"Batt.Kapa.max" beim i3s(120Ah) lässt nach

[MartinG]

Das sollte auch nicht als Kritik rüberkommen! Sorry, wenn es so angekommen ist.

Bei reiner Serienschaltung schlägt die Alterung jeder einzelnen Zelle direkt auf die Gesamtkapazität durch, das ist dann schon klar.

Vielleicht ist das die Lösung? (Leider gibt es auf der Website dieses Unternehmens nichts mehr davon zu finden, also bitte nicht allzu ernst nehmen...)

Persönlich lade ich nur sehr selten bis 100 Prozent, das ist bei 100.000 km bisher vielleicht zwei Dutzend Mal vorgekommen...

[Hacky]

Mir sind zwei Arten von BMS bekannt. Aktive und passive Versionen. Aktive transportieren Ladungsmengen von höher geladenen Zellen in niedriger geladene Zellen und das kann theoretisch in jedem SOC Füllstandsbereich erfolgen. Passive entladen die schon vollen Zellen, sobald sie ein eingestelltes hohes Spannungsniveau erreicht haben.

Die Unterscheidung "aktives" und "passives" BMS ist aus meiner Sicht etwas irreführend. Gemeint dürfte von Dir konkret das Balancing-Verfahren sein, bei dem man aktive und passive Verfahren unterschiedet. Diesbezüglich ist Deine Beschreibung schon in etwa richtig.
Das BMS macht insgesamt einiges mehr, als nur das Balancing, deswegen ergibt die Bezeichnung aktiv oder passiv hierfür wenig Sinn.

Nicht richtig ist allerdings in Deiner Beschreibung, dass das Entladen zum Balancieren erst bei Zellen erfolgt, die schon "voll" sind, also die Ladeschlussspannung erreicht haben. So arbeiten i.d.R. nur Ladegeräte für sehr simple Akkupacks, die keine eigene Balancing-Elektronik enthalten - also wo das Ladegerät selbst das Balancing mit erledigen muss und dies eben nur beim Ladevorgang erfolgen kann (z.B. im DIY-Modellbaubereich oder bei simplen Werkzeug-Akkus). Diese Ladegeräte verweigern dann tatsächlich z.T. den Dienst, wenn die Zellspannungen zu weit auseinander liegen.

Bei Automobil-Batterien erfolgt das Balancieren häufig mit Chipsätzen wie z.B. dem LTC6813-1 (Datenblatt: https://www.analog.com/media/en/technic ... 6813-1.pdf, siehe z.B. Seite 74). Wenn das Balancing aktiviert ist, werden Zellen mit einem höheren Spannungsniveau über einen Widerstand entladen. Geschaltet wird das über einen MosFET je Zelle und ggf. noch einen externen Widerstand. Die Chips schaffen i.d.R. Entladeströme von 200 - 300 mA, was meistens vollkommen ausreicht, wenn diese Form von Balancing permanent erfolgt. Ab welcher Mindestspannung das Balancing aktiviert wird, ist i.d.R. ebenfalls konfigurierbar. Das kann durchaus z.B. schon ab 3V erfolgen, also keineswegs nur bei "vollen" Zellen. Worum es also in dieser Diskussion vor allem geht, ist die Frage, ob permanent balanciert wird, oder nur dann, wenn wirklich bis "100%" geladen wird - das ist nicht gleichzusetzen mit "aktiv" oder "passiv".

Was nun beim i3 konkret verbaut ist und ab welcher Spannung ein Balancing aktiv ist, weiß ich auch nicht. Ich erinnere aber Beiträge, die wohl aus NEWTIS zitierten, dass es sich um ein permanentes Balancing handelt. Das widerlegt zumindest die Behauptung einiger Forenten ("Foren-Legende"), dass dies nur dann erfolgen würde, wenn die Batterie "voll" geladen ist und man deswegen regelmäßig bis 100% laden solle, um das Balancieren der Zellen sicherzustellen.

Es kann "nur" die zugeführten und entnommenen Ah mitzählen sowie die Zellspannungen messen und dabei treten genügend Messfehler auf, die in Summe zu großen Abweichungen führen.

