Batteriet gör harakiri i väntan på service

[Petah52]

Söndagen den 13/2 kl 20 upptäckte jag av en händelse att SOC = 55% i stället för det förväntade 60%. Det visade sig att följande felkoder fanns i bilen:
- BMS_a0129 Bilen kanske inte startar igen (Boka service)
- BMS_a050 Kan ej ladda (Boka service)
- BMS_a170 Reducerad acceleration och maxhastighet
Jag bokade genast service via appen och blev förtvivlad när tidigaste tid var 2022-04-04, OM SJU VECKOR. Tesla borde satsa på bättre tillgänglighet på service! Vid tidigare problem i form av defekt framlampa, omlackering av tröskel och byte av bakluckelyft har servicen fungerat fint. Om jag emellertid räknar på bilens tillgänglighet så kommer jag fram till att den blir otillgänglig/otillförlitlig totalt 9 veckor på 13 månader En tillgänglighet på 84%, verkstadstid i april oräknad, känns inte riktigt ”Premium”.

En planerad sjuktransport av en släkting på morgonen den 14/2 fick bli fossil. Vid närmare analys av Teslamate-data visar det sig att bilen varit Online i 20h från midnatt 13/2. Under tiden tills nu har bilen varit Online 6h, med felkoder, vid 4 olika tillfällen och nu senast 2022-02-24 från kl 19:47. Bilens SOC har vid senaste tillfället gått från 28% till 13% (27/2 kl 19), d v s en SOC förlust på ca 0,2% per timme. Batteriet beräknas alltså ha SOC = 0% på kvällen den 1/3. Djupurladdning lär sedan inte vara långt borta. Intressant att se om BMS tillåter detta. Fram till 24/2 har det varit möjligt att använda bilen i stort sett som vanligt när det inte funnits några aktiva felkoder. Med viss nervositet får jag tillägga! Om jag inte haft Teslamate och inte kollat bilen 13/2 hade jag kanske inte märkt något alls förrän 24/2. Bilden nedan visar vilka tillstånd bilen varit i sedan12/2. Bilen är även Online t ex när Vaktläget är aktivt och tydligen 13min vid vissa tillfällen.

Jag har informerat Tesla Service Center (SC) via SMS om vad som händer i bilen och fick första svar efter sportlovsveckan: Ett tack för informationen. Tesla SC ger inga instruktioner alls och ingen info om vad som kommer att åtgärdas med bilen. Tesla SC har dock bekräftat att de kan läsa ut alla interna felkoder som ligger till grund för de felkoder som visas för kund. Intressant att se om det blir någon reaktion på harakirit!

Eftersom jag har 10 års erfarenhet av test och analys av LFP-batterier av olika fabrikat och även NMC-batterier för tunga fordon så är det svårt att låta bli att spekulera vad det är fråga om. Jag misstänker obalans i batteriet!

Batteriet i Tesla Model 3 är uppbyggt av 96 seriekopplade Bricks där varje Brick består av 46 parallellkopplade celler. Brick’sen är fördelade på 4 moduler med 23, 25, 25 och 23 Bricks vardera. Varje modul övervakas av en ”slavprocessor” som är underställd BMS.

Varje Brick är alltså alltid i balans. Alla cellerna har samma spänning. Varje Brick kan betraktas som en kraftfull cell (Cell46). För att batteriet skall fungera optimalt krävs att cellspänningarna för alla 96 Cell46 avviker från varandra inom några mV. Om Tesla använder passiv cellbalansering så kan, vid obalans, en resistor aktiveras som laddar ur en Cell46 så att dess spänning faller tillbaka inom tillåtet intervall för balans. För ett batteri med NMC-kemi så borde balansering vara möjlig vid alla SOC eftersom OCV vs SOC är en monotont ökande kurva, d v s det är alltid, för ett batteri i vila, möjligt bestämma SOC utgående från mätt Cell46 spänning. Värre kan det vara för ett LFP-batteri. Laddning till nära 100% kan vara nödvändigt för att få en OCV vs SOC som har tillräcklig lutning för att på ett noggrant sätt bestämma SOC utgående från mätt spänning och inga förbrukare får vara aktiva.

Min teori är alltså att cellbalansering pågår under de perioder då bilen är Online med felkoder. Normalt skall förstås inte cellbalansering ske med aktiva felkoder men kanske det händer när det är riktigt illa?

Är det någon annan som råkat ut för samma sak?

