60V, 30Ah mit 20A laden?

[E-Bik Andi]

Auch sehe ich das ganze Schnelladen nicht so kritisch wie die meisten hier. Man muss doch nur einmal die andere Seite sehen, wenn der Akku entladen wird. Da wird der Akku dann doch oft dauerhaft gefordert, z.B. 1.500 W an den Motor zu liefern. Und 1.500 W bei 60 V macht 25 Ampere. Mein Akku hat eine angegebene Kapazität von 23,4 Ah. Somit wäre er mit 25 A schon bei 1,07 C, also dem 1,07-fachen seiner Kapazität. Und macht das dem Akku etwas? - Antwort: Nein!

Du hast es verstanden
Hat was mit logischem Denken zu tun, was leider derzeit abhanden kommt. Man kann auch mit 100A laden, wenn man weiß was der Motor unter Vollast zieht, ohne die C-Rate des Akkus zu kennen Klar kann das BMS vorher schon durch eingestellte Werte oder Dimensionierung für den Ladevorgang abschalten, aber dem Akku schadet es nicht.
Bevor mein völlig überzüchteter Roller beim laden mit 20A am Akku warm wird, schaffe ich es eher im Betrieb unter Last mit locker 120Ah, den Akku zu "temperieren".
Und bitte keine Kommentare mit "ja, aber das ist ja nicht Dauerhaft mit Vollgas". Doch! Dauerhaft Vollgas bis der Akku auf 10% ist. Hett keinem meiner drei 60V 30Ah Akkus geschadet. Das Laden mit 20-30A ist eher Entspannung als die Last im Betrieb.

[EEKFZ]

1.) zum BMS:

Das sollte das BMS doch regeln.

Wenn Sie die Einstellungen Ihres BMS kennen

Man muss die Einstellungen des BMS gar nicht kennen. - Das BMS des Akkus schaltet den Ladevorgang einfach ab, wenn irgendwelche in ihm eingestellten Grenzwerte (z.B. 12 A bei 60V) überschritten werden.
...

Natürlich muss man die Einstellungen seines BMS nicht kennen ... solange man einen E-Roller in seiner ursprünglichen Konfiguration (Motor - Controller - Akku) fährt. Fährt der E-Roller dann irgendwann einmal nicht mehr und man bemüht die Händler-Werkstatt, muss man die Einstellungen seines BMS auch nicht kennen. Legt man selbst Hand an und hält sich beim Tausch der Komponenten an die Vorgaben und Empfehlungen des Verkäufers, dann muss man selbst in diesem Szenario die Einstellungen seines BMS nicht kennen. Wenn man jedoch aus irgendeinem Grund Abweichungen zur ursprünglichen Konfiguration generiert (z.B. weil Original-Komponenten nicht mehr verfügbar oder zu teuer sind), dann sollte man wissen was man tut. Kenntnisse über eingesetzte Zell-Chemie und Einstellungen des Controllers sowie des BMS sind da nur die Basis.


2.) zum Schnell-Laden:

...
Bei meinem von 0,5 - 15 A regelbaren China-Ladegerät ist es so, dass, sobald ich die Ladestärke am Drehknopf des Ladegeräts über 12 A hinaufdrehe, der Ladevorgang vom BMS abgebrochen wird. Diese Abschaltung führt aber zu keinen Schäden beim Akku.

Auch sehe ich das ganze Schnelladen nicht so kritisch wie die meisten hier. Man muss doch nur einmal die andere Seite sehen, wenn der Akku entladen wird. Da wird der Akku dann doch oft dauerhaft gefordert, z.B. 1.500 W an den Motor zu liefern. Und 1.500 W bei 60 V macht 25 Ampere. Mein Akku hat eine angegebene Kapazität von 23,4 Ah. Somit wäre er mit 25 A schon bei 1,07 C, also der 1,07-fachen Ladestärke seiner Kapazität. Und macht das dem Akku etwas? - Antwort: Nein!

Somit kann man einen Akku auch dauerhaft mit 1C laden. Das wären bei meinem dann 23 Ampere. Das BMS schaltet aber wie gesagt schon bei 12 A ab. Also, in meinen Augen kann man jeden Akku mit Markenzellen (bei mir sind das welche von EVE) ohne wesentliche Degradation mit 1C laden. - Und mit 0,5C dann sowieso.

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Du hast es verstanden
Hat was mit logischem Denken zu tun, was leider derzeit abhanden kommt. Man kann auch mit 100A laden, wenn man weiß was der Motor unter Vollast zieht, ohne die C-Rate des Akkus zu kennen Klar kann das BMS vorher schon durch eingestellte Werte oder Dimensionierung für den Ladevorgang abschalten, aber dem Akku schadet es nicht.
Bevor mein völlig überzüchteter Roller beim laden mit 20A am Akku warm wird, schaffe ich es eher im Betrieb unter Last mit locker 120Ah, den Akku zu "temperieren".
Und bitte keine Kommentare mit "ja, aber das ist ja nicht Dauerhaft mit Vollgas". Doch! Dauerhaft Vollgas bis der Akku auf 10% ist. Hett keinem meiner drei 60V 30Ah Akkus geschadet. Das Laden mit 20-30A ist eher Entspannung als die Last im Betrieb.

