Funktionsweise Twizy-Lader

Akku61: Diskussion hier abgetrennt: www.twizy-forum.de/probleme-twizy/92291-display-beim-laden-aus-laedt-nicht

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Berthold schrieb: Um den Ladevorgang zu starten ist ein belastbarer funktionierender 12V Akku notwendig.

Das ist schlicht und ergreifend: falsch!

Wenn die blaue 60A Sicherung gezogen, was gleichbedeutend mit einer abgeklemmten 12V Batterie, ist startet der Ladevorgang des Antriebsakku dennoch ganz normal.
Das Display ist erleuchtet und die Ladeanimation findet ebenfalls statt.
Dass das so ist, wurde habe ich an meinen 3 Twizys selbst getestet und von 2 weiteren Twizyhaltern aus meinem Umfeld bestätigt bekommen.
Eine weitere Bestätigung erwarte ich im Laufe des Nachmittags.

@Berthold und JPB:
Seid bitte so nett und führt den Test bei euren Twizys ebenfalls durch.
Ist eine Angelegenheit von wenigen Minuten.
Lediglich die Uhrzeit muss danach wieder eingestellt werden.

Für mich stellt sich ein 230V Ladevorgang wie folgt dar:
1. Durch Stecken des Schuko wird das Ladegerät aufgeweckt.
2. Der 60V Gleichrichter nimmt seine Arbeit auf und versorgt den DC/DC Wandler und dieser wiederum das Display mit 14,x V.
Deshalb ist die 12V Batterie entbehrlich.

Wenn bei 0000 die 12V Batterie tatsächlich mechanisch defekt ist, dann mag sich die Situation eventuell anders darstellen.
Dass dies aber dazu führt, dass der Antriebsakku nicht geladen wird, fällt mir aber schwer zu glauben.
Nach Einschalten der Zündung wurde auch da das Display mit 12V versorgt.
Seltsamerweise wurde aber der Fahrakku nicht mit 60V geladen.
Wenn ein defekte 12V Batterie (mit Kurzschluss?) im Stromkreis hängt, dann würde ich eher in diesem Bereich mit Problemen rechnen aber nicht bei den 60V im "HV Bereich".

@0000:
Zieh doch bei dir auch mal die 60A Sicherung und steck den Schuko in die Dose.
Wenn du die 12V Batterie bereits ausgebaut hast, dann kannst du dir das mit der 60A Sicherung sparen!
Was passiert dann?
Wird der Antriebsakku nun geladen?

Ich halte es für möglich, so weit ich mich erinnere, daß eine DEFEKTE 12V Batterie durchaus den Start des Ladevorgangs verhindern kann.

Mit "keiner" Batterie hab ich's noch nie versucht.

TwizyChrisy schrieb: Ich halte es für möglich, so weit ich mich erinnere, daß eine DEFEKTE 12V Batterie durchaus den Start des Ladevorgangs verhindern .

Den Fall hatte ich bei meinem Twizy. Wildes blinken des ganzen Displays.
Der Defekte Bleiakku hat die Spannung runter gezogen.

Zudem…..
um die 12 v im Ladegerät zu generieren muss die Fahrbatt Spannung (52V) durchgeschaltet werden. Dafür muss aber das Lader-Relais in der Fahrbatt anziehen.
Dessen Spule benötigt die 12V vom Bleiakku.

MMn wird die 12 v nur über den Zwischenschritt des Fahrakkus erzeugt.

Snorre schrieb:

Berthold schrieb: Um den Ladevorgang zu starten ist ein belastbarer funktionierender 12V Akku notwendig.

Das ist schlicht und ergreifend: falsch!

Wenn die blaue 60A Sicherung gezogen, was gleichbedeutend mit einer abgeklemmten 12V Batterie, ist startet der Ladevorgang des Antriebsakku dennoch ganz normal.
Das Display ist erleuchtet und die Ladeanimation findet ebenfalls statt.
Dass das so ist, wurde habe ich an meinen 3 Twizys selbst getestet und von 2 weiteren Twizyhaltern aus meinem Umfeld bestätigt bekommen.
Eine weitere Bestätigung erwarte ich im Laufe des Nachmittags.

Bestätigung auch von mir!

Wir müssen präzisieren.

Fahrakku laden geht per Schukostecker ohne die 12V Batt , Das Ladegerät macht aus 230AC die 60V DC für die Fahrbatt.

12V Akku laden und das Bordnetz mit 12 V versorgen geht nur über / mit dem Fahrakku der das Ladegerät mit 60V versorgt.
Das Ladegerät macht aus 60V DC die 12V DC

Das Ladegerät kann nicht 230AC -> 12V DC in einem Schritt. (Denn ohne 12V Akku kann man nicht fahren)

Richtig oder Falsch ?

