Batterien in E-Mobilen

Transkript

1 Paul Schweizer 4425 Titterten 26. Juni 2003 Paul Schweizer 1

2 Erfahrungen mit SAFT NiCd (ähnlich zu Batterien in Peugeot, Citroen, Renault) ZEBRA NaNiCl im Horlacher sport I ( ) Erfahrungen mit Bleibatterien im REVA ( ) NiCd Zellen im Twike 26. Juni 2003 Paul Schweizer 2

3 Horlacher sport I Periode Marke Optima ABB SAFT AEG-AB heute MES-DEA Typ Blei-Gel NaS NiCd NaNiCl ZEBRA Konfig. 12x 12V/44 Ah 6.3 kwh 2x 72V/140Ah 20 kwh 12 x 6V/140Ah 10 kwh 2x 142V/60Ah 17 kwh Km/Satz 12'000 58'000 45'000 70'000 Grund für Ersatz Rückruf durch ABB nur 450 Zyklen, verkauft 1999 Ausfall BSGs 26. Juni 2003 Paul Schweizer 3

4 SAFT NiCd STM ERHALTUNG DER KAPAZITÄT Memory Effekt vermeiden: regelmässige Tiefentladungen Wasserverlust ausgleichen gemäss Bedienungsanleitung im Winter Fahrzeug in Garage parkieren (Abkühlung vermeiden) im Sommer, Ladung in der kühlsten Zeit des Tages/Nacht 26. Juni 2003 Paul Schweizer 4

5 ZEBRA NaNiCl in Horlacher sport Kapazitätsanzeige in AmpèreStunden Ah keine Wartung während 4 _ Jahren nach 70`000 km noch 90% der Kapazität zukünftiges Batterie Management sollte Alterung berücksichtigen: Selbstlernen der abnehmenden Kapazität aufgund von 100%-Entladungen z.b. alle 2`000 km 26. Juni 2003 Paul Schweizer 5

6 BLEIBATTERIE Alterung BLEIBATTERIE OFFEN Lagerung im teilentladenen Zustand Tiefentladungen > 80% DOD hohe Betriebstemperaturen > 45 C Wassermangel BLEIBATTERIE WARTUNGSFREI Lagerung im teilentladenen Zustand Tiefentladungen > 80% DOD hohe Betriebstemperaturen > 45 C Überladung -> Wasserverlust (Batteriemanagement empfehlenswert) 26. Juni 2003 Paul Schweizer 6

7 REVA Bleibatterie offene Röhrchenplatten-Bleibatterie (48V, 160Ah C2) zentrale Befüllung EMS (Energiemanagement System) eingebaut EMS rechnet Ladezustand aus Ampèrestunden, Peukert- Faktor und Spannungsverhalten und berücksichtigt so das Altern der Batterie EMS sorgt für Ausgleichsladung alle 1`500 Ah EMS sorgt für Erhaltungsladung bei längerer Parkzeit Daten von allen Batteriezyklen werden im EMS abgespeichert und dienen dem Servicecenter zur Batteriediagnose Fehlzustände werden im EMS abgespeichert und dienen dem Servicecenter zur Frühdiagnose von Batterieproblemen

8 REVA Batterie-Diagnose Portable Electronic Tool PET basiert auf kostengünstigem Diagnosecomputer mit PalmOS Daten werden eindeutig identifiziert durch Auslesen der ChassisNr aus dem EMS Daten können nach Synchronisation mit PC komfortabel ausgewertet werden 26. Juni 2003 Paul Schweizer 8

9 REVA Batterie-Diagnose Portable Electronic Tool PET 26. Juni 2003 Paul Schweizer 9

10 Lebensdauer/Reichweite optimieren Bleibatterie bei jeder Gelegenheit laden nie in entladenem Zustand längere Zeit stehen lassen im Winter möglichst immer in Garage parkieren/laden (Kapazität bei tiefen Temperaturen erheblich kleiner...30%) im Winter möglichst regelmässig fahren und laden (jeden Tag) bei offenen Batterien, Wasserstand regelmässig kontrollieren 26. Juni 2003 Paul Schweizer 10

11 Twike (Panasonic bzw. Sanyo NiCd-Zellen) Reichweitenanzeige basierend auf Ah genau Reichweitenanzeige in km nur bei vollgeladener Batterie und einigen gefahrenen km Je nach Fahrweise, Temperatur und Alter der Batterie kann die zu entnehmende Kapazität variieren. Man muss daher immer mindestens 15-20% (1.2 Ah) Reserve einrechnen. Der Zähler ist nur zuverlässig, wenn die Batterie frisch und vollständig geladen wurde. Steht die Batterie einige Zeit herum, so sind pro Tag ca. 0.2 Ah weniger zu entnehmen. Empfehlung: Die maximale Batteriekapazität bleibt länger erhalten, wenn die Batterie gelegentlich um 70-90% entladen und dann bis zum Abschluss der Symmetrierladung wieder geladen wird. 52km/h 7.31A 5.19Ah 002.4km 0km/h R 82.1km km 47% 26. Juni 2003 Paul Schweizer 11

12 Twike (Panasonic bzw. Sanyo NiCd-Zellen) LEBENSDAUER Die Erfahrungen zeigen, dass die Batterie länger hält, wenn das Fahrzeug regelmässig gefahren wird und die jährliche Fahrdistanz über 10'000 km liegt. Die wartungsfreie NiCd-Batterie des TWIKE hat den Vorteil, dass die Energie sehr rasch entnommen und auch rasch wieder nachgeladen werden kann. Eine Lebensdauer von 500-1'000 Lade-Zyklen ist dabei gemäss Hersteller zu erwarten (Abnahme der Batteriekapazität um 20%). Panasonic 20 bis km (2 Blöcke) Sanyo bis km (seit 1999) Kalendarisch 4 bis 5 Jahre (Selbstentladung wird gross) 26. Juni 2003 Paul Schweizer 12

13 Lebensdauer/Reichweite optimieren NiCd Batterie (Peugeot, Citroen, Renault, Twike) Memory Effekt vermeiden: regelmässige Tiefentladungen gleichmässige Temperatur von allen Blöcken/Zellen im Sommer, Ladung in der kühlsten Zeit des Tages/Nacht im Winter Kapazität um 10-15% kleiner SAFT: Wasserverlust ausgleichen gemäss Bedienungsanleitung Twike: bei kleinen km-leistungen ist kalendarische Lebensdauer bestimmend (hohe Selbstentladung) 26. Juni 2003 Paul Schweizer 13

14 Gründe für Reichweitenprobleme Blei: neue Batterie: einzelne Zellen/Blöcke können durch infant mortality ausfallen Garantie NiCd: Memory Effekt Zyklieren NiCd Twike: defekte Zellen Zyklieren 26. Juni 2003 Paul Schweizer 14

15 Ist meine Batterie alt geworden? auf Teststrecke Verbrauch regelmässig kontrollieren (z.b. Arbeitsweg) solange Bedürfnisse (mit etwas Reichweitenreserve) noch gedeckt werden können, Batterie nicht ersetzen 26. Juni 2003 Paul Schweizer 15