SOC Schwund nach Abstellen des Autos

Zusammenfassung

Ich beobachte seit einigen Tagen folgendes Phänomen:

Das Auto wird mit SOC X (z.B. 40%) abgestellt. Nach wenigen Stunden (1-2) verringert sich dieser SOC um 3% (also dann 37%), obwohl das Auto in dieser Zeit nicht bewegt wird. Der Wert wird in App und Auto identisch angezeigt. Dieser Wert bleibt dann über mindestens 7 Stunden stabil (Auto wird danach wieder bewegt).

  • Wie kann der Fehler reproduziert werden?
  1. Auto abstellen, SOC notieren (Auto und App), abschließen
  2. Nach 1-2 Stunden SOC kontrollieren (Auto und App)…
  • Was passiert, was hätte passieren sollen?
    SOC bleibt unverändert.

Technische Details

P2126


Chronologie:

30:08.2021
08:10 Uhr: 42% ca. 15 Grad?
07:30 Uhr: 39%

31.08.2021
07:50 Uhr: 40% ca. 15 Grad?
08:30 Uhr: 39%

01.09.2021
08:00 Uhr: 40% ca. 15 Grad?
09:00 Uhr: 37%
16:00 Uhr: 38% es wird tagsüber wärmer!
17:45 Uhr: 37% !

Ich habe in den letzten 3 Monaten 2x das Auto für längere Zeit (10 bis 14 Tage) abgestellt, da ich einem Wohnmobil unterwegs war. Die Ladung vor und nach dem Abstellen waren identisch. Kein Verlust

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Ich habe so etwas ähnliches in den letzten Wochen auch 3 oder 4 mal gesehen.
Anders war aber, nachdem ich wieder einsteige sprang der Wert wieder auf den ursprünglichen, mit dem ich den PS zuvor abstellte.

kurzfristig abstellen ist gemeint, also nicht über Tage oder Wochen

@KAHY Wenn das Auto (der Akku) warm gefahren war und du dann Außentemperaturen von 15°C und weniger hast ist das ein reiner Temperatureffekt.
Könnte das zutreffen?

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Genau so ist es mir auch aufgefallen. Ich habe Schwankungen von etwa 3%. Führe sie auch auf den Temperatureffekt zurück.

Das Auto hat dann 45km Autobahn mit durchschnittlich 130km/h hinter sich. Keine Ahnung, ob der Akku dann schon „Betriebstemperatur“ hat.
Das ist mir zum ersten Mal am vergangenen Montag aufgefallen. Ob es vorher schon war, kann ich nicht sagen. Die Frühtemperatur bei uns ist in den letzten Tage tatsächlich so um 15 Grad, Das könnte also die Ursache sein.

Meinst Du, dass der nach 1-2 Stunden schon so heftig kühler ist!?
Die Masse kühlt doch in der Zeit nicht komplett ab, noch dazu bei der aktuell eher noch geringen Temperaturdifferenz.

@KAHY kannst Du den Hinweis von @Nitrox ausschließen?
Hörst Du, ob am Wagen noch irgendetwas aktiv ist?

Edit : ich hab das noch nie wahrgenommen.

Genau so ist es: Temperaturabhängig. Habe ich mehrfach festgestellt.

LEIDER fahre ich das Auto unter der Woche nicht, sondern meine Frau zur Arbeit. Also kann ich jetzt nicht sagen, ob noch etwas zu hören ist.
Ich funke sie aber mal an, dass sie heute Abend gleich nach dem Einsteigen auf den SOC schaut :wink: .

Jetzt fällt mir etwas Ähnliches ein:

Ich bin neulich kurzfristig ins Geschäft gefahren. Der SoC beim Start war 80% und die Strecke beträgt 8km.
Als ich ankam, standen 79% in der Anzeige. Fand ich irgendwie komisch. Nachdem ich 30 Minuten später wieder losfuhr waren es 77% in der Anzeige, was ich als korrekten Wert für die Kurzstrecke bei 17/18° empfand.

Ich hab‘ das für mich erstmal unter „komischer Algorithmus“ der SoC Anzeige verbucht.

Ich sehe so etwas auch, insbesondere wenn ich mit DC auf 85% oder 90% SoC lade. Ich hatte da schon den Effekt, dass der SoC direkt danach viel zu wenig gesunken ist, dass er am Ende (nach der Fahrt, am Ziel nach einer Standzeit) doch gepasst hatte.

