Wie bestimmt Tesla die geschätzte Reichweite?

Ich hab mal eine Frage an die Akkuexperten und die Elektroniker im Forum:
Wie kann die angezeigte Reichweitenschätzung zustande kommen (egal ob TR oder RR)?
Der einzige Messwert, den das Auto ständig leicht ermitteln kann, ist die momentane Akkuspannung.
Mit wenig mehr Aufwand könnte man auch den Innenwiderstand des Akkus ermitteln, indem man die Spannung unter Last und dann die Spannung im Stand misst. Dann dürfte es aber keine Reichweitenanzeige am Ende des Ladevorgangs geben, bis man ein Stück gefahren ist.
Was also genau wird da gemacht?
Nur eine Abbildung Akkuspannung auf geschätzte Reichweite?
Oder gibt es ein klügeres Verfahren?

TR und RR basieren schlicht auf einem bestimmten konstanten Verbrauch (Wh/km). Nur die Verbrauchsanzeige im Hauptschirm zeigt dir die Restreichweite basierend auf dem Schnitt der letzten 10/25/50 km an. Und wenn das Navi rennt, wird dir auch eine Zielprognose basierend auf dem bisherigen Verbrauch angezeigt.

Ich glaube was cko meint, ist wie schätzt Tesla die entnehmbare Kapazität ab.

Erst dieser Wert kann dann durch den Verbrauch (TR / RR) dividiert werden.

Vereinfacht gesagt: Via BMS und sicher auch via Spannung. Dazu noch die im System hinterlegten Werte für voll / leer.

Via der entnommenen Energie oder Arbeit in Ah bzw Wh.
Daher kommen ja auch die Rechenfehler zu Stande, wodurch die typical/rated km-Werte mit der Zeit abnehmen und hier ständig immer wieder diese albernen Akkukapazitäts-Verlusts-Diskussionen anheizen.

Es wird von einem Wert x Ah/Wh ausgegangen, welcher im Akku gespeichert ist. Durch Entnahme von Strom x Zeit sinkt dieser Wert und entsprechend verringert sich die Reichweite.
Mit der Akkuspannung kann man nicht viel anfangen, diese kann ja beim beschleunigen in krasseren Fällen durchaus mal eben um 100V einbrechen :wink:

Ich habe meine Frage nicht klar genug gestellt.
Wenn ich den Akku voll lade, zeigt mir mein Auto je nach Einstellung entweder 100% oder den von ihm geschätzten TR oder den von ihm geschätzten RR an.

Frage 1: Wie kommt es zu der Entscheidung, dass 100% erreicht sind?
Der einfachste Weg wäre wohl, einfach eine Ladeschlußspannung zu definieren, die 100% entspricht.
Es gäbe sicher noch eine Reihe anderer Möglichkeiten, die meisten davon würden aber nur für 100% funktionieren und könnten nicht auf die selbe Art z.B. 42% anzeigen.
Vereinfachtes Beispiel: Ich lade eine einfache 2000 mAh AA Rundzelle voll auf. Solange sie neu ist, entspricht die Ladeschlußspannung einer 100% Ladung und somit einer entnehmbaren Kapazität von 2000 mAh. Vermutlich lässt sich auch für alle anderen Werte zwischen 0 und 100% eine Abbildung von Zellenspannung auf entnehmbare Kapazität finden.

Frage 2: Wie kommt es zu der Entscheidung, welche TR oder RR diesen 100% entpricht?
Der einfachste Weg wäre wohl, einfach einen festen Wert zu behaupten, also z.B. ein 90D würde bei 100% eine RR von 557 km behaupten.
Das tut mein Model S aber nicht. Als er brandneu war, zeigte er bei 100% mehr als 557 km an, inzwischen nur noch 539 km.
Woher weiß die Software also, dass heute bei voll geladenem Akku 100% etwas anderes bedeutet, als vor ein paar Monaten?

Spekulation: Die Software enthält eine Abbildungstabelle oder eine Abbildungsfunktion, die jedem Füllstand von 0 bis 100% eine Akkuspannung zuordnet. Damit das auch während der Fahrt funktioniert, wird der Innenwiderstand des Akkus mit reingerechnet. Die Software beobachtet die tatsächlich entnommene Energie zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Stand der letzten Zeit und errechnet daraus die momentane Restkapazität des Akkus, welche zusammen mit dem Füllstand in TR und RR umgerechnet wird.
Wäre das das klügste denkbare Verfahren?

Wie erklärt sich daraus, dass mbrandhu nach einer rasanten Autobahnfahrt plötzlich mehr RR hat?

Die Antworten darauf kennt wohl nur Tesla :slight_smile:

Wenn es überhaupt jemand verstehen kann. …

Das ist nicht nur der einfachste Weg, sondern der einzig mögliche bzw sichere für 100%. Die Ladeschlussspannung ist dabei durch den Akkutyp selbst festgelegt und liegt im Falle Tesla bei etwa 4,2V - 4,25V. Einen Puffer nach oben gibt es nicht.

Dass 100% nach 20 Jahren dabei nicht mehr der gleichen Energiemenge entsprechenen wie bei Auslieferung, ist so.

Diese basiert auf der in den Akku einladbaren Energiemenge verrechnet mit dem Faktor der jeweiligen range, also zB 200 Wh/km für TR. Da die einladbare Energiemenge aber nur bei einer 0-100% Ladung wirklich genau bestimmt werden kann, taumeln die Werte für TR und RR halt bei der üblichen Fenster-Nutzung von zB 40-70% in einem ungenauen Rahmen. Tendenziell bewegt sich der Wert dabei nach unten, also in Richtung „sicher“. Will heißen es ist mehr im Akku, als in der Anzeige.

