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Wo sind die verlorenen kWh hin?

Tesla Model 3, Tesla Model S, Tesla Model X
Themenstarteram 8. Juni 2018 um 16:52

Etwas was ich mich als neuer und unerfahrener Elektrofahrzeugfahrer gefragt habe, ist: Wieso steht mir nicht die gesamte Batteriekapazität zur Verfügung? Bei einem Verbrennerfahrzeug kann man sofort anhand des Tankinhalts und des Verbrauchs die Reichweite berechnen. Dies geht mMn bei Elektrofahrzeugen aus mehreren Gründen nicht so einfach. Hier meine (nicht vollständige) Liste der Ursachen, die zu einer "versteckten" Reduzierung der verfügbaren Kapazität führen können.

1) Die Batterieangaben (zumindest bei Tesla) entsprechen nicht den tatsächlich vorhandenen Batteriekapazitäten.

Hier stehen einige tatsächlich vorhandenen Kapazitäten von Batterien im Neuzustand:

https://electrek.co/2016/12/14/tesla-battery-capacity/

Dabei ist zu unterscheiden zwischen den "total full pack" Werten und den "usable full pack" Werten. Tatsächlich stehen nur die "usable full pack" Kapazitäten zur Verfügung.

2) Natürliche Degradation der Batterie. Darüber wurde hier schon viel geschrieben. Die meisten wissen darüber Bescheid, wenn sie sich eine Elektrofahrzeug zulegen, dass mit der Zeit und der Laufleistung die Batteriekapazität abnehmen wird. Der genaue Verlauf der Degradation last sich jedoch nicht einfach beschreiben, hängt von vielen bereits diskutierten Faktoren ab und ist nicht einmal für das eigene Fahrzeug eindeutig zu bestimmen.

3) Die Vampire-Verluste.

https://electrek.co/.../

Wenn der Wagen in P steht, dann wird die verbrauchte Kapazität nirgendwo angezeigt, obwohl mehrere Verbraucher (Heizung, Radio, Licht, GSM...) die Kapazität verringern können. Vor allem über nach ist dieser Effekt am besten zu beobachten. Die vorhandene Reichweite sinkt, obwohl die verbrauchte Energie seit dem letzten Laden sich in der Anzeige nicht verändert.

4) Wärmeverlust in der Batterie. Im Gegensatz zu einem Verbrennerfahrzeug, ist die Reichweite eines Elektrofahrzeugs (auch unabhängig von den vorher genannten Punkten) nicht nur vom Verbrauch und der Anfangskapazität abhängig, sondern auch vom Wärmeverlust in der Batterie während der Fahrt. Im Vergleich zum Verbrenner, kann man sich das so vorstellen, als würde der Benzintank schrumpfen, wenn man dem Motor mehr Leistung abverlangt. Tatsächlich wärmt sich die Batterie bei jeder Energieentnahme auf, und zwar in Abhängigkeit davon wieviel Energie man pro Zeiteinheit aus der Batterie rausholt oder rein gibt (also rekuperiert). Um eine maximale Kapazitätsentnahme zu erreichen muss man möglich lastfrei fahren, d.h. weder stark beschleunigen, noch Berge hochfahren, noch stark rekuperieren. Ich stelle mir das so vor, dass die Elektronen sich möglichst langsam und gleichmässig bewegen sollten.

Dieser Thread soll dazu führen, das Verständnis der vorhandenen bzw. entnehmbaren Batteriekapazität zu erweitern. Wie bereits geschrieben ist die Liste nichts anderes als eine Zusammenstellung dessen, was ich in diesem und in anderen Foren darüber gelernt habe.

 

32 Antworten
Themenstarteram 11. Juni 2018 um 10:43

Zitat:

@Grasoman schrieb am 11. Juni 2018 um 00:55:19 Uhr:

Teslab könnte noch was interessantes für dich sein.

https://www.youtube.com/watch?v=bHgT1m8e7ac

Danke, hatte ich bereits installiert. Die App hat allerdings einige Bugs. Wirft mich immer raus, wenn ich zwischen den beiden Fahrzeugen switchen möchte. Hatte bis jetzt keine Zeit, um mich damit näher zu beschäftigen.

Zu deinem Beitrag zuvor: Ich würde keinen Experten Modus erwarten, sondern schlichtweg eine wahrheitsgetreue Anzeige der verbrauchten kWh seit dem letzten Laden (siehe mein Foto weiter oben) basierend auf der BMS Differenz, wie ich es oben erklärt habe. D.h. keine neu Anzeige, sondern nur eine Änderung bei der Berechnungsmethode der verbrauchten kWh seit dem letzten Ladevorgang.

am 11. Juni 2018 um 12:49

Zitat:

@chrisschorsch schrieb am 11. Juni 2018 um 10:37:51 Uhr:

Hier steht 102.4kWh total und 98.4kWh usable.