Referenser till Tesla Model 3 batteri.
https://insideevs.com/news/419914/munro ... mpetition/
http://evtv.me/2018/05/tesla-model-3-gone-battshit/

[Nx gen]

Är det både ac och dc laddning som inte fungerar?

Vaktläget har väl nästan den förbrukning du ser. Speciellt om det blir händelser.

[AAKEE]

Batteriet beräknas alltså ha SOC = 0% på kvällen den 1/3. Djupurladdning lär sedan inte vara långt borta. Intressant att se om BMS tillåter detta.

Min teori är alltså att cellbalansering pågår under de perioder då bilen är Online med felkoder.

Batteriet kopplas ifrån när cellspänningen når min tillåten eller en bit innan. Kontaktorerna kopplar ifrån och batteriet blir ”Offline” för att se till att spänningen inte sjunker för lågt. Lithiumbatterier har låg självurladdning så efter det ska det inte vara någon fara för batteriet.
2.5V/cell är okey och ofarligt för batteriet.

Tesla kör med topbalansering och balanserar bara över ca 90% SOC.
Jag tror inte det är balansering som pågår.

[Petah52]

Är det både ac och dc laddning som inte fungerar?

Vaktläget har väl nästan den förbrukning du ser. Speciellt om det blir händelser.

Vaktläget är aldrig aktivt hemmavid, där bilen varit stationerad den senaste tiden. AC-laddning har fungerat då bilen varit fri från felkoder.
Vid de tillfällen bilen varit Online 20h eller 6h med felkoder har bilen varit hemma och AC-laddning vägrats. Det är alltså inget fel på ombordladdaren.

[Petah52]

Batteriet kopplas ifrån när cellspänningen når min tillåten eller en bit innan. Kontaktorerna kopplar ifrån och batteriet blir ”Offline” för att se till att spänningen inte sjunker för lågt. Lithiumbatterier har låg självurladdning så efter det ska det inte vara någon fara för batteriet.
2.5V/cell är okey och ofarligt för batteriet.

Tesla kör med topbalansering och balanserar bara över ca 90% SOC.
Jag tror inte det är balansering som pågår.

Att ladda till över 90% gäller LFP-batterier, inte NMC. Hittade följande text hos Tesla:

"If your vehicle is equipped with an LFP Battery, Tesla recommends that you keep your charge limit to 100%, even for daily use, and that you also fully charge your vehicle to 100% at least once per week."

[Petah52]

Nu har jag varit och talat med Tesla Service Center och blivit bemött med mycket vänlighet och förståelse.
Ett nytt HV batteri är redan beställt men jag har inte fått reda på den exakta felorsaken ännu.
Jag återkommer när det finns mer att berätta.

[AAKEE]

Batteriet kopplas ifrån när cellspänningen når min tillåten eller en bit innan. Kontaktorerna kopplar ifrån och batteriet blir ”Offline” för att se till att spänningen inte sjunker för lågt. Lithiumbatterier har låg självurladdning så efter det ska det inte vara någon fara för batteriet.
2.5V/cell är okey och ofarligt för batteriet.

Tesla kör med topbalansering och balanserar bara över ca 90% SOC.
Jag tror inte det är balansering som pågår.

Att ladda till över 90% gäller LFP-batterier, inte NMC. Hittade följande text hos Tesla:

"If your vehicle is equipped with an LFP Battery, Tesla recommends that you keep your charge limit to 100%, even for daily use, and that you also fully charge your vehicle to 100% at least once per week."

Det är inte det jag pratar om

Tesla balanserar inte batterier(NCA, NMC) under 90% SOC.

Det finns ett antal anledningar till detta, alltså att man valt att balansera i topp.

[Petah52]

Tesla balanserar inte batterier(NCA, NMC) under 90% SOC.

Det finns ett antal anledningar till detta, alltså att man valt att balansera i topp.

Jag måste be att få replikera på detta. Om du läser Teslas Model 3 Owner's Manual, se
https://www.tesla.com/ownersmanual/mode ... D8D306AD32
så står det väldigt tydligt betonat vikten av att ladda till 100% för bilar med LFP-batterier. Det är också tydligt att för Tesla Model 3 med andra batterier så är det gränserna ”Varje dag” eller ”Resa” som gäller utan ytterligare kommentarer.

Sannolikt använder sig Teslas batterier av passiv cellbalansering, d v s det det är möjligt att koppla in en resistor via en FET mellan plus- och minus-polerna på var och en av de 96 Cell46 (se mitt första inlägg) och på så vis sänka spänningen på cellen. Det är alltså möjligt att ladda ur en Cell46 för att den skall få samma spänning som en annan Cell46. För detta krävs en mätning av cellspänningen hos en Cell46.

