Diese Kapazität bezeichnet die Energiemenge, die dem Nutzer zur Verfügung steht . Auch als Nettokapazität bekannt, ist sie im Grunde die Energie, die das Auto effektiv für seinen Antrieb nutzen kann. Sie ist für Fahrer von größter Bedeutung, da sie direkt die Reichweite bestimmt, die mit einer einzigen Ladung erzielt werden kann.
Die reduzierte Kapazität wird auch als nutzbare Kapazität oder verfügbare Kilowattstunden (kWh) bezeichnet . Sie entspricht etwa 95 % bis 99 % der gesamten verfügbaren Kapazität. Nehmen wir beispielsweise eine Batterie mit einer Kapazität von 65 kWh. Davon sind jedoch nur 62 kWh für das Fahrzeug nutzbar. Was geschieht mit den restlichen 3 Kilowattstunden? Ein Teil dieser Energie gilt als „nicht nutzbar“ und wird für den Bedarf in den Bereichen mit hohem und niedrigem Ladezustand reserviert.
Darüber hinaus kann die Berechnung dieser Kapazität recht komplex sein, da sie von verschiedenen Betriebsparametern abhängt. Die nutzbare Energie einer Batterie lässt sich ermitteln, indem man die Gesamtenergie mit dem nutzbaren Ladezustand (SoC) multipliziert. Um die Gesamtenergie zu berechnen, multipliziert man einfach die Nennspannung mit der Nennkapazität.
Siehe auch : Wie man Gaseinheiten in kWh umrechnet
Faktoren, die die nutzbare Kapazität beeinflussen
Jeder Akkupack zeichnet sich durch zwei unterschiedliche Kapazitätswerte aus – die installierte/theoretische Kapazität und die nutzbare/tatsächliche Kapazität. Die installierte Kapazität wird durch die Nenndaten im Datenblatt bestimmt, während die nutzbare Kapazität unter Berücksichtigung verschiedener Bedingungen berechnet wird.
Batterien sind nicht nur kompliziert, sondern auch die Methoden zur Messung und Angabe ihrer Kapazität und Nutzbarkeit sind ebenso komplex.
1. BMS-Elektronikfehler: Jede elektronische Komponente und jeder Chip weist Toleranzen und Messgenauigkeiten auf. Abweichungen und Fehler in der SoC-Berechnung können zu erheblichen Fehlern und reduzierter Kapazität führen, wenn sie nicht korrekt kalibriert und angepasst werden.
2. Kompensation des Kapazitätsverlusts: Die nutzbare Kapazität einer Elektrofahrzeugbatterie nimmt mit der Zeit aufgrund der Anzahl der Ladezyklen ab. Mit zunehmendem Alter der Batterie verringert sich ihre Kapazität allmählich. Wird diese Reduzierung nicht berücksichtigt, kann dies zu einer geringeren Reichweite des Fahrzeugs und damit zu Problemen mit der Garantie führen.
3. Abschaltspannungen: Sie regeln die Entladetiefe (DoD) mit Hysterese und beeinflussen auch die nutzbare Kapazität der Batterie.
4. Entladetiefe (DoD): Die Anzahl der Ladezyklen hängt direkt davon ab. Die Begrenzung der Entladetiefe (DoD) innerhalb bestimmter oberer und unterer Grenzen ist entscheidend für die Verlängerung der Batterielebensdauer. Eine zu hohe Entladetiefe reduziert die nutzbare Kapazität des Akkus erheblich.
5. Entladerate: Je höher die C-Rate ist, desto geringer ist die nutzbare Kapazität.
6. Temperatur: Die Lebensdauer der Zelle wird maßgeblich von der Betriebstemperatur beeinflusst, was zu einem schnelleren Kapazitätsverlust führt. Die Betriebstemperatur wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, darunter:
- Umgebungstemperatur
- C-Rate
- Effizienz des Kühlsystems
- Aktuelle Dauer und weitere Faktoren
7. Speicherverlust: Er wirkt sich auch auf die Alterung der Zelle und damit auf ihre nutzbare Kapazität aus.
Siehe auch : 11 wichtige Faktoren, die die Effizienz von Solarmodulen beeinflussen
Gesamtbatteriekapazität vs. nutzbare Batteriekapazität
Die verfügbare Kapazität und die Gesamtkapazität können je nach chemischer Beschaffenheit der Batterie unterschiedlich sein, da sich bestimmte Arten von Lithium-Ionen-Batterien besser dafür eignen, vollständig aufgeladen zu werden, während andere Batterien bei häufigem vollständigen Aufladen schneller nachlassen.
Die Gesamtkapazität eines Akkupacks gibt die maximale Energiemenge an, die er bei 100 % Ladung speichern kann. Die nutzbare Kapazität hingegen gibt die Energiemenge an, auf die der Nutzer tatsächlich zugreifen kann.
Siehe auch : Blei-Säure-Batterien vs. Lithium-Ionen-Batterien – Welche ist besser?