Ein Sonderfall triff auf wenn der 12 V Akku angeschlossen und durch einen Zellendefekt die 12V Spannung nicht auf 12V kommen lässt.
Dann wird das Bord Netz auf z.B 2V begrenzt und das Hochfahren aller Systeme unmöglich gemacht.
Das ziehen der 60A Sicherung entfernt dann die Bremse ( trennt die 12V Batt. vom Netz ) und der Fahrakku kann geladen werden.

Noch ein ganz schräger Test zum Erkenntnisgewinn.
Einen gesunden Twizy starten und auf D schalten. Alles Gut bis dahin.
Dann den 12V Akku im laufenden Betreib abklemmen.
Fährt der Twizy weiter ? , ich vermute ja .
Denn das Laderelais bleibt über den weg 60V DC -> 12V DC weiterhin angezogen. ( Selbsthaltung )

Nach abschalten des Twizy ist dann aber Schluss. Der Twizy startet ohne die 12 V Batt nicht wieder.

Berthold schrieb:
Ein Sonderfall triff auf wenn der 12 V Akku angeschlossen und durch einen Zellendefekt die 12V Spannung nicht auf 12V kommen lässt.

Irgend sowas vermute ich, weil ich definitiv schon Twizys hatte, welche die Ladung verweigerten.

Berthold schrieb: Das Ladegerät kann nicht 230AC -> 12V DC in einem Schritt. (Denn ohne 12V Akku kann man nicht fahren)

Richtig oder Falsch ?

Falsch!
Brauchst nur auf das Typenschild schauen, da steht es drauf.
Wenn es die Twizy-Software zulassen würde, wäre es sicherlich kein Problem, bei eingestecktem Ladekabel den Fahrbetrieb zu aktivieren.

Um den Ladevorgang des Antriebsakku (und parallel die 12V Versorgung) zu starten, braucht das Ladegerät lediglich 230V AC.
230V AC -> 60V DC -> 12V DC

Um die 12V Bordspannung für den Fahrbetrieb bereitstellen zu können braucht das Ladegerät dann aber ~58V DC aus dem Antriebsakku, da der im Ladegerät eingebaute 60V Gleichrichter wegen fehlendem Netzanschluss dies nicht selbst erledigen kann.
Damit das Ladegerät aber an die ~58V DC gelangt, braucht die UCH (oder wer auch immer) zunächst die 12V aus der Bordbatterie um das Laderelais zu schließen.
Wenn dies passiert ist, sollte die Bordbatterie sofort wieder entbehrlich sein.
Eventuell läuft auch noch Freischaltung der Wegfahrsperre über die Bordbatterie, zwingend nötig ist das mMn aber nicht.

Berthold schrieb: Noch ein ganz schräger Test zum Erkenntnisgewinn.
Einen gesunden Twizy starten und auf D schalten. Alles Gut bis dahin.
Dann den 12V Akku im laufenden Betreib abklemmen.
Fährt der Twizy weiter ? , ich vermute ja .

Ich gehe ebenfalls davon aus.
Sollte nicht anders sein als beim Verbrenner auch.
Dort wird die 12V Bordbatterie nur für den Anlasser benötigt.
Wenn der Motor mal läuft, dann kann alles weitere über die Lichtmaschine erfolgen.
Der DC/DC Wandler im Ladegerät ist quasi die Lichtmaschine des Twizy.

Ob eine defekte 12V Batterie tatsächlich dazu führt, dass der 230V Ladevorgang nicht mehr startet und das Display dunkel bleibt, erscheint mir eigenartig, aber nicht unmöglich.
0000 könnte dies ganz einfach überprüfen, indem er an seinem Twizy die 60A Sicherung zieht und anschliessend den Schukostecker in eine -dose steckt.
Das brächte Klarheit.

Aber 0000 fragt anscheinend lieber, als dass er selbst Fragen beantwortet.

Bei manchen "größeren" E-Autos gibt es auch den Effekt, dass nach dem Start alles weiter funktioniert, wenn die 12 V Batterie ausgebaut wird, bis das Auto nach einigen Minuten Stillstand in den Tiefschlaf fällt. Es gab deswegen schon viel Verwirrung.

@snorre
das Typen Schild gibt als Eingangsspannung 230V AC an.
und die beide Ausgänge 60 V DC und 12 V DC
Daß das Ladegerät aus 60 V DC 12 V DC macht wissen wir sicher steht aber nicht auf dem Typenschild.

