Die Restkapazität eines smart ED & EQ selbst auslesen

Hier eine Übersicht aller relevanten Daten, die Ihr mit dem Tool auslesen könnt. Eine Ausführliche Beschreibung jedes Wertes findet ihr hier.

Allgemeinde Daten des Autos

• Kilometerstand Eures Autos
• Herstellungsdatum des Akkus

Angaben zum Akku

• State of charge des Akku (SoC)
• Aktuelle Akkuspannung
• Aktuelle Spannungen der einzelnen Zellen
• Aktueller Spannungsdifferenz zwischen der schwächsten und stärksten Zelle
• Angabe wie präzise die letzte Restkapazitätsmessung war
• Aktuelle Temperaturen der 3 Module innerhalb des Akkus
• Restkapazität des Akkus (SoH)

Angaben zum verbauten Ladegerät und beim Laden auch zur Ladesäule

• Maximale Leistungen (Fahrzeug/Ladesäule/Kabel)
• AC-Spannung
• DC-Strom beim Laden

Angaben zum Kühlsystem und Untersystemen

• Aktuelle Temperatur der Kühlflüssigkeit der HV-Komponenten
• Außentemperatur
• Auslastung Lüfter
• Auslastung Kühlflüssigkeitspumpe (nur ED3)

Betriebsstundenzähler (nur ED3)

• Lüfter
• Kühlpumpe
• Batterieheizung
• Bremskraftverstärker

Zu allererst braucht Ihr die Hardware:

• Arduino Uno (siehe auch)
• CAN bus shield mit OBD2-connector
• USB A auf USB B Kabel
• OBD2 16Pin auf DB9 Serial Port
• PCB Header im 2.54 Raster (je nach CAN BUS shield)

Ihr findet alles in den gängigen Onlineshops. Sofern keine PCB Header nötig waren, bleibt Euch auch das Löten erspart. Fertig zusammengesetzt muss das dann so aussehen:

Dann die Software:

Je nach Baujahr variiert die benötigte Software. Das habe ich Euch hier mal zusammengefasst:

• smart von 2012 bis 2016
• smart von 2017 bis heute

Die Arduino Software findet Ihr hier, sofern das Euer erstes Arduino-Projekt ist. Diese startet Ihr dann einmal, sodass sie alle nötigen Ordner erstellen kann. Ist dies geschehen, hat sie im Dokumente Ordner des angemeldeten Benutzers einen Arduino-Ordner erstellt. In diesen packt Ihr die smart spezifische Software, dass sollte dann so aussehen:

Nun könnt Ihr das Arduino Uno mit dem Computer verbinden. Mittels "Werkzeuge > Board > Arduino/Genuino Uno" wählt Ihr es aus. Außerdem in Werkzeuge noch den Port auswählen, über den es angeschlossen ist, dieser ist in diesem fall USB.

Nun könnt Ihr die Software für den smart öffnen:

Baujahr 2012 bis 2016: Datei > Sketchbook > sketches > ED_BMSdiag > ED_BMSdiag

Baujahr 2017 bis heute: Datei > Sketchbook > sketches > ED4scan > ED4scan

Wenn Dein smart von 2017 oder neuer ist und einen 22 kW Lader hat:

Den "_OBL_dfs.h"-Tab öffnen und "boolean const FASTCHG" von "false" auf "true" umstellen.

Diese wollt Ihr nun, auf das Arduino Board, hochladen, dann könnt Ihr den seriellen Monitor öffnen.

Der serielle Monitor begrüßt euch nun mit unverständlichen Zeichen. Um das zu beheben den Zeilenumbruch (CR) und Baudrate 115200 einstellen.

Wenn ihr nun das Tool mit dem smart verbindet, seid Ihr einsatzbereit. Der OBD-Anschluss dazu ist im Fußraum des Fahrers. Im ED3 findet Ihr ihn auf der rechten Seite, beim ED4 auf der linken Seite. Um ihn zu finden hilft es, neben dem Auto auf die Knie zu gehen, so steckt es sich auch am einfachsten dann das Tool ein. Sollte der smart nicht reagieren, einfach auf dem Autoschlüssel irgendeinen Knopf drücken, dann wacht der CAN-Bus wieder auf.

Das Freischalten des 7,2 kW-Ladegeräts funktioniert nur beim smart ED4. Denn er hat ab Werk einen 7,2 kW Lader, der in der EU auf 4,7 kW limitiert ist. Der smart ED3 hingegen hat einen 3,7 kW Lader, der nicht mehr als 3,7 kW leistet.

Achtung:

Zwar ist das serienmäßige 4,6 kW Ladegerät tatsächlich fähig mit 7,2 kW zu laden, aber das wurde für den europäischen Linkslenker-Markt bewusst auf auf eben 4,6 kW limitiert. Grund hierfür ist die Schieflast, welche 7,2 kW verursachen.

Mit der Freischaltung der 7,2 kW erlischt die Fahrzeugarantie und ich übernehme keinerlei etwaige Haftungen. Die Verwendung dieser versteckten Funktion ist auf eigene Verantwortung!

