DTR: Abweichung Ladestand Cockpit zu Messgerät

[FranksRoller]

Hallo zusammen,

ich war heute überrascht über die Ladestandsanzeige im Cockpit des DTR - er zeigte nur noch 8% Restladung an, obwohl ich den Bock vor drei Wochen vollgeladen, per Automat abgeschaltet und danach nicht mehr bewegt hatte. Nach gut 1km Fahrt zu zweit war der Akku schon nur noch bei 4%.

Ich habe dann mal aufs Knöpfchen am Akku gedrückt und sah, dass hier nur eine LED fehlte, der Akku also nicht als leer betrachtet würde:

Auch das Messgerät zeigte noch 65V:

Nach nur zwei Stunden, die auch nicht für einen leeren Akku sprechen, war der Akku mit dem mitgelieferten Lader wieder auf 71,2V:


Ich frage mich nun, warum die Anzeige im Roller so wenig anzeigt - Fehler oder Absicht? Sollte eine "Akku leer"-Spannung nicht eher bei 17x3,3V=56V liegen?
Ist die Rolleranzeige anpassbar - muss ich ihn vielleicht mal leer fahren?

Danke und Gruß
Frank

[conny-r]

Wie alt ist den die Kiste, fahre doch erst mal 10 km, dann messe noch mal die Spannung usw.

[FranksRoller]

Der Roller ist von November 22, stand aber wegen eines Fehlers an der Elektrik eine ganze Weile (anderer Thread).
Was ist denn die normale Akkuspannung bei 0% bzw. woher bezieht das Cockpit die Informationen für die die %-Anzeige?

[conny-r]

0% interessiert nicht. Voll geladen 71,4 Volt, dann kann man bis 50 Volt runter fahren.
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Hier eine ca Tabelle
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[FranksRoller]

OK, dann hat die Kiste bei rund 75% Akkuladung im Cockpit "1%" angezeigt - warum auch immer.
Ist ja nicht mal sonderlich kalt.
Ich versuche mich in den nächsten Tagen mal an einer Prozent-Spannung Zuordnung bei meiner Mühle.
Danke und Gruß
Frank

[ToBeDefined]

Bei mir geht die Anzeige des Ladezustands nach langem Stillstand auch extrem zurück. Vermutlich wird die hier falsch berechnet. Ich müsste das mal testen in dem ich dann wirklich mal den die Restladung messe (Kapazitätstest).
Ob die von Conny gepostete Tabelle Zuordnung Spannung -> Ladezustand bei dem BMS Anwendung findet ist nicht klar.
Ich hab den Hersteller des BMS auch schon danach gefragt, aber keine zufriedenstellende Antwort erhalten. Da ich für ein selbst gebautes Energiespeichersystem ein anderes BMS des Herstellers besitze, weiß ich, dass die anzeigte Spannung->Ladezustand-Tabelle in der App zwar (bei vielen BMS-Typen des Herstellers) angezeigt wird, aber eventuell nur bei bestimmten BMS-Typen Anwendung findet.

Eine andere Art den SoC (State of Charge = Ladezustand) zu berechnen ist über Coloumb-Counting.
Es wird über einen Shuntwidersand im BMS des Akkus der Strom gemessen. Selbst bei ausgeschalteter Sicherung verbraucht das BMS selbst ja auch etwas Strom.
Ich vermute, dass durch die ungenaue Messmethode bei geringen Strömen (der Messshunt muss ja primär für die hohen Ströme beim wirklichen Fahrbetrieb ausgelegt sein) eventuell das BMS annimmt, dass der Stromverbrauch größer ist, als er wirklich ist und dann ausgehend vom vollen Zustand 100% den über den Shuntwiderstand gemessenen und integrierten Strom über komplette Zeit von der Nominalkapazität abzieht.
3 Wochen sind 504h. Da reicht schon ein geringer falsch gemessener Strom aus, dass das BMS denkt, dass die vollen 20Ah des Original-Akkus verbraucht wären. Bei 3 Wochen (504h) reichen ja 40mA schon aus, dass der Akku leergesaugt wird. (504h * 0,04A = 20Ah).
Hintergrund: Der Messshunt auf dem BMS ist ein Widerstand mit sehr geringem Wert (z.b. 50mOhm). Bei z.b. 40A (Fahrbetrieb) fällt hier eine Spannung von 2V ab. Gut zu messen mit einem Microcontroller.
Bei 0,04A wird bei 50mOhm eine Spannung von am Shunt abfallen. Ein sehr kleiner Wert. Wenn nun einfach so eine Spannung von 0,002V gemessen wird, obwohl gar keine 40mA fließen, sondern die 2mV einfach durch irgendwelche parasitären Ströme oder elektromagnetische Einstrahlung erzeugt wird, dann ist es klar, dass hier ein falscher Strom detektiert wird.

Ich glaub zwar nicht, dass das BMS dauerhaft 40mA misst und verbraucht, aber hinzu kommt auch noch, dass (jedenfalls in meinem BMS) eine falsche Nominalkapazität eingetragen sein kann. Dann geht das BMS schonmal falsch davon aus, dass es eigentlich an einen Akku mit weniger Kapazität angeschlossen ist, als es wirklich ist. Klar, dass es dann schneller denkt, dass der Akku leer ist.

