News Software-Update: Audi spendiert e-tron 55 kostenfrei mehr Reichweite

[BVZTIII]

Mir stellt sich die Frage, aus welchem Grund reduziert Audi künstliche die Akkukapazität?
Hat das technische Hintergründe? Wenn ja, wieso geht dann jetzt auf einmal mehr?

Batterien für den Automobilbereich sind einfach noch relativ unerforscht, vor allem aufgrund der klimatischen Bedingungen, denen sie ausgesetzt sind. In diesem Fall spielt zyklisches sowie kalendarisches Altern eine Rolle. Allgemein gilt bei (den meisten) Lithium Ionen Akkus:

Solange Du ihn benutzt, bleib so nahe wie möglich an 50% (0-100% ist Kotze, 10-90% besser, 20-80% noch besser etc.), wenn du ihn nicht benutzt, lass ihn so leer wie verträglich (wobei alles unterhalb 30% mehr oder weniger wurscht wird).

Audi hat hier durch den Puffer die Lebensdauer des Akkus wahren wollen und dann wohl rausgefunden, dass da doch etwas mehr geht für deren Sicherheitsaspekt nach Konzernnorm. Tesla z. B. macht es anders, die geben dir fast gar keinen Puffer (Model 3 75,4kWh netto und ~78 brutto, Model S (vor Plaid) 98,4kWh netto und ~102kWh brutto, nextmove hatten im Hypermiling Test sogar 100kWh auf der Uhr stehen) und lassen dich mehr entscheiden, wie weit du laden willst.

Ich persönlich empfinde den Puffer von Tesla als zu gering, da diese restlichen paar Prozent kräftig an der Spannung sowohl nach oben als auch unten drehen. Andere wollen nicht "bevormundet" werden, soll jeder entscheiden, wie er will

 

[Eneloop]

Mir stellt sich die Frage, aus welchem Grund reduziert Audi künstliche die Akkukapazität?
Hat das technische Hintergründe? Wenn ja, wieso geht dann jetzt auf einmal mehr?
Oder ist es marketing? Dann ist es einfach nur frech, dass man einen großen Akku verbaut und einen kleinen verkauft...

Die Hersteller wollen auf Nummer sicher gehen. Um den Akku zu schonen, wird via Batteriemanagementsystem (BMS) nach oben und nach unten hin ein Puffer eingerichtet, so dass der Akku nicht vollständig genutzt wird. Dadurch wird die Lebensdauer des Akkus wesentlich verlängert. Mit Erfahrung der Flotte können die Hersteller diesen Puffer nachträglich verkleinern. So hat das auch Tesla gemacht.
Allerdings hat das auch eine Grenze wie das Beispiel Hyundai Kona Electric gezeigt hat. Da hat man offensichtlich den Puffer zu klein gewählt, so dass einige wenige Autos beim Laden in Brand geraten sind.
Um den Akku maximal zu schonen, sollte man 20/80-Regel einhalten. D.h. nach unten hin noch 20% Restkapazität des Ladezustandes halten sowie den Akku nie voller laden als 80% der Kapazität.

 

[Worker151]

Wartung ist übrigens auch so einer der Vorteile vom E-Auto

Das Argument habe ich auch lange gebracht, ich fürchte aber das stimmt nicht? Die Werkstatt Kostensind ähnlich hoch

 

[Boandlgramer]

Echt? Eigentlich geht da das Billigste, was es überhaupt gibt, nämlich das Messen der Spannung über einen Shunt. Und einen Effektivwert (wie bei Wechselspannung) muss man auch nicht bilden.
Nur das potentialfreie Messen über einen Messwandler geht da sehr schlecht, zumindest in der kostengünstigen Variante (in Teuer geht es wieder mit Hallsensoren usw.).

Für ein paar Ampere ja, für die Leistungen, die hier übertragen werden, wird das aber kompliziert, weil die Anforderungen an den Shunt irrsinnig hoch werden. Der muss einerseits einen sehr genau, ziemlich kleinen Widerstand bieten, aber andererseits dennoch hohe Ströme aushalten. Da geht es schon damit los, dass ein Material, dass 250+ Ampere übertragen soll, praktisch keine Erwärmung haben darf, weil sonst der Widerstand herumdriftet.

Wenn bei der Beschleunigung "nur" 100 kW Leistung angefordert werden, sind das bei einem 400-Volt-System eben 250 Ampere. Bei den typischen Milliampere im Messzweig ist das ein Verhältnis von 1:10000 oder mehr.
Der Shunt müsste dann einen Widerstand von 1,6 Ohm mit einer maximalen Abweichung von etwa 1 Milliohm haben. Das bekommt man schon bei typischen Außentemperaturen kaum in den Griff, also müsste man eine eigene Heizung zubauen, um ein sichere Temperaturfenster für den Shunt herzustellen.

