Kammika schreef op zaterdag 28 september 2024 @ 11:35:
[...]
Nou dat lijkt me sterk, want als ik significante batterijdegradatie had, zou ik verwachten dat ik minder batterij over hou op dezelfde afstand (=dus lager accupercentage bij aankomst) en daar zie ik geen significante verschillen in
Het is mij ook al eens onder de neus gewreven hier omdat ik eraan voorbij liep, maar je percentage is bepaald op basis van minimale spanningsverschillen op de accu.
Een onbelaste accu zal echter een hogere spanning afgeven dan een accu die wat belast wordt.
gaan we terug naar de lesstof van de LTS/MTS van de jaren 80, toen er nog technisch onderwijs werd gegeven, dan weten we dat een accu een inwendige weerstand kan hebben, sterker, die heeft iedere accu.
Die inwendige weerstand is bepalend voor het vermogen dat de accu kan afgeven. Omgekeerd is een hogere inwendige weerstand verantwoordelijk voor een bepaalde spanningsval immers: U=I*R oftewel spanning is stroom maal weerstand.
De stroom wordt bepaald door de afnemende verbruikers, de inwendige weerstand zal dan bij een bepaalde stroomsterkte een bepaalde spanning opleveren die je van de maximale accuspanning moet aftrekken.
Voorbeeld een 12V accu die nieuw een Ri (inwendige weerstand) heeft van 0.01 ohm zal bij een stroomsterkte van 10 Ampere een spanningsval van 0.1 volt opleveren, de accu geeft op de polen dan 11,9 volt af (we gaan even van die 12V uit, meeste 12V accus hebben een hogere spanning avn 14v bij laden en 13,8 volt onbelast)
Diezelfde accu geeft onbelast een spanningsval van 0 x 0.01 = 0 volt, dus onbelast 12 V, en belast met 10A meet je 11,9 volt. Op die manier kun je dus je accu's inwendige weerstand bepalen, en dat is een van de vele methoden waarmee accu degradatie wordt gemeten.
Immers als je na 4 jaar die 12V accu opnieuw onbelast meet en weer 12V meet, en dan weer met 10A belast maar nu 11 Volt meet ipv 11,9, dan weet je dat er nu 1 V verschil is bij 10A, in dit geval is er dus 1V/10A = 0,1 ohm inwendige weerstand, de accu is gedegradeerd want heeft nu een 10 maal hogere inwendige weerstand.
Dan je percentage meting, ik ben niet op de hoogte van de gebruikte technieken maar als ik accubouwer zou zijn zou ik de unit die de percentages berekent regelmatig zichzelf laten kalibreren op onbelast accuniveau na een x aantal uren zonder enig verbruik. Dat levert in alle gevallen waarbij de accu meer van halfvol is een onbelaste stabiele spanning op die als 100% mag worden gezien.
Dan de accudegradatie: die bestaat uit meerdere zaken.
eerste is dat de cellen elk een afname kennen van het vermogen dat er daadwerkelijk in past, tweede is de inwendige weerstand die tegelijk ook toeneemt. Dat er minder vermogen in een cel past komt omdat de laag Lithium waarin de elektronen zich bewegen beschadigingen oploopt, een soort kristalvodmige structuren die tussen anode en kathode aan beide zijden van de lithiumlaag zitten klem komen te zitten en daar een soort van sluiting maken waardoor er minder elektronen vrij kunnen bewegen.
Bij een volgeladen accu zitten de elektronen aan de ene kant in die laag, bij een lege accu aan de andere kant.
Bij vorming van meer van die kristalstructuurtjes worden die electronen (naast dat het er minder worden) in die beweging ook nog belemmerd, dat is dan de inwendige weerstand.
De meting van de wagen past zich hier vermoedelijk op aan, iedere keer dat deze zich calibreert.
Waar voorheen de accu van 0-100% nog effectief bijvoorbeeld 67 kWh opsloeg, is dan na enkele jaren wellicht nog 62 kWh (om wat te noemen). De meting leert nu dat 62 kWh gelijk is aan 100%.
