Ladekurve e-Golf 300 & Temperaturmanagement

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    • Ladekurve e-Golf 300 & Temperaturmanagement

      Hallo alle,

      ich habe mir einmal die Mühe gemacht die Ladekurve des e-Golf zu loggen und daraus ein Diagramm zu machen. Das Diagramm werde ich weiter anpassen, je mehr Informationen ich bekomme (z.B. Ladungen unter 18% SoC).

      Edit 28.04.2018: Neue/angepasste Daten in blau.

      Hier das Diagramm (Stand 28.04.2018):

      Außentemperatur: 25,5 °C (für das Temperatur-Beispiel).

      Fazit:
      • Die Ladung ist sehr schnell bis 65 % SoC.
      • Die Ladung bricht nach 82 % SoC stark ein.
      • Um Hitzeschonend zu laden sollte man nur bis 37 % SoC oder über 57 % SoC laden (was irgendwie nicht realistisch ist...).

      Temperaturmanagement:
      Dies ist mein derzeitiger Auswertungs-Stand nach 1200 km geloggten und beobachteten Testfahrten. Ich werde das hier weiter anpassen.

      Der Akku fühlt sich bis zu 35,5 °C "wohl". Darüber sinkt die Ladeleistung.

      Die Formel ist im Bereich von 18 bis 63% SoC sehr einfach: je 0,5 °C verliert man 3 A der Ladeleistung, was aufgrund der Spannung ziemlich gut dem Verlust von 1 kW Ladeleistung entspricht. Man will also die Temperatur gering halten. Über 63% SoC reduziert sich der Verlust langsam und kommt dem normalen Lademaximum immer näher, erreicht ihn aber niemals ganz.

      Doch wie tut man das? Hier ein paar Anhaltspunkte, welche ich bisher heraus gefunden habe:

      Auf dem Parkplatz:
      • Der Akku kühlt flott aus, wenn er sehr heiß ist. Er nimmt auch die Umgebungshitze nicht so schnell an.
        • Bei ca. 15 °C Temperaturdifferenz Akku zu Außenluft verliert der Akku ca. 0.5 °C Hitze alle ~30 Minuten. Das konnte ich aber bisher nur einmal bei 40 Minuten Pause beobachten. Daher ist das hier eine sehr grobe Schätzung.
      • Wenn das Auto lange stand, dann kann man grob die Umgebungstemperatur von vor ca. 30 Minuten als Abfahrtemperatur des Akkus nehmen (oder einen Datenlogger. Hehe). Bei steigender Temperatur ist der Akku kühler, bei sinkenden wärmer als die Außenluft (irgendwie logisch).


      Beim DC Laden:
      • Die Temperatur steigt um +0,5 °C (Ladeleistung -1 kW)...
        • unter 37% SoC alle ca. 4 - 6 % SoC...
        • unter 57% SoC alle ca. 2,5 - 3,5 % SoC...
        • von 57% bis 72% SoC alle ca. 7 % SoC...
        • über 72% alle ca 10 % SoC.
      • Das heißt:
        • Der stärkste Hitzeanstieg ist zwischen 35 und 60% SoC.
        • Die Temperatur steigt also bei hohen SoC-Werten nicht überproportional, sondern langsamer.

        • Das klingt seltsam, ist aber bei mir konsequent so über mehrere Ladevorgänge gewesen.
      • Die Hitze steigt schneller, je kühler der Akku ist - vermutlich weil die Ladeleistung hier noch höher ist.
        • Im Umkehrschluss gilt: bei bereits eingeschränkter Ladeleistung geht die Hitze nicht so schnell hoch.


      Während der Fahrt:
      Bei einem Akku mit (ca.) >25 °C Temperatur (darunter steigt die Temperatur eigentlich immer) gilt...
      • Unterhalb von 30 A reduziert sich die Wärme des Akkus langsam. Dies ist z.B. beim LKW-Surfen im Mittelgebirge der Fall.
      • Von 30 bis 90 A hält sich die Temperatur ungefähr die Waage. Dies ist z.B. beim LKW-Surfen in den Kasseler Bergen der Fall.
      • Bis 150 A steigt die Temperatur merklich. Man kriegt auf diese Weise etwa 0,5 °C je Minute dazu.
      • Über 150 A steigt die Temperatur sehr schnell. Man kriegt auf diese Weise etwa 0,5 °C je 15 Sekunden dazu.
      • Klar ist das ganze graduell. Aber so kann man es sich einfach merken. :D


      Ampere sagen Dir nichts? Also hier das ganze mithilfe des AID.
      • Bis 10 kW (erster Strich im blauen Bereich) kühlt der Akku langsam ab.
      • Bis 30 kW (dritter Strich im blauen Bereich) bleibt der Akku ungefähr gleich.
      • Bis 50 kW (fünfter Strich im blauen Bereich) steigt die Temperatur des Akkus langsam an.
      • Über 50 kW, und vor allem wenn man einen "PowerPoint" verliert, steigt die Temperatur des Akkus fast sofort an.


