2011er i-MiEV - Reichweite sinkt drastisch

[schmid2000]

Hallo zusammen

Mein 2011er i-MiEV macht mir sorgen. Ich habe das Auto im April 2017 als Gebrauchtwagen mit 15'700km gekauft. 1. Inverkehrssetzung war im März 2011. Es handelt sich um ein ausgemustertes Firmenauto. Die geringe Laufleistung lässt darauf schliessen, dass das Auto nicht all zu oft bewegt wurde.
Anfangs betrug die angezeigte Restreichweite bei vollem Akku immer zwischen 90 und 100km in den "warmen Monaten", und im Winter so um die 80km. Mittlerweile sinkt der Wert regelmässig auf unter 70km, je nach Wind und Wetter.
Ich pendle mit dem Auto täglich zur Arbeit. Das sind ca. 18km pro Weg. Davon sind ca. 80% Autobahn, wobei ich immer zwischen 100 und 105km/h fahre. Die ersten 4km gehen jeweils bergab (ca. 100 Höhenmeter). Am Arbeitsplatz stehen seit ca. 1.5 Jahren Typ2 AC Ladestationen zur Verfügung. Der Akku wird während der Arbeitszeit mittels Typ2 - Typ1 Kabel voll geladen (Ladestrom ca. 12A). Bevor die Typ2 Stationen kamen waren da Schuko Steckdosen und es wurde mit dem Ziegel geladen. Wenn ich am Abend zu Hause ankomme wird normalerweise nicht mehr geladen. Die Batterie wird also in der Regel bis ca. zur Hälfte entladen bevor sie wieder voll geladen wird.
Ich mache ca. 9000km pro Jahr und der momentane Kilometerstand beträgt 40'600km. DC Ladungen sind extrem selten - vielleicht 2-3mal pro Jahr.

Seit ca. 2w habe ich die Möglichkeit mittels OBDLink LX und caniOn auf die Steuerung zuzugreifen. Dabei ist mir folgendes aufgefallen:

- Kapazität gemäss BMS: 29.7Ah (Dieser Wert hat sich in den letzten 2w nicht geändert.). Ich habe in der "Liste mit Alter, Laufleistung und Batteriekapazität" kein Fahrzeug mit einem so tiefen Wert bei einem ähnlichen Kilometerstand gesehen.
- Restreichweite bei SoC 10.5% ist - - -
- Niedrigste Zellspannung bei SoC 53% und 199.2A: 3.14V, Diff: 0.11V (siehe Bild)
- Niedrigste Zellspannung bei SoC 13% und 165.4A: 3.16V, Diff: 0.185V (siehe Bild)
- Niedrigste Zellspannung bei SoC 10.5% und 2.6A: 3.655V, Diff: 0.095V (siehe Bild). Nach Schuko Volladung war RR = 65km und die Batterie Temp. zwischen 11 und 19°C bei ca. 2°C Aussentemperatur (siehe Bild)

Fragen:
1. Ist es normal, dass keine Restreichweite mehr angezeigt wird, obwohl SoC > 10%? Mit 10% Restkapazität könne ich schon noch den einen oder anderen km fahren.
2. Was kann über den Zustand der Batterie gesagt werden? Wie sind die Unterschiede der Zellspannungen und der Temperaturen zu beurteilen?
3. Kann die angezeigt Restreichweite und der Ah Wert von 29.7 stimmen, oder wäre es möglich dass das BMS hier was "falsch" rechnet?
4. Was kann getan werden um einem weiteren Absinken der Restreichweite entgegen zu wirken?

Für ein paar nützliche Inputs wäre ich echt dankbar...

Gruss
Michael

[iOnier]

Fragen:
1. Ist es normal, dass keine Restreichweite mehr angezeigt wird, obwohl SoC > 10%? Mit 10% Restkapazität könne ich schon noch den einen oder anderen km fahren.

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Ja, ist normal. Im unter(st)en SoC-Bereich fallen die Zellenspannungen mit weiterer Entladung zunehmend schneller ab, und bei einer Batterie aus irgendwann (unterschiedlich) degradierten Zellen ist nicht mehr sicher berechenbar, wieviel Kapazität tatsächlich entnehmbar ist. Daher ist eine realistische Restreichweite kaum noch kalkulierbar, und damit musste der Entwickler der Software unseres Bordcomputers rechnen. Er hat die Schwelle halt bei 10,5% angesetzt.

Die 10,5% sind also durchaus eine Reserve, aber ob Du damit noch 5, 8, 12 km fahren kannst oder die Fuhre nach 2-3 km stehen bleibt, weil eine Zelle unter die Entladeschlussspannung abfällt, das hängt von so vielen Faktoren ab, dass man Dir lieber nichts mehr anzeigt.
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2. Was kann über den Zustand der Batterie gesagt werden?

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Nun, ich würde sagen, die ist schon ziemlich runter. Aber solange sie Deinen Anforderungen genügt, ist doch alles gut.
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Wie sind die Unterschiede der Zellspannungen und der Temperaturen zu beurteilen?

