Verbrauch und Nachladen Differenz
Hallo zusammen,
gestern hab ich eine zum großen Teil AB Strecke zurückgelegt.
i4 M50, OS 8.0
Losgefahren mit 100%, Strecke hinzu recht entspannt, Rückfahrt Bleifuß (streckenweise im Begrenzer).
Laut Auto kam ich mit 14% SoC zurück an den Schnelllader um die Ecke daheim.
Geladene Energie laut mybmwapp als auch Lade-App (Enterprisechargingnetwork) ca.59kWh zurück auf einen SoC von 86%.
Soweit so gut, dies würde ja auch in etwa der Akkukapazität entsprechen.
Was allerdings nicht passt: Wenn ich die 4 Fahrtetappen in der mybmwapp zusammenstückle, dann habe ich darüber 59,7kWh verbraucht von 100%->14%.
Das hieße ich hab in etwa gleichviel verbraucht wie nachgeladen, aber ich bin nicht wieder wie zu Beginn auf 100% SoC sondern nur 86% SoC.
Hat hier jemand eine zündende Idee zum Verständnis?
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13 Antworten
Hier meine Einschätzung als Nicht-Techniker:
In aller Regel ist geladene Energie ungleich verbrauchter Energie weil Wärmeverluste in der Batterie entstehen. Gerade bei sehr hohem Tempo ist der Verlust eher enorm. Es gibt rein technisch drei verschiedene Verbräuche:
kWh Gemessen ab Ladesäule
kWh Gemessen bei Ankunft an der Batterie (Hier Verluste z.B. beim Wandeln von AC nach DC)
kWh Gemessen bei der Entnahme aus der Batterie (Hier Verluste durch Wärme beim Ein- und Ausspeichern)
Ich denke für die Verbrauchsmessung im Fahrzeug ist die dritte Rechnung die am besten geeignete, weil sie exakt ermittelt werden kann.
Auch ist die Prozentanzeige nie ganz genau, sondern hinter 86% SOC können sich verschiedene tatsächlich nutzbare Kapazitäten verbergen, abhängig von Temperatur, Anzahl Ladevorgänge, usw.
So sinkt die mögliche Kapazität des Akkus bei Kälte und steigt bei optimalen Temperaturen, was durch das BMS nochmal verstärkt wird, um den Akku zu schonen. Losgefahren bist du vermutlich mit kaltem Akku, den du auch bereits kalt geladen hast, angekommen dann mit warmem Akku. Kalter Akku beispielsweise 75kWh Nettokapazität, warmer Akku 80kWh Nettokapazität. Dann sind die 86% auf dem Rückweg schon eher über 90% in Bezug auf den kalten Akku. Dann möglicherweise noch zuhause aus der Batterie vorgeheizt und noch ein paar von @ms_smart beschrieben Verluste sowie auch Ladeverluste an der Säule und du kommst dann schon ungefähr hin 
Da steh ich jetzt leider ein wenig auf dem Schlauch. Also angenommen der Akku wäre tiefgefroren und 86% SoC-"Verbrauch" mit 60kWh sind korrekt - dann hätte ich einen auf 69,77kWh geschrumpften Akku. Das fände ich aber verdammt wenig. Davon abgesehen sollte bei der Fahrweise die Temperatur durchaus gestiegen sein.
Geladen wars per Wallbox daheim am Mittwoch auf 100% bei ungefähr 7°C unterm Carport.
Fahrt gestern bei teils gemischt Sonnenschein und Wolken, mit 4°C nicht allzu prall.
Das Laden von den 14%->86% war an einer 150kW-Säule gleich im Anschluss und die hat ebenfalls 59,4kWh wie meine charging app gezeigt, also vergleichbar mit der mybmwApp Anzeige.
Angehängt sind die 4 Fahrtabschnitte.
1. 100% -> 72% - kurz Telefon
2. 72% -> 68% - 1,5h Aufenthalt
3. 68% -> 58% - PullerPause
4. 57% -> 14% -> Anstecken an Ladesäule
P.S. Der Akku war definitiv warm genug, denn ich hab keinerlei Vorkonditionierungs-Ventilatorzeichen gesehen.
Vielleicht gewinn durch Rekuperation? Addiert sich ziemlich schnell zusammen....
Du hast 86% verfahren, was ca. 70kWh entspricht.
Du hast dann 72% nachgeladen, was ca. 58kWh entspricht.
