Akkutechnik im Polestar

[McCrack (Markus K.)]

Ich denke es ist einmal Zeit die Akkutechnik zu beleuchten.
Schließlich gab es schon viele Mutmaßungen und Erfahrungen zu Ladevorgängen und Reichweite.
Auf die Gefahr bei den E-Technikern, Ingenieuren, Physikern und Freaks hier im Forum auf besseres Wissen zu stoßen

Unser Polestar hat laut Präsentation und Datenblatt 27 Module a 12 Zellen (324 Akkuzellen).
Die Akkubauform ist eine sog. Pouchzelle, wobei 12 Zellen in einer Hülle aus Aluminium verbaut sind und ein Modul ergeben.
Wenn mich meine Überlegungen und Berechnungen nicht täuschen, setzt sich das wie folgt zusammen :

9 Module mit je 12 Zellen -> 108 Zellen sind in Reihe geschaltet => 108 x 3,7V -> 400V
27 bekannte Module ergeben also 3 Stränge, die parallel geschaltet sind.
Die Gesamtkapazität des Akkus liegt bei 78Kwh.
Also wären es bei 3 Strängen 26KWh/Strang - also 240Wh/Zelle - das ist ein realistischer Wert.

Da die Motoren aber kurzfristig mit 300KW versorgt werden müssen, stellt sich die Frage - wo kommt die Energie her ? Die Zellen können meines Wissens nach mit 4,1V betrieben werden, ohne Schaden zu nehmen, was sind das dann für Ströme ? das ist doch irre…
Bei 78KWh/450V = 173Ah und 2 Motoren, die 300KW/450V = 667A ziehen wollen, ist das irre. Das würde der Akku (theoretisch) nur 15min durchhalten.
Kein Wunder also, wenn beim Kick aufs Pedal gleich 2% weg sind.

[Toddy57 (Th.Str.)]

Ich werde noch bekloppt bei der ganzen Rechnerei hier im Forum…

[Delglodo (Joe Gloden)]

Klingt interessant, aber drüber nachdanken werd ich wohl eher nicht.

[mmr]

15 Minuten Vollgas geht nicht, weil der P2 bei 205 abregelt.
Da muss man schon harte JoJo Fahrten machen.

Dafür empfehle ich Ideen für Weihnachten - von und für Enthusiasten

[Koffee-Junkee (Fabian)]

Ich kann Deine Berechnungen 100% verstehen und nachvollziehen. Bestätigen kann es natürlich nur Polestar /Volvo .

Wenn man den Fahrzeugschein berücksichtigt: 30 Minuten bei 160kW, dann macht das auch Sinn.

Abschließend noch eine weitere Zahl.
Beim Laden fließen ja auch Ströme im 300 - 350 A Bereich.

Was mich noch Interessieren würde, ist die Tatsächliche Batterietechnologie?

[Thor (Roger Th.)]

Eine wirklich spannende Rechnung, @McCrack, leider verstehe ich viel zu wenig von der Materie. Aber interessant wäre es schon, mehr darüber zu erfahren, von Polestar werden wir wohl nicht viel darüber hören.

[McCrack (Markus K.)]

da werden wir wohl auf den ersten warten müssen, der ein Akkupack auseinander schraubt.

[Kolbenfresser (Chris M.)]

Danke, dass Du das Thema aufgreifst.
Die Motoren haben eine installierte Leistung von 2 x 150kW. Das bedeutet nicht, dass die jemals abgerufen werden können.
Selbst beim versuchten ‚Radierstart‘ würde das bei unserem intelligenten P2 nicht passieren. Die Antriebselemente werden vor solchen Attacken durch Leistungsbegrenzung geschützt.
Egal, was man da versucht, es wird immer nur maximal die Leistung abgerufen, die mit den Rädern auf die Straße gebracht werden kann. Entweder die Räder drehen durch oder das Fahrzeug sprintet nach vorn.

[nobrett (Norbert)]

Natürlich muss die Leistung abgerufen werden können, sobald die Räder greifen. Das ist z.B. der Fall wenn man bei höherer Geschwindigkeit voll beschleunigt oder bei Bergauffahrt mit voll beladenem Hänger etc…

Wäre allerdings interessant wie hoch diese Leistung ist und wie lange sie zur Verfügung steht bevor sie um Abrauchen zu verhindern heruntergeregelt wird. 30 Minuten lang 160kW? Dann wäre eh der Akku leer…

[McCrack (Markus K.)]

alles richtig was angemerkt wird. Interessant wird es wenn der erste mal Daten per OBD auslesen kann. Hat da jemand schon etwas gefunden oder in Arbeit ?

[Kolbenfresser (Chris M.)]

Hier haben wir mal die Leistung, die der Polestar maximal auf die Straße bringt. Bei 205km/h hört das bei 90kW auf. Am Berg und mit Hänger mag es dann ja gern etwas mehr sein.

