SoH / Degradation Berechnungstool

  • Excel Tool zur Berechnung des SoH (State of Health) für die MEB Plattform.

    Hallo zusammen,


    ich habe mich die letzten Woche vermehrt mit dem SoH beschäftigt und diverse Threads in verschiedenen Foren für die MEB Plattform gelesen. Die Infos zum Berechnen und das korrekte Verfahren um einen genauen SoH Wert zu erhalten habe ich in ein Excel Sheet zusammengefasst.

    Vorraussetzung ist, dass Ihr den CarScanner OBD Dongle habt oder ein anderes OBD System (z.B. VCDS / ODIS), dass die dokumentierten Messwerte auslesen kann.


    Wichtig: Die Berechnung basiert seit der Version 1.12 auf dem Entladeeprozess, um korrekte Werte zu erhalten muss man die Batterie auf 100% laden und auf unter 10% SoC fahren. Die Fahrt muss nicht an einem Stück gefahren werden, sondern das kann auch über mehrere Tage gefahren werden.


    - Download: MEB_SoH_Degradation_Calculation_Tool.xlsx

    - Changelog


    Viel Spaß damit :)


Kommentare 24

  • Ich habe die Version 1.17 aktualisiert.

    Da es häufiger zu Nachfragen zu der "nutzbaren Energie nach dem Display-SoC" gab, habe ich in der Version die versteckte Hilfszeile jetzt mit eingeblendet (Zeile 17), mit dokumentierten Kommentar.

  • Herzlichen Dank für so viel akribische Arbeit. Die Excel-Tabelle und das Dashboard zu erstellen, ist wirklich eine tolle Leistung – ich nutze beides sehr gerne. Ich schätze es, wenn jemand ein Thema so grundlegend angeht und damit interessierten Menschen eine ausgesprochen praktikable Möglichkeit bietet, die Batterie im Blick zu behalten, Entwicklungen zu erkennen oder auch den Erfolg eines oder mehrerer Vollladezyklen zu kontrollieren.

    Ich hadere nur mit der Umschaltung auf Basis des Datums August 2022. Soweit ich es recherchieren konnte, betrifft der Zuwachs auf 79,9 kWh wohl ausschließlich die SK-On-Batterien. Zumindest lese ich das aus einer öffentlich zugänglichen Tabelle mit US-Daten heraus. Dort muss jedes Fahrzeug einen Aufkleber tragen, aus dem unter anderem der Batteriehersteller hervorgeht. Daher dürfen die Angaben in dieser Tabelle als zuverlässig gelten.

    In meinem Fahrzeug ist ein Akku mit der Bezeichnung „Zellmodul B“ verbaut – was laut Wiki hier im Forum auf CATL als Hersteller hindeutet.

    Daraus ergibt sich für mich die Frage: Ist die Umschaltung in der Berechnungstabelle (basierend auf dem Produktionsdatum 07/08 2022) wirklich für alle Batterietypen korrekt – also auch für Zellmodul B, sprich CATL?

    • Hi,

      ich habe damals mehrere Screenshots von neuen MEB Fahrzeugen (ab MJ23) vom carscanner gesehen, dass durch die geänderte Zellchemie ab dem MJ einen erhöhten Max Energiegehalt hatten. (79200-80000Wh).

      Genau das selbe mit dem 58kWh Akku, der kam auf 59kWh nutzbare Energie ab dem MJ23.

    • Ja ok. Dann wird es auch so sein, auch wenn es dann sicher noch nicht alle Batterietypen betrifft. VW hat ja immer mit verschiedenen Lieferanten gearbeitet und nicht öffentlich gemacht wer genau gerade verbaut wird. Die US-Fahrzeuge müssen Aufkleber haben wo auch der Batteriehersteller genannt werden muss. Der wurde dann meist SK On verbaut und die haben 79,9 kWh. LG aber nicht.

