Wirkungsgradkennlinie OBC

Hi, ich bin seit ein paar Tagen auch Besitzer eines EV6. Ich arbeite im Bereich eDrive Entwicklung und bin daher an der Effizienz stark interessiert.

Nach den ersten paar Malen an der AC-Wallbox frag ich mich wie gut eigentlich der OBC hinsichtlich seines Wirkungsgrades ist. Zusätzlich gibt es auch für jeden OBC eine Wirkungsgradkennlinie über den Ladestrom. Hat sich das schon Mal jemand angeschaut und aufgenommen?

Bin erstaunt, dass sich diese mutmaßlichen 3-4% an Effizienzgewinn noch keiner näher angeschaut hat. Ich werde Mal eine Datengrundlage schaffen und versuchen eine Linie abzuleiten. Dauert ein paar Wochen.

Also ein paar Insights dazu: Je nachdem wie man den OBC aufbaut und welche Wandlerschaltung man benutzt (Totem-Pole oder B6/8-Topologie - gerade hinsichtlich der einphasigen Bidi-Ausführung) ergibt sich über den Lastbereich ein andere Kennlinie. Die Kennlinien die ich kenn sind üblicherweise im 80% Lastbereich am besten, fallen Richtung 100% leicht und Richtung 50% deutlich ab.

Die Steuergeräte sind das Gegenstück dazu. Das Steuerboard eines OBC hat <5W Betriebsleistung, ein BMS vll. mal 10W und nehmen wir mal an das Zündschloss und das Crashsteuergerät sind auch nicht im Sleep Mode (was ich bezweifle) kommen da nochmal 20W drauf. 300W halte ich also für überzogen. Aber: wir werden sehen. Häufig sind einfachere und günstigere Schaltungen etwas Verbrauchsintensiver, und ich weiß (noch) nicht was Kia einbaut. Was ich aber nach 2-maligen Laden schon sagen kann: die Verluste/Verbräuche im OBC bei 11kW sind unerwartet groß.

Zitat von Sepp

Wie ermittelst du den Verlust des OBC?

Das ist die Frage. Zugeführte Energie bekomm ich akkurat aus dem MID-Zähler. Wieviel angekommen und unterwegs Verbraucht wurde sagen mir verschiedene CAN-Signale die am Diagnose Can hängen dürften. Sobald ich die Zeit hab kling ich mich Mal auf und schau Mal ob's Signale gibt. Ein Canape Experiment hat vermutlich keiner rumliegen?

Über Carscanner hab ich aber schon Strom und Spannung vom BMS gesehen, wenn der DCDC dort auch drin ist läuft's. Warte noch auf Hardware.

Alternative wäre wiederwillig nur den SOC zu nutzen ... Ziemlich fehlerbehaftet.

Ich will mal einen Zwischenstand absetzen.

Erfreulicherweise liegen alle notwendigen Daten auf dem OBD. Ich hab jetzt mal eine größere Datenmenge erfasst im Ladebereich zwischen 30 und 50%. Der OBC misst sowohl auf der Eingangseite RMS und auf der Ausgangsseite Strom und Spannung. Das hab ich mal erfasst und zum Leistungsverlust verrechnet. Der DCDC, bei Kia LDC genannt, misst ebenfalls Strom und Spannung im Betrieb mit, genauso wie die ICCU für die Bordnetzbatterie. Diese Verluste konnte ich also auch erfassen und abziehen. Der 12V Verbrauch ist im Ruhezustand wenn die Bordnetzbatterie nicht nachgeladen wird bei rund 110W. Für die Gesamteffizienz hab ich die Ladezeit mit der Ausgangsseitigen Werten des OBC auf einen 70kWh Ladehub berechnet und über diese Zeit die Nebenverbraucher abgezogen. Damit ergibt sich das folgende (noch sehr einfache Excel-) Bild:pasted-from-clipboard.png

Die Datenlage ist noch dünn, aber man kann jetzt schon gut sehen, dass bei niedrigen SOCs der Wirkungsgrad tendenziell 1,5...2% schlechter ist. Ebenfalls sieht man, dass man am besten bei 16A lädt, da weniger teilweise deutliche Einbußen bringt. Aber: der Wirkungsgrad bei sehr kleinen Strömen ist auch nicht schlecht, was vor allem Leute mit Balkonkraftwerken freuen dürfte - wie auch ich einer bin.

Wer also bares Geld sparen will lädt AC mit 16A über 40% - nach der aktuellen Datenlage 0,4kWh/100km Sparpotential.

Ich werde die nächsten Ladevorgänge ähnlich mittracken um die Datenlage zu optimieren, und dann mal ein Fläche mit Matlab interpolieren. Stay tuned.