Die Zellspannungen unter hoher Last sagen wenig aus. Die mittlere Spannung a) unbelastet und b) unter definierter Belastung könnte im Vergleich mit Referenzwerten einer neuwertigen Batterie eine Aussage über den Gesamtzustand der Batterie erlauben, dazu fehlen aber der Zustand "unbelastet" und eben Referenzwerte.

Die niedrigen Spannungen der "schlechten" Zellen und die große Spannungsdifferenz bei niedrigen SoC sprechen aber schon eine recht deutliche Sprache.

Die Temperaturen hast Du wann gemessen? Bei 100% SoC, dass sehe ich, aber direkt bei Ladeende oder Stunden später bei Abfahrt? Spielen aber an sich keine große Rolle.
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3. Kann die angezeigt Restreichweite und der Ah Wert von 29.7 stimmen, oder wäre es möglich dass das BMS hier was "falsch" rechnet?

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Kann stimmen. Passt denn die bei "voll" zunächst angezeigte RR mit den gefahrenen km plus den dann noch angezeigten RR einigermaßen zusammen? Etwa 30 Ah sind ja rund 2/3 der um 45 Ah, die es im Neuzustand sein sollen. Wenn der Bordcomputer bei Deinem Fahrprofil und deiner Fahrweise bei neuer Batterie unter sonst gleichen Bedingungen so 100-110 km angezeigt hatte, wären jetzt 65-70 dann ja passend.
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4. Was kann getan werden um einem weiteren Absinken der Restreichweite entgegen zu wirken?

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Kurz: nichts. Natürlich wird die Batterie weiter degradieren.

Lang: Du kannst natürlich versuchen, den Prozess möglichst nicht noch zu beschleunigen. Wenig Volllast fahren, wenig oder nicht schnellladen, SoC nicht unter 20% abfallen lassen, nicht über 80% laden (letzteres ist besonders schwierig, da sich im Drilling keine Ladegrenze einstellen lässt). Das wären so die Standardempfehlungen ... wie viel das letztlich noch bringt kann aber wohl auch niemand sagen; schaden wird es nicht

[stromion]

Hallo Zusammen,

ich finde die Werte schon ein bisschen komisch. Denn die kalendarische Alterung hat meiner Meinung nach nicht so einen großen Einfluss auf die Ah. Und die einzelnen Zellspannungen sehen auch nicht nach den geringen Ah aus.
Zum Vergleich mal einen Screenshot von meinem Ion aus 2018. gefahrene km ungefähr gleich, meiner ist auch Bj 2011.

Damals hatte ich noch ca. 39Ah und im Winter nie unter 96km angezeigte RRW. Bin zwar keine Autobahn gefahren, jedoch meist immer mind. 75% Landstraße.

Ich bin zwar kein Experte, jedoch denke ich das dein BMS da was falsch berechnet. Vielleicht hilft es mal bei niedrigem Ladestand die 12V Batterie für 5min. abklemmen.

Die geringe Reichweite kann auch durch eventuell schleifende oder festsitzende Bremsen erklärt werden.

Grüße Heiko

[fwn1967]

Noch ein Tipp. Schau mal nach dem Luftdruck der Reifen .Das dürfen gerne 2.5 bis 3 Bar sein.

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[Helfried]

Denn die kalendarische Alterung hat meiner Meinung nach nicht so einen großen Einfluss auf die Ah.

Der Akku ist aber für die lange Zeit viel zu wenig bewegt worden. Das könnte auch die hohe Zelldrift bewirkt haben.

[iOnier]

Wenn es nur Drift wäre, müsste das Balancing das aber eigentlich langfristig ausgleichen können, und das Auto wird ja jetzt seit 2,5 Jahren quasi täglich an AC geladen.

Was mir jetzt allerdings noch auffällt:
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Die Batterie wird also in der Regel bis ca. zur Hälfte entladen bevor sie wieder voll geladen wird.

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=> wenn das Auto fast nie unter 30% entladen wird, hat das Balancing (das bei AC-Ladung ja regelhaft in diesem SoC-Bereich stattfindet) vielleicht keine Chance, eine so große Drift auszugleichen. Eine 2. Balancierphase soll noch mal im oberen SoC-Bereich stattfinden, da habe ich von "bei 70% SoC" oder "bei Ladeende" gelesen, was stimmt weiß ich nicht und auch nicht, ob das zweite Balancieren so "ausgiebig" erfolgt wie das erste.

Vielleicht könnte es tatsächlich was bringen, die Batterie mehrmals nacheinander bis unter 30% SoC leerzufahren und dann an AC(!) wieder ganz(!) voll zu laden. Versuchen würde ich das.

[iOnier]

ich finde die Werte schon ein bisschen komisch. Denn die kalendarische Alterung hat meiner Meinung nach nicht so einen großen Einfluss auf die Ah.