    • Ich hatte von LGchem auch ein technisches Datenblatt zu den neuen Zellen vor 2 Jahren gesehen, dort war auch eine erhöhte Kapazität pro Modul.

      Offiziell ist es von VW nicht kommuniziert, dass sie eine erhöhte Energiedichte haben.


      Im Ergebnis werden die neueren Modelle später beim SoH Zertifikat besser ausfallen, da viele mit 77kWh rechnen.

    • Ja, und das dürfte auch VWs Intention dabei sein. Für mich heißt das dann jetzt, ich kann realistisch rechnen oder es mir schönrechnen.

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    • 1.15 ist verfügbar:

      - Inclusion of MEB cell modules (86kWh, 79kWh, 59kWh)

      - Removal of model year changes

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  • Hallo und vielen Dank erstmal für das Tool! :)


    Ich würde nur mal eine Diskussion anstoßen, ob die zur Berechnung des SoH herangezogenen Daten in der richtigen Relation stehen.

    Für mein Verständnis ist der Bruttoenergiegehalt der Batterie nie und unter keinen Umständen nutzbar, sondern dient lediglich dem Schutz des Akkus vor Tiefenentladung usw.


    Leider habe ich bisher keine offiziellen Quellen gefunden, aber nach den verfügbaren Informationen sollte 0-100% SoC lt. BMS zB. beim großen Akku der ersten Generation im Neuzustand den 77 kwh netto entsprechen und nicht den 82kwh brutto. Damit würde sich bei der Berechnung ein anderer (besserer) SoH ergeben.

    Nur zur Vollständigkeit: 100% SoC lt Display entsprechen dann ca. 4-96% SoC lt. BMS (oben 4% Luft für Rekuperation trotz "voll" geladenem Akku und unten 4% für den Notfall).

    • Nein, das ist nicht der Fall. So sind brutto und netto im Beispiel vom 77kWh Akku aufgeteilt:

      BMS 0-100% = 82kWh (brutto)

      BMS 4-96% = 77kWh (netto)


      Bei 5,8% BMS SoC, zeigt das Display 0% an.


      4% oben und 4% unten als Puffer, der nie nutzbar ist.

  • Hallo matze-pe,


    danke für das Tool.


    Ich habe es mir mal angeschaut und erhalte andere Werte als in meinem Tool. Eine Sache vermute ich gefunden zu haben, bei deiner Differenz für kWh_entladen ist ein Vorzeichenfehler. Dort muss man ja kWh_entladen_start minus kWh_entladen_ende rechnen laut wiki, also andersherum als bei kWh_geladen. So erhält man einen positiven Wert für kWh_entladen, der dann von der Differenz aus kWh_geladen abgezogen wird. Damit ergibt sich bei mir ein niedriger Wert für die verfügbare Akkukapazität.


    Deinen Wert bei der maximalen Kapazität kann ich nicht nachvollziehen. Der ist bei mir höher. ich teile dort kWh_geladen - kWh_entladen (positiver Wert) / Differenz_SoC_BMS.


    Bei deiner State of Health Berechnung kann ich ebenfalls das Ergebnis nicht nachvollziehen, ich komme in die Nähe von 83 %, wenn ich die aktuell nutzbare Energie im Akku durch die Batterie-Bruttokapazität teile. Das wäre aber gänzlich falsch, weil du dann die Roundabout 3,5 - 4 kWh Reserve des Akkus ausblendest.


    Anbei einmal meine Rechnung mit den Formeln hier aus dem ID.wiki: SoH_Berechnung_Vergleich

    Ebenfalls anbei meine xlsx: https://pandorawrks.de/nc/index.php/s/3w4qYAwfeXpZHE9 (Link läuft ab am 19.7.24)


    Da mir CAR-Scanner einen Wert von 52,7 für den max SoC_BMS angibt, könnte man sagen, vorbehaltlich der Richtigkeit dieser Angabe (z.B. wenn es einfach der letzt erreichte Höchstwert ist) stellt sich eine Messungenauigkeit bei meinem geringen Ladehub ohne Balancing von +/- 3 % ein.

