Kommer det 800V?

[tromsø]

Vekker denne tråden til liv igjen, interessant lesing fra 2015 sammenlignet med hvordan det ble.

Men mitt spørsmål er mer ladeteknisk. Et enkelt Li-ion batteri (nå prater jeg om enkelceller og ikke hele batteripakken) har jo normalt en maksspenning på 4.2V. Hvordan kan det da spille rolle hvis man bruker 800V eller 400V inn til hele batteripakken? Det går jo ikke å lade en enkeltcelle med mer enn 4.2ish volt uansett.

Visst finnes det andre fordeler som at kabler kan ned-dimensjoneres på vei fra HPC-laderen og et stykke inn i bilen men ellers, hva er det jeg ikke ser?

[sjokomelk]

Du ser fordelene. Tynnere kabler på 800V for samme effekt som ved 400V.

[tromsø]

Ok, takk. Men hvis det er den hovedsakelige grunnen så gir det jo ikke mening å si at man skal bruke 800V for å kunne lade raskere, eller?

Mitt poeng er at en enkelt battericelle uansett lader på 4.2V og da skal man kunne få samme effekt inn i batteripakken uansett hvis man bruker en HPC på 400V eller 800V, korrekt?

[Maxwell_400]

Korrekt, ladeeffekt begrensningen ligger i battericellen.

Og videre, tar en Taycan som eksempel vil en defekt celle føre til at en mister 50% av kapasiteten. Etron vil miste 25% hvis en celle er defekt.

[automat]

Den største fordelen ved 800V er nok under kjøring. Spissbelastningen ut av en batteripakke kan være over 1000A med over 500A til hver motor. Ved å halvere stømmen kan dimmensjonen på viklingene i motorene reduseres betydelig. Man kan lage motoren mindre, og den avgir mindre varme.

[Griffel]

Fordelen er nok både ved bruk og lading. Først og fremst lading. Med samme tverrsnitt på ladekabel ved 400V som ved 800V kan ladeeffekten i prinsippet dobles.

Battericellene kobles i serie og i parallell så om du lader med 250A på en 800V stakk av battericeller lader du med 200kW. Kobles 2 halvdeler av stakken i parallell til 400V får du 100kW. Spenningen over hver enkelt celle er lik enten spenningen over stakke er 400V eller 800V.

Under kjøring blir de elektriske tapen litt mindre på et 800V system men da snakker vi om kun noen få % mindre elektriske tap. De elektriske tapene er uansett ganske små.

Batteripakken kobles om mellom 400V og 800V styret av om lader kan levere 800V.

[tromsø]

Takk for svar og som jeg skjønner det en bekreftelse av min antakelse: man kan lade en batteripakke på feks 80kWh akkurat like raskt, målt i kW uansett man har et 400V eller et 800V system. Ettersom hver enkeltcelle ikke kan ta mer enn 4.2V uansett. Fordelene er noe redusert tap i lading og utlading og at man kan bruke smalere kabler (redusert vekt og pris) i lader og bil på vei til batteripakken.

Men da skjønner jeg som sagt ikke utsagnene fra Porsche/Audi og Hyundai/Kia som blant annet sier at man i deres 800V biler kan lade raskere, målt i kW. Det er jo i grunn, for å si det sånn, bullshit?!

[automat]

Begrensningen ligger nok i hvor mye strøm CCS-pluggen er godkjent for. Og at man må øke spenningen for å få opp effekten.

Ladekablene på ladestasjonene vil jo bli veldig uhåndterlige også, hvis man skal øke strømstyrken. Allerede i dag bruker man væskekjølte kabler, for at de skal være håndterbare.

[Griffel]

Nei. En 800V lader kan i levere høyere effekt enn en 400V lader.
Skal du øke effekt på lading må enten tverrsnitt på kabel eller spenningen økes. Begrensningen ligger i hvor høy strøm kabel og plugg tåler.

Spenningen på enkeltceller er ikke relevant i denne sammenheng.

[tromsø]

Jeg er meget klar over at en 800V lader kan levere mer effekt enn en 400V ved samme strømstyrke.