Am ‚unteren Ende‘, also mit vollbesetztem P2 und Radierstart aus dem Stand, kann das maximale Drehmoment des P2 gerade so umgesetzt werden, ohne dass die Räder durchdrehen.
Da ist der P2 mit 2,1 Tonnen nun wieder zu leicht
Für die erhoffte max. Leistung (300kW) fehlt hier aber die Drehzahl, denn P = 2 x PI x M x n
Drehmoment M(Nm);
Drehzahl n (1/s);
Leistung P (W);
PI = 3,14
Man kann auch nicht damit rechnen, dass wie beim Verbrenner, die Leistung über Auspuff oder Kühlsystem verbraten wird. Der Wirkungsgrad bei E-Antrieben liegt über 90%. Also ganz wenig Abwärme.
Entweder der E-Antrieb generiert granatenartigen Vortrieb (wie wir ja alle wissen) oder die Räder drehen durch - und das auch wieder nicht, weil dann das Antislip eingreift.
Bei keiner die Aktionen gelingt es, dem Polestar 300 kW zu entlocken.

[nobrett (Norbert)]

Ja, bei konstanter Fahrt. Beim Beschleunigen sieht es anders aus.

[Kolbenfresser (Chris M.)]

Beweise liefern, bitte.

oder 1 x googeln:
das Wichtigste in Kürze: Der Energiebedarf fürs Beschleunigen hängt nur von der Masse und der Endgeschwindigkeit ab, nicht von der Stärke der Beschleunigung. Der Zusammenhang zwischen Arbeit und Geschwindigkeit ist quadratisch, d.h. für die doppelte Geschwindigkeit ist vier mal so viel Energie erforderlich.

[nobrett (Norbert)]

Es ging hier bisher um Leistung, nicht um Energie.

[Kolbenfresser (Chris M.)]

Oh ja, ich wußte nicht, dass ich mich hier unter Fachleuten befinde. So etwas ist aber dann doch schade.
Hier ist ein sehr gut erklärender Artikel. Der Schreiber war wahrscheinlich schon etwas angenervt, aber es trifft den Punkt: Unser ‚gesunder Menschverstand‘ spielt uns einen Streich.

P-u-W: Beschleunigungsarbeit

Oder mit anderen Worten: Leistung kann man nicht ‚abrufen‘ oder anwenden, wenn sie nicht genutzt wird. Es sei denn man produziert Abgase und Wärme wie beim Verbrenner. Beim E-Motor sieht das etwas anders aus. Der hat immer einen Wirkungsgrad über 90%. Also keine oder kaum eine Möglichkeit, die Energie (Leistung*h) loszuwerden.

[Thor (Roger Th.)]

Interessant, ich merke, dass ich doch nicht so aufmerksam war im Physikunterricht. Besonders der Hinweis auf den „guten Menschenverstand“.

[McCrack (Markus K.)]

Ich glaube über mangelnde Leistung (beim Polestar) braucht sich hier keiner zu beschweren, die ist satt​.
Die Frage geht eher in die Richtung wo der Akku die daraus resultierenden Ströme hernimmt (klar aus dem Akku​) und welche Belastung - auf Dauer vielleicht schädliche - das für die Zellen bedeutet. Da wären wir wieder bei der Akkutechnik.
Ich persönliche kenne halt nur den Akku aus dem Smartphone. Das die Sache hier komplexer ist, liegt auf der Hand. Aber wie regelt ein BMS das ?
Wäre was für Modellbauer. Habe gehört @Leguan ist da seehr bewandert​.

[pmd]

@McCrack

Aber wie regelt ein BMS das

Die Zellen werden ausgiebig getestet, daraus ergeben sich Spezifikationen wie die maximale Abgabe über welche Zeit bei welcher Temperatur und welchem SoC. Verlässt man die vorgegebenen Parameter, reduziert das BMS einfach die Leistung, bis man wieder innerhalb der Spezifikation ist.

Die 300kW würde ich auch nicht als sooo dramatische Peak-Leistung sehen. Weniger Leistung ist natürlich immer gesünder, aber da könnte man auch größere Peaks rausholen.

[McCrack (Markus K.)]

das trifft es wohl ganz gut. Hat jemand schon einen Weg gefunden, diese Daten des BMS und der Zellen auszulesen ? Beim Wettbewerber soll das ja möglich sein.

[Kolbenfresser (Chris M.)]

Da war ich zwar aufmerksam und interessiert, aber es sind bei mir inzwischen einige Dekaden vergangen. Das mich immer wieder Faszinierende heutzutage ist, dass man sich innerhalb von Sekunden wieder schlau machen kann. Das hilft ungemein
Der Polestar ist für mich auch deshalb ein Superauto, weil man sich recht genau ausrechnen kann, was man zu erwarten hat.
Im englischsprachigen Raum sind solche ‚Diskussionen‘ noch viel schwieriger, weil man dort beispielsweise mit dem Begriff ‚Power‘ alles totschlägt. Da verliere selbst ich die Lust, aufzuklären.