Was in all den Berechnungen noch fehlt, ist der Faktor Temperatur. Gem. Tesla ist die idealste Temperatur 21 Grad.
Wer schon einen Winter mitgemacht hat, weiss, dass da 100% Ladekapazität weniger Reichweite ergibt (auch ohne Heizung), wie im Sommer.

Dafür bleibt in der Kälte der Ladezustand einer Batterie länger erhalten, bzw. er baut sich weniger schnell ab. Darum lagere ich Batterien zu Hause (für Kleinapparate natürlich :mrgreen: ) immer im Kühlschrank.

Die Selbstentladung bei Li Akkus ist nahezu 0. Das kühle Lagern reduziert dagegen die kalendarische Alterung.

Genau, die Akku-Temp. ist ein gewichtiger Faktor.

Wer hat das bei Tesla gesagt? Wem dem so wäre, was ich bezweifle, dann sollte z.B. am SuC die Temperatuten ja ungefähr in diesem Bereich verweilen. Auch bei der Fahrt. Mache sie aber nicht. Habe von 36% auf 85% geladen. Am Start waren es bei ca. 13,5 Grad Akku-Temp. eine Ladegeschwindigkeit von 37kW. Am Ende stand die Temp-Anzeige zwischen 34,9 und 36,7 Grad.

Aus meine Erfahrungen muss es eine Temp-Range geben in der der Akku als „ideal“ agieren kann. Wie fein die Range ist … genau Tesla fragen :confused: oder selbst Tests fahren :wink: .

Woher kennst du die Akku-Temperatur beim Model S/X? Kann man die beim P100DL etwa auch verwenden zur blossen Anzeige ohne aktive Temperierung für Beschleunigungsorgien oder woher hast du die Werte?

Bin auch der Meinung dass 21° ganz sicher falsch sind. Vielleicht ideal für Lagerung, aber sicher nicht für hohe Leistung (laden oder entnehmen). Da sind wir eher bei 30-50° C

Was soll denn diese „idealste“ Temperatur überhaupt darstellen? Den Mittelwert zwischen der idealen Lagertemperatur (kühl) und der idealen Temperatur für gute performance (warm)? :wink:

Ich würde das mal so einschätzen:

< 0° C:
Im ungenutzen Zustand eine geringe Alterung, geringe Performance beim Entladen, beschleunigte Alterung beim Laden

0° C - 40° C:
Bei etwa 20° C der beste Kompromiss zwischen Alterung und Performance.

40° C:
Hohe Performance aber schnellere Alterung.

60° C:
Steigende Gefahr eines Thermal Runaway.

Wer seinen Akku liebt hält in im Bereich von +10 + +30 °C und fordert weder ständig die volle Leistung, noch lädt er ständig mit voller Leistung.

Um noch mal zu meiner Eingangsfrage zurück zu kommen, hier meine Spekulation, modifiziert um beatbuzzers Annahme, dass die beim Laden vom Akku wirklich aufgenommene Energiemenge zur „Eichung“ (welcher Energiemenge entspricht ein % SoC?) benutzt wird:

Die Software enthält eine Abbildung, die jedem Füllstand (SoC) von 0 bis 100% eine Akkuspannung zuordnet. Damit das auch während der Fahrt funktioniert, wird der Innenwiderstand des Akkus mit reingerechnet. Die Software beobachtet die tatsächlich beim Laden zugeführte Energie und extrapoliert daraus die momentane Restkapazität des Akkus, welche zusammen mit dem aktuellen Füllstand in TR oder RR umgerechnet wird.

Dieses Verfahren ist umso genauer, desto höher der Ladehub ist. Wer also den wirklichen Zustand seines Akkus in Form von TR oder RR einmal möglichst genau angezeigt bekommen will, lädt dafür von 0% auf 100%. Vermutlich wird die Genauigkeit des Verfahrens durch die Temperatur und durch die Ladeleistung beeinflusst.

Wenn man dann schließlich wissen will, ob die von der Software geschätzten Werte stimmen, sollte man auf die 0-100% Ladung auch gleich noch eine möglichst gleichmäßige und ununterbrochene 100-0% Entladung folgen lassen und die dabei entnommene Energie ablesen.
Idealerweise macht man das wohl auf einem Rollenprüfstand. Ist natürlich in den seltensten Fällen praktikabel.

Beim MS geht es, beim X sollte es auch gehen. In USA und Norwegen gibt es Apps, die via CAN-Bus die Informationen auslesen und die Daten in in den Apps darstellen. Mal besser, mal mit Optimierungsbedarf :wink: . An den CAN-Bus kommt ein spezieller Adapter der wiederum mit einem Bluetooth OBDC Dongle die Daten an ein Smartphone (iOS oder Android) weiterleiten. Also genau das was Tesla auch macht. Ich mache demnächst einen eigenen Fred auf, inkl. Materialliste, Apps ect. .

Sehe ich auch so.

Weischt egn,
deswegen habe ich die App. Die 30 °C sind so schnell überschritten, das glaubst Du nicht. Und ich fahre im Bereich von <200Wh/h. Ha, was meinst Du wohin die Temperatur geht wenn mal Stoff gegeben wird. Und DAS gilt es zu verifizieren.

Was die Apps (also die zwei, die ich jetzt kenne) noch nicht haben, sind die Darstellung der unterschiedlichen Daten in Bezug auch Zeiteinheiten. Falls die Entwickler das nicht so hinbekommen, muss ich wohl selbst dran :open_mouth: . Mal sehen was noch geht.