Det är här som Open Circuit Voltage (OCV) vs SOC kurvan kommer in! Figuren nedan visar schematiskt ett OCV versus SOC diagram. Alla batterier som betecknas LFP har inte samma OCV vs SOC. Batterifabrikanter har möjlighet att trixa med kemin och ge kurvan olika egenskaper. Jag gissar att Teslas LFP-batteri följer en kurva, typ den i figuren. Sannolikt börjar dock den branta uppgången dock tidigare, kring 90%.

För LFP är alltså kurvan nästan horisontell stora SOC-intervall. Om man mäter en cellspänning vet man alltså inte om det motsvarar en SOC på 20% eller 80%. Däremot för höga SOC, över 90%, lutar kurvan brant och det är lätt att koppla cellspänning till SOC. Sannolikt är det så att bara celler med en spänning motsvarande SOC = 90% och högre som kan balanseras. Därför är det viktigt att ladda till 100% och låta bilen vila utan vaktläget aktiverat. Jag har viss erfarenhet av att ladda och balansera kommersiella batterier med dessa egenskaper.

Om vi jämför med OCV vs SOC kurvan för ett NMC-batteri så ser den ut ungefär som i figuren nedan. Kurvorna för ett NCA-batteri har ett liknande utseende. Själv har jag dock bara verifierat den här typen av kurvor för batterier av NMC-typ.

Det framgår av kurvan att det är betydligt lättare att utgående från cellspänning bestämma SOC. Cellbalansering fungerar alltså i stort sett för alla värden på SOC. I exemplet är t ex kurvans lutning ungefär lika för SOC > 60%. I fallet med LFP är BMS tvungen att beräkna SOC utan stöttning från några säkra spänningsmätningar tills nästa laddning till 100% (laddning bör ske tills den Cell46 som har max cell voltage når 100%). Rent teoretiskt går det utmärkt att cellbalansera vid väldigt låga SOC men det är inget någon rekommenderar.

Jag hoppas detta förklarar bakgrunden till texten i Teslas Model 3 Owner's Manual. Om cellbalansering bara skulle ske för SOC > 90%, för NMC/NCA, så skulle många Tesla-ägare som följer manualen ha problem.

[AAKEE]

Tesla balanserar inte batterier(NCA, NMC) under 90% SOC.

Det finns ett antal anledningar till detta, alltså att man valt att balansera i topp.

Jag måste be att få replikera på detta. Om du läser Teslas Model 3 Owner's Manual, se
https://www.tesla.com/ownersmanual/mode ... D8D306AD32
så står det väldigt tydligt betonat vikten av att ladda till 100% för bilar med LFP-batterier. Det är också tydligt att för Tesla Model 3 med andra batterier så är det gränserna ”Varje dag” eller ”Resa” som gäller utan ytterligare kommentarer.

Sannolikt använder sig Teslas batterier av passiv cellbalansering, d v s det det är möjligt att koppla in en resistor.

Jag hoppas detta förklarar bakgrunden till texten i Teslas Model 3 Owner's Manual. Om cellbalansering bara skulle ske för SOC > 90%, för NMC/NCA, så skulle många Tesla-ägare som följer manualen ha problem.

Jag har relativt god koll på detta.

Vi börjat med batteritypen. Du skrev 96x48 celler, då är det en Long range.
Long range har bara NCA eller NMC-batterier.

Tesla bränner bort spänning med resistorer, ja. Men tesla aktiverar bara balanseringen om man har laddat till mer än 90%( det är en cellspänning som triggar, men för enkelhetens skull säger vi 90%).

Det finns i normalfallet inget behov av att balansera cellerna om man bara laddar till 50-70%.
Tesla har valt toppbalansering, dvs att man balanserar cellerna mot varandra vid hög SOC. Det är det mest ”logiska” men jag vet att det funnits någon annan elbilstillverkare som kört med balansering i botten(= vid låg SOC).

Skulle man ge sig på att balansera cellerna i tid och otid skulle man på
lång sikt bränna bort en massa laddning dvs energi.

Utan balansering hamnar mina battericeller i min M3P på 4mV imbalance mellan lägsta och högsta. Obalansen ökar inte trots att cellerna inte balanseras.
Batteripacket mår inte dåligt av låga skillnader i spänning så därför behövs ingen balansering.