Okay, ich bin von 12.8 Wh pro Zelle ausgegangen, weil ich das gelesen hatte. Darauf kommt es aber auch nicht an: Der Grundverbrauch ist hoch. Darauf wollte ich hinaus.

Zitat:

@chrisschorsch schrieb am 11. Juni 2018 um 10:37:51 Uhr:

Mich würde noch interessieren, was bei dir als technical range bei 100% angezeigt wurde (als die Batterie noch neu war, also bei deinem ersten Mal aufladen auf 100%).

Bei mir erfolgte das erste 100% Aufladen nach 1482.3 km und danach hatte ich 511.31 km. Heute bin ich (trotz höher Temperaturen) bei 506.22 (also rund 1% drunter).

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 13:03

Zitat:

@derJan82 schrieb am 11. Juni 2018 um 12:49:02 Uhr:

 

Okay, ich bin von 12.8 Wh pro Zelle ausgegangen, weil ich das gelesen hatte. Darauf kommt es aber auch nicht an: Der Grundverbrauch ist hoch. Darauf wollte ich hinaus.

Deine Kernaussage war ganz klar und ich wollte sie auch nicht in Frage stellen.

Zitat:

Bei mir erfolgte das erste 100% Aufladen nach 1482.3 km und danach hatte ich 511.31 km. Heute bin ich (trotz höher Temperaturen) bei 506.22 (also rund 1% drunter).

Ok, das war ja dann noch ganz am Anfang. 511km ist doch schon ein Stück weit weg von 529km. Wenn man mit 186Wh/km rechnet, dann ergeben sich 95kWh. Um auf 98.4kWh usable zu kommen, müsste man mit 192.5Wh/km rechnen. Dann würde der 100D (laut BMS) mehr verbrauchen als die RWD 75/85...kann das sein? Eine App, um den genauen Wert des BMS auszulesen, hast du nicht, oder?

am 11. Juni 2018 um 13:32

Zitat:

@chrisschorsch schrieb am 11. Juni 2018 um 13:03:41 Uhr:

Eine App, um den genauen Wert des BMS auszulesen, hast du nicht, oder?

Nein, ich habe den CAN Kabelsatz aus Norwegen bestellt. Der ist auch da. Bin zeitlich aber noch nicht dazu gekommen es hinter der MCU anzubringen. Auf dem CAN sollten dann ein paar BMS Infos sein - hab allerdings noch nicht alles zu dem Thema gelesen. Wenn da jemand gute Infos hat, die zu diesem Thema passen, kann er mir die gerne mitteilen. Ich werde dann die Woche mal das Münzfach (oder wie man das nennt) aushebeln und mich an die Arbeit machen.

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 13:33

Kannst du vielleicht noch einen Link zum Kabelsatz posten? Vielen Dank!

Werde es mir vor dem Urlaub auch zulegen und dann für die Urlaubsreise hier posten. BMS-Wert bei der Abfahrt - BMS-Wert bei der Ankunft. Diesen Wert vergleiche ich dann mit der verbrauchten Kapazität seit der letzten Ladung.

am 11. Juni 2018 um 13:50

@chrisschorsch http://store.evtv.me/proddetail.php?prod=TeslaCANKit

Ich kriege da weder Provision noch kenne ich die oder was weiss ich - sah für mich einfach am professionelsten aus. Ausserdem bieten die meisten Anbieter keinen Adapter für 2016 und später an.

Nur nochmal zum Verständnis: Mit dem CAN-Gerät bekommt man dann die "echten" Werte raus, ohne eine Software, die einem "dazwischenrechnet"?

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 15:26

Die wirklich "echten", kann man nur rausbekommen, wenn man eine a la Björn Messung durchführt. Mit dem CAN Adapter (+ Software) kann man die BMS geschätzten "echten" Kapazitäten rausbekommen. Ohne CAN Adapter könnte man auch alles selber ausrechnen, da müsste man aber das Mapping zwischen Kapazität und Reichweite, sprich den Durchschnittsverbrauch der typical range, wissen.

Mit dem CAN-Bus-Sniffer hast du die Hardware, um auf dem CAN-Antrieb die Kommunikation der Steuergeräte mitzuhören. Da bekommt man dann einen Hex-Dump von Bits und Bytes der CAN-Frames, braucht aber eine Software, die daraus irgendwas Verständliches macht.

