Maximale Motorleistung "Motor Power"

[FlorianL]

Hallo,

liegt's an den derzeitigen Temperaturen oder hab ich was falsch verstanden?
Mein 500e zeigt im Display unter Motor Power "nur" 65kW an, von ca. 30 auf ca. 80 km/h.
Sollten das nicht 83kW sein?
Möchte da eine Komponente geschont werden bei -1°C?

[Spannend]

Wenn Du das E-Pedal maximal durchtrittst, zeigt Deine Leistungsanzeige 83kw an. Egal ob es kalt oder warm ist.


Gesendet von meinem LG-H870 mit Tapatalk

[FlorianL]

Na meine halt nicht, trotz Spaßpedal bis auf‘s Blech runter.
0°C, ca. 20min gefahren, Akku bei ca. 33%

[FlorianL]

Heute Morgen, -2°C, nur ein paar Minuten gefahren, Akku 92%: Anzeige geht auf 81kW und er ist spürbar besser (also wie gewohnt) angezogen.
Wenn ich gestern zum Überholen angesetzt hätte wär das nix geworden. Heute schon.

Ich wüsste echt gerne wovon das abhängig ist.

[Elektro-Bomber]

Ich wüsste echt gerne wovon das abhängig ist.

Vereinfacht ausgedrückt: Von der elektrischen Maximal-Leistung der Batterie zu diesem Zeitpunkt!
Grundsätzlich gilt hier:
- je niedriger der Ladezustand (SOC) der Batterie, desto niedriger deren Zellspannung (logarithmische Entladekurve)
- je kälter die Batteriezellen, desto niedriger deren Zellspannung (da ihr Innenwiderstand und damit der interne Spannungsabfall steigt)
Leider kenne ich auch nicht alle absoluten Zahlen der relevanten beteiligten Parameter und bin auch kein Experte auf diesem Gebiet, aber wie gesagt, allgemein betrachtet gilt, Verluste hier mal außen vor lassend folgendes:

Solange die Batterie noch die notwendigen Leistungsreserven verfügt, ist vermutlich die Software des PIM der auf bis zu 83 kW begrenzende Faktor, für die kurzzeitige Spitzenleistung.
Irgendwann sind die Leistungs-Reserven der Batterie soweit eingebrochen, dass sie gerade noch in der Lage ist das Maximum zu liefern, oder nahezu, so wie in deinem gemessenen Beispiel bei:
-2°C, Akku 92%: Anzeige 81kW
Ausgehend von diesem Wert, bräuchte es dann "nur" einen Spannungsabfall von 0,75 V pro Zelle und du wärst schon nur noch bei deiner Maximal-Leistung von 65 kW angelangt, also 16 kW weniger.


Schaut man sich mal im Student Guide die Zellspannungen in Abhängigkeit von der Temperatur an, dann finden man statt einer schönen Temperatur-Spannungskurve leider nur diese Werte:
Cell Volt Max = 4.115V Multiplied by 97 cells Battery Pack Volt Max= 399.155V
Cell Volt Min >=-20°C = 2.7V Multiplied by 97 cells Battery Pack Volt Min >= -20°C = 261.9V
Cell Volt Min <-20°C = l .95V Multiplied by 97 cells Battery Pack Volt Min <-20°C = 189.15V
Cell Nominal Voltage= 3.75V Multiplied by 97 cells Battery Pack Nominal Voltage= 363.75V

Aus meinem BPCM Log entnehme ich, dass der Maximale Entnahmestrom der Batterie anscheinen 220 Ampere ist.
Vernachlässige ich mal sämtliche anderen Verluste, dann ergäbe sich so: (0,75V x 97 Zellen x 220 A = 16005 W)

Wie gesagt, absolute Zahlen fehlen leider, aber ihr könnt ja mal anfangen zu sammeln. Interessant finde ich in dem Zusammenhang diese Werte aus dem Batterie-Log, die wohl die zu diesem Zeitpunkt max. möglichen Leistungsaufnahme-Leistungen der Batterie durch Rekuperation und Leistungsentnahmewerte der Batterie aufzeigen.
Zeitgleich sollte man noch SOC und Zelltemperatur und Spannung betrachten, um halbwegs vergleichbare Werte zu erhalten.
Mit genug Parametern könnte ja auch selbst eine Temperatur-Spannungs-/Leistungskurve erstellen.

