[Wiki] Akkuwiki - Model 3 / Model Y

[schokofreund]

Wie angekündigt hier jetzt eine Tabelle mit Ladezeiten für verschiedene SOC-Intervalle zu den Ladekurven im Eingangspost.

Im realen Ladevorgang werden die Zeiten sicher etwas abweichen, aber als Orientierung, was mit einem optimal temperierten Akku möglich ist, dürfte es ganz gut passen.

[eivissa]

Technische Dokumentation des LG 5L / M50 / E31 Akku:

• Bestätigung der Nettokapazität: 79kWh
• Kalkulation der Bruttokapazität: 230Ah x 355V = 81,65kWh
• Keine Angabe ob es nun doch ein NCMA ist. Letzte Meldung in diesen Unterlagen war NMC.
• Entladeschlussspannung 240V. Mein tiefster gemessener Wert waren 248V.

[eivissa]

Technische Dokumentation des Panasonic 3L / 2170L / E3 Akku:

• Bestätigung der Nettokapazität: 82kWh
• Die Nominal Voltage (320V / 3,33V) erscheint mir falsch und ich tippe eher auf 355V.
• Unter 3.3.7.1 steht Panasonic 3C = „Tesla E3“. Der Akku ist allerdings ein Panasonic 3L.
• Die Zellchemie ist hier nicht angegeben, aber aus der alten (Haupt-)Typgenehmigung ist die NCA Chemie bekannt.
• Entladeschlussspannung 240V. Mein tiefster gemessener Wert waren 250V.

[eivissa]

Model Y Performance 2022 - Made in Germany - SMT Battery Tab

Vielen Dank @jumpman23 für die Zur­ver­fü­gung­stel­lung der „Nr.15“,
deine Zeit und den sehr netten Kontakt!

• Geladen auf 100% SoC am SuC V3
• LG Chem 5L ~79kWh Akku
• Berechnete nutzbare Kapazität (NFP) → 79,0kWh
• Nutzbare Kapazität (NR) → 79,1kWh → Bestes Ergebnis bisher!
• CAC 224Ah von 230Ah spezifiziert
• Maximum Discharge Power 416kW → Panasonic 3L wäre hier bei 455kW!
• Cell Imbalance 14Ah → leicht erhöht
• Cell Voltage für 100% etwas niedrig → Evtl doch etwas mehr Top Buffer?
• Nominal Remaining / Rated Range = Rated Consumption = 165Wh/km
• Nominal Full Pack / Full Rated Range = Rated Consumption = 165Wh/km

[eivissa]

Model Y Performance 2022 (EU/MIG) - Leistungskurve

Vielen Dank @jumpman23 für die Zur­ver­fü­gung­stel­lung der „Nr.15“,
deine Zeit und den sehr netten Kontakt!

• Der Antrieb (DU CAT 3) hat deutlich mehr Potential, als der Akku selbst unter idealen Bedingungen liefern kann (480kW vs. 416kW). Das von Tesla gesetzte nutzbare Power Limit ist wahrscheinlich identisch mit dem US Modell und im Bereich von 450kW. Das hat natürlich kaum Relevanz, da der Akku weder das Power Limit, noch das Motor Limit, auch nur annähernd erreicht.
• Durch die Limitierung des Akkus, sinkt die verfügbare Maximalleistung bereits ab dem ersten Meter kontinuierlich. Im Model 3 Performance liegt die Maximalleistung des Akku (ideal) bis ca. 75-70% SoC über dem Power Limit des Fahrzeugs. Die verfügbare Maximalleistung ist also in den oberen 25-30% SoC durchgehend verfügbar und sinkt erst danach ab.
• Peak Bat Power lag bei 411kW. Ein Model 3 Performance 2021 (DU CAT 1) mit dem Panasonic 3L kommt auf 433kW unter vergleichbaren Bedingungen. Ein US Model Y Performance mit dem Panasonic Akku sollte ideal ca. 40kW mehr Leistung an die Motoren schicken können, als das EU Modell mit LG Akku.
• Ab ca. 70-80% SoC besteht kein Leistungsvorteil mehr zum MYLR + Boost.
• Die maximalen Motorleistungen Front/Rear waren entsprechend auch niedriger mit 177kW/248kW. Beim Model 3 Performance 2021 sind es eher 200kW/268kW).
• Wie bei allen Dual Motor Tesla Model 3/Y wird die Spitzenleistung im Bereich 80-90km/h erreicht und baut danach wieder ab.
• Wie bei allen Dual Motor Tesla Model 3/Y wird die Spitzenleistung der beiden Motoren nicht gleichzeitig erreicht, sondern nacheinander. Der Hintere Motor erreicht sein Peak bei 70km/h, der vordere bei ca. 85km/h.
• Ob die 0-100 Werte der Website (abzüglich 1ft Roll-Out) mit dem LG Akku so schaffbar sind, ist fraglich. Eine Dragy Messung war leider nicht möglich, da das Gerät diesmal einfach keine stabile Satellitenverbindung im Innenraum hinbekommen hat. Mit zwei Personen und kalten Reifen, wäre aber jedes Ergebnis irrelevant gewesen.

Disclaimer:

Das hier ist nur ein Vergleich unter idealen Bedingungen!
Wie die beiden an einem kalten Wintertag bei 50% SoC oder 20% SoC zueinander stehen, steht auf einem ganz anderen Blatt!
Jeder der in Kürze so ein Model Y Performance 2022 erhält, wird sicherlich sehr glücklich mit dem Fahrzeug

Ein paar Daten vom M3P 2021 und 2022 reiche ich in Kürze nach.

