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Heizt Tesla die Batterie automatisch bei -7° Celsius?

Antwort: Nein!


Einleitung

Pünktlich zur kalten Jahreszeit gab es in letzter Zeit häufig Beiträge zur schlechten Performance der Batterien in der Kälte. Es wurde behauptet, dass übernacht mehrere Prozente (bis zu 10 Prozentpunkte) an Reichweite verloren gingen, und wenn man das Auto länger abstellt, es dann natürlich leer wäre. Nicht weniger häufig kamen in den Threads dann Antworten, die zwar ein grundsätzliches Problem ausschließen, aber man hätte mal gehört, dass Tesla die Batterie bei kalten Temperaturen automatisch heizt, um Schaden abzuwenden, und daher wäre es gut möglich, dass ein Reichweitenverlust autreten könnte.

In diesem Thread zeige ich anhand des Model 3 auf, was bei einer kalten Batterie passiert und wie man den Reichweitenverlust (der ja tatsächlich auf die eine oder andere Weise auftritt), erklären könnte.

Setup

Mein Model 3 wurde im Freien abgestellt und 36 Stunden lang nicht mehr bewegt. Die Temperaturen lagen tagsüber bei -4 °C und nachts bei bis zu -19 °C. Zum Aufzeichnen der Daten wurde Teslamate und Scan My Tesla verwendet.
Temperaturverlauf ausklappen

wetter-tempverlauf_LI

Mittwoch, 22 Uhr (Start)

Testbeginn. Der Wagen wird mit 86% Akku auf einem Parkplatz abgestellt und legt sich schlafen. Von jetzt an heißt es geduldig sein.
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teslamate-home-beginn

Donnerstag, 10 Uhr (12 Stunden)

Ich laufe zum Auto und wecke es auf, öffne aber keine Türe. Damit aktiviert sich die Boardelektronik und die Kühlmittelpumpe. Per OBD-Stecker kann ich nun alle Werte des BMS auslesen.
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teslamate-home-zwischen


Zwischenergebnisse:

  • SOC tätsächlich: 85% (-1%)
  • SOC kälteangepasst: 80% (-6%)
  • Temperatur Akkupack: -4,25°C
  • Leistungsabgabe Akku durch das Aufwecken: 0,20 kW

Bisher verhält sich alles normal. Kein Hinweis auf eine Batterieheizung, allerdings ist die Batterietemperatur noch nicht unter -7 °C. Das Auto schläft nach kurzer Zeit wieder ein. Das Warten geht weiter.

Freitag, 8 Uhr (34 Stunden)

Es hat -19°C draußen. Ideale Bedingungen für meinen Test. Ich gehe wieder zum Auto und wecke es auf, ohne das Fahrzeug zu betreten. Jetzt wird es interessant!
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teslamate-home-ende

Zwischenergebnisse:

  • SOC tatsächlich: 83% (-3%)
  • SOC kälteangepasst: 77% (-9%)
  • Temperatur Akkupack: -10,8°C
  • Leistungsabgabe Akku durch das Aufwecken: 0,20 kW


Ich öffne die Türe:

Ich setzte mich ins Auto und drücke die Bremse:

  • Die restliche Boardelektronik springt an
  • Leistungsabgabe Akku: Steigt langsam auf bis zu 13 kW
  • Front- und Heckmotor ziehen 2x3 kW und heizen das Kühlmittel auf
  • Die Innenraumheizung zieht weitere 6 kW
  • Das Auto befindet sich in P; es ist kein Gang eingelegt

Fazit

  • Es gibt eine Batterieheizung unter -7°C, allerdings bleibt diese bis zum Einschalten der "Zündung" inaktiv.
  • Ob die Batterie im Stand bei niedrigen Temperaturen einen Schaden erleidet, darf angezweifelt werden.
  • Die Heizung stellt mMn die Betriebsfähigkeit des Autos sicher, denn:
    • Rekuperation ist bei -10°C Akkutemp komplett aus
    • Maximale Entladeleistung lag bei 17 kW (!) - also 23 PS
    • Die maximale Entladeleistung erhöht sich nach kurzer Zeit auf 70 kW
  • Viele User interpretieren den angezeigten Ladestand im Auto falsch:
    • Durch das Abkühlen der Batterie zeigt das Auto einen realtiv niedrigen SOC an, allerdings ist keine Energie verloren gegangen.
    • Noch falscher sind dann solche Aussagen wie: "Seit gestern sind 7% Akku weg, das macht dann morgen schon 14%". Da die Batterie nur einmal abkühlt, bleibt der Kälteverlust über die Zeit konstant.

