Strategie für die Langstrecke

[error]

Ist irgendwie putzig euch über Grundlagen streitend zu beobachten. Hat mal jemand das von mir aus der FB-Gruppe "geklaute" Bild genauer angesehen?

Spoiler: als Ladeendspannung lese ich da 352V raus. Das wären bei 84S plausible 4,2V. Bei 97% SOC zeigt eine Zelle bereits 4,223V (mehr als Cell min/max gibt das Bild leider nicht her).

Sieht für mich aus als hätte das BMS bereits abgeschaltet bzw. den Ladevorgang beendet. Rechne ich mit den Zahlen aus dem Bild etwas rum, komme ich auf einen 63Ah Akku (google sagt nominal 19,6kWh) und bei max 24kW DC Ladeleistung auf max 1,22C.

Fazit: (um mal wieder zum Thread zurückzufinden): die Energicas laden offenbar bis 4,2V. Wenn das mit solchen Leistungen passiert, ist klar dass da was "überschiesst". Passiv gekühlt sehe ich das als generell grenzwertig an. Mir ist nicht ganz klar wie die 97% SOC zu werten sind. "Klassisch" würde bei Ladeschluss der SOC auf 100% gesetzt werden. Wenn er das war, muss folglich mindestens die eine Zelle weit über 4,2V gelegen haben.

Im konkreten Fall (FB-Bild) ist der Akku anscheinend nicht optimal balanciert. Energica scheint also nicht nur passiv zu kühlen, sondern auch passiv zu balancieren. (Und das gemessen an der Ladeleistung nicht besonders gut). Die Temperaturen im Debug-Screen lassen jedenfalls nicht auf einen "gerade beendeten DC-Ladevorgang schließen.

Langstrecke mit DC ohne Einzelzellenüberwachung würde ich bei sowas lassen. Fast 50 Grad und die Zellen bis zum Rand gefüllt dürfte langfristig nicht gut für die Lebensdauer sein. Interessant wäre ein Datenblatt der verbauten Zellen. Einige NMC-Zellen können bis 4,3V geladen werden. - Das ändert aber nichts an der Ladeleistung, der Balance und den Temperaturen. Ich hätte bei Premium mehr erwartet.

SCNR!

[STW]

Man möge meine leicht unstrukturierten Gedankengänge entschuldigen ...:

Das FB-Bild, also die Diagnostic-Screen, habe ich mir angesehen (nicht die Diskussion, mangels Account). Zellspannungen 4.196-4.223V, Temperaruten 7-9°. Nun habe ich noch kein Datenblatt der Zellen gesehen, wären es HV-Lipos, dann wäre ja alles bis 4.35V ok, manche bis 4.25V, zumindest in der Theorie. 7/1000V Unterschied finde ich noch nicht gravierend, das bewegt sich schon locker im Rahmen der zu erwartenden Messtoleranzen eines BMS. Und rund 0.02V über 4.2V würde mich noch nicht beunruhigen, es sei denn, die Zelle bleibt auf dem Stand stehen, und ist keine HV-Zelle.

Gut, die 97% passen nicht dazu - hier würde ich eine Anzeige von 100% erwarten, bzw. bei der Spannungslage sollte das BMS seine Akkukennlinie nachkalibrieren auf 100%. Nun steckt unsereins nicht in der Software drin.

Nun bedeutet ja alles oberhalb von 4.1V keinen signifikant höheren Ladezustand, ein paar Hersteller machen also eher Schluß mit der Ladeendspannung pro Zelle. Vorteil dabei: die Zelle kann durchaus mal etwas "überschießen" bis 4.2V ohne Schaden zu nehmen, wird aber vom Balancer auch ohne aktiven Ladevorgang auf 4.1V runterbalanciert. Luft nach oben und unten halte ich schon für sinnvoll.