Bislang war ich davon ausgegangen, dass es ein Effekt des Balancing ist? Die Ladung wird beendet wenn das Maximum einer Linie erreicht wird. Erst später laden die Zellen so um, das alle drei Linien der Akkus die selbe Spannung haben? Dann muss es weniger sein als zuvor.
Aber ja, es könnte natürlich auch nur ein Fehler in der Berechnung des SoC nach dem DC Laden sein…

Das könnte zumindest auch eine Option sein.
Aber wir kennen ja auch den ganzen Algorithmus nicht, wie die Anzeige gebildet wird. Wie oft passiert das? In regelmäßigen Zeitabständen, dynamisch in Abhängigkeit von Geschwindigkeit/Strecke? So etwas kann m.E. dazu führen, dass es zu temporären Ungenauigkeiten kommt.

Wenn ich mir die Kapazität von Li-Ion akkus über dem möglichen Temperaturbereich (15° Außentemperatur und angenommene 40° Betriebstemperatur) von @KAHY anschaue, dann ist die Kurve in dem Bereich noch ziemlich waagerecht.

Bild

Klar fällt sie Richtung 15°C schon ein wenig ab, aber es fällt mir schwer anzunehmen, dass sich die Batterie mit ihrer hohen Masse (Sind es nicht 800kg?) in einer Stunde durchgängig auf Umgebungstemperatur abkühlen wird.

Edit: zudem frage ich mich gerade, ob der SoC nicht bilanziert wird. richtiggehend messen kann man ihn ja m.W. nicht.
Dann könnte es höchstens sein, dass sie den Wert im Stand auf „Außentemperatur“ herunter rechnen. Was wiederum bedeuten würde, dass er im nächsten Fahrbetrieb durch Erwärmung wieder rechnerisch ansteigen müsste (abzüglich Entnahme durch die Fahrt).

Quelle: https://de.electricunicycles.eu/alles_was_sie_uber_wiederaufladbare_batterien_wissen_mussen-c__224

@kahy @anon84607803 @ROB-XK500E

Also, wo fange ich an?
Die Akku-Temperatur können wir nur raten - Polestar liefert uns leider weder diesen Wert, noch den Wert der Kühlmitteltemperatur. Das erinnert mich daran das auf der Wunschliste zu ergänzen.

Aber 45km mit Schnitt 130 km/h machen den Akku ganz sicher ordentlich warm. Ich tippe da auf eine Zellentemperatur von ~50°C. Das ist sicherlich auch ein Bereich in dem Ladeleistungen von 150kW ++ darstellbar sind. Ich denke wir haben hier Konsens, dass der Akku selbst ordentlich warm ist.

Nun zweifelt Reiner daran, dass das Akku-Paket so schnell abkühlt. Das ist sicher richtig soweit es die Kerntemperatur oder auch eine mittlere Temperatur des gesamten Akkupacks betrifft.
Wir dürfen aber hier den grundsätzlichen Aufbau, die Lage der Kühlung und der Sensoren nicht außer acht lassen. Übrigens: deren Masse gehört auch zu den 499kg des Akkupacks.
Die Kühlelemente sitzen unterhalb der 27 Akku-Modulen, jedes Modul verfügt über mindestens einen Temperaturfühler. Beim Abstellen des Auto ist die Temperatur der Kühlmodule deutlich unterhalb der Zelltemperatur. Sie ist irgendwo in der Nähe der Außentemperatur. Zusätzlich liegt unterhalb des Akkupacks die große, dicke (=schwere) Alu-Auffahrschutzplatte. Die ist ganz sicher auf Umgebungstemperatur. Es befinden sich sich also erhebliche Wärmekapazitäten in Nähe der warmen Zellen. Es ist offensichtlich, das der Temperaturfühler nicht „in der Zelle“ misst sondern primär Oberfläche bzw. Umgebung sieht. Es ist also überhaupt nicht notwendig das gesamte Akku-Pack auf eine niedrige Temperatur zu bringen, es genügt das bestehende Temperaturgefälle um die Sensoren abzukühlen - und dafür ist halt genügend „kühle“ Masse vorhanden.

Thema Zellbalancing: Zellbalancing läuft nur dann, wenn dem Akku keine Energie zugeführt oder entnommen wird - also nur wenn das Auto steht! Auch hier wird Ladung, im wahrsten Sinne des Wortes verbraten. Es werden die Zellen mit höherer Spannung auf das Niveau der kleinsten Spannung gezogen indem deren Ladung über Widerstände zur Masse abgebaut wird. Das reduziert natürlich auf die Summenladung.
Es werden keine „schwachen“ Zellen durch „starke“ Zellen geladen. Das ist (leider) zu kostspielig (zur Zeit).