Oder man pfeift drauf, versucht die Drift mit einer statischen Kurve zu kompensieren. Dann noch rechnerisch Rauschen beseitigen, oft genug Messen... aber Messen auf ein Prozent genau sind dann nicht mehr sicher.

Und im Prinzip gilt das gleiche auch für Stromwandler und letztendlich auch für Hallsensoren. Für die kommt noch ein Problem dazu: Beim Shunt spielt es keine so große Rolle, ob man 2,5 Ampere oder 250 Ampere misst - für die anderen Messverfahren ist ein Faktor von 1:100 ein ziemliches Problem, weil die kaum für eine Zehnerpotenz gut funktionieren.

Man geht davon aus, das die eichfähigen Energiezähler für DC-Ladestationen mehrere hundert Euro kosten, während die AC-Zähler für ein paar Dutzend Euro zu haben sind. Natürlich müssen die Zähler im Auto nicht eichfähig sein, aber das ist auch nicht der Preistreiber, sondern eben die notwendigen Bauteilqualitäten.

Im Auto dürfen solche Einheiten nur wenige Euro kosten...

 

[Nacho_Man]

Das Argument habe ich auch lange gebracht, ich fürchte aber das stimmt nicht? Die Werkstatt Kostensind ähnlich hoch

Worauf basiert die Einschätzung?
Wenn ich mir die kommenden Wartungen anschaue und mit den letzten Fahrzeugen vergleiche kann ich das nicht nachvollziehen.

 

[Beitrag]

Der Shunt müsste dann einen Widerstand von 1,6 Ohm mit einer maximalen Abweichung von etwa 1 Milliohm haben.

Stimme dir zu, aber hier bist du wohl durcheinandergekommen. Wenn man die 1,6 Ohm am Shunt hat, dann nimmt der die 100 kW bei 250 A selbst auf - bisschen viel.

 

[Boandlgramer]

Stimme dir zu, aber hier bist du wohl durcheinandergekommen. Wenn man die 1,6 Ohm am Shunt hat, dann nimmt der die 100 kW bei 250 A selbst auf - bisschen viel.

Ja - genau...andersrum! Die Milliohm in Serie... Was die Dramatik ja nochmal erhöht...

 

[Novasun]

Ich finde es voll krass - die ersten wurden als Quattro verkauft. Also 4Weehl Antrieb. Und nun sind es die meiste Zeit eigentlich klassische 2Wheel getriebene Fahrzeuge... Ich sehe in den USA schon Klagen folgen...

 

[22428216]

@Beitrag, @Nacho_Man : Bei Lithium Akkus ist (meines Wissens) die Elektrolytflüssigkeit der Knackpunkt.
Deswegen sind Feststoffakkus auch nicht so Brandgefährlich (Wortspiel beabsichtigt).
Wobei man so einen Akku auch um einen Baum wickeln kann, ohne dass es brennt.

Beim Ampera ist es wohl das als genauer Grund:
"Die Hauptursache für die seltenen Umstände, die einen Batteriebrand verursachen könnten, seien gleich zwei seltene Herstellungsfehler, die als zerrissene Anode und gefalteter Separator bekannt sind. Treten beide dieser Fehler in einer Zelle auf, erhöhe sich das Risiko eines Batteriebrandes." Quelle

Es wird bei den Amperas aller wahrscheinlichkeit nach der Akku getauscht werden.
Aber das muss erstmal gebaut werden. Als Besitzer bekommst Du wohl 10€/Tag,
weil durch die aktuelle Maßnahme öfter Laden angesagt ist.

 

[Vindoriel]

Für ein paar Ampere ja, für die Leistungen, die hier übertragen werden, wird das aber kompliziert, weil die Anforderungen an den Shunt irrsinnig hoch werden. Der muss einerseits einen sehr genau, ziemlich kleinen Widerstand bieten, aber andererseits dennoch hohe Ströme aushalten. Da geht es schon damit los, dass ein Material, dass 250+ Ampere übertragen soll, praktisch keine Erwärmung haben darf, weil sonst der Widerstand herumdriftet.