Klar ist aber, dass das passive BMS nicht gegen hohe Ladeströme ankommt. Meine Vermutung ist daher auch, dass es beim Laden bei 97% ermitteltem SoC zu zu hoher Spannung einer einzelnen Zelle kam, das BMS hat den Ladevorgang beendet, und zieht jetzt die Zelle(n) mit Spannung oberhalb von 4.2V herunter. Wahrscheinlich hätte das Bild eine Stunde später "besser" ausgesehen hinsichtlich der Spannungslagen.
Wäre es mein Fahrzeug, dann würde ich erstmal mit einem kleinen Ladestrom rangehen, um Ordnung ins Chaos zu bringen.

Noch interessanter ist OCV = 352, ich würde das hier als OverChargeVoltage interpretieren, d.h. bei 352V wird der Ladevorgang beendet. Tatsächliche Spannung 346.9V, und das läßt bei Ladeschlußspannung von im Schnitt 4.2V pro Zelle eher darauf schließen, dass hier 82 oder 83 Zellen in Reihe verbaut sind.
OCV durch 83 = 4.24V pro Zelle, bei 82 Zellen 4.29V pro Zelle.

Laut nachgedacht: Energica hat vielleicht HV-Zellen verbaut und regelt den Ladevorgang erst bei 4.24V oder 4.3V pro Zelle ab, darauf mag dann auch das passive BMS kalibriert sein. Die jetzt angezeigten 97% SoC würden dann zu den abgelesenen Spannungen ganz gut passen.
Wenn nun der Ladevorgang abgebrochen worden ist, dann entweder aufgrund Überhitzung, oder aufgrund der hohen Ladeströme wurden die 4.3V messtechnisch erreicht (also Ladestrom am Innenwiderstand macht ordentliche Spannungserhöhung), wobei die Leerlaufspannung natürlich darunter liegt, was zu den Anzeigen um 4.2V herum passt.
Damit wäre aber auch erwiesen, dass beim Schnellladen kein Balancing erfolgen kann, und regelmäßig mal ein langsamer Ladevorgang zwischengeschoben werden muss.

Premium hin oder her: hier ist also die Grenze der Technik erreicht, Schnellladetechnik passt nicht zum Balancen (auch aktiv wäre das bei den Stromstärken ein Drama), und dier Kompromiß ist halt gelegentliches lahmes Laden an der Schukosteckdose. Allerdings bleibt die Frage: wie funktioniert denn das Balancing bei Autos? Da sind die Herausforderungen doch ähnlich.

[error]

Alles ist lediglich laut nachgedacht. Mir geht es nicht so sehr um die tatsächliche Ladeendspannung oder was die Zellen im einzelnen vertragen. - Es gilt die Specs einzuhalten.

Im Bereich um 4,2V sind wir bei topend balancierten Zellen dicht am Sweetspot. Aktiv balanciert liegt man dort im Bereich der Messungenauigkeit. Ein aktives BMS würde jedenfalls ziemlich identische Spannungen anzeigen.

Mich wundert wie weit Energica bei so einer Hochvolt Reihenschaltung die Specs ausnutzt. Dafür hätte ich eine aktive Kühlung und ein "intelligenteres" BMS erwartet. Da gibt es schon Unterschiede zu dem was bei PkWs Standard ist. Bei einer aktiven Kühlung haben die Zellen alle anähernd eine identische Temperatur. Passiv gekühlt ist das nicht möglich. In Bezug auf die Lebensdauer ist der Ladevorgang kritischer als der Entladevorgang zu sehen.

Wenn die Zellen altern werden die sowas wie den Langstreckenversuch nicht mehr so einfach hinnehmen.

[freesty]

Ein Akku, der 0,6V Zelldrift hat ist defekt. Da hilft kein Balancing. Da ist eine Zellgruppe voll, eine halbvoll.
Und um es mal festzuhalten, in Marcs Video balanciert die Energice bei DC Ladung und 57% SoC sic. Es ist also implementiert, dass auch bei ausschließlicher DC Ladung balanciert wird - anders wäre es, wie Marc sagt, bei einem 30k Tourenbike Ziel verfehlt.

Weiterhin, kein Anwenderfehler, sondern immernoch fehlerhafter Akku.