Nun kommt die nächste Unschärfe. Die Akkuladung ist nicht einfach messbar wie ein Tankinhalt mit einem Poti und Schwimmer.
Die vermeintliche Ladung wird über ein mathematisches Modell gebildet. Hier fließen Parameter wie aufgenommener/abgegebener Strom über Zeit, Modul-/Zelltemperatur, Alterung, Außentemp. etc. ein. Jede verwendete Größe hat eine begrenzte Genauigkeit und auch die physikalischer Rechnung ist nur begrenzt korrekt - Taylorreihen werden komplett durchgerechnet sondern nach dem 2 oder 3 Glied abgebrochen.
Damit nun niemand von uns mit einem angezeigtem SoC von 5% liegen bleiben möchte, rechnet das Model grundsätzlich pessimistisch. D.h. insbesondere die beiden Punkte oben, Temperaturabnahme und Balancing, werden „überbewertet“ was dann in einer starken Abnahme des angezeigten SoC endet.

Und Reiner hat schön die Kurven gesucht. Irgendwo zwischen 10-15°C wird der Gradient schon ein ein wenig steiler - wer weiß was da genau im Modell hinterlegt ist.

Und dann als letzte Punkt noch die Anzeige selbst. Andreas hat eine Abnahme von 40 auf 37% gesehen -also 3% in einer Auflösung ohne Nachkommastelle. Es könnten genauso gut 39,50% auf 36,99%, also nur 2,51% gewesen sein.

Alle diese Punkte und die Tatsache das nach der ersten Abnahme keine weitere Reduzierung des SoC eintritt machen das Verhalten für mich plausibel. Beweisen kann ich es natürlich nicht, bei meinen eigenem Auto wäre ich jedenfalls nicht beunruhigt.

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Nein, beunruhigt wäre ich auch nicht, zumindest nicht, solange es keine weiteren Auffälligkeiten am Fahrzeug gibt.

Dann wäre das aber eine mehr oder weniger grobe Falschmeldung.

Ja, das hatte ich vorhin noch ergänzt, während Du schon getippselt hast.

Deine Vermutung mit der „pessimistischen Prognose“ könnte das Ganze schon erklären.

Ist das wirklich so? :astonished:
Ich habe ja noch nie gehört, dass beim balancing ohmsche Lasten eingesetzt werden.

Bislang war ich tatsächlich davon ausgegangen, dass zu niedrige Zellen nach oben gezogen werden - von den besserem Zellen.

Vielleicht ist auch das ein Thema für technischen Kontaktmann zu Polestar?
Einfach ein Bericht: Was wird heute gemacht, was kann man zukünftig beim PS2 und auch beim PS3 erwarten?

„Falschmeldung“ ist mir jetzt zu krass. Die meisten Modelle arbeiten nur im „eingeschwungenem“ Zustand einigermaßen präzise, Übergänge sind eben schwerer (aufwändiger) zu erfassen und haben halt einen entsprechend höheren Fehler.

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Ja, leider ist das so.
Einen guten Überblick zum Thema Balancing bekommst du im Allgemeinen hier und was im Auto drin steckt steht hier. Da wird BMW zitiert, dass die Zellen fast keinen Balancing-Bedarf haben und damit die billige, passive Lösung ausreicht - so argumentieren aber eigentlich alle OEMs

Ok, nennen wir es eine gut gemeinte „worst-case-Prognose“ :nerd_face:

Allerdings grüble ich gerade, wie sich dann mein geschildertes Verhalten erklären lässt?
Ich verliere auf 8km Kurzstrecke ca. 3 Prozentpunkte, das würde passen. Mir wird aber beim abstellen nach der Hinfahrt nur 1 Punkt abgezogen. Erst beim Neustart, sind es 3.
Rechnet der womöglich während der Fahrt die Kapazität hoch, weil der Akku sich auf den ersten Kilometern erwärmt? Und nach 30 Minuten Standzeit rechnet er dann wieder auf Aussentemperatur runter?

Im Grundsatz wird es so sein. Bei der Hinfahrt sieht das Modell einen positiven T-Gradient der den SoC-Abfall ausbremst.
Das Modell wird erstmal davon ausgehen, dass du länger fährst und wird dich nicht durch einen fallenden SoC beunruhigen wollen. Denn es ist klar, die starken anfänglichen Verluste werden teilweise durch die Erwärmung wieder kompensiert. Also ohne eine solche Prädiktion würde nach den Losfahren der SoC erstmal fallen um dann, ein paar 10-Kilometer weiter, zu steigen. Das will keiner sehen, darum wird die Physik verbogen (du willst nicht wissen wo überall der Mensch hinter dem Lenkrad besch… wird)
Wenn das Auto dann steht ist es egal - da guckt ja keiner.

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