Elektroroller-Forum.de

Hallo zusammen,

ich habe mir die Mühe gemacht, die Daten der letzten 10 Jahre von meiner Brammo Empulse R (Bj. 2014) auszuwerten. Die Daten (Fahrt- und Ladelogs) wurden über all die Jahre auf dem USB-Stick unter der Sitzbank gesammelt.

Ich habe das Ganze in ein TimescaleDB + Grafana Setup überführt, um die Langzeitdaten sauber zu visualisieren und auszuwerten (u. a. Akku-Degradation, Ladezyklen, Temperaturverläufe und Effizienz über die Jahre).

Falls jemand ein ähnliches Projekt plant oder Interesse am Datenmodell / den Dashboards hat, schaut einfach in meinem Repo vorbei!
github.com / hellrazor936 / empulse_telemetry

Wie wertet ihr die Logs eurer Bikes aus?

Hallo und willkommen im Forum,

Dein Elektromotorrad soll neu (also vor 10 Jahren) eine Akku-Kapazität von 190Ah x 104 Volt = 9,36 kWh gehabt haben.

Wie sind die Ah- Angaben in deiner Auswertung zu Verstehen, wenn Dort 74,10 Ah und 8,12 Ah zu lesen sind?
Ist das die Spannen, in der sich durchschittlich die Ladevorgänge bewegt haben?
Oder ist 74,1 Ah der Kapazitätswert, der nach 10 Jahren Nutzung noch übrig ist?


Viele Grüße
Didi

Hallo Didi

Danke dir für das Nachhaken.

die Zahl (z.B. 74,1 Ah) ist eine Schätzung der aktuellen Gesamtkapazität des Packs, berechnet aus einzelnen (meist unvollständigen) Ladevorgängen - in dem Fall vermutlich sogar genau aus dem Einen, hochgerechnet auf einen vollen 0%→100%-Zyklus. Beispiel: ein Ladevorgang von 62%→100% (38 Prozentpunkte) liefert tatsächlich 28 Ah — hochgerechnet auf 100% ergibt das 28 / 0,379 ≈ 74 Ah geschätzte Gesamtkapazität, so wie sich der Akku heute verhält, nicht im Neuzustand.

Es ist nicht die Spanne typischer Ladevorgänge — jede einzelne Zahl ist eine unabhängige Schätzung aus einem einzelnen Ladevorgang, mit natürlichem Rauschen (unsere Werte schwanken zwischen ~66 und ~94 Ah je nach Ladevorgang). Deshalb zeigt das Dashboard auch einen Trend über viele Ladevorgänge (Kapazitäts-Verlauf + Fade-%/Jahr), nicht nur einen einzelnen Wert — eine einzelne Messung ist nicht "die" Antwort.

Die Berechnung basiert auf Coulomb-Zählung (gemessener Strom×Zeit während des Ladens), nicht auf einer Annahme. Wo ich überrascht war ist dass rechnerisch keine 10% Verlust des gesamt Packs dabei rauskam in der Zeit. Auch dass das BMS sehr konservativ mit den Zellen umgeht (Abschaltung einer Zelle & damit des ganzen packs wenn eine unter 3.3V geht - bms_fault_flag=1 tritt ausschließlich auf, wenn die niedrigste Zellspannung unter ~3,66V liegt (nie darüber), mit einem Minimum von 3,195V.).

Ob das Ganze so stimmt stell ich derzeit täglich selbst in frage und verbessere die Auswertungen entsprechend, aber es ist verdammt nah an meiner erfahrenen Realität. Es ist nichts was vom Hersteller kommt. Die Datenexraktion aus dem USB Stick ist reverse engineered.

Grüsse

Überflüssiges Vollzitat entfernt vom Pfriemler

Hallo,

Danke für die Erläuterung.
Von der ehemaligen Brutto-Kapazität 9,36 kWh sind also nach 10 Jahren immer noch gut 82% (7,7 kWh) nutzbar.
Wegen Deiner Aussage: "der Pack habe weniger als 10% verloren", vermute ich mal, dass die nutzbare Netto-Kapazität im Neuzustand irgenwo zwischen 8,4 und 8,5kWh lag.
Es wäre ja für uns Andere sehr beruhigend, wenn bei uns in den ersten 10 Jahren auch nicht mehr an Degradation befürchtet werden müsste.

Wieviele Kilometer Strecke bzw. wieviele Voll-Ladezyklen (432 wird die Zahl der einzelnen Teil-Ladevorgänge sein) wurden denn in dieser Zeit absolviert?
Die Zahl 1.224 drive session interpretiere ich mal als Indiz für regelmäßige, kürzere Fahrten: z. B. Weg zur Arbeit bei gutem Wetter.