Das Ladegerät besteht aus zwei Sektionen
230AC -> 60V DC
und
60V DC -> 12 V DC

Ein Schaltkreis der aus 230V AC -> 12 DC macht wurde im Ladegerät noch nicht entdeckt

Berthold schrieb: Das Ladegerät besteht aus zwei Sektionen
230AC -> 60V DC
und
60V DC -> 12 V DC

Ist bekannt und wird von meiner Seite auch nicht in Zweifel gezogen.

Berthold schrieb: Ein Schaltkreis der aus 230V AC -> 12 DC macht wurde im Ladegerät noch nicht entdeckt

Auch das wird von meiner Seite aus nicht in Frage gestellt.
Auch wenn ich weder Elektriker noch Elektroniker bin, so bin ich mir doch sehr sicher, dass es für das Ladegerät kein Problem darstellt, die 60V DC, die es aus den 230V AC gewinnt, ohne Umwege über der Antriebsakku, direkt an den 60V DC / 12V DC Wandler weiterzureichen.
Und dass die beiden Sektionen intern bereits verbunden sind, offenbart sich aus dem Umstand, dass der 60V DC Ausgang zum Laden des Antriebsakku identisch mit dem 60V DC Eingang vom DC / DC Wandler ist.


Neulich hast du dies propagiert:

Berthold schrieb: Um den Ladevorgang zu starten ist ein belastbarer funktionierender 12V Akku notwendig.

Dass das falsch ist, scheinst du inzwischen akzeptiert zu haben.

Aktuell beharrst du auf diese These:

Berthold schrieb: 12V Akku laden und das Bordnetz mit 12 V versorgen geht nur über / mit dem Fahrakku der das Ladegerät mit 60V versorgt.

Ich gehe davon aus, dass auch dies nicht den Tatsachen entspricht.
Ich werde, vermutlich nächste Woche, einen Test machen können, der meine Vermutung entweder bestätigt oder widerlegt.

Ich stimme dir allerdings zu, dass der im Twizy verwendete 12V Bordstrom zu größten Teil aus der Ladung des Antriebsakku gewonnen wird.
Hauptsächlich im Fahrbetrieb und bei Gen2 Ladegeräten noch zusätzlich während der Erhaltungsladung im geparkten Zustand.

Ja man wird immer schlauer.
Die 60V vom AC-DC werden wohl im Ladegerät intern gebrückt und direkt zum 60V-12V DC Wandler geleitet. Das Versorgt die z.B die Relais ; Tacho usw.
Damit ist es möglich den Fahrakku zu laden ohne das eine 12V Batt vorhanden ist.

Eine 12V Batt die entladen ist wird wohl auch geladen. Wichtig ist das die Bleibatterie nicht das hochlaufen der 12 V verhindert.

Diesen Fall hatte ich schon, nach tausch des 12V Akkus funktionierte das Laden wieder.
Neu für mich ist das es auch ganz ohne 12V Akku funktioniert den Fahrakku zu laden.
Da ich aber nicht nur laden sondern auch fahren will geht es ohne 12V Akku nicht.

Schön das eine konstruktive Diskussion zu Erkenntnis führt.

Snorre schrieb: Ich werde, vermutlich nächste Woche, einen Test machen können, ...

Den angekündigten Test habe ich nun gestern durchgeführt.
Dabei habe ich meinen aktuellen Akkuumbau mit 195 Ah CALB-Zellen von SOC 0% bis SOC 100% aufgeladen.
Der Verlauf der 12V Bordspannung während dieses Ladevorgang sah so aus:



Zur Erläuterung:
Den Ladevorgang habe ich um ~10:30 Uhr gestartet.
In den ersten ~30 Minuten ist die Bordspannung linear von etwa 12,2 V auf 13,8V angestiegen.
In der Folge blieb die Spannung dann konstant auf diesem Wert bis etwa um 15:45 Uhr das Ladegerät die Leitung drosselte, weil sich der Ladevorgang SOC 100% und damit dem Ladeende näherte.
Zeitgleich mit der Reduzierung der Ladeleistung stieg die Spannung im Bordnetz auf etwa 14,1V.
Gegen 16:20 Uhr wurde der Ladevorgang beendet.
Die Bordspannung stieg nochmal um 0,1V auf 14,2V an.
Mit Beendigung des Ladevorgang ging das Display vom Twizy aus und das Laderelais fiel ab.
Ich habe das Ladegerät dann aber nicht vom 230V Netz getrennt!
Die Bordspannung blieb danach für weitere 4 Stunden auf 14,2V.
Erst dann, also um 20:20 Uhr ging die Spannung des Bordnetz auf 12,5V zurück.
Damit sollte nun doch der Beweis erbracht sein, dass der DC/DC Wandler direkt intern vom 60V Ausgang des Ladegerät gespeist wird.
Nach weiteren 8 Stunden setzte die Erhaltungsladung der 12V Bordbatterie wieder ein.
Das Laderelais zog aber wieder nicht an!
Meiner Meinung nach beweist das, dass das Ladegerät den Antriebsakku nicht braucht um die 12V Bordspannung zu generieren!

