i batteriet.

Hei. Kinkig den der ruten med tanke på varme.
Men ville ladet i Gudvangen i 15 minutter eller til 67% på bilen. Teoretisk da 35 grader på batteri.
Neste stopp for å lade er på Vang. Ankommer med 17% på bilen og 39 grader i batteri.
Der får du 30 kW lading, og etter 45 min har du 70% som rekker for å komme til Lillehammer med teoretisk over 20% på batteriet.
Gir deg ingen garantier, så du får velge selv ladinger.
Lek litt med denne simulator for å se hvor mye energi ruten tar:
http://www.jurassictest.ch/GR/

[sylwester]

En på Face ser ut til å foretrekke å topplade bilen sin, dvs. istedenfor å lade R20-R80%, lader han R35%-R95%. I praksis så svekkes jo ladingen på grunn av SOC på slutten og muligens tar lengre tid mot ikke fullt så høyere temperatur.

Det virker for meg som om toppladingen ikke er så ille treg. Så ei dame lade fra 71-96%, 9,8kWh på 33 minutter. Det gir jo et snitt på 17,8kW som er ganske mye mer enn min 24kWh har på ~80%. Jeg ville aldri puttet min bil på hurtiglading når fulladet.

Er det gjort mer tester på hva den optimale fra- og til%-en er for mest kWh/celcius?

[leafnor]

Det virker for meg som om toppladingen ikke er så ille treg. Så ei dame lade fra 71-96%, 9,8kWh på 33 minutter. Det gir jo et snitt på 17,8kW som er ganske mye mer enn min 24kWh har på ~80%. Jeg ville aldri puttet min bil på hurtiglading når fulladet.

Er det gjort mer tester på hva den optimale fra- og til%-en er for mest kWh/celcius?

En YouTuber i England/Skottland kjører å legger ut litt videoer med en viss grad av analyse.
Bl.a har han vist en 0-100% ladesyklys, og en fransk følger plottet i graf SOC og ladeeffekt.
Jeg har lagt inn spennet som du nevner, 71-96, og merkdet det. Startet på 32 og endre på 10kW, så stemmer.
Eller vet jeg ikke av noen andre trester for optimal lading.
Det som nok kan være en tommelfingerregel er å lade til den effekt som en kan forvente på neste ladestopp.
Altså, dumt å avslutte lading på 44kW input på SOC 65% om en har 40 grader da på batteri, For neste lading vil startes på maks 27. Så da, hold lading igang til effekt er 27kW.