Nichtlinearität der SOC-Anzeige

[jörg-michael]

Deine Schlussfolgerung macht mich stutzig. Ich habe nun bei weitem nicht das Wissen von den Dinge über die du schreibst. Mir hat ein für VW tätiger Ingenieure, für das BMS verantwortlich, erklärt, das der UP sehr konservativ in der Auslegung des BMS ist. Vollladungen sind überhaupt kein Problem, oder führen dazu. Beim UP soll das BMS den nutzbaren Bereich des Akku selbstständig in Abhängigkeit des Fahrverhaltens steuern.
Stimmt das denn nun doch nicht?
Ich mache mir seid Februar/März (da war das Gespräch) keine Gedanken mehr über die Ladung bei meinem UP. Meistens hänge ich ihn bei 90 bis 95% ab, muss dann los. Aber wenn Zeit vorhanden lädt er halt voll. Was ich recht nachdrücklich gemerkt habe das sich die Spannungslage gebessert hat. Die Leistungsanzeige bleibt bis fast 3/4Voll bei 5 Balken. Das hatte ich davor nie.
Jetzt frage ich mich, was ist denn nun richtig?

[dexter]

Solange dieser Ingenieur das nicht durch Fakten (hier: Datenblatt der verwendeten Zellen sowie Auslegung des SOC-Spannungsfensters) belegt, würde ich die Aussage nicht als belastbar einstufen.

Selbstverständlich könnte bspw. der verwendete Zelltyp nicht der bislang angenommene LG E63 o.ä. sein, sondern einer, der für höhere Spannungen ausgelegt ist. Oder die Spannungsdaten auf dem Diagnosebus könnten fehlerhaft sein oder falsch interpretiert. Aber es spricht doch bislang eher alles dafür, dass diese Annahmen alle stimmen.

Ich würde hier eher annehmen, dass der Ingenieur meinte Du musst Dir wegen der Akkudegradation eigentlich keinen Kopf machen… weil der Akku in der Regel eh länger hält als das Auto. Du kannst auch bei schlechter Pflege bei diesem Zelltyp von einer Lebensdauer von mindestens 800 Vollzylken ausgehen, d.h. einer Laufleistung von mindestens 200.000 km beim 36 kWh-UpMiiGo, und dann hat der Akku immer noch 80% Kapazität = mehr als 200 km Reichweite.

Ich mache mir dagegen halt gern einen Kopf, auch wenn's eigentlich nicht nötig ist

Bei guter Pflege, das siehst Du bspw. am Twizy, kann so ein LG-NMC-Akku durchaus 1500 Vollzyklen und länger halten. Das ist beim UpMiiGo eher irrelevant, vorher rostet der Kleine mir unter dem Hintern weg, aber es gibt ja auch noch Second-Life-Anwendungen.

[jörg-michael]

Wir haben telefoniert, ich habe keine exakten Daten erhalten. Ich fand es schon als sehr hilfreich das sich überhaupt jemand die Zeit nahm und mich informierte. Und ja es stimmt, der Konsens aus der Unterhaltung war das ich mir wirklich keinerlei Gedanken um das Ladeverhalten des Up machen soll, das BMS kann es eh besser als ich es mir denke.
Vielen Dank für deine Erklärung!

[ar12]

zusammengefasst, welchen ladehub sollte man nun wählen? 20-80% 40-65%?

[dexter]

20-80 ist völlig OK. Nun bitte zurück zum Thema, macht bitte einen neuen Thread auf wenn ihr Anschlussfragen habt.

Ein sehr interessantes Thema wie ich finde. Und nicht nur relevant für Theoretiker, sondern auch für das tägliche Fahren.

Was ich überhaupt nicht nachvollziehen kann, ist die offensichtliche Strategie von Volkswagen, im unteren SOC-Bereich eine zu optimistische Anzeige zu machen.

Wenn ich dexters Beitrag richtig verstanden habe dann hat er die Spannung und den SOC beim Ladevorgang verglichen. Beim Ladevorgang mißt man aber die Ladespannung, nicht die Zellspannung, insofern kann man von den Beobachtungen zur nicht-Linearität des SoCs während des Ladevorgangs nicht auf eine nicht-Linearität während der Fahrt schließen.
Das sind zwei paar Schuhe.