Jag har provat att successivt öka laddningen Med 10%-steg och sedan vänta ett par timmar mellan resp laddningsökning. Vid 50,60,70,80% bibehölls obalansen efter laddning, vid 90% sjönk obalansen till 2mV inom 2h från att laddningen var klar.
Tesla hade tidigare ett dokument på sin hemsida som beskrev just att balansering bara sker över 90% men det är inte tillgängligt länge, eller om det flyttats så att länken inte fungerar längre.

Varför tror du att man skulle ha problem om balanseringen bara sker över 90% SOC?

LFP har inget med detta alls att göra.
Att Tesla rekommenderat att man laddar LFP fullt en gång/vecka beror på just den flacka spänningskurvan och risken för att BMS tappar kollen på vilken SOC batteriet har. Att ladda fullt innebär att BMS får en säker mätpunkt för SOC.

Bild på min imbalance, som den nästan alltid är:

[Bjelke]

Jag vill minnas att Leaf har/hade balansering i botten (kategori: värdelöst vetande )

[Petah52]

Varför tror du att man skulle ha problem om balanseringen bara sker över 90% SOC?

Av den enkla anledningen att om man följer Teslas Model 3 Owner's Manual och aldrig begär laddning inför "Resa" så kommer man aldrig att ladda till 90%. I det fallet skulle alltså ingen cell-balansering ske över huvud taget och det skulle sannolikt inte fungera så bra. Varje Brick om 46 celler är trots allt inte identisk.

Däremot misstänker jag att laddning upp mot 90% och högre nästan "ersätter" cellbalansering. Jag har ingen erfarenhet av det för just NMC (eftersom kommersiella batterier kan balansera vid vilken SOC som helst). Vi försökte lista ut hur ofta LFP-batterier med OCV vs SOC kurva enligt ovan egentligen behövde cell-balansera. Vi laddade upp dem till över 90% men förhindrade cellbalansering. Det verkade ändå som cellernas spänning "trycktes ihop" av den behandlingen. Orsaken till studien var kundernas oförmåga att följa givna instruktioner för laddning och därmed fick stora problem med batterierna efter hand.

Dina 4mV i obalans tycker jag tyder på att cellbalanseringen fungerar alldeles utmärkt. Jag har sett betydligt större värden på tillåten obalans. För ett LFP-batteri som balanserar vid SOC kring 20% - 30% (p g a användningsfall) var gränsen för start av cell-balansering väl över 4mV.

Häftigt att du har skaffat utrustning för att ta can-loggar! Har funderat på det efter att ha analyserat sådana under många år.

[AAKEE]

Logiken för balansering är om jag inte minns fel:
-SOC minst 90% (egentligen en spänning typ 4.XX Volt, undrar om det inte är 4.00V /ca 85%. 80% triggar inte balansering men 90% gör det.)
-Imbalans på > 5mV.

Jag ser ofta lite mer på obalans just när man parkerar, men när batteriet vilar jämnar det ut sig.
Cellerna tenderar att jämna ut balansen själv om man inte har för hög SOC så det behövs ingen balansering då.
De celler i en grupp som ligger högre levererar mer energi och på så sätt jämnas spänningen ut när man inte laddar för högt.

En bra balans vid 50-60% innebär INTE att cellerna har bra balans vid 100%.
Skillnaden i kapacitet mellan celler gör att spänningen ökar fortare på de som har mindre kapacitet om man har ”perfekt” balans vid tex 70%.
Eftersom cellerna har lite varierande kapacitet så får man välja var man vill ha den perfekta balansen.
Har man nyligen laddat fullt och låtit den balansera klart är cellerna i balans vid 100% (dvs 4.20V/cell) och då har man en större obalans vid tex 60-70% än om man laddat till 60-70% länge.

[Petah52]

1. Jag ser ofta lite mer på obalans just när man parkerar, men när batteriet vilar jämnar det ut sig.
Cellerna tenderar att jämna ut balansen själv om man inte har för hög SOC så det behövs ingen balansering då.
2. De celler i en grupp som ligger högre levererar mer energi och på så sätt jämnas spänningen ut när man inte laddar för högt.

1. Det skulle jag tolka som att cellbalanseringen går in förutsatt att villkoren är uppfyllda, t ex Imbalance > 5mV.
2. Batteriets 96 Bricks (46 parallellkopplade celler, alltid i balans) är seriekopplade. Under drift skulle man kanske tänka sig det du säger men inte i vila.