Ob das alles so wie ich es beschrieben habe stimmt, kann ich nicht 100% sagen, da der Hersteller wie gesagt schmallippich ist, wie der State of Charge berechnet wird. Ich hab mir das nur mit meiner Erfahrung darüber zusammengereimt und es ergibt Sinn. Auf jeden Fall scheint die Berechnung nicht sehr zuverlässig zu sein. Ladezustandsberechnung bei Akkus ist aber auch eine Königsdisziplin und sorgt auch bei OEMs für viel Kopfzerbrechen (man kann halt nicht in den Akku reinschauen).
Der Roller (Display) übernimmt den vom Akku vom BMS gesendeten Wert des Ladezustands. Das kann ich mit Sicherheit sagen.
Die von mir beschriebene Berechnungsmethode des Ladezustands sollte eigentlich im Fahrbetrieb genauer sein, wenn sie richtig gemacht wird und exakt gemessen wird. Sie ist aber im Gegensatz zur Berechnung über die Spannung an den Batteriepolen zustandsbehaftet. Soll heißen: Das BMS muss wenn es über die Zellspannung "weiß", dass der Akku jetzt ganz voll (Ladeschlussspannung erreicht) oder ganz leer (Entladeschlussspannung erreicht) ist, den Ladezustand auf 100% bzw 0% zurücksetzen. Sonst weicht der über das Integrieren des Stromverbrauchs berechnete Ladezustand immer weiter vom realen Zustand ab. Da der Akku aber auch noch altert und damit die Nominalkapazität abnimmt, muss das auch irgendwie eingerechnet werden. Alles nicht ganz einfach.

Wäre cool, wenn man auswählen könnte, ob der Ladezustand über die Spannung oder über die von mir beschriebene Methode berechnet wird.
Gerade bei längerem Stillstand ist die Methode über Spannung jedenfalls bei diesem BMS genauer.

[dominik]

Hier gibt es auf jeden Fall mehrere Möglichkeiten.
Messungenauigkeit wurde ja schon angesprochen.

Eine andere wäre eine Funktion im BMS welche einen sogenannten Standbyverbauch definiert.
Hier wird dann dieser Wert z.B. 20mA mit der Zeit abgezogen. Somit dann 24hx20ma = 480mAh pro Tag.
Dieser geringe Strom ist unterhalb der normalen Messmöglichkeit des BMS über den internen Shunt.
Wenn dieser Wert zu hoch angesetzt wird dann kann es bei langen Standzeiten und regelmäßigen nicht voll laden dann zu eklatanten Abweichungen kommen. Das BMS setzt den SOC Wert meist nur bei einer Vollladung auf 100% zurück.

Des weiteren gibt es je nach BMS noch ordentliche Messfehler durch eine "Rauschunterdrückung" mit anschließender falscher Verarbeitung der gemessenen Ströme.
Bei meinem ANT BMS wird erst ab 0,3A gemessen. Ist jetzt nicht all zu viel, kann aber über die Zeit zu größeren Fehlern führen, da die 0,3A beim laden und entladen immer fehlen. So wird bei 5A Ladestrom nur mit 4,7A gerechnet.

Mein aktuell vebautes JK BMS misst erst oberhalb 1A. Das ist das Thema noch schlimmer. Bei 5A Ladestrom wir nur mit 4A gerechnet.
Ich fahre ganz oft mit 0% SOC rum, das juckt aber nicht da es dem BMS egal ist ob der SOC bei 0% liegt.

Es gibt BMS welche sowohl SOC mit Coulombmeter als auch eine hinterlegte Spannungstabelle miteinander vereinigen, die sind dann in allen nur erdenkbaren Betriebszuständen ziemlich nah dran an der real vorhandenen Kapazität.

Leider habe ich noch keine BMS gefunden , was hohe Balancerströme , spannungsabhängige SOC Tabelle, Coulombmeter , Standbyverbrauchserfassung, Kühl- und Heizausgang, hohe Ströme , interner Shunt, sowie einfache Einstellung , externes LCD Display und Bluetooth hat und dazu noch klein und bezahlbar ist.

[conny-r]

Hallo Dominik,

ein aufschlußreicher Beitrag. So sehe ich es auch und daher fällt die % Anzeige schon lange unter den Tisch.

[E-Bik Andi]

Also wird beim DTR die Anzeige über die zwei dünnen Kabel vom BMS zum Anschlussport des Akkus gesteuert. Dann ist bei meinem Nachbarn definitiv diese Schaltung im BMS defekt, da das Display immer "leer" anzeigt.
Aber da das Ding nach vielen Aussagen hier sowieso ein Schätzeisen ist, kommt ein N1s Display drann.

[ToBeDefined]

Also wird beim DTR die Anzeige über die zwei dünnen Kabel vom BMS zum Anschlussport des Akkus gesteuert. Dann ist bei meinem Nachbarn definitiv diese Schaltung im BMS defekt, da das Display immer "leer" anzeigt.

Ja, definitiv. Es kann auch nur sein, dass die Verbindungskabel vom BMS am Stecker einen Wackler haben oder auf der Platine vom Display ab sind (Lötstelle).