Erkärung zu echten Akkuräubern

„Aber @Stadlix, du sagst oben, dass bei Kälte keinerlei Energie verloren geht, aber selbst bei deinem Auto sind drei Prozentpunkte verschwunden!“

Das stimmt. Sehen wir uns dazu die Schlaf-/Wachphasen des Autos an. Grün heißt, das Auto schläft. Blau bedeutet wach.


Der erste blaue Balken, also das erste Aufwecken, wurde von mir ausgelöst, als ich zum Tesla gelaufen bin, um das erste Zwischenfazit zu ziehen. Soweit, so gut.
Das zweite Aufwecken um ca. 2 Uhr nachts ist merkwürdig. Anscheinend ist das Auto von selbst aufgewacht und über mehrere Stunden nicht zum Einschlafen gekommen.

Dazu gibt mögliche Erklärungsversuche:

  • Theorie 1: Die aktuelle 2020.48.35.5 hat einen Bug und entleert die 12 Volt Batterie schneller, als sie sollte. Dadurch wacht das Auto regelmäßig auf, und lädt nach. Diese Theorie wird durch mehrere User untermauert, die das selbe Problem haben.
  • Theorie 2: Die 12 Volt muss vor Kälte geschützt werden und wird deshalb gepuffert.

Ich kann ausschließen, dass die Batterieheizung der Hochvoltbatterie aktiv war, da ich Nachts mit Scan My Tesla zum Auto gelaufen bin und folgende Werte ausgelesen habe. Details siehe Screenshots.

  • Leitungsabgabe Akku durch das Aufwecken: 0,20 kW
  • Temperatur Akkupack: -7,50°C
  • DC-DC Konverter (12 Volt Ladegerät): 138 Watt
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Abschluss

  • Was hier nicht beachtet wurde sind Bedienfehler durch den User. Wenn eure Apple Watch im Sekundentakt das Auto aufweckt, dann liegen andere Probleme vor. Dies muss jeder für sich selbst prüfen.

  • Teslas sind komplexe Technik und ich habe auch nicht die Weisheit mit Löffeln gefressen. Your mileage my vary :slightly_smiling_face:

  • Dank geht raus an @T3sLA @M3-75 @Mittelhesse und alle anderen Helfer.

209 Like

Danke für den Test und die vielen Aufzeichnungen! :+1:

4 Like

Klasse, vielen Dank für den Test.

Auch ich dachte bisher immer dass die Anzeige:
Bild

Auch auf den ausgeschalteten Zustand bezieht, aber du hast ja (mit viel Einsatz🥶) gezeigt, dass der Wert nur während der Fahrt bzw. mit eingeschalteter „Zündung“ gilt.

2 Like

Suuper…Meine Hochachtung…das gefällt mir…Klasse…ich finde sehr wertvoller Thread…ganz toll… :+1: :smiling_face_with_three_hearts: :clap:

6 Like

Super,vielen Dank -auch für Deine Mühen, es verständlich auszudrücken. Auch ich als Laie konnte es nachvollziehen!

3 Like

Vielen Dank für Deine Mühe. Das mit der Rekuperation ist mir heute auch aufgefallen. Man hätte meinen können, Tesla hat über Nacht eine Segelfunktion aufgespielt :slight_smile:

4 Like

Absolut perfekt geschrieben!! Vielen herzlichen Dank!

An alle… bitte „müllt“ diesen thread nicht mit „Sinnlosdiskussionen“ voll,
dafür hat sich @Stadlix zu viel Mühe gegeben.

Das wäre großartig, wenn sich alle daran halten könnten.

20 Like

Vielen Dank @Stadlix für den wissenschaftlichen Bericht! Endlich liefert jemand Fakten :slight_smile:

Noch ein kleiner Mini-Bericht aus eigenen Aufzeichnungen von dieser Woche in Jena:

Mein M3 LR steht seit Samstag unbenutzt draußen.
Hier die in der App angezeigten Akkustände und Innenraumtemperaturen, die ich notiert habe:

Mi, 20:30 Uhr: -7°C, 48%
Außentemperaturbereich Mi: -19°C … -7°C

Do, 10:15 Uhr: -5°C, 49%
Außentemperaturbereich Do: -8°C … -3°C

Fr, 19:45 Uhr: -6 °C, 49%
Außentemperaturbereich Fr: -10°C … -5°C

Sa, 08:00 Uhr: -11 °C, 48%
Außentemperaturbereich Fr: -12°C … -7°C

Ich denke man kann daran zumindest erkennen, dass es keinen größeren Verbraucher gibt (wie z.B. Akkuheizung) und der Akku allein durch die Kälte keine Prozentpunkte verliert.