Nachladung passt erstaunlich gut. Da sind kaum Ladeverluste vorhanden.
Einzig die Etappenwerte aus der App passen dann nicht. Sollten nicht 60kWh sein, sondern ca. 70kWh.
Bzw. wurde hier schon diskutiert, dass 0 bis 100% nur 77kWh sind. Die Differenz zu 100% ist die Energie, die bei 0% noch zur Verfügung steht. Weiß aber nicht, ob das stimmt.
Nicht nur Werte aus App sondern auch vom Auto selbst, die 14% SoC habe ich live beim fahren bzw abstellen&anstecken gesehen.
Auch die Säule hatte diese 14% SoC ausgelesen angezeigt.
Etappe 3 passt interessanterweise sehr sehr gut (10% = 8kWh), der Rest scheint wild ausgewürfelt worden zu sein.
Da wäre nun die Frage wo der Hase im Pfeffer liegt - Start SoC (doch nicht 100% obwohl das Laden beendet wurde) oder Verbrauch.
Knappe 230km Distanz würde grob 30,8kWh Durchschnitt bedeuten. Bei einer Hinfahrt mit max 130 und etlichen 100er und 120er Zonen (Sommerreifen,trocken, kein Höhenunterschied) ca 22kWh, das würde ja 39kWh für die Rückfahrt bedeuten o.Ô
Ich denke der angegebene Verbrauch ist schöngerechnet, das ist mir in der Praxis auch schon mitunter aufgefallen. Offensichtlich werden nicht alle Verbraucher hier mitgerechnet, und vor allem bei schneller Fahrt (sehr hohem Verbrauch) bzw. starkem Beschleunigen und Bremsen (Rekuperieren) sind die Werte nicht mehr korrekt.
Das sieht man an der 4. Etappe, wohl die Schnellste. Wenn man hier zurückrechnet, kommt man nur auf etwa 65kWh nutzbarer Kapazität. Da wird sicherlich viel Energie "verheizt" (im Akku, in der Motorsteuerung, bei der Kühlung, in den Kabeln), die offensichtlich nicht korrekt mitgemessen wird.
Der Grund warum die 3. Etappe halbwegs passt dürfte an der Rundung liegen. Wenn Du mit 11% statt 10% rechnest, kommst Du auf 73kWh (ähnlich 1. und 2. Etappe). Der Sprung 58% auf 57% von Ende 3. und Anfang 4. Etappe legt nahe, daß es hier eher 11 als 10% waren (mit +/- 1% Ungenauigkeit muß man beim SoC immer rechnen).
Also ich glaube meine Antwort war unverständlich geschrieben. Hier ein zweiter Versuch Du startest bei 100% SOC, verbrauchst 60 kWh und lädst 60 kWh und bist dann bei 86% SOC. Deine Frage ist wo bleiben die restlichen 14%. Ich hoffe ich habe das korrekt verstanden und zusammengefaßt.
Wenn dir das bei einem Verbrenner passiert gibt es mehrere Erklärungsmöglichkeiten: Möglichkeit eins: Eine der Messungen war falsch. Gehe aber einfach mal davon aus, dass die Messungen stimmen. Sowohl bei dem Verbrenner als auch beim BEV. Möglichkeit zwei: Du hast ein kleines Loch im Tank. Dann ist das alles völlig logisch. Du verbrauchst 60 Liter und verkleckerst durch dein Loch weitere 10 Liter. Dann lädst du 60 Liter nach und oh Wunder: Die Tankanzeige steht bei 86%.
Jetzt fragst du dich: Aber wieso habe ich ein Loch in meiner Batterie? Und jetzt kommen wir zu meiner Antwort oben. Wenn du mit 200 km/h über die Autobahn fährst brauchst du sagen wir mal 40 kwh/100 km. Das ist die Energiemenge, die der Motor der Batterie entnimmt. Leider entstehen durch diese Entnahme Wärmeverluste in der Batterie. Die Batterie heizt sich durch die hohe Stromentnahme auf. Dieser Energieverlust ist sozusagen dein Loch im Tank.
Der angezeigte Verbrauch basiert auf der entnommenen Energiemenge. Das lässt sich exakt ermitteln. Ich denke es wäre aber schwierig bis unmöglich für BMW festzustellen wieviel Energie durch dieses Loch noch zusätzlich verloren geht - ähnlich wie beim Loch im Benzintank könnte man den Verlust nur grob schätzen.
@ms_smart
Kommt lediglich drauf an, wo BMW misst.