Toch kun je als gebruiker op het verkeerde been worden gezet: als je van 0-100 laad en je ziet dan toch 69 kWh de accu ingaan via de laadpaal, hoeft dat niet te betekenen dat de accu ook echt 69 kWh heeft opgeslagen. De inwendige weerstand is hierbij een reden voor deze afwijking. Het deel dat minder in de accu gaat is vaak gelijk aan de stroom tijdens het laden maal de inwendige weerstand maal de laadtijd.
Immers, als de inwendige weerstand 0,1 ohm is, bij een stroom van 100 Ampere, zal de spanning hierover 10 volt zijn, het vermogen is dan ook weer 10 volt maal 100 Ampere = 1000 Watt, oftewel 1 kW.
Als je dan 6 uur laadt is er 6 kWh verdwenen over de inwendige weerstand, een vermogen dat wél door je laadpaal wordt gemeten maar niet effectief in de accu beland (de spanning en stroom waarden zijn even fictief, een hoogvolt accu is 400 volt of 800 volt, maar met 10 en 100 is het makkelijker rekenen en inzichtelijker)
Het is wel zo dat deze inwendige verliezen ook voor warmte opwekking zorgen, de accu warmt dus wel op. Als dat te veel gebeurt zal de auto de accu proberen te koelen, zeker als de auto met warmtepomp is uitgerust. Wel lekker als je aansluitend aan het laden moet gaan rijden, dan is de accu in elk geval lekker op temperatuur
Het is dus heel lastig om te zeggen dat je bij een gelijke afstand moet kunnen zien aan je restpercentage of je accus is gedegradeerd of niet. Want ook bij rijden zal de inwendige weerstand zorgen voor vermogensverlies, terwijl er ook minder energie in de cellen zal zijn opgeslagen. Alleen is dat laatste niet in die 100% inbegrepen, de wagen ziet de fictieve 62 kWh uit het voorbeeld als 100% op dat moment. Het verbruik van de wagen zal echter wel gelijk blijven, de elektromotor zal niet significant meer gaan verbruiken naarmate de accu degradeert. Dus als de rit 10 kWh vraagt is dat nog steeds 10 kWh, ipv 59 kWh (zoals bij een jeuwe accu) heb je dan nog 52 kWh over (bij de accu die fictief 62kWh als vol ziet). Maar bij een nieuwe accu was 69 gelijk aan 100% dus 10 kWh is dan in het ene geval 14.5 % van het verbruik en bij de mindere accu 16.1%
Je ziet het wel, maar het verschil is gewoon te klein om het niet aan weersomstandigheden verschillen te wijten. Het valt niet op.
Zou de mindere accu nog steeds de 69 kWh als 100% zien dan zou het verschil in percentage met 24% (van 69 naar 52) ruim 10% hoger liggen en dat valt enorm op. Alleen krijg je dan je accu niet hoger dan 89% geladen meer, immers 62 kWh staat gelijk met 89% van 69 kWh en de accu komt niet boven die 62 meer uit.
Maar de software meet die percentages aan de hand van onbelaste spanning op de accu, en wordt gecorrigeerd met de gemeten spanningval tijdens belasting. en daardoor zien wij niet aan dat percentage dat de accu in werkelijkheid minder is geworden.
Waar je het nog het best aan merkt? je actieradius want de auto gebruikt dezelfde hoeveelheid energie per kilometer terwijl er effectief minder in de accu aanwezig is. En we weten hoe ook die actieradius kan verschillen per rit door allerlei omstandigheden.
Lange verhandeling, interessante materie, maar ik vond het leuk eens uit te dijen hierover omdat we door alle elctronica die ons veel uit handen neemt, de basis van de materie uit beeld zien raken. Wie heeft het nog over inwendige weerstanden in accus tegenwoordig, de getallen in dashboard, app en laadpalen geven ons de cijfers die we nodig hebben maar waarom we degradatie ervaren en hoe dat in die getallen pas, wordt weer wat duidelijker als we die oude basiskennis er weer eens bijslepen