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Wenn ich mir die hiesige "Liste mit Alter, Laufleistung und Batteriekapazität" und deren Auswertung ansehe scheint die Kapazität sowohl mit dem Alter als auch mit der Laufleistung einigermaßen linear ("Trendlinie") zu korrelieren.

Allerdings ist das schwierig auseinander zu dividieren: Hohe Laufleistung korreliert halt oft auch mit hohem Alter ... was war dann die Ursache für die ebenfalls korrelierende Degradation?
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Und die einzelnen Zellspannungen sehen auch nicht nach den geringen Ah aus.

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Kann ich nicht beurteilen ... allerdings, auch die niedrigste Zellspannung ist doch noch recht deutlich von der Entladeschlussspannung (2,750 V) entfernt.
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Zum Vergleich mal einen Screenshot von meinem Ion aus 2018. gefahrene km ungefähr gleich, meiner ist auch Bj 2011.
pict_2018-02-10_17-24-19.png
Damals hatte ich noch ca. 39Ah und im Winter nie unter 96km angezeigte RRW. Bin zwar keine Autobahn gefahren, jedoch meist immer mind. 75% Landstraße.

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Nur die halbe Spannungsdrift und auch die niedrigste Zellspannung ist noch deutlich höher als beim TE.

Vielleicht ist es wirklich nur Drift ... aber dass das BMS aus diesen Daten etwas "richtiges" berechnet denke ich schon. Wie gesagt, vielleicht wird das doch noch mal besser, wenn man ihn ordentlich ausbalancieren lässt.

[schmid2000]

Vielen Dank für die Inputs. Werde die Vorschläge bei nächster Gelegenheit ausprobieren.

Schleifende Bremsen und Reifendruck ist noch erwähnt worden. Ich habe mich auch bereits gefragt, ob wohl der Energieverbrauch aussergewöhnlich hoch ist.
Als am Arbeitsplatz noch die Schuko Ladestationen waren, habe ich mal über ein halbes Jahr jeweils ein Strommessgerät zwischen Steckdose und Ziegel gehängt und für meine Strecke den spezifischen Energieverbrauch berechnet. Im Winter 2018 lagen die Werte zwischen 164 und 195Wh/km (ohne Heizung) und im Sommer 2018 zwischen 128 und 151Wh/km (ohne Klima). Eine Vergleichmessung ist heute leider nicht mehr möglich, weil ich keinen Strommesser mehr anschliessen kann und mir die Verbindung zu caniOn im 10 Sekundentakt abbricht. Vom Hersteller wird offenbar ein Verbrauch von 135Wh/km angegeben. Davon war ich 2018 zumindest ja nicht so weit entfernt. Oder was sind typische Energieverbräuche für den i-MiEV
CaniOn zeigt mir einen durchschnittlichen Energieverbrauch von 150Wh/km an. Aber eben, da ich keine permanente Verbindung hin bekomme dürfte dieser Wert nicht all zu aussagekräftig sein.

Gruss
Michael

[iOnier]

Schleifende Bremsen und Reifendruck ist noch erwähnt worden.

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Reifendruck: Soll 2,5 bar, max. 3,0 bar. Ich fahre 2,7 bar, das empfinde ich für mich und mit den Conti-Reifen als besten Kompromiss aus "möglichst sparsam" und "noch ausreichend komfortabel". Man sollte dabei auch bedenken, dass höhere Reifendrücke den Verschleiß von Fahrwerkskomponenten (Rad- und Traglager, Stoßdämpfer, ...) erhöhen und der Bodenhaftung (=> Sicherheit) abträglich sind.
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Ich habe mich auch bereits gefragt, ob wohl der Energieverbrauch aussergewöhnlich hoch ist. [...]
Im Winter 2018 lagen die Werte zwischen 164 und 195Wh/km (ohne Heizung) und im Sommer 2018 zwischen 128 und 151Wh/km (ohne Klima).

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Anderes Fahrprofil, andere Umgebungsbedingungen: hier ländliche Sträßchen mit Ortsdurchfahrten, überwiegend schmal / ohne Mittellinienmarkierung (2/3 meiner "üblichen" Strecke), reichlich kurvig und bisschen "bergauf / bergab" (holsteinische Schweiz halt). Arbeit und zurück gesamt 45,5 km. Ohne Heizung / Klima liege ich, wenn ich "normal flott" fahre (Schnitt dann bei um 50 km/h) etwa bei 110-120 Wh/km.

Wenn ich richtig scharf fahre, die etwas flottere Route wähle (die mir sonst nicht so gefällt) und "freie Bahn" habe (was selten vorkommt, und ich habe es auch nur "testweise" mal drauf angelegt) komme ich auf einen Schnitt von 65-70 km/h => dann sind's aber auch gleich rund 140-160 Wh/km. Alles Verbräuche laut caniOn, also "ab Akku"!

[Elektrowombat77]

Hallo zusammen.

Ich bin mit meinen LEV50 von 2011 aktuell laut CaniOn bei 37Ah angekommen. Kann man die noch trainieren/pushen?

Grüße

Hardy

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