Snapshot-1
Current SOC (BPCM SOC): 47,84 %

Max Cell Temperature: 10 Deg.C
Min Cell Temperature: 9 Deg.C

Voltage Status:
Battery Voltage (cell sum): 375,40 V
High Voltage Sensor (Pack): 376,20 V
Bus Voltage: 375,10 V

Discharge/Charge Power Available:
Charge Power 2sec: 60546 W
Charge Power 10sec: 56577 W
Charge Power 30sec: 50889 W
Discharge Power 2sec: 122655 W
Discharge Power 10sec: 120906 W
Discharge Power 30sec: 117435 W

Snapshot-2
Current SOC (BPCM SOC): 83,92 %

Max Cell Temperature: 18 Deg.C
Min Cell Temperature: 16 Deg.C

Voltage Status:
Battery Voltage (cell sum): 391,90 V
High Voltage Sensor (Pack): 392,30 V
Bus Voltage: 391,40 V

Discharge/Charge Power Available:
Charge Power 2sec: 32562 W
Charge Power 10sec: 26091 W
Charge Power 30sec: 19608 W
Discharge Power 2sec: 133857 W
Discharge Power 10sec: 132279 W
Discharge Power 30sec: 129171 W

Snapshot-3
Fahrt von Arbeit nach Hause bei -1°C, SOC 51%, max. Power im EVIC bestätigt auch bei mir Heute 65 kW, leider nur 1x überprüft. Nach 1,5 h Abkühlung erfolgte die Abfrage des BPCM am 31.01.2019:
Abfragebedingungen:
Nach ca. 35 Min Fahrt bei -1°C und 1,5 h Abkühlung bei -2°C lag die Zelltemperatur noch bei 3-5°C
SOC laut Anzeige im EVIC betrug 28 % - Vergleich mit dem SOC unten z.B. Average SOC: 34,90 % (Differenz=Reserve?)

Current SOC (BPCM SOC): 34,51 %
Voltage Status:
Battery Voltage (cell sum): 368,70 V
High Voltage Sensor (Pack): 369,90 V
Bus Voltage: 368,20 V

Discharge/Charge Power Available:
Charge Power 2sec: 56718 W
Charge Power 10sec: 51624 W
Charge Power 30sec: 45279 W
Discharge Power 2sec: 112389 W
Discharge Power 10sec: 107841 W
Discharge Power 30sec: 97248 W //31,923 kW Differenz zu obigem Wert aus Snapshot-2. Trotzdem immer noch mehr als die ebenfalls von mir gemessenen 65 kW beim Beschleunigen unter diesen Bedingungen. Ein Widerspruch?
Muss nicht sein, denn ich konnte ja leider nicht vor Fahrtantritt die Zelltemperatur von vermutlich -1°C messen und die anderen Parameter aufnehmen. Auch hab ich nicht unmittelbar nach der Fahrt gemessen, da war die Zelltemperatur dank der aktiven Batterieheizung sicher noch höher, aber nach 1,5 h Wartezeit entsprach sie halt auch noch nicht der Außentemperatur.
Und wie gesagt, die Höhe der Verluste die da noch einzukalkulieren sind kenne ich auch nicht.

Max/Min Status:
Maximum voltage Cell number: 25
Minimum voltage Cell number: 97
Max Cell Voltage: 3806 mV
Min Cell Voltage: 3795 mV
Maximum Temperature Sensor: 12
Minimum Temperature Sensor: 10
Max Cell Temperature: 5 Deg.C
Min Cell Temperature: 3 Deg.C

Letzten Eintrag hab ich Heute extra anlässlich dieses Threads erstellt und mir ein paar Gedanken dazu gemacht, nebst ein paar Kommentaren für die bessere Nachvollziehbarkeit, auf die bei den ersten beiden Snapshots noch nicht so geachtet hatte.

Was hier daher vermutlich helfen würde, wären Vergleichs-Messungen mit gut durch-gekühltem und relativ leeren Akku vor Fahrtantritt. Dann max Leistung laut EVIC auf Probefahrt ermitteln, Umgebungsbedingen festhalten und im Idealfall anschließend nochmal messen. Falls ihr also mal zu viel Zeit habt...

Ihr wisst ja, messen heißt vergleichen!

Gruß, Andy.

[xordinary]

Wieder mal für mich zum Verständnis: Bedeutet das, dass seine Batterie schon im Eimer ist, oder was ist die kurz gefasste Bottom Line für Laien?
(Denn 92 % SOC ist doch nicht der selbe Zustand wie Power Limit wegen fast leer!)

[FlorianL]

Vielen Dank für die ausführliche Antwort

Das wär doch auch wieder so nen Feature für die my500e-App, oder?

[Elektro-Bomber]

Wieder mal für mich zum Verständnis: Bedeutet das, dass seine Batterie schon im Eimer ist, oder was ist die kurz gefasste Bottom Line für Laien?
(Denn 92 % SOC ist doch nicht der selbe Zustand wie Power Limit wegen fast leer!)

xordinary,
einfach ausgedrückt soll das heißen:
Hier ist nichts defekt, verschlissen oder vorschnell gealtert, sondern es handelt sich um ein ganz normales physikalisch und elektrochemisch bedingtes Verhalten.