Das müssen damals 2014 ja mit die ersten Fahrzeuge gewesen sein, die mit Li-Ion-Mischoxid-Akkuzellen ausgestattet worden sind, oder kennst Du hier die genaue Zell-Chemie?
Bei den aktuellen Mischungen NCA, NCM oder NMC werden die Zellen im Fahrzeug auch nur in die Zellensspannungsregion 3,0-3,1 Volt entladen und die Aufladung der Zellen geht maximal in die Region 4,10-4,17 Volt mit BMS-Balancing-Toleranz bis 4,25 Volt.

PS:Im ECMD (Elektro-Motorrad-Club Deutschland e. V., -> https://emcd.club) läuft das Telemetrie-Projekt aktuell mit den E-Motorrädern von ZERO Motorcycles und Energica über deren Schnittstellen. Vielleicht melden sich da die Kollegen, die tiefer im "Daten-Bergbau" vorgedrungen sind, als ich. Der Club macht übrigens nicht an Ländergrenzen halt.

Viele Grüße
Didi

Hallo Didi

Danke für die genaue Nachfrage! Ein paar Korrekturen/Ergänzungen anhand der echten Logdaten:

Kapazität: Meine Schätzung basiert nicht auf der Brutto-9,36-kWh-Zahl, sondern auf der geladenen Energie pro Ladevorgang. Die ersten geloggten Ladungen (2014) liegen im Schnitt bei ~8,92 kWh, die letzten bei ~8,37 kWh -- das sind 93,9% des Ausgangswerts, also ca. 6% Verlust in gut 10 Jahren. Etwas weniger dramatisch als "unter 10%" klingt, aber auch weniger als deine Rechnung mit 8,4-8,5 kWh Ausgangskapazität annimmt.
Angeblich hatte sie 10kWh...

Wichtige Einschränkung zu den absoluten Zahlen (km, Zyklen): Vor 2 Wochen ist mir der USB-Stick im Bike kaputtgegangen, und dabei sind mir ca. 2 Jahre Logs komplett verloren gegangen (eine Lücke, die ich in den Daten auch unabhängig davon schon gefunden hatte -- ein Session-Sprung von über 500 Tagen). Die Zahlen, die ich dir nennen kann (aktuell: 23.822 km, 472 Ladevorgänge, 1.298 Fahrten), sind also die tatsächliche Lebenslaufleistung des Bikes minus dieser Lücke -- nicht die echten Gesamtzahlen. Die 1.298 Fahrten bei "nur" 23.800 km bestätigen aber klar deine Vermutung: viele kurze, regelmäßige Fahrten (Pendelstrecke bei gutem Wetter), keine langen Touren.
Nur 7 von 472 Ladevorgängen hatten ein SoC-Delta über 70 Punkte.

Zellchemie: Das kann ich dir leider nicht sagen -(angeblich NMC Pouch)- das Elithion-BMS loggt nur Spannung/Strom/Temperatur pro Zelle, nicht die Chemie selbst, das lässt sich aus den Rohdaten nicht rekonstruieren. Was ich aber an echten Werten sagen kann: Ladeschluss liegt im Schnitt bei 4,14V/Zelle (Maximum je gemessen: 4,178V) -- passt gut in deinen genannten modernen NCA/NCM-Bereich. Auffällig ist aber das untere Ende: bei <5% SoC liegt die schwächste Zelle im Schnitt nur bei 3,455V, und die BMS-eigene Warnung schlägt schon unter ~3,70V an -- also deutlich konservativer als die 3,0-3,1V, die du für aktuelle Packs nennst. Ob das an der BMS-Konfiguration liegt oder an einer anderen Zellchemie, kann ich aus den Logs nicht unterscheiden.
Wenn es NMC ist, ist das BMS super konservativ, was aber auch zur Zeit des Bikes passt.

Der Kontakt zum EMCD-Telemetrieprojekt klingt super -- wenn die bei Zero/Energica über deren Schnittstellen ähnliche Rohdaten bekommen, würde mich der Vergleich der Degradationskurven sehr interessieren!

Grüsse
Alex

Ein Bild sagt mehr als 1000 Worte:
Pack-Degradation über die bisherige Lebenszeit, gemessen anhand der tatsächlichen Ladeleistung (Spannung × Strom), die das BMS beim Laden aufzeichnet, nicht anhand grober Ah-Angaben.
Geglättet über 60-Tage-Fenster, um das Rauschen einzelner Ladevorgänge rauszufiltern.

Die orangen Bereiche sind keine Degradation, sondern schlicht Zeiten ohne Daten (u.a. ~1,5 Jahre, die mir durch einen defekten USB-Stick verloren gegangen sind).