      Und wie ist das mit der Rekuperation?
      • Pi-Mal-Daumen, weil ich nie lange genug rekuperieren konnte...
      • Rekuperation scheint dieselben Ampere-Grenzen zu besitzen.
      • Auf dem AID sind die Grenzen drei/sechs und zehn (alle) Striche respektive.
      • Rekuperation scheint kaum von Hitze beeinflusst zu werden. Mein Akku hat im Test kurz 41 °C erreicht und es war keine Einschränkung zu erkennen.


      Was heißt das in Beispielen?
      • Selbst eine einzige Beschleunigungsorgie an der Ampel (!) kann beim nächsten Ladestopp 1 kW Ladeleistung kosten.
      • Fährt man über 100 km/h (Tacho) geht die Akkutemperatur kontinuierlich rauf - vor allem in den Kasseler bergen.
      • Fährt man unter 100 km/h (Tacho) geht die Akkutemperatur langsam nach unten.
      • 100 km Kasseler Berge mit 130 km/h (Tacho) erzeugt +10 °C Hitze - oder aber ca. +0,5 °C je 5 km!
      • 100 km von Fulda nach Schweinfurt durch die Berge senkten bei LKW-Surfing die Temperatur um -1 °C.
      • 50 km von Schweinfurt mit stetig 100 km/h und leichten Hügeln senkten die Temperatur um weitere -1 °C.
      • Egal wie hitze-schonend man im Sommer fährt: ab dem zweiten Mal laden ist der Akku zu warm um ohne leichte Ladeverluste zu laden. Der Vorteil: durch die sinkende Ladeleistung sinkt auch die Hitzeentwicklung im Akku.


      Sonstiges:
      • Außentemperatur beim Test: zwischen 21 und 27,5 °C.
      • Testkilometer: ca. 1600.
      • Logging erfolgte mit ODBeleven.
      • Ich nehme sehr gerne weitere Datenreihen entgegen. Bitte möglichst mit Ist-Daten von Volt, Ampere (kW), Außen- und Akkutemperatur versehen, wenn möglich. Danke!
      Istzeug: e-Golf 300. Warzeug: Passat GTE. Firma: 75% EVs, Tendenz steigend.
      And I paced (#22)

      Dieser Beitrag wurde bereits 4 mal editiert, zuletzt von Naheris () aus folgendem Grund: Anpassung der Grenzwerte für °C je % SoC.

    • Naheris schrieb:

      Logging erfolgte mit ODBeleven.
      Ich nehme sehr gerne weitere Datenreihen entgegen. Bitte möglichst mit Ist-Daten von Volt, Ampere (kW), Außen- und Akkutemperatur versehen, wenn möglich. Danke!

      Vielen Dank für Deine Daten.

      Wie im anderen Thread schon geschrieben, will ich meine Überführungsfahrt von ca. 650 km auch komplett mitloggen. Vorallem interessiert mich, ob die Ladeleistung nach dem 3. oder 4. CCS-Ladevorgang hintereinander abnimmt.

      OBDeleven habe ich schon installiert, die Vollversion der App gekauft und freigeschaltet, der OBD-Adapter ist auch schon seit einigen Tagen bestellt und müsste bald per Post ankommen.

      Die Daten kann ich Dir gerne zur Verfügung stellen, wenn Du sie gebrauchen kannst.

      Wie lang sind Deine Strecken, die Du am Stück loggst? Speicherst Du die geloggten Daten alle 30 Minuten/1 Stunde/... immer zwischendurch ab, oder fährst Du stundenlang durch und speicherst alles am Schluß? Ich will vermeiden, daß die Daten verloren gehen, wenn ich nur ganz am Schluß versuche, alles auf einmal zu speichern.

      Kannst Du mir in kurzen Schritten erklären, wie ich das Speichern der Daten einleite? Da ich den Golf zum ersten Mal in WOB unter die Finger bekomme und das loggen vorher nicht testen kann, will ich das nicht verkacken. Sonst komme ich zu Hause an und muß feststellen, daß keine Daten gepeichert wurden.

      Welche Daten soll ich loggen? Ist-Daten von Volt, Ampere (kW), .... sind das die Bezeichnungen, die auch in der App aufgelistet werden? Oder wie heißen dort die interessanten Wert genau?

