Die Carscanner-App mit Datenaktualisierungszeiten um 3 Sekunden schafft es bei Fahrten mit dem MG4 nicht, kurze Ereignisse wie Überholsprints oder starke Bremsungen brauchbar aufzuzeichnen. Allerdings funktioniert sie recht gut bei Analysen von Ladevorgängen mit langsamen Änderungen von Spannung, Strom und Temperaturen - auch weil der Carscanner dabei keine unnötigen Logdatenfluten produziert.
Ungedrosselte HPC-Ladungen sind besonders gute Datenquellen für BEV-Akkutests, denn z.B. 130kW entsprechen der Belastung unserer MG4-Akkus (1. Generation) bei theoretischen ca. 225 km/h. Und dabei erwärmt sich selbst der schwere HV-Akku innerhalb weniger Minuten deutlich, so daß bei Ladungen über einen größeren SoC-Bereich die Temperaturdaten etwas über den Akkuzustand aussagen können.
Ein weiterer HPC-Vorteil: Wenn die Ladung im Maximalbereich der Ladekurve gestartet und beendet wird, entstehen Spannungssprünge (die bei der Ermittlung des Akku-Innenwiderstandes ausgewertet werden) bis ca. 15V, und dann verursacht die Logdaten-Auflösung von 0,25V nur eine Unschärfe von ca. 2%. Bei AC-Ladungen liegt diese Unschärfe bei 11kW im Bereich von 20% (bei weniger kW noch deutlich höher), was Innenwiderstands-Ermittlungen relativ ungenau macht.
Hier ein Ladesäulen-Screenshot meiner aufgezeichneten Ladung von 22 bis 80% SoC:
Mein Carscanner-Ladungs-Dashboard sieht während einer 11kW-AC-Ladung so aus (die kW-Anzeige hat die Null am Rechtsanschlag, weil der Carscanner Ladeströme und –leistungen als negative Zahlen darstellt):
Screenshot_20260803_091310_Car Scanner.jpg
Carscanner-Logs enthalten nicht nur die Daten vom Dashboard, sondern u.a. auch diejenigen, die zum Berechnen der Dashboard-Daten gebraucht werden. Hier z.B. der Ladestrom (der zusammen mit der Spannung die angezeigte Leistung ergibt) und die max. und min. Zellspannungen, aus denen die Zelldrift (BatteryCell Delta) berechnet wird.
Die Auswertung der Logdaten ermöglicht das Erstellen von Grafiken, die weit über bloße Ladekurven auf einem HPC-Display hinausgehen.
1. Ladekurven am Akku, Akku-Innenwiderstand und Ladeverluste
Die max. Brutto-Ladeleistung (die in den Akku fließt) liegt immer unter dem Wert laut Ladesäulen-Screen. Denn die Ladesäule speist auch den Standverbrauch des MG4, ggf. incl. AC, aktiver Akkukühlung usw., und all das kommt nicht im Akku an.
Auch im Akku wird nicht alle eingespeiste Energie als Nutz-Energie gespeichert, sondern besonders am Innenwiderstand (Ri) der Akkuzellen entstehen weitere Verluste in Form von Wärme.
Ri läßt sich nach dem Try&Error-Prinzip recht genau abschätzen, indem man neben der geloggten Ladespannung (grau) in der folgenden Grafik die Ruhespannungskurve "Volt stromlos" berechnet, die zu Beginn und Ende der Ladung möglichst geringe Sprünge zeigt. Die Formel dafür:
Volt stromlos = Ladespannung + Lade-Ampere x Ri (in mOhm) / 1000
Die grüne Ladekurve "kW netto" ist anhand der "Volt stromlos"-Kurve berechnet und zeigt, daß während der max. Ladeleistung ca. 5,5 kW(!) als Wärme verlorengehen.
Zum Try&Error-Verfahren hier 3 Ruhespannungskurven für Ri-Annahmen vom 30, 52 und 70 mOhm:
Die Kurve für 30 mOhm steigt beim Ladebeginn zu steil an und fällt am Ende wieder deutlich ab.
