Hyundai IONIQ Forum banner

De BMS-plots, 3: ontlaadcurves en batterijcapaciteit

9.7K views 10 replies 4 participants last post by  migle  
#1 · (Edited by Moderator)
De ontlaadcurves van een batterij zijn het meest informatief. Maar er een verkrijgen als de batterij niet op een labtafel staat, is niet eenvoudig en eigenlijk niet mogelijk. Ik begin dit draadje om feedback te krijgen over hoe ik mijn huidige aanpak kan verbeteren.

Het gebied onder de ontlaadcurve is per definitie de batterijcapaciteit. Het uitvoeren van een gecontroleerde ontlaadtest, misschien jaarlijks, kan ons een indicatie geven van de werkelijke gezondheidstoestand van onze batterij - voor degenen die het interesseert, uit nieuwsgierigheid, we monitoren ook onze eigen veroudering als mensen niet continu.

Wat ik op dit moment doe, is het uitzetten van de spanning versus de cumulatieve ontlading, waarbij ik eventuele regeneratie (dat wil zeggen CDC - CCC) aftrek. Het gebeurde toevallig dat we een rit van 220 km in 4 uur maakten en met 20% batterij thuiskwamen. De onbedoelde ontlaadsnelheid van 0,2C herinnerde me eraan dat ik een bijna genormaliseerde ontlaadcurve kon maken, dus deed ik de resterende 20% (of 17%) en voltooide 260 km en 5 uur, waarbij ik aan het einde vertraagde om een soort constante ontlaadstroom en geen constant vermogen te creëren. Daarom werd deze curve op één dag verkregen uit één ontlading.

Het zou interessant zijn om die curve te vergelijken met een andere die op een snelweg bij 120 km/u is verkregen, wat een ontlaadsnelheid van ongeveer 0,7C zou zijn. Dat zou de gewone autobezitter laten zien dat de hoeveelheid energie die wordt verkregen door de batterij te ontladen, niet altijd hetzelfde is. Bij sneller ontladen daalt de spanning veel meer, wat minder energie oplevert. Zelfs de laadcapaciteit in Ah, tot dezelfde drempelspanning, is verminderd.

Ik heb echter geen enkele ontlaadcurve van een hoge SoC die op een snelweg is verkregen. Ik moest stukjes samenvoegen. Als je er een hebt en me wilt sturen, zou ik dat zeer op prijs stellen.



Opmerkingen:

  • De aangegeven gebieden zijn afkomstig van de energiemeters van de auto en zijn geĂ«xtrapoleerd naar een ontlading van 100%. De gegevens die ik voor de snelweg heb, zijn niet continu genoeg om ze daadwerkelijk op te tellen.

  • Ik heb de laadcurve als een stippellijn opgenomen om te laten zien wat de werkelijke efficiĂ«ntie van een elektrische auto is. Het gebied tussen de laad- en ontlaadcurves is de maatstaf voor energieverlies. De efficiĂ«ntie van een EV wordt bepaald door de interne weerstand.

  • Bij 0,2C (5 uur ontlading) is de efficiĂ«ntie van de auto de hoeveelheid energie die wordt verkregen door te ontladen, 27,6 kWh, gedeeld door de hoeveelheid energie die wordt gebruikt om op te laden, 28,2 kWh. In dit geval is het ~98,0%.

  • De efficiĂ«ntie is lager bij hogere ontlaadstromen. Dus, rijd niet te hard.

  • Je krijgt minder energie van een snelle ontlading, dus je moet dubbel voorzichtig zijn om je bestemming te bereiken. Je moet GoM oversteken met een gemiddeld verbruik, afgelegde afstand en een lagere waarde voor de batterijcapaciteit gebruiken.

Ik krijg slechts het getal 27,9 kWh voor de energie die is opgeladen van 0% naar 100%. Ik zou 28 kWh moeten krijgen van een ontlading. Is mijn batterij al verslechterd? Welke nummers krijg jij?

Ik zou ongeveer 98% SoH kunnen hebben, hoewel de PID die door de BMS is gepubliceerd, 100% aangeeft. Dat zou ook betekenen dat ik ofwel de reservecapaciteit heb uitgeput of dat deze er eigenlijk niet is.