      Vielen Dank schonmal!
      e-Golf 300 bestellt am 23.10.2017, abgeholt am 27.05.2018 in WOB.
    • Kesthal schrieb:

      Kannst Du mir in kurzen Schritten erklären, wie ich das Speichern der Daten einleite? Da ich den Golf zum ersten Mal in WOB unter die Finger bekomme und das loggen vorher nicht testen kann, will ich das nicht verkacken. Sonst komme ich zu Hause an und muß feststellen, daß keine Daten gepeichert wurden.
      Also: Zuerst gehst du ins richtige Steuergerät (für die von dir gewollten Daten eignet sich am besten Elektroantrieb), du gehst auf Messwerte, wählst irgendein beliebigen Wert aus und drückst ok.
      Dann gehst du oben Rechts auf das Diagramm. Jetzt bist du im Menu in dem du Diagramme anzeigen auf aufzeichnen kannst.
      Hier kannst du nun verschiedene Messwerte auswählen.
      Die Bezeichnungen in der App sind anders und muss man ein bisschen suchen, nennen sich "Drehmoment Ist Wert", "Drehzahl elektrische Maschine", "E-Maschine elektische Leistung", "Fahrzeuggeschwindigkeit", "E-Maschine Stator Temperatur", "Batterieladezustand", "Spannung der Hochvoltbatterie" oder "Strom der Hochvoltbatterie".

      Anschließend kannst du die Messung starten. Wenn du die Messung abbrichst, gibt es die Möglichkeit das Diagramm zu speichern.


      Welche Daten willst du denn genau loggen? Dann kann ich morgen oder nachher mal schauen wie die Werte heißen und dir eine genaue Anleitung mit Screenshots erstellen.

      Am besten ist es wohl, Fahrten und Ladungen getrennt zu loggen, da man evtl. das Steuergerät wechseln muss.
      Gruß Hendrik

      Gekauft! Ab 08/2017 unterwegs mit einem e-Golf (190)

    • Eigentlich ist es relativ einfach. Der Akku ist für 1C Dauerbetrieb bei passiver Kühlung spezifiziert.
      Das macht 111A oder 34-38kW je nach SOC. Der theoretische Leistungsbedarf bei gerader Strecke und ohne Gegenwind liegt bei 150km/h bei ca. 37-38 kW. Deswegen auch die Abregelung.
      Das passt ja einigermaßen mit deinen Erfahrungswerten zusammen.
      Kassler Berge ist ein besonderes Profil. Durch den sehr hohen Leistungsbedarf Bergauf wird der Akku erwärmt, der gut gedämmte Akku kann die Temperatur Bergab aber so schnell nicht wieder abgeben.

      VW e-Golf MJ2018 seit 24.10.2017
      16 kWp PV mit Eigenverbrauch
      1Kwp PV Insel mit 4,6kWh Speicher
    • 0cool1 schrieb:

      Welche Daten willst du denn genau loggen? Dann kann ich morgen oder nachher mal schauen wie die Werte heißen und dir eine genaue Anleitung mit Screenshots erstellen.
      Fahrzeuggeschwindigkeit, Batterieladezustand, Spannung und Strom sind glaube ich die wichtigsten Werte, dann will Naheris noch die Außen- und Akkutemperatur wissen. Drehmoment und elektrische Leistung wären vielleicht noch interessant.

      Oder Naheris, was für Werte brauchst Du für Deine Auswertung?
      e-Golf 300 bestellt am 23.10.2017, abgeholt am 27.05.2018 in WOB.
    • Ich weiß, dass die Kasseler Berge besonders sind. Daher ja auch der Hinweis, wie sich der Akku in diesem Extrem verhält. :)

      Die Daten nehme ich gerne.

      Mein ODBeleven bricht leider regelmäßig ab und erholt sich bei mir nicht wieder (bleibt also "hängen"). Das nervt mich ziemlich - ich wüsste aber nicht, wie ich das ändern kann. Von daher logge ich die Daten nur teilweise automatisiert mit und ergänze sie mit Hand. Während der Fahrt passiert das auch zu häufig, so dass ich einfach Screenshots von der App machen lasse, wenn sich die Temperatur ändert (per Voicebefehl oder Geste). Tolle Datenreihen habe ich da also leider nicht (wegen den Abbrüchen). Meine Erfahrungen sind also hier einfach auf Beobachtung basieren.

      Meine Ladereihen sind sehr viel genauer. Hier lasse ich den Logger mitlaufen, und logge derzeut auch noch händisch mit. Die Ladepausen werden dadurch echt kurz. ;) In Zukunft werde ich dann nur noch selektiv mitloggen, um z.B. bestimmtes Verhalten besser zu analysieren.