Sinnvollerweise nimmt man für den Gesamtverbrauch die Leistung im Hochvoltnetz direkt hinter der Batterie und vor den Verbrauchern (DC-Strom mal DC-Spannung, simpelste aller Rechnungen) und integriert diese.
Dort sind die meisten Verbraucher (Motor, Heizung und Co.) mit ihren Verlusten (da diese nachgelagert entstehen) abgebildet und somit die verbrauchte Energie am präzisesten zu ermitteln.
Ja. Stimmt. Genau so misst BMW sicher auch. Aber die Wärmeverluste in der Batterie erwischt du so nicht. Die kannst du einfach nicht messen, weil sie nicht hinter der Batterie sondern in der Batterie entstehen. Du könntest höchstens den gemessenen Verbrauch mit der geschätzten verbleibenden Kapazität in Ah korrelieren und den Verbrauch korrigieren. Wäre sicher eine schöne Anwendung für KI.
Es gibt auch noch Messungen auf Zellmodulebene, davon lebt dann das BMS.
Man könnte also noch feingranularer rechnen.
Ich schätze aber, so tief geht die Verbrauchsberechnung dann nicht.
Die genaue Logik ist uns aber nicht bekannt, von daher alles Mutmaßungen.
Berechnungsmöglichkeiten gibt es da sehr viele, von der Integration der Summenleistung (die allein schon aufgrund der Abtastrate eine Ungenauigkeit inne hat) und bis zur Summation der Einzelleistungen der Verbraucher.
Das ist spannend, danke euch für die Erklärungen.
Das bedeutet man kann sich auf die SoC Anzeige wohl verlassen, auf den Verbrauch eher nicht. Was das Abschätzen von Reichweiten bei Etappen durchaus schwierig gestaltet.
Und ob die vom Auto geschätzte Restreichweite einigermaßen passt - wer weiß. Ich erinnere mich noch wie mir der M50 mit über 35kWh Verbrauch (Anhänger, 2 Motorräder) über 2 Stunden lang etwas von 400km Reichweite orakeln wollte, dies hat sich wirklich nur extremst langsam nach unten korrigiert.
Montag werde ich das nochmal testen mit 100% starten und auf der Rückfahrt mit <5% SoC an die HPC anstöpseln. Zur Not fahr ich noch 10 Runden um den Dorfteich 
Nun denn - hier wie angedroht einmal die "Fast-Leerfahren-Variante"
Gemäßigtere Geschwindigkeit ohne Begrenzer, max. 210 km/h.
Ja ich weiß - Elektro, entspannter und langsamer fahren - keine Sorge, das mach ich allermeistens. Aber darum geht es bei diesem Test ja nicht.
Die Rückfahrt entspricht nur zur reichlichen Hälfte der Hinfahrt falls sich jemand über die Streckendifferenz wundern sollte.
Wie man sehen kann, ist der angezeigte (Durchschnitts- und) Verbrauch wieder nicht hilfreich.
Geschwindigkeit auf der Hinfahrt lag nach Möglichkeit bei 190-200 km/h.
Ja in Sachsen gibt es tageszeitabhängig noch solche Abschnitte mit links freier Spur.
Rückfahrt 170-180km/h, ab dem letzten Drittel dann erst 130, dann 120 km/h. 0% wollte ich nicht austesten und die angegebene Restreichweite deckte sich fast mit der noch anstehenden Entfernung.
Da wurde die Dame mit ihrem ständigen Warnen recht penetrant..
Die Ladekurve ist nicht allzu berauschend, dies habe ich aber bereits früher an Aral-Pulse-HPC beobachten können.
Nein da war kein zweites Fahrzeug angestöpselt, ich war über den gesamten Zeitraum allein. An anderen Säulen schafft der BMW durchaus seine 209 kW und fällt auch erst bei ~30% SoC ab.
Das letzte Bild zeigt die Ladekurve aus der MyBMW App mit abgerechnetem Verbrauch der Bezahl-App.
Insofern ist wohl mit der Kapazität des Akkus alles in Ordnung.
Und nun bin ich nach dieser "Entleerung" auf die nächste längere Etappe gespannt.
Vielleicht passen dann Durchschnitts- und Verbrauch besser zur Realität.
Unser Haus-Speicher bzw. der Wechselrichter führt einmal monatlich eine ->100% -> 0% Kalibrierung durch, möglicherweise hilft dies dem Fahrzeug ebenfalls.
