Bereits vor geraumer Zeit ist mir aufgefallen, dass es zwischen der tatsächlichen Menge an geladenem Strom und dem vom Bordcomputer angegebenen Ladezsutand der Batterie Abweichungen gibt. Lädt man Zoe nur bis zum Balancing (99%), so hat man beim nächsten Start des Fahrzeugs Stromverluste zu verzeichnen. Es scheint so, als würde Zoe im Stand Strom verlieren und nicht gerade wenig, da fehlt schon gut und gerne mal ein Balken auf der Ladeanzeige.
Das Balancing – Wichtiger Zellausgleich
Als Balancing wird der Zustand des Zellausgleiches beschrieben. Alle Zellen des Akkus werden hier auf ein Niveau gebracht. Ist dies erreicht, ist der Zoe-Akku zu 100% geladen. Das Balancing sollte man regelmäßig durchführen, damit alle Zellen des Akkus gleichbleibend belastet werden. Ausgehend von einer Nutzkapazität von 22 kWh entspricht 1% also 0,22 kWh, der Zellausgleich dürfte also ohne Ladeverlust maximal 0,22 kWh betragen, sofern die Akkuanzeige korrekt ist. Wie es tatsächlich aussieht habe ich heute errechnet.
Ein Computer der nicht rechnen kann ?
Verbrauch laut Tour-Report 14,5 kWh – Bei Vmax 80km/h im ECO-Modus ein glaubhafter Wert
Heute morgen habe ich erstmals mit 43kWh geladen. Die Ladesäule befindet sich nahe meiner Arbeitsstelle im von Groß-Gerau 28 Kilometer entfernten Zwingenberg. Da ich die Erfahrung gemacht habe, dass das Balancing gerade im Winter teilweise bis zu 1h Zeit in Anspruch nimmt, habe ich nur bis 99% geladen und bin dann im Eco-Modus mit nicht mehr als 80km/h nach Hause gefahren. Vor der Fahrt habe ich noch den Bordcomputer zurück gesetzt. Das Ergebnis nach 27,7 Kilometern ein Verbrauch von 14,5 kWh/100 Kilometer, folglich hätte ich auf die Strecke nur 4kWh verbrauchen dürfen, was sich mit den Angaben des Tour-Reportes deckt. In Groß-Gerau angekommen, hänge ich Zoe erneut an die öffentliche Ladesäule. Mein Ziel, mit 22kW bis 99% laden, dann 700m weiter nach Hause um dort das langwierige Balancing durchzuführen. Hier stelle ich schon den ersten Rechenfehler fest. Sofern ich in Zwingenberg mit 99% SOC gestartet bin und tatsächlich 4 kWh verbraucht habe, müsste der Akku nun noch zu 81% geladen sein – Fehlanzeige ! Nach Anschluss des Ladekabels zeigt die Akkuanzeige nur 74%, Abweichung also 7% bzw. rechnerisch 1,54 kWh. Entweder habe ich also nicht 4kWh verbraucht, sondern 5,54kWh, was einem Schnitt vom 20kWh/100 km entspräche oder aber die Ladestandanzeige des Zoe lügt einem das Blaue vom Himmel vor.
188 kWh auf 100 km ? Das kann nicht stimmen !
Das Ladeprotokoll beweißt, 6% Verlust auf 700m
Also erneute Ladung auf 99% und dann ab nach Hause. Dort angekommen, hänge ich Zoe an die crOhm-Box und kann dank eingebauten Zählwerk genau ermitteln, wieviel Strom noch bis zu 100 % fehlen. Das Display des Zoe zeigt 93% an. Ich soll also für die 700m von der Ladesäule bis zu mir nach Hause 1,32 kWh verbraucht haben. Schon klar, das wäre bei 30km/h im Eco-Modus ein Verbrauch von 188 kWh auf 100 Kilometer… Ich hänge Zoe wieder an den Strom und warte 1,5h bis ich die Meldung erhalte, dass mein Fahrzeug nun zu 100% aufgeladen ist. Das Zählwerk der crOhm-Box zeigt mir, dass 4,1 kWh geladen wurden – Ich rechne erneut nach. Entsprächen 4,1 kWh 7% des Akkus, so hätte der Akku eine Kapazität von 58 kWh (die Ladeverluste habe ich großzügig ignoriert). Da dies mit Sicherheit auszuschließen ist, bleibt nur die Erkenntnis, dass der Akku zu Beginn der Ladung tatsächlich nur zu 82% geladen war und nicht wie angegeben zu 93%.
Die Ladeanzeige – So ungenau wie eine Tankanzeige
Fazit: Tankanzeigen bei Verbrennungsmotoren arbeiten oft sehr ungenau. Der Ladeanzeige des Zoe darf man ebenfalls keinen Glauben schenken, sie gibt keinen zuverlässigen Anhaltspunkt darüber, wieviel Strom sich tatsächlich noch im Akku des Fahrzeugs befindet. Das braucht den Zoefahrer aber nicht weiter zu stören, denn auf die Restreichweitenanzeige kann man sich in der Tat verlassen. Sie kalkuliert eher pessimistisch, d.h. die angegebene Reststrecke erreicht man in jedem Fall, sofern man nicht mit Bleifuß unterwegs ist. Somit haben wir eine weitere Gemeinsamkeit zwischen einem Elektrofahrzeug und einem Fahrzeug mit thermischem Antrieb – die Tankanzeige bzw. Akkuanzeige arbeitet bei beiden Systemen äußerst ungenau.
Du hast vergessen das es von der Zellspannung abhängig ist. Und die ist nach einer Fahrt immer etwas tiefer wie wenn der Akku nicht belastet wurde. Überprüfe mal den Akkustand nach einer längeren oder schnelleren Fahrt. Und dann nochmals nach 10-20 min. Dann wirst du sehen das die % gestehen sind.
Danke für die physikalische Erklärung. Ich versuche in meinem Blog für den Endanwender zu schreiben und für diesen sind die schwankenden Prozente verwirrend. Wie bereits im Artikel beschrieben, braucht dies aber nicht weiter zu stören, da die Restreichweitenanzeige i.d.R. zuverlässig kalkuliert, mir ist in über 2 Jahren nicht einmal der Stom ausgegangen.
Ich habe im genannten Fall mit der Überprüfung der Prozente mehrere Stunden abgewartet und hatte einen „Verlust“ von 7% auf 700 Meter. Dies liegt in erster Linie am so genannten Balancing, dem Zellausgleich während das letzte Prozent aufgeladen wird. Dies kann bis zu zwei Stunden dauern und wer sich für Elektromobilität interessiert sollte über diesen Umstand informiert sein. Beim Laden suggeriert einem Zoe, dass der Akku voller ist, als dies tatsächlich der Fall sein kann. Ja nach Veränderung der Außentemperatur und natürlich auch abhängig von der letzten Fahrt, kann es in der Tat vorkommen, das Restreichweite oder Prozente im Stand ansteigen, das habe ich auch schon beobachten können.