      Als Einstellung nutze ich die Folgenden:

      Beim Laden:
      - Ist im Menu Ladetechnik.


      Bei dem "keine Daten" wäre wohl das Logging wieder abgebrochen. Mit Daten sieht das dann so aus:

      Im Menu sind sie natürlich anders herum (Ladezustand vor der Übersicht). Aber auf meinem Telefon (Note 4) kann ich so alle Daten gleichzeitig einsehen. Ansonsten verliere ich entweder den Ladezustand oder die Temperatur...

      Loggen tue ich nur "Hochvoltbatterie Ladezustand", sowie die Unter-Werte "Ist-Spannung HV-Batterie", "Ist-Strom HV-Batterrie" und "Batterietemperatur" aus "Werte aus Batteriemanagementsystem".

      Beim Fahren:
      - Ist im ersten Menu in der Liste - ich glaube "Motorelektronik".


      "Hocholtbatterie Ladezustand Absolutwert" scheint die Brutto-Ladekapazität zu sein. Ich habe das nur drinnen um es zu analysieren.

      "Hybrid Kadestrom Istwert" ist die Entnahme (negativ) oder Ladung (positiv) während der Fahrt, in Amper. Jeweils 3 A entsprechend ca. 1 kW (knapp weniger).
      Istzeug: e-Golf 300. Warzeug: Passat GTE. Firma: 75% EVs, Tendenz steigend.
      And I paced (#22)

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Naheris () aus folgendem Grund: Anpassung der Menus.

    • Mein Telefon ist ein Galaxy A5, das ist nur ein Mittelklasse-Smartphone. Mit allzuviel Arbeitsspeicher und Rechenpower ist es nicht gesegnet. Im normalen Gebrauch reicht es, aber beim OBD-Loggen könnte ich mir auch vorstellen, das es auch dauernd abstürzt. X(

      Ich gebe auf jeden Fall mein Bestes, vielleicht kann ich einige sinnvolle Werte liefern! :gamer:
      e-Golf 300 bestellt am 23.10.2017, abgeholt am 27.05.2018 in WOB.
    • Dass die Verbindung abbricht, kann auch gut an einer fehlenden Internetverbindung liegen.
      Beim Loggen der Daten beim Ladevorgang muss die Zündung eingeschaltet bleiben, sonst bringt die Verbindung auch ab.

      Die Daten fürs Fahren sind am besten aus dem ersten Steuergerät "Motorelektronik" auszulesen. Interessanterweise wird dort auch die Leistung der Klimaanlage seperat angegeben.

      Die Daten fürs Laden findet man im Steuergerät "HV-Batteriemanagement"
      Gruß Hendrik

      Gekauft! Ab 08/2017 unterwegs mit einem e-Golf (190)

    • Die Temperatur wäre natürlich sehr interessant. 42 kW habe ich bisher bei meinem noch nie irgendwo in Real gesehen.

      Wie hast Du kW-Ladeleistung ermittelt? Kann es sein, dass Du die festen, maximalen 369 Volt genommen hast? Zusammen mit der Obergrenze der Ampere kämen da dann fast Deine Zahlen raus. Aber diese Spannung wird eigentlich nie erreicht...

      Zu meiner Ladekurve ist übrigens zu sagen, dass ich von allen gemessenen Ist-Spannungen den Durchschnitt genutzt habe. Tatsächlich kann die Ladeleistung auch etwas höher liegen, je nach Ladestation. Je nach Säule touchiert sie auch mal die 40 kW real.

      Ich messe übrigens im Steuergerät "HV Ladetechnik" (oder wie das heißt - kann ich offline leider nicht einsehen).
      ________________________

      Das Steuergerät "HV-Batterietechnik" hat sehr gute Werte. Ich bevorzuge aber das Steuergerät "HV Ladetechnik" (oder wie das heißt - kann ich offline leider nicht einsehen), weil man da die Werte besser sortiert erhält. Ich habe bisher nämlich noch keine Möglichkeit gefunden mir Messberichte zu speichern...

      Die Abbrüche sind bei mir sporadisch auch am Lader, selbst mit eigentlich stabiler Datenverbindung. Dann wird einfach kurz "Nicht verfügbar" angezeigt. Das kann natürlich am Internet liegen. Aber bei mir bricht dann das Logging immer ab und erholt sich nicht mehr - es loggt einfach die alten Werte immer weiter.
      Istzeug: e-Golf 300. Warzeug: Passat GTE. Firma: 75% EVs, Tendenz steigend.
      And I paced (#22)
    • Die Ladeleistung ergibt sich aus Ladezeit und geladener Energie

      Beispiel:

      Geladene Energie nach 10Min sind 6,68 abzüglich der geladenen nach 5Min (3,14) sind es 3,54kWh in 5 Minuten.
      Macht 42,48kW.