Was dort mit dabei ist: TeslaModelSPackVoltages2.zip

This is a very small Arduino program that runs on the Tesla Model S adapter. It prints ASCII text screen out the USB port listing ALL of the 96 cell voltages in the Model S pack, 16 module voltages, and 32 battery pack temperature sensors - 2 per module

Also bekommt man für den 96s Akku alle 96 Zellspannungen, dann 16 Modul-Spannungen (der Akku ist ja 16s 6s) und 32 Batterietemperaturen - 2 pro Modul. Ich gehe davon aus, dass für die 84s Akkus das auch klappt, dann mit 84 Zellspannungen, 14 Modulspannungen, und 28 Batterietemperaturen.

Diese werden vermultich direkt aus CAN-Bus-Nachrichten extrahiert. Diese Low-Level-Sensorwerte aus dem BMS kann man dann selbst nach allen Regeln der Kunst verrechnen und interpretieren. Muss dies aber eben auch selbst tun. Aus den Spannungen und Temperaturen selbst folgen logisch noch keine Kapazitäten oder Energiemengen.

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 16:11

Mit Software meinte ich das hier:

https://www.youtube.com/watch?v=SciaEtFruY0

Ich hoffe mit dem CAN-Adapter, die BMS-Information in dieser Form auszulesen.

Chris, das sind zwei verschiedene Gesamtsysteme:

System 1: http://store.evtv.me/proddetail.php?prod=TeslaCANKit

EVTV Werks -

Vehicle Communication Interface: ein CANDue (mit USB)

hat das Kabel mit dem Tesla-spezifischen Stecker direkt dran, wo man einen CAN-Bus auswählt (in der Regel den Powertrain-CAN-Bus)

Dann braucht man ein Tablet, Notebook mit Linux, OSx oder Windows 32/64 Bit, alle mit USB-Buchse, verbindet beide über ein USB-Kabel und kann dort dann deren Software SavvyCAN laufen lassen.

Und dann die Infos auswerten.

Wer auf die anderen CAN-Busse will (Chassis-CAN, Body-CAN) kann die Leitung anders anstecken.

So ist das gedacht, um wirklich Voll-Dumps anzulegen und dann in säuberlicher Kleinarbeit und mit viel Zeit und Wissen zu zerlegen. Es ist ein System für die eigene tiefe Beschäftigung mit den Daten von den CAN-Bussen eines Teslas.

Aus deinem Video: System 2 - https://www.youtube.com/watch?v=SciaEtFruY0

ein LE-Link OBD-II als VCI (mit Bluetooth) - da ist ein ELM327 drin

dann ein physischer Adapter Tesla-Stecker auf OBD2-Stecker, der ist dann auch so beschaltet, dass die 2 Pins des Powertrain-CAN-Bus des Tesla auf die richtigen CAN-Pins (6 und 14) des LE-Link OBD-II gehen

dann ein Smartphone mit Android dazu und Bluetooth-Empfänger, dort kann man das koppeln

und dann TM Spy dazu als Android-App.

Das ist dafür gedacht, dass das VCI vom Powertrain-CAN die paar CAN-IDs ausfiltert, die die TM Spy App verwerten kann, dann via Bluetooth hochschickt und die App stellt das dann grafisch dar. Für die Informationen, die TM Spy anzeigt (das sind schon so einige) ist das gut und auch das "bessere", direkt verwendbare System.

Man kann das Zeug nicht mischen.

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 16:41

@Grasoman: Ja das stimmt und habe ich in der Zwischenzeit auch gesehen. Dachte Jan hätte sich System 2 als Gesamtpacket irgendwo gekauft. Ich glaube eng hat hier über TM-Spy und benötigte Hardware berichtet.

Weisst du ob es die TM-Spy App auch fürs Iphone gibt?

Infos zu TM Spy für iOS, siehe hier:

https://teslamotorsclub.com/tmc/threads/using-tm-spy-for-ios.65913/

Einfach auch mal im Apple App Store schauen. Ist bisher halt alles noch recht bastelig.

Themenstarteram 11. Juni 2018 um 17:00

Danke, war noch dabei den Ursprungsthread zu lessen:

https://teslamotorsclub.com/.../page-24

Scheint noch ein wenig zu dauern, bis es die App im App Store gibt (von Gestern):

"I know it was posted the app was planned to convert to a ‘real’ one but something must have held that up."

am 11. Juni 2018 um 17:51

Zitat:

@chrisschorsch schrieb am 11. Juni 2018 um 16:41:23 Uhr:

Dachte Jan hätte sich System 2 als Gesamtpacket irgendwo gekauft.

Grasoman hat das exakt richtig zusammengefasst (wobei viele natürlich schon die CAN Frames deciphered haben). Ich habe mir das Kit gekauft, um es mit meinem Arduino zu verbinden und die für mich interessanten Daten auf dem Browser der MCU via WiFi anzeigen lassen zu können. Und zwar in genau meiner bevorzugten Darstellungsform. Aber eben: Das braucht ein wenig Zeit.

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