Deine These, dass der SoC nur über "Current Counting" ermittelt werden kann (so bezeichnet man i.d.R. das von Dir beschriebene Verfahren), ist auch nicht ganz richtig.

Im "open circuit" Zustand (also Batterien im "Leerlauf" ohne nennenswerte Last) kann man zumindest bei LiIon Zellen den SoC (State of Charge) auch schon recht genau an der dann gemessenen Zellspannung ablesen. Die haben zwischen "voll" und "leer" ja im Gegensatz zu LFP Zellen einen recht großen Spannungsbereich. Dafür ist es dann auch relativ egal, ob man stets bis 100% lädt und wieweit man entlädt.

Schwieriger wird es mit dem SoH (State of Health). Der sagt ja, wieviele Kilowattstunden man zwischen "voll" und "leer" alterungs-/abnutzungsbedingt tatsächlich noch entnehmen kann - also letztlich, welche Reichweite man noch hat. Um das zu tracken, muss parallel zur Spannungsmessung ein "Current Counting" erfolgen. Dafür hilft es der Logik entsprechend, wenn die Batterie zumindest sporadisch vollgeladen wird, weil die Logik dann zumindest mal wieder einen klar definierten Ausgangspunkt hat - das Zählen also wieder mal bei "0" anfangen kann. In die Reichweitenberechnung spielen dann auch noch weitere Faktoren rein - z.B. die Batterie-Temperatur.

[Dr.Zoidberg]

https://www.elektroautomobil.com/newsbe ... e-balance/

Hier wird behauptet, dass BMW passives Balancing macht.

[Hacky]

Danke für den Link. Der Artikel erklärt den Unterschied zwischen aktivem und passivem Balancing recht anschaulich. Allerdings erweckt auch der Artikel den Eindruck, dass das Balancing erst am Ende des Ladevorgangs stattfinden würde. Die Statements im Abschnitt "Ihr Automobilhersteller rät:" stellen für den i3 jedoch klar, dass bei ihm das Balancing kontinuierlich erfolgt.

Was die Strategie "Vollladen vs. Laden bis 80%" angeht, redet sich BMW zu dem Zeitpunkt (2017) noch damit heraus, dass sie keinerlei Empfehlungen geben wollen, denn diese wären "weder dem Premiumanspruch der Marke noch der generellen Vertrauensbildung in die Elektromobilität dienlich". Mittlerweile hat es diesbezüglich offenbar auch bei BMW einen Sinneswandel gegeben.

[DaKienes]

Ich habe ein bisschen recherchiert und folgendes gefunden:

The SME regularly wakes up from its rest phases and compares all the cell voltages to one another. Since the adjustment of the cell voltages can only take place via a targeted discharge of the individual battery cells, those with a clearly higher cell voltage, compared to the weakest battery cells, are the ones which are selected. By a request via the Local-CAN to the cell supervision circuits belonging to these battery cells, the discharge is started and performed, until the voltage level has been adjusted. The discharge current flows via an ohmic resistance, which is integrated in the respective cell supervision circuit.
The adjustment of the cell voltages is thus a lossy process, but still useful and necessary for maximising the range and service life. The adjustment of the cell voltages takes place completely automatically during the vehicle standstill.

So when you are not driving or charging, the cell balancing will always happen.... As you've observed!

Quelle: https://www.mybmwi3.com/forum/viewtopic ... 649#p56489

Das dürfte in der BMW Reparaturdoku so geschrieben sein.

Das Balancing findet laut dieser Beschreibung im Stillstand statt, wenn weder geladen noch gefahren wird. Und es dürfte durch Entladen über einen Widerstand erfolgen.

[Singing-Bard]

Das halte ich für ein Gerücht. Alle Akkuzellen aktiv auf den Stand der niedrigsten Zelle zu entladen würde ja die Energie des Akkus aktiv vernichten. Das ist aber nicht sinnvoll, das geschieht beim nächsten Einsatz des Autos nämlich ganz automatisch.

Für den Fahrzeugbesitzer würde das ja auch wie ein Vampire Drain aussehen. Bis auf 100% aufladen, abstecken und am nächsten morgen vor einem Auto stehen das z.b. nur noch 95% Ladung hat? Unwahrscheinlich und nicht sinnvoll.