      Entsprechend deiner Grafik liegen da über 340V an. 340Vx125A=42,5kW

      VW e-Golf MJ2018 seit 24.10.2017
      16 kWp PV mit Eigenverbrauch
      1Kwp PV Insel mit 4,6kWh Speicher
    • Das Problem ist aber, dass die obere Ladegrenze keine 125 A sind. Das System gibt als obere Ladegrenze ja nur 116 A an, welche in die Batterie fließen. Und die Spannung war maximal 337 V bei 65% SoC (vorher weniger). Die Hilfslinien sind leider nicht für die Volt und Ampere, sondern für die kW-Angabe.

      Wo hast Du die Information der Lademenge her? Von einer Säule? Einen kWh-Stand aus dem Bordsystem habe ich nirgends gefunden, nur einen SoC. Und da gibt es viele verschiedene, normiert, absolut usw.

      Noch eine Frage: was für ein Modelljahr?

      Was mich aber darauf bringt, dass ich mal mit 31,5 kWh für den SoC 100% rechnen sollte, ob die kW-Daten von mir zu den Lademengen passen.
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      And I paced (#22)
    • Naheris schrieb:

      Das Problem ist aber, dass die obere Ladegrenze keine 125 A sind. Das System gibt als obere Ladegrenze ja nur 116 A an, welche in die Batterie fließen. Und die Spannung war maximal 337 V bei 65% SoC (vorher weniger). Die Hilfslinien sind leider nicht für die Volt und Ampere, sondern für die kW-Angabe.

      Wo hast Du die Information der Lademenge her? Von einer Säule? Einen kWh-Stand aus dem Bordsystem habe ich nirgends gefunden, nur einen SoC. Und da gibt es viele verschiedene, normiert, absolut usw.

      Noch eine Frage: was für ein Modelljahr?

      Was mich aber darauf bringt, dass ich mal mit 31,5 kWh für den SoC 100% rechnen sollte, ob die kW-Daten von mir zu den Lademengen passen.
      Die Informationen sind von der ABB Ladesäule. Sicher das die absolute Ladeobergrenze bei 116A ist?

      Mein e-Golf ist MJ2018
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      1Kwp PV Insel mit 4,6kWh Speicher
    • Die Lademenge von der Säule ist ja nicht geeicht, könnte auch inkl. Ladeverluste sein, wer weiß das schon.

      Die Leistung in kW rechnet man anhand der aktuellen Spannung der HV-Batterie und des aktuellen Stroms der in die HV-Batterie fließt aus.

      Bei 337 V und 116 A also 39,1 kW.

      Die obere Ladegrenze lässt sich auch per OBDEleven auslesen, dazu gibt es den Punkt "dynamische Grenze für den Ladestrom". Beim 190er steht der Wert meist auf 156A.

      Interessant wäre, welcher Wert dort beim 300er angegeben ist.

      Die Ladegrenze von 125A ist der Säule geschuldet, die kann nämlich nicht mehr. (400 V x 125 A = 50 kW)

      Also entweder mal in OBDEleven auslesen oder an eine stärkere Säule mit 60, 100 oder 150 kW fahren und dort nachmessen.
      Gruß Hendrik

      Gekauft! Ab 08/2017 unterwegs mit einem e-Golf (190)

    • Ich nehme die Daten aus dem Lademanagement-Steuergerät (muss noch nachsehen, wie das genau heißt). Die Daten kann man oben im Screenshot sehen.

      Diesen Ist-Strom aus dem BMS nutze ich derzeit für die Ladekurve oben. Ich ging als Laie davon aus, dass der Ist-Strom im Akku wohl die beste Näherung für die echt geladene Strommenge ergibt. Ich lasse mich da gerne von den Experten korrigieren. :)

      Die höchste Ampere-Obergrenze war bisher für mich 119 A, bei 19% SoC. Einen niedrigeren Ladestand hatte ich noch nicht. Am Freitag werde ich wohl mal wieder den Wagen fast leer fahren (<10%).

      Übrigens eine Bonus-Information: der rote "Reserve-Bereich" im AID beginnt bei genau 14% SoC "Ladezustand Ist-Wert normiert" im Steuergerät "Motorelektronik".
      Istzeug: e-Golf 300. Warzeug: Passat GTE. Firma: 75% EVs, Tendenz steigend.
      And I paced (#22)