PS: mijn datalogs zijn op verzoek beschikbaar, evenals de kleine gnuplot-scripts die deze plots hebben gegenereerd.
 
#6 ·
Proberen te raden of een verschil van 0,1 kWh significant is als de foutmarge een orde van grootte groter is dan dit, is zinloos. Statistisch gezien moet je tientallen metingen doen en daar een gemiddelde van nemen om de fout te verminderen. Ik raad dit echter niet aan. De auto opladen tot 100% en terugbrengen tot leeg is het beste om dit zelden te doen, omdat dit proces de batterij beschadigt. Meestal is het het beste om tussen 80% en 20% SOC te blijven.
Denk je dat de fout zo erg is? Ik weet dat de aanpak twijfelachtig is, omdat een standaard ontlaadcurve wordt gedaan bij een constante C-rate en dat kan ik niet... De instrumenten, de tellers in de BMS, lijken mij echter zeer nauwkeurig, ook al is drift onvermijdelijk.

Maak je geen zorgen, de plots zijn allemaal van dagelijks gebruik van de auto. Er is geen onnodig laden of ontladen gedaan om deze gegevens te verkrijgen, er zijn ook geen dieren gewond geraakt, behalve een ontlading tot 1,0% met opzet toen de SoC al erg laag was.
 
#4 ·
De ontlaadcurves van een batterij zijn het meest informatief.
.....
Ik krijg slechts het getal 27,9 kWh voor de energie die is opgeladen van 0% naar 100%. Ik zou 28 kWh moeten krijgen van een ontlading. Is mijn batterij al verslechterd? Welke getallen krijg je?

Ik zou ongeveer 98% SoH kunnen hebben, hoewel de PID die door de BMS wordt gepubliceerd 100% aangeeft. Dat zou ook betekenen dat ik ofwel de reserve capaciteit heb uitgeput of dat er eigenlijk geen bestaat.
In de andere post schatte ik uw degradatie (niet van uzelf!) op 2 - 2,5%. Hoe zou een dergelijke aanname over degradatie zich verhouden tot de hier gevonden getallen?
 
#5 ·
...Ik krijg maar het getal 27,9 kWh voor de energie die is opgeladen van 0% naar 100%. Ik zou 28 kWh moeten krijgen van een ontlading. Is mijn batterij al verslechterd? ...
Proberen te raden of een verschil van 0,1 kWh significant is wanneer de foutmarge een orde van grootte groter is dan dit, is zinloos. Statistisch gezien moet je tientallen metingen verrichten en daarvan een gemiddelde nemen om de fout te verminderen. Ik raad dit echter niet aan. De auto opladen tot 100% en terugbrengen tot leeg is het best om dit zelden te doen, omdat dit proces de batterij beschadigt. Meestal is het het beste om tussen 80% en 20% SOC te blijven.
 
#10 ·
Ja, elk waargenomen verschil is waarschijnlijk het gevolg van een verandering in de luchtweerstand. De weerstand neemt toe met het kwadraat van de snelheid, dus sneller gaan verhoogt de energieopname exponentieel, terwijl het onweegbare dat nooit in een real-world test wordt overwogen, het cumulatieve effect is van netto zijwind - de auto staat zelden direct in of uit de wind, dus met dat en de relatieve helling van de weg, is die grafiek zo nauwkeurig als kan worden gegeven de onweegbaarheden.
 
#11 ·
Ja, gezien de batterijhysterese is het logisch om te middelen. De 0,2C ontladingscurve rijdt met een maximum van 90 km/u en gemiddeld iets minder dan 60 km/u, waarbij 0,2C betekent dat het 5 uur zou duren om de batterij leeg te maken. Bij 120 km/u krijg je de gemiddelde 0,7C ontlading, het zou de batterij in 1u30' leegmaken.
De bovenstaande curven laten zien dat je niet alleen meer energie verbruikt, maar dat de batterij ook minder energie levert. Energieverlies door hysterese is groter. Het is dus een dubbel verlies.