@Havrla : Do you know if BMW activly brings down voltage to match the lowest cell during normal standby?

[Hacky]

Das halte ich für ein Gerücht. Alle Akkuzellen aktiv auf den Stand der niedrigsten Zelle zu entladen würde ja die Energie des Akkus aktiv vernichten. Das ist aber nicht sinnvoll, das geschieht beim nächsten Einsatz des Autos nämlich ganz automatisch.

Für den Fahrzeugbesitzer würde das ja auch wie ein Vampire Drain aussehen. Bis auf 100% aufladen, abstecken und am nächsten morgen vor einem Auto stehen das z.b. nur noch 95% Ladung hat? Unwahrscheinlich und nicht sinnvoll.

Das ist kein Gerücht, sondern die gemeinhin praktizierte Methode des passiven Balancings.

Das, was darüber an Energie "verheizt" wird, ist jedoch normalerweise vernachlässigbar. Fahren kannst Du sowieso nur solange, bis die schwächste Zelle die untere Entladegrenze erreicht hat. Du verlierst also keine Reichweite. Wichtiger ist es, dass beim Wiederaufladen eine möglichst geringe Differenz erreicht wird. Das hat der von @Dr.Zoidberg verlinkte Artikel schon gut erklärt, weshalb ich mir hier eine Wiederholung spare.

[maggie10]

@die, die auch öfter nicht bis 100% laden. Wie regelmäßig macht ihr den Akku voll? Gibt es jemanden, der längerfristig unter 100% geblieben ist?

Der Andrang ist ja nicht so groß, da melde ich mich mal.

Die ersten beiden Jahre hatte ich den i3 überwiegend mit 11 kW an meiner Wallbox oder an öffentlichen Ladestationen geladen. Zu der Zeit gab es noch einige kostenlose Lademöglichkeiten in Parkhäusern, da habe ich dann öfters auch mal bis 100% geladen. Seit Jan. 2022 habe ich eine PV und lade nun komplett anders, sehr viele kleine Ladevorgänge, einphasig mit 6, 9 und 12 A. Die beiliegende Graphik zeigt alle Ladevorgänge und Fahrten und ist wie folgt zu lesen: Der x-Wert gibt den SoC bei Lade- bzw. Fahrtbeginn an, der y-Wert den SoC bei Lade- bzw. Fahrtende. Im letzten Jahr wurde also nur 6x voll geladen.

Mir ist nun aufgefallen, dass der SoH letztes Jahr im Januar bei 94% lag, jetzt wird er mit 95% angegeben. Den SoCmax hatte ich bis Februar 2022 automatisiert über das Web Interface ausgelesen, er lag Ende Januar bei 37.46 kWh. Heute habe ich aus Neugierde das erste mal diesen Wert über das Geheimmenu ausgelesen, er wird mit 37.8 kWh angegeben.

Die vielen kleinen Ladehübe scheinen das BMS also offensichtlich nicht zu verwirren.

[i3bestesauto]

Ich hab gestern aus Interesse auch mal wieder über das "Geheimmenü" ausgelesen und war dann doch etwas überrascht: Batt. Kapa. max 38.7 kWh.

Hätte bei einen 3,5 Jahre alten Auto und bei Temperaturen um die 2°C mit weniger gerechnet. Bei meinem alten 60er REX war über die Jahre eine stetige Abnahme und jahreszeitlich eine deutliche Schwankung zu erkennen.

PS: Ich lade an AC quasi immer bis 100 % voll, weil ich häufig die volle Reichweite benötige. Ich achte aber darauf, das Auto weder leer noch komplett vollgeladen länger stehen zu lassen.

[Hacky]

Im letzten Jahr wurde also nur 6x voll geladen.
[...]
Die vielen kleinen Ladehübe scheinen das BMS also offensichtlich nicht zu verwirren.

Man muss das schon zusammen betrachten. Die vielen kleinen Ladehübe hätten die BMS Logik sicherlich mehr von der Realität wegdriften lassen, wenn es nicht die 6x "Vollladen" Vorgänge gegeben hätte. Die haben sicherlich gereicht, um das BMS immer mal wieder auf den rechten Pfad zu setzen.