Im Lichte dieser Erkenntnis nochmal meine Interpretation, wie der Ladevorgang des Antriebsakku abläuft:
1. Durch Einstecken ans 230V Netz wird das Ladegerät "aufgeweckt".
2. Der 60V DC Ausgang vom Ladegerät speist unmittelbar den DC/DC Wandler, der wiederum das Bordnetz mit der nötigen Spannung versorgt.
3. Das Display wird eingeschaltet.
4. Das Laderelais zieht an.
5. Das BMS übernimmt die Steuerung des Ladevorgang.


Welche Komponente, BMS oder Ladegerät, das Laderelais steuert, darüber bin ich mir nicht 100%-ig sicher.
Ich meine aber mal irgendwo gesehen zu haben, dass das Ladegerät eine Steuerleitung für das Laderelais hat.

Ich hoffe, dass ich nun etwas Licht ins Dunkel bringen konnte und künftig "gefühlte" Fakten keinen Raum mehr erhalten.

Snorre schrieb:
Welche Komponente, BMS oder Ladegerät, das Laderelais steuert, darüber bin ich mir nicht 100%-ig sicher.
Ich meine aber mal irgendwo gesehen zu haben, dass das Ladegerät eine Steuerleitung für das Laderelais hat.

Danke für deine Forschung.

Zum Verständnis: über den gesamten Zeitraum der Aufzeichnung war das Ladegerät am 230 V AC Netz.
Das Ladegerät ist ein Gen2 Typ ( der 12 V Akku wird selbstständig nachgeladen , Ereignis ca 4:20 )

Zur Steuerung des Laderelais….
In den Schaltplänen des Fahrakkus ist zu sehen daß das Laderrelais K2 über den Pin 8 des Yazaki Steckers gesteuert wird.
Damit ist klar das nicht das BMS das K2 steuert sondern ein über den Yazaki Stecker angeschlossenes Gerät > Das Ladegerät.

Berthold schrieb: Zum Verständnis: über den gesamten Zeitraum der Aufzeichnung war das Ladegerät am 230 V AC Netz.

Ja!

Berthold schrieb: Das Ladegerät ist ein Gen2 Typ ( der 12 V Akku wird selbstständig nachgeladen , Ereignis ca 4:20 )

Ja, meines ist ein Gen2.
Ich weiß jetzt gar nicht warum, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass diese Form der 12V Erhaltungsladung beim Gen1 Ladegerät genauso funktioniert.
Lediglich beim abgesteckten Ladegerät unterscheidet sich Gen1 von Gen2.
Der 230V Ladevorgang müsste eigentlich identisch sein.

Berthold schrieb: Zur Steuerung des Laderelais….
In den Schaltplänen des Fahrakkus ist zu sehen daß das Laderrelais K2 über den Pin 8 des Yazaki Steckers gesteuert wird.
Damit ist klar das nicht das BMS das K2 steuert sondern ein über den Yazaki Stecker angeschlossenes Gerät > Das Ladegerät.

Die Verkabelung des Laderelais ist unstrittig.
Ich bin mir jedoch nicht ganz sicher, ob das Ladegerät vom BMS die "Erlaubnis" zur Schaltung des Laderelais braucht, oder ob es autonom handelt.
Die verschiedenen Ladestufen werden ja auch vom Ladegerät "ausgeführt", welche aber zu wählen ist wird vom BMS bzw. OVMS/(Big)ToM/ToMmy angewiesen.

Das Ladegerät braucht die Erlaubnis des BMS um den Ladevorgang zu starten.
Es gibt z.B die Fehlermeldung das eine Zelle eine zu große Spannungsabweichung (beim Ladestart) hat.
Dann startet der Ladevorgang nicht. Das BMS misst alle einzelnen Zellen und gibt frei / verhindert das Laden.
Das Ladegerät kann nur die Gesamtspannung messen.
Auch wenn während des Ladens eine Zelle nach oben abhaut muss das BMS den Ladevorgang stoppen.

MMn erfolgt der Austausch (Lader <-> BMS) dafür per CanBus.