Da ich von Euch Beiden hier im Forum schon einige geistreiche Beiträge gelesen habe, möchte ich davon ausgehen, dass Ihr wisst, was Ihr tut. Für Euren jeweiligen Fall mögen die von Euch oben geschilderten Erfahrungen auch zutreffen. Verallgemeinern darf man dies so jedoch nicht, da hier auch Leute lesen, die nicht so tief in der Materie stecken. Eines vorneweg: ich rede hier von NMC-Akkus. Das dürfte die aktuell am häufigsten in E-Rollern verwendete Li-Ionen-Zellchemie sein:

Schnell-Laden bei dieser Zellchemie wirkt sich immer auf die Lebensdauer des Akkupacks aus - und zwar unabhängig davon, ob ich mich noch innerhalb der Grenzwerte laut Datenblatt befinde oder nicht!

In Euren obigen Beiträgen wird bezüglich des Laststroms beim Laden und Entladen(=Fahren) nicht unterschieden. Dies ist jedoch ein gefährlicher Irrtum: die maximale Entlade-Rate eines Akkus (=C-Rate Entladen) ist immer höher als seine maximale Lade-Rate (=C-Rate Laden). Als Daumenwert so um das 2- bis 4-fache. Ausserdem wird immer unterschieden zwischen Standard-Laden bzw -Entladen und Maximalem Laden bzw Entladen. Es gibt also nicht nur eine C-Rate, sondern mindestens zwei und bis zu vier, fünf oder sechs - je nachdem wie detailliert das Datatsheet ist. Als Beispiel hier ein Auszug aus dem Datenblatt der Zelle "EVE-INR21700/50E":

In solchen Datenblättern werden auch immer erwartete (manchmal auch garantierte!) Anzahl Lebenszyklen (also Lade-Entlade-Zyklen) angegeben, die sich jedoch immer nur auf die angegebenen Standard-Werte beim Laden bzw Entladen beziehen. Je öfter man diese Standard-Werte überschreitet, je öfter man also "aggressiv" fährt und je öfter man schnelllädt, desto deutlicher werden diese erwarteten Lebenszyklen unterschritten:

[E-Bik Andi]

Für Euren jeweiligen Fall mögen die von Euch oben geschilderten Erfahrungen auch zutreffen. Verallgemeinern darf man dies so jedoch nicht, da hier auch Leute lesen, die nicht so tief in der Materie stecken. Eines vorneweg: ich rede hier von NMC-Akkus. Das dürfte die aktuell am häufigsten in E-Rollern verwendete Li-Ionen-Zellchemie sein:

Schnell-Laden bei dieser Zellchemie wirkt sich immer auf die Lebensdauer des Akkupacks aus - und zwar unabhängig davon, ob ich mich noch innerhalb der Grenzwerte laut Datenblatt befinde oder nicht!

In Euren obigen Beiträgen wird bezüglich des Laststroms beim Laden und Entladen(=Fahren) nicht unterschieden. Dies ist jedoch ein gefährlicher Irrtum: die maximale Entlade-Rate eines Akkus (=C-Rate Entladen) ist immer höher als seine maximale Lade-Rate (=C-Rate Laden). Als Daumenwert so um das 2- bis 4-fache. Ausserdem wird immer unterschieden zwischen Standard-Laden bzw -Entladen und Maximalem Laden bzw Entladen

Natürlich hast Du da absolut recht- das bestreitet ja keiner! Es geht um die Verhältnismäßigkeit. Wenn ich z.B. meine drei Packs mit jeweils 60V 30Ah (also in Summe 60V 90Ah mit "nur" 20A lade, liege ich bei 0,22C....also ganz weit weg von schädlichem "Schnellladen". Mache ich das aber bei einem Akkupack mit 30AH Kapazität, liege ich schon bei 0,66C....was immer noch erträglich ist, denn Zellen mit nur 1C sind nicht einmal als Traktionszellen deklariert. Man muss also wissen, was man da verbaut hat, wenn man mit noch wesentlich mehr Leistung als meinen 20A im Beispiel laden will. Egal ob es um das Entladen oder Laden geht- Stress des Akkus erkennt man an seinem Temperaturdelta zwischen Ruhetemperatur und nach der Fahrt bzw. nach dem Ladevorgang. Ein gutes Beispiel sind die mittlerweile recht guten Datensätze bei Tesla, wie groß die Spreizung zwischen AC und DC Laden im Bezug auf den SOH (Degradation) ist. Ergebnis: kaum ein Unterschied bis sichtbare Spreizung je nach verbauter Akkutechnologie.