Wenn bei der Beschleunigung "nur" 100 kW Leistung angefordert werden, sind das bei einem 400-Volt-System eben 250 Ampere. Bei den typischen Milliampere im Messzweig ist das ein Verhältnis von 1:10000 oder mehr.
Der Shunt müsste dann einen Widerstand von 1,6 Ohm mit einer maximalen Abweichung von etwa 1 Milliohm haben. Das bekommt man schon bei typischen Außentemperaturen kaum in den Griff, also müsste man eine eigene Heizung zubauen, um ein sichere Temperaturfenster für den Shunt herzustellen.

Kein Problem, denn passende Materialien mit sehr niedrigem Temperaturkoeffizienten gibt es schon seit über 100 Jahren (z.B. Manganin). Wer natürlich, so wie Du, einen Shunt als Lastwiderstand nimmt (anscheinend durch Unverständnis der Materie) und dort die 100 kW verheizen will, schafft sich Probleme, die es eigentlich nicht gibt.

Wie oben geschrieben (was Du wohl ignoriert hattest), werden an einem 250A-Shunt bei 150 mV (also bei Nennstrom) gerade mal 37,5 W in Wärme umgewandelt, mit 60 mV (was auch üblicher ist) bei 250 A sogar nur 15 W. Bei der Größe von den Dingern ist die Erwärmung nicht wirklich groß...
Da kannst Du Dir mal welche angucken, bei dem Beispielbild für "Bauform B" ist sogar ein zu unserem Beispiel passender "60 mV bei 250 A"-Typ abgebildet (Länge: 145 mm): https://g-mw.de/produkte/nebenwiderstaende

Und man misst auch keine Milliampere im Messzweig, sondern den Spannungsabfall über den Shunt.

Und im Prinzip gilt das gleiche auch für Stromwandler und letztendlich auch für Hallsensoren. Für die kommt noch ein Problem dazu: Beim Shunt spielt es keine so große Rolle, ob man 2,5 Ampere oder 250 Ampere misst -

Darum gibt es auch an den zu erwartenden Strom auch angepasste Shunts, für 2,5 A nimmt man einen anderen Shunt als wenn man 250 A messen möchte. Schließlich will man den Messbereich möglichst knapp wählen, damit die Genauigkeit (stets bezogen auf den Maximal- bzw. Nennwert) möglichst hoch ist.

Ja - genau...andersrum! Die Milliohm in Serie... Was die Dramatik ja nochmal erhöht...

Wieso soll das noch dramatischer sein? Du verwechselst Strommessung wohl eher mit einem Hollywoodfilm...

 

[chartmix]

Nice, wird der Traum nun doch wahr, dass größere Akkus per Softwareupdate verteilt werden können

Dann bist du im falschen Traum. Da wäre die Realität besser. Der Akku wird nicht größer. Steht auch im Artikel.

 

[Beitrag]

@Vindoriel
Wenn du bei 250 A max. 10 W Verlustleistung am Shunt haben willst, dann musst du einen Widerstandswert von 160 µΩ haben. Für eine hohe Genauigkeit muss die Abweichung dann auch noch relativ klein sein. Und bei 250 A beträgt der Spannungsabfall über dem Shunt dann gerade mal 40 mV. Wenn die Karre gerade nur bei 10 kW Leistung läuft, sind das gerade mal 4 mV. Das ist dann wirklich wenig und wenn du präzise messen willst, darfst du hier keine zu großen Fehler drin haben.

Ist das möglich? Klar, kein Thema. Ist das billig? Definitiv nicht. Werden die Hersteller nur ungern einbauen.

Ergänzung (30. Oktober 2021)

Ja - genau...andersrum! Die Milliohm in Serie... Was die Dramatik ja nochmal erhöht...

Ich bin mir nicht sicher, ob ich weiß, was du mir sagen möchtest.

 

[Vindoriel]

Wenn du bei 250 A max. 10 W Verlustleistung am Shunt haben willst, dann musst du einen Widerstandswert von 160 µΩ haben. Für eine hohe Genauigkeit muss die Abweichung dann auch noch relativ klein sein. Und bei 250 A beträgt der Spannungsabfall über dem Shunt dann gerade mal 40 mV.

Mal einen Beitrag geschrieben ohne was beizutragen...
Wie kommst Du auf die Annahme von 10 W am Shunt? Maßgebend ist nicht die Verlustleistung am Shunt, sondern der Spannungsabfall bei Nennstrom sowie der (maximale) Nennstrom selber, hier z.B. "Gossen Müller & Weigert 1700V3340" mit 60 mV bei 250 A. Die Genauigkeit beträgt +/-0,5% vom Maximalwert, +/-0,2% sind auch möglich als Sonderanfertigung.
Es gibt standardisierte Größen, die kannst Du sehen, wenn Du den Link von mir anklickst und das Datenblatt runterlädst.