Was aber auf jeden Fall richtig ist ist das es zwei netto SoC PIDs gibt die nach unten hin voneinander abweichen (genauer gesagt: auseinanderdriften). Das hatte ich schon im Thread "obd auslesen ohne obdeleven" vor Monaten dokumentiert, auch mit einer Grafik.

@dexter: zur besseren Nachvollziehbarkeit wäre es schön gewesen wenn du jeweils angegeben hättest welche Werte du aus welchen PIDs beziehst.

[dexter]

Den Entladevorgang findest Du im 1. Post unter "FAHREN" und im Tabellenblatt "fahren-0804". Auch dort habe ich eine Spannungskurve gebildet, die auch im Tabellenblatt enthalten ist und ebenso die fehlende Kompensation zeigt. Der wesentliche Vergleich war allerdings der folgende zwischen den SOC-Werten des Fahrzeugs und dem real genutzten/verfügbaren Energieinhalt.

Die SOC-Datenquellen gehen aus den Spaltenbezeichnungen hervor:
- soc_abs_bms = absoluter SOC aus dem BMS (SG 8C PID 028C)
- soc_abs_eng = absoluter SOC aus der Motorelektronik (SG 01 PID F45B)
- soc_norm_cmg = Nutzer-SOC aus dem Lademanager (SG BD PID 1DD0)
- soc_norm_eng = Nutzer-SOC aus der Motorelektronik (SG 01 PID 1164)

Das sind noch die SOC-Quellen, die Soko bereits letztes Jahr im OVMS implementiert hat.

"soc_norm" war bei der Aufzeichnung noch soc_norm_eng während der Fahrt, in der aktuellen Release verwende ich nur noch soc_norm_cmg, wegen des beschriebenen Fehlers. Während der Ladung war es immer soc_norm_cmg.

Den PID 22 22 E4 (SG: 17) der die noch im Akku gespeicherten kWh enthält hast du nicht verwendet, oder doch?

Welche PIDs hast du für die Zellspannung verwendet?
DIe min/max Zellspannungs PIDs (22 1E 33 / 22 1E 34 - SG 8C) sind mMn. nicht ideal weil die nicht in Echtzeit vom Steuergerät updatet werden, die hinken zeitweise erheblich hinter den realen Werten hinterher.

[dexter]

Ich habe jetzt erst gesehen, dass das E63-Specsheet auch eine nominale Ruhespannungskurve enthält. Hier also noch die Zellspannungskurven für Laden und Entladen, auf Basis des absoluten SOCs aus dem BMS und mit Vergleich der Spannungskurve aus dem Specsheet:

Hier habe ich als Ladehub pro Zelle versuchsweise 27 mV auf die OCV aufgeschlagen.

Im Bereich 30-70% passen die Kurven fast perfekt übereinander, unter 30% und über 70% ist der UpMiiGo-SOC zu niedrig für die Spannung. Hier wäre noch denkbar, dass der absolute SOC aus dem BMS anders skaliert werden muss, aber das ist doch eher unwahrscheinlich. In jedem Fall fehlt die Energie-Kompensation, denn die Kurve aus dem Datenblatt basiert auf einem Coulomb-SOC -- mit Kompensation müsste der Verlauf quasi invertiert sein.

Hier sind die orangenen Punkte die Spannungen bei einer Pack-Last/-Speisung von unter 6 A, also relativ nah an der Ruhespannung.

Auch hier ist m.E. die gleiche Abweichungstendenz unter 30 und über 70% erkennbar.

[dexter]

SG 17 PID 22E4 habe ich nicht in der Tabelle mit aufgezeichnet, da der Wert nach meinen Untersuchungen nur oberhalb von 70% SOC realistisch ist, und nur beim Fahren verfügbar ist. Wäre aber noch eine Option als Ergänzung, auch um da mal den Verlauf genauer zu haben.

Zellspannungsmininum, -maximum und -durchschnitt berechnet das OVMS selbst aus den (hier 84) Einzelzellspannungen. Die Qualität der jeweiligen Datenreihe ist an der Spalte "pack_vgrad" ablesbar (Gradient), je näher an 0 desto besser.

Die Gesamtspannung des Packs ("voltage") ist nicht die Summe der Einzelspannungen sondern der Messwert aus PID 1E3B (BMS).