Det du påstår skulle innebära att om man alltid laddar mellan 20% - 80% så behövs ingen passiv cellbalansering i form av urladdning av enskilda Bricks. Det sköter sig självt på annat sätt?

[manslundkvist]

Hej. Råkade ut för samma felkoder idag.
När jag laddade i natt gick en av faserna pga överbelastning. Körde visst lite för många vitvaror samtidigt. Bytte säkringen direkt och tänkte inte mer på det. Det var första gången det hänt hemma och har haft bilen snart ett år.
På morgonen hörde jag hur bilen klickade frekvent likt den gör när den går online. Och hade dessa felkoder när jag åker hemifrån.
Antar att jag får boka service nu också. Det var lite dålig timing då min bensinbil också krånglar.
Kan tillägga att jag är normalbegåvad gällande bilens el teknik och inte lika insatt som många av er här på forumet.
Med vänlig hälsning, måns

[AAKEE]

Hej. Råkade ut för samma felkoder idag.
När jag laddade i natt gick en av faserna pga överbelastning. Körde visst lite för många vitvaror samtidigt. Bytte säkringen direkt och tänkte inte mer på

Startat om bilen i menyn, säkerhet -> stäng av?
Man kan med fördel vänta 8 minuter efter nedstängningen tills batteriet kopplas ifrån( klonk från batterireläerna). Man ska inte öppna/stänga någon dörr från man väljer ”stäng av” tills 8min gått.

Efter det, öppna/stöng dörr eller trampa på bromsen.

[manslundkvist]

Jag ska prova att starta om via menyn och vänta minst 8 min.
Men fick en akuttid på service center redan nu på måndag då jag ringde upp dem direkt. Appen gav mig 3 veckors väntetid på en service tid. Det håller inte.
De insåg att det var något allvarligt.
Nu blir det att snål åka hem från jobbet så batteriet räcker upp till verkstaden på måndag.
Finns det något sätt att undvika att bilen går online frekvent för att spara SOC till måndag?

[AAKEE]

Jag ska prova att starta om via menyn och vänta minst 8 min.
Men fick en akuttid på service center redan nu på måndag då jag ringde upp dem direkt. Appen gav mig 3 veckors väntetid på en service tid. Det håller inte.
De insåg att det var något allvarligt.
Nu blir det att snål åka hem från jobbet så batteriet räcker upp till verkstaden på måndag.
Finns det något sätt att undvika att bilen går online frekvent för att spara SOC till måndag?

Slå av sentry. Kolla inte i tesla-appen.
För mig räcker det, jag kör teslafi men det ser inte ut att väcka bilen i onödan.

[Petah52]

Nu har jag varit och talat med Tesla Service Center och blivit bemött med mycket vänlighet och förståelse.
Ett nytt HV batteri är redan beställt men jag har inte fått reda på den exakta felorsaken ännu.
Jag återkommer när det finns mer att berätta.

Idag blev bilen klar
Jag fick ett nytt batteri med samma part number som det gamla men av en senare revision än originalbatteriet.
Felet låg enligt uppgift i BMS (Battery Management System) som inte lyckades balansera cellerna (Cell46) i batteriet. En felaktig spänningsreferens nämndes. Det var i alla fall inget fel bland de 96 Cell46 (Brick).

När jag skulle åka iväg från verkstaden så uppenbarade sig en felkod på 12V batteriet också. Så det byttes snabbt.

[manslundkvist]

Min bil inlämnad idag. Får se vad de säger om min. Återkommer med uppdatering.
Hur lång tid tog det för dem att få fram ett nytt batteri? Gick allt på garantin?

[Petah52]

Min bil inlämnad idag. Får se vad de säger om min. Återkommer med uppdatering.
Hur lång tid tog det för dem att få fram ett nytt batteri? Gick allt på garantin?

Mitt batteri beställdes 21/2 och installerades 14/3. Eftersom min bil blev stående ca 10 dagar med 0% på HV batteriet så blev de tvungna att byta 12V batteriet också. Allt gick på garantin. Jag kommer att starta en ny tråd inom kort som berättar lite om hur det nya batteriet fungerade från uppstart.

[El-Anders]

Mycket info. Troligtvis måste jag läsa det 10 ggr för att fatta hälften.... . Tack för att ni delare med er av kunskap.

[Lerumsexpressen]

Min bil inlämnad idag. Får se vad de säger om min. Återkommer med uppdatering.
Hur lång tid tog det för dem att få fram ett nytt batteri? Gick allt på garantin?

Hur gick besöket?