[MEroller]

Es geht weiter mit dem wirklich extrem aus der Ballance geratenen Akku von Marcs Experia:

517mV Differenz

[error]

LoL, ich hatte unter dem Video deinen Ratschlag mit dem AC-Laden gesehen. Kurzzeitig hatte ich überlegt einen eigenen "Marc Travels II" Thread aufzumachen statt diesen Thread weiter zu strapazieren. Hab das dann gelassen weil ich selbst keine Energica habe und mich nicht weiter unbeliebt machen will/wollte.

Aber die Sache ist zu spannend um es sein zu lassen. Da hat jemand 26.000 Öcken auf den Tisch getan, hat gleich einen Haufen "Standschäden" und lächelt noch.

Krass finde ich was wir so alles zusammentragen bzw. aufdecken: Die Energica kann eigentlich nicht aktiv balancieren, sonst wäre es niemals zu so einer großen Abweichung gekommen. Es sei denn jemand hatte das BMS getrennt. Aber auch dann hätte in der Zeit seit Mark das Teil hat irgendwas passieren müssen. Ausserdem würde es bei langfristig abgeklemmtem BMS definitiv auf einen Zelldefekt bzw. ungleiche Selbstentladung hinweisen (was das selbe ist).

In einer Reihenschaltung passiv diese Abweichung wegzubalancieren würde bedeuten dass die Differenzen zur entladenen Zelle komplett in Wärme umgesetzt werden müssen. Das sind einige kWh.

Abgesehen von dem Fehler bei dem unterschiedlichen Ladezustand der Zellen weiter eine DC-Schnellladung anzuschubsen wundert mich der Hinweis des aktiven Cellbalancing bei 58% SOC. Das kann aber trotzdem auf passives Balancing hinweisen, weil die vollen Zellen passives Balancing auslösen. Der SOC ist "nur" ein Rechenwert.

Was mich wundert: wenn das BMS tatsächlich nur passiv balanciert (was ja grundsätzlich kein Makel ist), dann hätte das BMS schlau genug sein müssen in so einem Fall nicht zeitgleich 19kW "reinzudrücken". Klassisch wird bei passiven Balancing bei den bereits vollen Zellen lediglich ein Widerstand parallel geschaltet, also "mit etwas geringerem Strom weiter geladen". Bei knapp 1C Ladestrom wird eine volle Zelle 100%ig sicher "überschießen". Gesund ist sowas nicht. Premium ist anders. Das ist eher Beta.

P.S.: Ich bin gespannt wie es mit den bisher unverkauften Energicas weiter geht.

[freesty]

@error edit: ne sorry, war AFunker.

hattest du nicht gesagt, es wäre ein Anwenderfehler? Es müsste nur die Bedienungsanleitung gelesen und mal mit AC lang genug geladen werden?

Der Akku ist durch. Es kommt vor, dass Zellen sterben. Dann kann auch kein BMS helfen.

Deswegen hatte ich am Anfang gesagt, vorausgesetzt, dass das BMS ordentlich programmiert und hochqualitative Zellen verwendet wurden, darf so ein Fehler nicht vorkommen. Nun stellt sich heraus, zumindest 1x davon war nicht der Fall.
Und dann darf man sich noch anhören, dass Balancing erst vollgeladen stattfindet, WEIL ES TECHNISCH NUR SO MÖGLICH IST.

Prinzipskizze, die das veranschaulicht: der Ladestrom ist erst gegen 98% - 100% so gering, dass die typischen Balancerboards mit ihren kleinen Widerständchen dagegen anarbeiten können.

Ich frag mich, ob der Händler noch einen Servicekontrakt mit Energica hat. Ich denke, die sind mit der Insolvenz ausgelaufen.

[error]

@error

hattest du nicht gesagt, es wäre ein Anwenderfehler? Es müsste nur die Bedienungsanleitung gelesen und mal mit AC lang genug geladen werden?

Nein, definitiv nicht, glaube auch nicht dass ich mich so missverständlich ausdrücken könnte.

Der Akku ist durch. Es kommt vor, dass Zellen sterben. Dann kann auch kein BMS helfen.