[eivissa]

Maximum Discharge Power vs. SoC - ideal (heißer Akku)

Maximum Discharge Power vs. SoC - heiß vs. kalt

(etwas durcheinander)

• Die Zahlen sind nur angenähert (!), aber verdeutlichen hoffentlich wie die Zusammenhänge von Batterie Power Limit und BMS Power Limit der einzelnen Fahrzeuge sind.
• Jedes Fahrzeug hat ein von Tesla gesetztes BMS Power Limit, welches man z.B. beim Long Range mit Kauf des Boost um ca. 40kW anheben kann. Dieses Limit ändert sich sonst nur durch Entscheidungen von Tesla. Z.B. Ende 2019, als M3 Long Range und Performance 5% mehr Leistung via OTA Update erhalten haben.
• Jedes Fahrzeug hat zusätzlich ein Battery Power Limit, welches vom BMS ständig nach Zelltemperatur und Zellspannung (SoC) angepasst wird. Warme und volle Zellen können viel Leistung abgeben. Leere und kalte Zellen entsprechend wenig. Das BMS schützt den Akku, indem es nur so viel Leistung zulässt, wie (nach Tesla’s Erfahrung) den Zellen zuzumuten ist. Dieser Wert heißt in Scan My Tesla Maximum Discharge Power.
• Im Vergleich von Panasonic 3L NCA zu LG Chem 5L NMC fällt auf, dass die Unterschiede von warm zu kalt deutlich geringer beim LG sind. Dafür belohnt der Panasonic, bei warmen Zellen, mit mehr Leistung.

In der Chart kann man mit diesen Infos dann schematisch folgendes nachvollziehen:

• Ein Model 3 Performance, mit einem warmen Panasonic 3L Akku, fühlt sich von 100% bis 75% relativ gleich (stark) an, da erst ab diesem Zeitpunkt das Batterie Power Limit unter das BMS Power Limit fällt.
• Ein Long Range (M3/MY), mit einem LG oder Panasonic Akku ohne Boost, fühlt sich von 100% bis 15% relativ gleich stark am Strompedal an, da erst ab 15% das BMS Power Limit vom Batterie Power Limit unterschritten wird.

Eine Chart mit deutlich präziseren Zahlen zur verfügbaren Leistung (vs. SoC/Temp) folgt noch in Kürze und baut weiter auf der Auswertung von @csc hier auf:

[Wiki] Model 3 / Model Y - Batteriewiki / Akkuwiki

TODO: Ich muss noch die Achsen mit plotten, aber schon mal eine erste Auswertung gemäß obiger Kriterien: Max Discharge vs SoC für verschiedene Temperaturen, M3P 3L [Discharge_3L] Max Discharge vs SoC für verschiedene Temperaturen, MYLR 5C [Discharge_5C] Ruhespannung vs SoC für verschiedene Temperaturen, M3P 3L [Voltage_3L] Ruhespannung vs SoC für verschiedene Temperaturen, MYLR 5C [Voltage_5C] Die Ruhespannung scheint unabhängig von der Temperatur - war zu erwarten und unterscheidet…

[eivissa]

Die Model Y Performance 2022 Drehmomentkurve war ich euch noch schuldig:

Motorspezifikation laut technischem Datenblatt:

Realmessung

[DerSchnic]

Tesla hat kürzlich ein weiteres Patent zum tabless/notch-design der 4680 Zelle publiziert.
New Tesla Patent Application for Tabless EV Cells.pdf (1,3 MB)

Vielleicht schon bekannt oder hier falsch eingeordnet?

Jedenfalls nochmals deutliche Unterschiede zum Patent publiziert am 14.05.2020: mit tabless Design für Anode und Kathode, zudem viel Info zur Prozesstechnik. Durch das Bildmaterial auch für Laien interessant.

EDIT: der Recherchebericht (vorletzte Seite) ist ziemlich „vernichtend“. Sei bereits lange Stand der Technik. Tesla wird es schwer haben das Patent durchzubekommen.

[eivissa]

Update Beitrag 1:

• Auflistung aller WLTP Verbrauchsergebnisse von 2019 bis heute.

M3 2019/2020

M3 2021/2022

MY 2021/2022

[eivissa]

EU M3P 2022 - Panasonic 3L vs LG Chem 5L - MDP Comparison

Battery Pack @ 50°C

Battery Pack @ 30°C

Battery Pack @ 15°C

Source

[eivissa]

Panasonic 3L vs LG Chem 5L

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M3P 2022 Panasonic 3L - Power loss with SoC

• Cell Temp → 35-50°C
• Average Voltage Sag → 60V
• Battery Current Target → 1250A
• Peak Power → 434kW

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MYP vs. MYLR(AB) 2022 LG Chem 5L

• SoC → 91-92%
• Cell Temp → 40-50°C
• Average Voltage Sag → 90V
• MYP Battery Current Target → 1350A
• MYP Peak Power → 408kW
• MYLR(AB) Bat. Current Target → 1250A
• MYLR(AB) Peak Power → 385kW

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MYP 2022 LG Chem vs M3P 2022 Panasonic 3L

• SoC → 92-100%
• Cell Temp → 50°C
• LG 5L drops +30V more on load.
• LG 5L is allowed to draw +100A more current.
• Higher current can’t compensate the high voltage sag
  → Panasonic +20kW on average.