Die Kurve für 70 mOhm fällt bei steigendem Ladestrom unter den Wert beim Ladebeginn (was unmöglich ist) und steigt am Ende viel zu steil an.
Die grüne Kurve für 52 mOhm verläuft insgesamt am glattesten und ist auch in der vorigen Grafik enthalten. Sie liegt daher IMO am nächsten beim tatsächlichen Ri und ergibt eine kumulierte gespeicherte Energie von 34,5kWh. Das entspricht im Vergleich mit den 36,18 kWh, die die Ladesäule in den XP gepumpt hat, einen Ladeverlust-Anteil von insgesamt 4,6%.
2. Spannungsdrift der Einzelzellen:
Eine Zelldrift bis ca. 60mV bei Strömen um 320 Ampere liegt IMO im Normalbereich.
Teilt man die Ladespannung des Akkus durch die Zahl der Einzelzellen (beim 64kWh-NMC-Akku: 104 Zellen) und berücksichtigt einen geschätzten ohmschen Leitungswiderstand von 2 mOhm innerhalb des Akkus, dann verläuft die resultierende grüne Kurve während der Ladung ziemlich genau in der Mitte des Streufeldes der Einzelzellen. Das deutet darauf hin, daß die Ri-Streuungen der Zellen insgesamt gleichmäßig verteilt sind und oberhalb 22% SoC bisher keine Zelle einen deutlich erhöhten Innenwiderstand hat.
3. Zelltemperaturen während der Ladung:
In meinem Carscanner-Setup werden die relativ trägen Temperaturdaten seltener aktualisiert als die dynamischen Daten wie Strom, Geschwindigkeit usw. und escheinen daher hier nicht als Linien, sondern nur als Punkte.
Die ca. 5,5kW Verlustleistung (Differenz zwischen kW brutto und netto) aus dem 1. Diagramm oben heizen den schweren Akku im Laufe der Ladung deutlich auf, denn im Mittel erzeugt jede Zelle bis ca. 53% SoC eine Heizleistung von rund 48 Watt:
260801_HPC_Zelltemperaturen.jpg
Die grünen Punkte zeigen, daß das BMS bei ca. 30°C Zelltemperatur die aktive Akkukühlung gestartet hat.
Da die Einzelzellen nicht parallel von der Kühlflüssigkeit angeströmt werden, sondern eher nacheinander, werden die Zellen am Ende der Kühlstrecke mit einer Mischtemperatur aus Vorlauf und Abwärme der vorderen Zellen gekühlt. Daher zeigen sie bei gleicher Verlustleistung einen stärkeren Temperaturanstieg als die besser gekühlten Zellen.
Während der Ladung stieg die Drift zwischen kältester und wärmster Zelle von 0,5K bis 2,5K und sank dann mit dem Ladestrom wieder auf 1,5K ab.
Vermutlich hätte eine Zelle mit deutlich erhöhtem Innenwiderstand und entsprechend mehr Abwärme die Gesamt-Temperaturdrift erheblich verstärkt. Daher gehe ich auch angesichts der Temperaturdaten davon aus, daß mein ca. 3 Jahre alter XP-Akku nach rund 12.600 km Laufleistung noch keine problematischen Auffälligkeiten zeigt.
Wer seine Akkukapazität im DIY-Verfahren ermitteln will, kann den benötigten Ri-Wert auch aus Daten einer HPC-Ladung übernehmen (siehe oben), wenn die Zelltemperaturen der AC-Ladung ungefähr dem HPC-Log + / - 5°C entsprechen.
Doch leider taugen DC-Ladungen nicht zum Ermitteln der Akkukapazität, weil das BMS DC-Ladungen oft schon unterhalb 100% SoC beendet. Sondern dafür bleibt aus meiner Sicht das verlinkte DIY-Verfahren alternativlos.