Etwas verwundert bin ich natürlich, dass der normale Verlust von 1% pro Tag nicht sichtbar ist. Ich würde aber vermuten, dass sich das durch den temperaturabhängigen variablen blauen Bereich erklären lässt.

5 Like

Super Auswertung, perfekt

2 Like

Wow, wieso gibt es hier im Forum nicht mehr von Deiner Sorte? Die bisher 55 Likes sind wohlverdient, aber viel zu wenig. Ich beantrage hiermit einen Sonderorden oder sowas, den sonst keiner bekommt.

3 Like

Super danke :+1:

Zur Zeit ist es ja auch wieder sehr kalt, da kann es selbst in einer Garage ordentlich abkühlen (je nach Bausubstanz).
Was ich mich frage ist ob man lieber das Auto schlafen lässt oder ansteckt und lädt. Dann bleibt der Akku warm, allerdings bleibt die Frage ob bei den Temperaturen es überhaupt so sinnvoll ist stundenlang die Elektronen zu bewegen. Was meint ihr? Schlafen lassen oder unnötig heizen?

Ich glaube, Du missverstehst hier was: wenn Du mit 11kW lädst, ist der Akku nach ein paar Stunden voll, das Auto hört auf zu laden und der Akku wird wieder kalt. Wenn Du mit 3kW lädst, wird der Akku erst gar nicht richtig warm, aber auch hier ist der Akku irgendwann voll. So oder so, der Akku bleibt nicht warm trotz laden.
Um den Akku zu schonen, sollte man ihn aber nicht (fast oder ganz) leer kalt werden lassen, also laden ist nicht verkehrt, hat aber mit Wärme nix zu tin.

3 Like

Man kann auch langsamer laden, vor allem dann wenn man wegen Lieferverzögerung noch auf die Wallbox warten muss :wink:
Letzte Nacht wurde der Akku während dem Laden auf 10 Grad geheizt und die Heizung ging dann wieder an als die Temperatur auf 8,5 gesunken ist. Aber wirklich sinnvoll ist es nicht, Akku ist bei 50% und morgen fahre ich auch nicht viel.

Oh weh, das schreit nach einem Teil 2: „Heizt Tesla den Akku beim Laden?“
:smiley:

11 Like

Just awesome :+1:

Schwieriges Thema, das zu einem >1000 posts Thread führen und die Forensoftware zum Absturz bringen kann, weil: ja und nein :slight_smile:

Ring frei!

Super Test, vielen Dank, das klärt doch einiges und beruhigt mich in ein paar Punkten als Laternenparker bzgl. Abstellen bei Kälte etc.

Zum Punkt oben allerdings noch eine Anmerkung: IMHO ist die Anzeige aber nicht so verkehrt, wie das teilweise (nicht bei Dir, aber so im Forentenor) klingt. Die Energie ist nämlich zwar nicht „weg“, aber so ohne weiteres bekommt man sie auch nicht wieder zurück.
Wenn man mal ne kalte Nacht hat und ansonsten ist das Wetter aber nicht so, dann mag das stimmen. Aber wenn man mit dem kalten Auto fahren will/muss, dann ist meiner Erfahrung nach der „blaue“ Teil der Ladung offenbar ziemlich genau das, was das Auto hinterher zum Heizen des Akkus verwendet, bis die Schneeflocke wieder weg ist. Ich hab da noch so gut wie nie irgendwas im Betrieb wieder „zurück“ bekommen, im Bestfall mal 1% oder so, nie mehr. Der Akkustand sinkt ab dem Punkt.

Ich vermute mal ganz platt, dass das auch ungefähr die intendierte Aussage der Anzeige ist: das ist die Ladung, die man durch die Kälte jetzt erstmal verloren hat. Man kann sie zurückbekommen, wenn man von außen wieder Energie zuführt, z.B. dadurch, dass das Auto sich bei Wärme wieder erwärmt (ohne, dass es dazu selber heizen muss). Wenn das Auto aber „alleine“ ist und so betrieben werden soll, dann ist das die Energie, die erstmal weg ist.

3 Like

Das war auch mein Eindruck gestern. Hatte den blauen Bereich des Akkus nach dem Fahren auch nicht wieder „gewonnen“.