Oder anders ausgedrückt: „Frau Werwolf sagt des g’hört sooo, weil: Da sind ja schließlich Akkumulatoren drin!“


Hier musst Du nicht mehr zwingend weiterlesen denn es wird nun nicht mehr deutlicher, nur noch komplizierter (sorry, ich kann auch nicht raus aus meiner Haut).

Vergleichbares kann man u.a. sehr schön an z.B. ferngesteuerten Spielzeug-Elektroautos beobachten, wenn man deren Anfangsbeschleunigung/ Fahrgeschwindigkeit mit vollem Akku mit der des leerer werdenden vergleicht. Da hier keine begrenzende oder regelnde Software am Werk ist, schlägt die normale Akkucharakteristik voll durch. Typischer Weise kommt es so um 1T (1 Tau= 63,2%) der Akku-Ladung, zu einem deutlich schnelleren Leistungseinbruch des Akkus, was dann sehr schnell und deutlich im max. Beschleunigungsverhalten spürbar und messbar wird.


Diese Einbrechen triff im Grunde gleichermaßen auf jedes bisherige BEV-Fzg mehr oder minder stark zu, auch wenn es nicht von jedem Fahrer wahrgenommen wird.
Das muss nicht zwingend seiner mangelnden Sensibilität geschuldet sein.

Die reduzierte Spürbarkeit dieses Verhaltens liegt eventuell eher in der konstruktiven Auslegung des jeweiligen BEVs begründet, als in der Aufhebung dieser Gesetzmäßigkeit.

So kann man zum Beispiel durch folgende Maßnahmen das Problem gefühlt reduzieren oder nach hinten verschieben.

- Größere Akkukapazität

- Generelle Limitierung der Spitzenleistung per Software über das gesamte Leistungsspektrum

- Akkuheizung

- Automatischer Wechsel in einen stärker reduzierten Leitungs-, Komfort-Mode und in Kenntnis setzten des Fahrers (erhöht dessen Akzeptanz das als gewollt und nicht als Fehler anzusehen)

- Alle Punkte die ich vergaß zu erwähnen…


Obige Aussagen sollten solange Bestand haben, bis jemand einen Akku mit einer völlig neuartigen Lade-, Entlade- Charakteristik entwickelt (also gänzlich abweichend von der Zeitkonstanten (griech. τ (tau) oder T). Doch selbst wenn dann dessen Energiedichte deutlich steigt und dessen Temperaturempfindlichkeit sinkt, so zweifle ich stark daran, dass sich besagte Charakteristik ändern wird, scheint es sich doch um ein Naturgesetz zu handeln, das nach meinen bescheidenen Kenntnissen schlussfolgernd nicht so einfach aufgehoben werden kann.

Natürlich ausgenommen man heißt Dr. Emmett L. Brown.

Futuristische Grüße,
Andy.

[TomTomZoe]

Long story short:
Die maximale Entnahmestromstärke ist limitiert durch die Gegebenheiten des Fahrzeugs. Anhand Deiner Zahlen schließe ich im Umkehrschluß daß sie beim Fiat 500e auf etwa 210A begrenzt ist.
- Akku voll: ~400V * 210A = 84kW Motorleistung
- Akku leer: ~320V * 210A = 67kW Motorleistung
Desweiteren wird bei leergehendem Akku zur Schonung dessen die maximale Stromstärke reduziert, dadurch sinkt die maximale Motorleistung dann zusätzlich.

[1hundred8]

Long story short:
Die maximale Entnahmestromstärke ist limitiert durch die Gegebenheiten des Fahrzeugs. Anhand Deiner Zahlen schließe ich im Umkehrschluß daß sie beim Fiat 500e auf etwa 210A begrenzt ist.
- Akku voll: ~400V * 210A = 84kW Motorleistung
- Akku leer: ~320V * 210A = 67kW Motorleistung
Desweiteren wird bei leergehendem Akku zur Schonung dessen die maximale Stromstärke reduziert, dadurch sinkt die maximale Motorleistung dann zusätzlich.

genauso ist es.
Dazu kommt dann noch, dass die Akkus bei unter 10 Grad Zelltemperatur deutlich weniger Amp abgeben können. Der Zustand <10 Grad wird zwar durch das aktive Thermomanagement weitgehend vermieden, aber wenn man (ohne geladen zu haben) mit einem Auto das nicht am Strom hing morgens bei -2 Grad Aussentemperatur losfährt dauert es etwas bis die Batterien Betriebstemperatur haben.