Mit den Shunts ging es mir hauptsächlich um die Ladestationen (die weniger dynamisch den Strom liefern), aber in den E-Autos werden die auch drin sein, dann aber nicht als standardisierte Katalogware, sondern als Bestandteil der Schaltung im Umrichtermodul oder im BMS. Woher soll das Auto denn sonst wissen, wie viel beim Akku rein-/rausgeht oder die Belastung der Motoren?

Ist das möglich? Klar, kein Thema. Ist das billig? Definitiv nicht. Werden die Hersteller nur ungern einbauen.

Bei Distrelec gibt es den genannten Typen für 46,67 € (zzgl. MwSt.) bei einer Abnahme von mindestens 10 Stück. Als Bestandteil vom BMS oder Umrichter wäre ein Shunt erheblich günstiger und auch die Toleranz kann größer sein.

 

[chartmix]

Da finde ich den Ansatz von Tesla eigendlich besser, man ermöglicht dem Kunden das Auto komplett voll zu laden weist ihn aber gleichzeitig darauf hin das ständiges laden auf 100% der Akkugesundheit abträglich ist.

Tesla handelt doch grundsätzlich nicht anders als Audi oder andere.
Nur das die Sicherheitsmarge geringer ist.
Die haben wahrscheinlich mehr Erfahrungswerte und gehen weniger konservativ da ran.

 

[Worker151]

Worauf basiert die Einschätzung?
Wenn ich mir die kommenden Wartungen anschaue und mit den letzten Fahrzeugen vergleiche kann ich das nicht nachvollziehen.

Ehrlich gesagt nur Hörensagen, ich glaube sowohl von E-Auto Fahrern als auch Zeitungen. Die Begründung war u.a., dass an E-Autos oft nur noch die Hersteller-Werkstätten selbst schrauben, die Ersatzteile teuer bezahlt werden müssen und sich die Hoffnung auf geringere Wartungskosten deswegen nicht bestätigen lässt. Wenn das nicht stimmt, umso besser! Dann habe ich ein weiteres meiner Pro E-Auto Argumente wieder zurück.

hast du schon Erfahrungen mit den Ersatzteilpreisen?

Ich war auch mit meinen Verbrenner Neuwägen fast nur in Hersteller-Werkstätten, gerade bei Leasingautos geht es kaum anders.

 

[Endless Storm]

Dann bist du im falschen Traum. Da wäre die Realität besser. Der Akku wird nicht größer. Steht auch im Artikel.

Muss wirklich immer /Sarkasmus geschrieben werden? Reicht der kursive und insgesamt der banale Text nicht mehr aus heutzutage?

 

[Vindoriel]

Nee, ohne Smartphone-App, die den Sarkasmus erkennt und noch deutlicher mit dicker roter Markierung und Hinweis markiert, geht es bei vielen heutzutage nicht mehr.
Und warum rennen die Jugendlichen andauernd mit Bluetooth-Stöpseln in den Ohren umher? Damit eine App sagen kann: "Einatmen, Ausatmen, Einatmen, Ausatmen... Vorsicht Laternenpfahl!"

 

[Nacho_Man]

Die Begründung war u.a., dass an E-Autos oft nur noch die Hersteller-Werkstätten selbst schrauben, die Ersatzteile teuer bezahlt werden müssen und sich die Hoffnung auf geringere Wartungskosten deswegen nicht bestätigen lässt.
hast du schon Erfahrungen mit den Ersatzteilpreisen?
Ich war auch mit meinen Verbrenner Neuwägen fast nur in Hersteller-Werkstätten, gerade bei Leasingautos geht es kaum anders.

Das Argument der Hersteller-Werkstätten gilt generell bei Leasing, nicht nur Elektro, wie du es selbst schon schreibst. Die Verschleissteile sind eher nicht teurer, da Stossdämpfer, Bremsscheiben & Co. auch nur Standard sind. Von den Preisen der Eingang-Getriebe zur Automatik brauche ich wohl nicht anzufangen.
Wir haben ein Model 3, S und Hyundai Kona Electric.
Bei den ersten beiden noch nie was gewesen in 50.000km, 150.000km und 43.000km.
Bei Tesla nur kostenlose Durchsichten und 2x Bremsflüssigkeit gemacht, Wartungen beim Kona 97€, 103€ und 257€, spricht für sich.

 

[Worker151]

@Nacho_Man top, danke für die Erfahrungswerte! Also noch ein Argument Pro Elektro.

 

[chartmix]

Reicht der kursive und insgesamt der banale Text nicht mehr aus heutzutage?

Ich nach hinein fällt es mir auf. Ups.