[EEKFZ]

Dem stimme ich vollumfänglich zu und ...
- habe wieder etwas Neues gelernt: Deklarierung "Traktionszelle" erst überhalb 1C Entlade-Rate
- wurde durch Deine Erwähnung der Tesla-Datensätze an ein YouTube-Video (von Andreas Schmitz) erinnert, das ich vor Kurzem ansah und das hier auch gut zum Thema passt. Zwar geht es darin um ein E-Auto (Mini-Cooper SE), aber Andreas erklärt hier in gewohnt sehr gut strukturierter Form das prinzipielle Vorgehen bei der Beurteilung des Gesundheitszustandes eines gebrauchten Akkus (hier: NMC). Auch für E-Rollerfahrer absolut sehenswerte knapp 18 Minuten: https://www.youtube.com/watch?v=0WPHa6fMJMU

[E-Bik Andi]

Ja, der Andreas Schmitz macht das sehr gut und strukturiert. Ich habe damals bei der Auslegung genau deshalb viel mehr Akkukapazität verbaut, als was ich eigentlich für mein Fahrprofil brauche.
Bei 90Ah Kapazität sind Reichweiten von bis zu 200km möglich (schon getestet), wenn man nicht mehr als 2,5Kwh pro 100 Kilometer verbraucht.
Da ich im Alltag aber maximal 50km weit fahre, muss der Akku nie voll sein. Des Weiteren kann ich auch unter Volllast in der unbegrenzten Fahrstufe den Akku nicht stressen.
Genau so verhält es sich beim Laden: Mich interessiert nicht die Ladezeit von z.B. 10-80%, sondern die geladene Reichweite pro Stunde- das ist ein sehr großer Unterschied! Ein kleiner Akku mit 30Ah wäre da bei 20A Ladestrom unter einer Stunde auf ca. 40km Reichweite bei 80%= 3fach größere Belastung des Akkus als bei 90Ah.
Wenn ich also den kleinen 30Ah Akku genau so gering belasten will beim laden wie den 90Ah Akku, müsste ich die Ladespannung auf ein Drittel, also ca. 7Ah begrenzen. Dann lade ich aber nicht unter einer Stunde die 40km nach, sondern in 2,7 Stunden.
Umgekehrt gesehen müsste ich den 90Ah Akku mit 60A laden, um den auf die Belastung des 30Ah Akkus bei 20A Ladestrom zu kommen- dann hätte ich in der selben Zeit aber locker 120km nachgeladen
Fazit:
Akkugröße und Stromentnahme des Antriebs bzw. Kapazität zu Ladestrom sind die zwei wichtigsten Faktoren.

[EEKFZ]

daumen.png (47.79 KiB) 1202 mal betrachtet

Gerade weil ich dem nichts hinzuzufügen habe, kann ich's nicht einfach so stehen lassen, weil es sonst nicht ausreichend gewürdigt wäre!

Aus meiner bescheidenen Sicht triffst Du nicht nur "des Pudels Kern", sondern Du scheinst auch in den natürlich dennoch vorhandenen "Geschmacksfragen", die sich ja völlig zurecht am persönlichen Fahrprofil orientieren, voll auf meiner Linie zu sein.

Dein persönliches Beispiel mit den beiden verschiedenen Akkugrössen (30Ah und 90Ah) könnte nicht besser beschrieben sein. Es zeigt, welche Möglichkeiten eine bewusste "Überdimensionierung" der Akkukapazität bietet. Da ist auf der einen Seite die gewonnene (ich nenne es mal) "Fahrprofil-Freiheit", also auch einfach mal "Gas zu geben", und auf der anderen Seite die schonende lebensverlängernde Nutzung des Akkus auch selbst dann, wenn zwischendurch mal schnellgeladen wird.

Mein persönliches Beispiel ist Deinem sehr ähnlich: 75,9 Ah (bei 72 V sind das 5,465 kWh), eine in weiten Teilen zurückhaltende Fahrweise (Ø-Verbrauch über die ges. gefahrenen 18.000 km: 3,096 kWh/100km) und eine "Lade-Philosophie", die gerade entgegengesetzt des Mainstreams wurzelt, nämlich mit möglichst wenig Stromstärke (bei mir 5A) möglichst lange zu laden. Die Hersteller von E-Autos der Premium-Klasse haben dies längst erkannt: grosse Akkus bei möglichst hoher Spannung. Deshalb habe ich mich vor 3 Jahren als ich den Akku fertigte für dieselbe Li-Ionen-Zelle entschieden, die in diesem Luxus-Gefährt steckt.

Ruft man diesen Link auf, so stösst man dort gleich auf der Titelseite auf die Kurzbeschreibung dieser Luxus-Karosse in 5 Wörtern:
"Endlose Reichweite. Performance eines Rennwagens."

Und vergleicht man nun diese 5 Wörter mit Deinem Fazit oben ...

Fazit:
Akkugröße und Stromentnahme des Antriebs bzw. Kapazität zu Ladestrom sind die zwei wichtigsten Faktoren.

... dann bleibt einem nur, festzustellen: Dem ist nichts hinzuzufügen.