Danke jedenfalls an den Threadersteller für den Test und die Mühen!

So, dann will ich auch meinen Senf abgeben, weil ich mich mit dem Thema (allerdings bei meinem Model S) auch schon zu genüge beschäftigt habe. Dafür habe ich ebenfalls Scan my Tesla verwendet. Einzig und allein die fehlenden tiefen Temperaturen in meiner Gegend haben mir einen Strich druch die Rechnung gemacht.
Sei es drum. Hier meine „Weisheiten“, die auch zum Teil durch meinen beruflichen Backround gestützt werden :wink:

Ich möchte außerdem anmerken, dass alle Erkenntnisse von Stadlix genau das untermauern, was ich selbst durch eigene Recherchen ermitteln konnte. Danke Stadlix für diese Untersuchung, die ich selber nicht hinbekommen habe, aber genau so hätte ich es auch getan :slight_smile:

Geht die Batterie bei großer Kälte kaputt?

  • Nein. Also nein unter der Bedingung, dass sie nicht geladen oder stark entladen wird. Ansonsten gibt es keinen physikalisch/chemischen Prozess, der zu einer Schädigung der Batterie führt. Einziges Problem ist der zunehmend höhere Innenwiderstand der Batterie bei tiefer werdenden Temperaturen, der dazu führt, dass die Spannung der Zellen bei zu starker Stromentnahme einbricht. Daher auch die Leistungsbegrenzung bei tiefen Temperaturen.

Kann man die „verloren“ gegangene Batterie-Kapazität wieder zurück bekommen?

  • Jain. Es hängt davon ab, ob man warten möchte bis wieder Sommer ist (oder ob durch andere Umstände die Umgebungstemperatur wieder 20 Grad erreicht). Der typische Drain, der bestehen bleibt, egal ob Sommer oder Winter, sei mal außen vor gelassen.
    Der prognostizierte Verlust ist schlicht weg die Energie, die „verloren“ geht, also benötigt wird, um die Batterie wieder in einen halbwegs betriebsfähigen (fahrbereiten) Zustand zu bringen, ohne dass diese Energie für Kilometer - also Reichweite - eingesetzt werden kann.
    Dabei wird diese „verlorene“ Energie zu einem Teil für die Erwärmung der Batterie eingesetzt, zu einem zweiten Teil ergibt sie sich aus dem Verlust bei der Entladung der Batterie dank des höheren Innenwiderstandes. Deshalb wird die Batterie auch vorgeheizt, um diesen Verlust gering zu halten, aber auch nur bis zu einem gewissen Grad, denn irgendwann ist der Innenwiderstand klein genug und die zusätzliche Heizleistung nicht mehr gerechtfertigt.

Macht es Sinn die Batterie mit 3kW „warm zu halten“?

  • Nicht wirklich. In einem Video von Björn Nyland wird sehr anschaulich gezeigt, dass die Batterie nie richtig aufgewärmt wird, sondern immer nur so viel, dass Laden überhaupt möglich ist. Dabei wird über einen langen Zeitraum ein Großteil der Energie für das Erwärmen der Batterie verwendet ohne dass diese je richtig warm wird.
    Besser ist es, die Batterie mit „anständiger“ Leistung zu laden, sagen wir 11kW Minimum, um die Batterie auf mindestens 70% zu bekommen. Das gibt einem Sicherheit und man hat etwas Reserve für den Fall der Fälle. Dann eine halbe bis Stunde vor Abfahrt (bzw so lange wie es nötig ist, damit die Batterie ca. 95% erreicht hat) mit mindestens 11kW aufladen. Dann ist die Batterie schön warm und man hat anschließend die maximale Reichweite, die man unter den äußeren Bedingungen erwarten darf.

Es gibt sicherlich noch einige Punkte/Spezialfälle, die man abhandeln könnte, aber ich glaube ich hab schon zu viel geschrieben :wink:

15 Like

Stadlix, vielen Dank. Das war der beste Post den ich dieses Jahr gelesen habe.

Hierzu habe ich auch vor Kurzem eine (theoretische) Untersuchung gemacht. Die Daten im Thread untermauern aber eher die These, dass man beim Model 3 die gesamte Energie zurückgewinnen kann, vorausgesetzt es hat über -7 Grad. Der Akku wird nicht wie beim Model S aktiv während der Fahrt geheizt.
Die Verluste durch Erhöhung des Innenwiderstands sind ebenfalls vernachlässigbar.

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