Poenget mitt er at både 400 og 800V ladere kan levere 250kW og per idag finnes ingen bil/batteripakke som kan ta mer effekt enn så. I tillegg klarer batteriene kun denne høye effekten meget kort tid.

Så konklusjonen min er at 800V systemene ikke har så mye å hente med dagens batteriteknologi. Sen er det jo sannsynlig at vi får bedre batteriteknologier i fremtiden og ja, da er 800V en god ide.

[Griffel]

Neste generasjons lynladere 800V vil bli 350kW og oppover.
Selvfølgelig må batteriet da ha en størrelse i kWt og en design som tåler dette over et område av ladeforløpet. Så det har ingen hensikt for Porsche/Audi og Hyundai/Kia å tilby 800V systemlading på batteripakker som ikke kan ta det.

Spenningen over den enkelte battercelle er den samme om bilen om bilen lader på 800V eller 400V mens strømmen som lader cellen er den doble ved 800V.

Dette sto i Bilbarnsjen24 høsten 2019:
" Porsche-importøren starter i begynnelsen av 2020 leveringene av Taycan, den første elbilen som støtter 350 kW lading.  Morten Scheel, administrerende direktør i Autozentrum Sport.:
Det gjør at alle Porsche-forhandlerne må installere en lynlader på 50 kW/350 kW (inn/ut), med en batteripakke som bufrer inntil tre lynraske ladinger."

[Trekkoppbil]

Tenk det at du har et kjøretøy på 536 hestekrefter. Det blir 400kw.

Med et batteri på 400V, så kan du få en strøm på 1000A.

Nå kan du fordele strømmen på flere motorer, men jeg synes fortsatt det er mye strøm.

[Griffel]

Nå er det litt forsjell på motor og lading. Høy effekt til motoren er korttidig under akselerasjon. 400kW bruker du først i det øyeblikk når du paserer 60km/t med ca. 1g, deretter synker akselerasjonen.
Ligger du i ca. 100 km/t og kan levere 400kW til motoren oppnår du en akselerasjon på ca 0,7g i det fartsområde.

Jevn fart på flate 120km/t ca. 25kW, 200km/t ca 100kW i så høy fart blir jo også rekkevidden ganske kort.
I motorstyringe kan det så legges inn begrensninger om varigheten av høy effekt blir for lang. (Lange bratte bakke).
(Dette er for biler med lav luft motstand)

[automat]

Nå er det litt forsjell på motor og lading. Høy effekt til motoren er korttidig under akselerasjon. 400kW bruker du først i det øyeblikk når du paserer 60km/t med ca. 1g, deretter synker akselerasjonen.
Ligger du i ca. 100 km/t og kan levere 400kW til motoren oppnår du en akselerasjon på ca 0,7g i det fartsområde.

Jevn fart på flate 120km/t ca. 25kW, 200km/t ca 100kW i så høy fart blir jo også rekkevidden ganske kort.
I motorstyringe kan det så legges inn begrensninger om varigheten av høy effekt blir for lang. (Lange bratte bakke).
(Dette er for biler med lav luft motstand)

Det er jo nettop slike begrensninger i motoreffekt som ikke er ønskelig. Tesla har jo fått masse pepper for at TMS og TMX ikke klarer å holde de virkelig høye hastighetene på autobahn over tid.

Pga annen trafikk vil slik kjøring ofte også få et jojo-preg, med mange akselerajoner og oppbremsinger (regenerering) som gjør problemet med varmeutvikling i motoren større.

Nå er det varmgang i statoren som hovedproblemet i TMS/TMX, men problemstilingen er høyst reel også ved andre motordesign.

På biler med svakere motor, og kanskje bare en motor, vil jo problemstillingen fort kunne bli relevant ved trekking av litt større henger, f.eks campingvogn.

[Griffel]

Poenget mitt var høy effekt ved lading 15min er noe annet enn høyt forbruk  forbruk i 15 min.
Lade 15 min for å få 80% batteri med en effekt på 400kW.
Vanskelig å se for seg at en bil med 400kW motor trekker fullast mer en noen få minutter av gangen, selv med campingvogn.