    • Hallo @entropie,


      danke für deine Anmerkung.

      Dein Test ist daher nicht genau, da du nur von 36% auf 80% geladen hast. Danke für den Hinweis zur entladenen Energie, die Berechnung der Entladung habe ich in der 1.8 angepasst.

      Der Unterschied in der Berechnung der "Max. nutzbaren Energie" ist wie folgt, du hast die nutzbare Energie des BMS bis 100% berechnet. In Wirklichkeit schaltet das BMS bei 96% SoC ab! Die 4% darüber kannst du nicht nutzen und wäre ein falsches Ergebnis. Das steht auch in dem Kommentar der Zeile 0-96% vom BMS.



      Lade bei dir von unterhalb von 10% auf 100% und lass ihn danach ausbalancieren, dann ist dein SoH auch besser und du hast ein echtes Ergebnis.

    • Hi matze-pe,


      aus technischer Sicht ist das für mich aber ein Denkfehler. Der BMS-Soc läd nur bis 96 %, damit bei 100 % Display-Soc die Rekuperation noch zur Verfügung steht. Wenn ich nun nach dem Vollladen nur bergab fahren würde, könnte ich über die 96% hinaus laden bis 100%. So oder anders sind ja dann 96% nicht das Abbild der voll verfügbaren Kapazität.


      Wenn du die 4% dann ausblendest bei der Berechnung der tatsächlich im Fahrzeug verfügbaren Gesamt-Akku-Kapazität, vermischt du ja die Betrachtung für den Display_SoC mit der Betrachtung für den BMS-SoC und erhälst nicht das technisch korrekte Ergebnis.

    • Hi @entropie,
      für einen korrekten SoH gebe ich dir Recht, dass man dazu das BMS mit 0-100% rechnen muss, auf Basis der Netto Batteriegröße.
      Ich habe die Berechnung angepasst und dazu eine neue Zeile "Max. verfügbare Energie" hinzugefügt (BMS 0-100%) und darauf die SoH Berechnung gelegt.

      Der MEC bleibt davon unangetastet und beinhaltet die 0-96% des BMS!


      Danke!

    • Hi matze-pe,


      ok. Ich würde sogar sagen deine extra Zeile ist nicht notwendig, da du ja in der Zeile "nutzbare Energie" das Kapa des BMS nach oben und unten schon rausrechnest, was absolut richtig ist. Dann hat man den Display_SoC mit der nutzbaren Energie und den BMS_SoC mit der Gesamtkapazität, die sich ja unmittelbar auf die nutzbare Energie auswirkt, mit Alterung.


      Die Netto-Batteriegröße für den SoH anzunehmen, ist auch viel richtiger, habe das in meiner Excel noch mal korrigiert. Bei neueren Batterien ergäben sich dann hier Werte über 100 %, die noch widerspiegeln, wie viel Puffer da ist.

      Mit der Netto-Kapazität stellt sich bei meinem Fahrzeug (15 tkm gelaufen, 3 Jahre alt) eine Batteriedegradation von 2% ein. Das sollte man vielleicht auch nochmal klarstellen, es kursieren viele falsche Zahlen zur Degradation, die dann häufig einfach auf falschen Berechnungen fußen.

    • Die „Max verfügbare Energie“ wird im Alltag nicht zum fahren genutzt, wie du richtig sagst, ist das der Puffer fürs rekuperieren, wenn man bei 96% SoC BMS startet und z.B. den Berg runter fährt.

      Die „max. nutzbare“ ist interessant, wenn man den Reserve Anteile einsehen kann und dieser Wert spiegelt auch den „MEC“ im BMS Steuergerät dar. Mit dem wert rechnet auch das bms seine Reichweite.


      Vielen Dank für den Austausch