Deswegen hatte ich am Anfang gesagt, vorausgesetzt, dass das BMS ordentlich programmiert und hochqualitative Zellen verwendet wurden, darf so ein Fehler nicht vorkommen. Nun stellt sich heraus, zumindest 1x davon war nicht der Fall.
Und dann darf man sich noch anhören, dass Balancing erst vollgeladen stattfindet.

Naja, so 100%ig lässt sich das aus der Ferne nicht sagen. Es bleiben aber in Bezug auf den Händler einige Fragen offen: meiner Meinung nach bestand das Problem schon bei der Übergabe. Dann hätte das auffallen müssen. Da war ja auch noch das Ding mit den Gabelsimmerringen. Ich glaube in Marcs ersten Video kann man das zu Anfang sogar sehen (da war es ihm noch nicht aufgefallen).

Leider gibt es keine Langzeitdaten zu diesem speziellen Akku. Ich kenne mich mit Energica nicht genug aus um eine Diagnose zu treffen. Muss ich ja auch nicht. - Bin nur extrem neugierig.

Für das Balancing gibt es halt mehrere Strategien. Aber egal wie man es dreht: 19kW (also ungefähr 1C) in einen (reihengeschalteten!) Akku reinzudrücken und gleichzeitig balancieren zu wollen ist aussichtslos. Das hätte das BMS erkennen und verhindern müssen.

Einfach die Produktion anwerfen und Energicas verkaufen wird wohl nicht funktionieren. Bin gespannt ob Marcs Experia ein Einzelfall bleibt. Aber die Geschichte ist ja noch nicht zu Ende.

Edit:

Keine Ahnung wie das vor Ort aussah. Aber so ganz trocken ist die Gabel nicht

[Pedator92]

Der Akku ist durch. Es kommt vor, dass Zellen sterben. Dann kann auch kein BMS helfen.

Es gibt auch BMS die ihre Eigenversorgung nur aus einem Zellblock nehmen um weniger zu verbrauchen (statt wie hier aus 350+ volt irgendwas niedriges einstelliges zu erzeugen). Das entlädt je nach Zeit einen Block auch ganz schön und wenn man dass Fahrzeug nie lange am Netz gelassen hat dann passiert genau das.

Es kann natürlich auch ein Zellsterben sein oder Kontaktfehler oder oder oder. Aber einen halben volt drift ausbalancieren dauert Tage wenn nicht Wochen über Steckdose.

[STW]

3.685V ist ein Ladestand irgendwo zwischen ca. 30-80%. Geht man vom oberen Wert aus, dann ist der Abstand zu 4.2V gar nicht mal so schlimm - bei meinem ersten selbstgebautem LFP-Akku hatte ich auch gegen Ende der Ladung zwischen 3.38V und 3.65V. Allerdings mit 1.5A Balancern und einem Ladegerät, dass sich in der Phase ebenfalls bei 1-2A bewegte. Da sprechen wir aber von max. 30 Minuten Balancing, wenn es ganz übel war, normalerweise hielt der Zustand weniger als 5 Minuten an. Der Spannungsanstieg gegen Ende des Ladevorganges ist halt steil.
Und als mal ein Balancer kaputt ging und mir die Zellen durcheinander gebracht hatte habe gemütlich mit einem Labornetzgerät alles wieder hingebogen.

Bei einem derart großen Akku wie bei der Energigca würde auch ein Ladegerät mit 1A wohl keinen Spaß mehr machen, um die Situation zu retten. Es würde aber bei der Diagnose helfen. Noch ist unklar, ob die Max-Zelle mit 4.2V der Ausreißer ist, weil sich da vielleicht ein paar Zellen aus dem Verbund gelöst haben, ob die Min-Zelle das Problem ist und durch einen Zellschluss eine permanente Entladung stattfindet, ebenso könnte das BMS das Problem sein z.B. durch permanentes Entladen einer Zelle. Im besten Fall wäre es "nur" Zelldrift" mangels ordentlicher Ladestrategie.