Um die Funktion im Tool frei zu schalten, muss das Einstellungsfenster der Stromaufnahme vom Ladegerät von 20A auf 32A erhöht werden. Dies muss man im SoruceCode des Tools machen, bevor man diesen dann hoch lädt.

Ist dies erfolgt, kann man das Ladegerät mittels set ac_max 32 -yes auf 32A setzen. Auf gleiche Weise kann man es auch wieder auf 20A setzen.

Achtung:

Wenn der Befehl ausgeführt wird ist es wichtig, dass der smart nicht am Laden ist. Er muss dazu abgesteckt sein. Die Erklärung für die Freischaltung ist bewusst so allgemein, da sie nichts für Jedermann ist. Es ist sehr wichtig, dass man weis was man tut, da niemand für etwaige Fehler haften wird!

Grundsätzlich ist es nicht schwer sich das Tool selbst zusammen zu bauen und einzurichten. Wer allerdings nicht mit dem Lötkolben hantieren will, kann das Tool auch gerne hier kaufen und damit EQpassion unterstützen.

Für das Geld bekommst Du ..

... das Tool von mir zugeschickt. Bereits mit der Hardware ausgestattet musst Du nichts mehr löten. Außerdem ist bereits die richtige Software für Deinen smart aufgespielt und es liegt eine Anleitung für die Inbetriebnahme bei. Dort ist ebenfalls vermerkt wo Du die richtige Software für Deinem LapTop bekommst und wie diese einzustellen ist.

Product

Battery tool

Hard- and software to read out your smart ED & EQ

starting at EUR 139.96

Im folgenden werde ich nur noch vom ED3 und vom ED4 sprechen. Dabei geht es sich darum welcher Generation Euer smart angehört. Ist euer smart von 2012 bis 1016, ist es ein ED3, ist er von 2017 oder neuer, ist es ein ED4.

Wenn man den smart ED3 anschließt zeigt das Tool automatisch alle Werte an. Um auch beim ED4 alle Werte zu sehen bitte einmal "/all" eingeben. Die jeweiligen Zeilen unterscheiden sich etwas, darum zeige ich Euch überall wie die Zeile aussieht zu dem Wert, den Ihr sucht. Sollten mehr Informationen in der Zeile sein als das gesuchte, ist ausgegraut was nicht zum gesuchten Wert gehört.

Hier noch eine Übersicht aller Befehle:

Für smart ED3

Für smart ED4

Sollten noch Fragen offen bleiben, könnt Ihr mich gerne über das Kontaktformular erreichen.

Allgemeine Daten

Kilometerstand Eures Autos

Beim smart ED4:

ODO : 62872 km, Amb.T: 29.4 degC

Beim smart ED3:

Time [hh:mm]: 17:45, ODO : 45074 km

Der Kilometerstand wird in ganzen Kilometer angezeigt und bezieht sich auf den smart, nicht auf den Akku alleine. Die Angabe ist denkbar einfach zu verstehen. Sie sollte ziemlich genau dem entsprechen was der Bordcomputer sagt. (+/- 5km)

Herstellungsdatum des Akkus

Beim smart ED4:

Y/M/D: 2015/2/17

Beim smart ED3:

Battery Production [Y/M/D]: 2015/2/17

Die Werte sind nach Jahr, Monat, Tag sortiert. Das bedeutet, der beispielhafte Akku hier ist vom 17. Februar 2015. Dabei handelt es sich um das Produktionsdatum. Beim ED3 wird in der Zeile darunter außerdem noch angegeben wann dieser Akku dann seine Freigabe bekam.

Angaben zum Akku

State of charge des Akkus

Beim smart ED4:

SOC : 21.0 % = 3.16 kWh = 22 km

rSOC : 22.6, 24.4, 24.7 %

Beim smart ED3:

SOC : 100.0 %, realSOC: 96.0 %

Der SOC ("state of charge") bezeichnet den Füllstand es Akkus. Das ist der Wert, den Ihr auch über die Anzeige direkt im Auto ablesen könnt. Der rSOC ("real state of charge") bezeichnet den tatsächlichen Füllstand des Akkus. Wer seinen smart schonmal auf 0% gefahren hat, weis, dass der smart dann noch nicht stehen bleibt. Denn tatsächlich sind noch ein paar Prozent verfügbar. Ist wiederum der rSOC auf 0% fährt der smart nichtmehr, bis er wieder aufgeladen wurde. Ähnlich ist es oben raus, wenn der smart 100 % anzeigt, ist er nicht auf 100 %. Dies schont den Akku.

Beim entladen überholt der SoC den rSoC irgendann. Dies läuft aber nicht liniear, das ist ja auch eine Frage dessen, was die Programmierer des BMS beschlossen haben, was der Nutzer in welcher Situation sehen soll.

Bei allem darf man auch nicht vergessen, dass sowohl rSoC und SoC letztendlich immer eine Schätzung sind. Das ist technisch bedingt bei jedem Auto und Akku so. Entsprechend schwankt es schon alleine davon, dass das BMS seine Schätzungen auch ständig korrigieren muss.

Aktuelle Akkuspannung

Beim smart ED4:

HV : 347.3 V, 57.88 A, 20.10 kW

Beim smart ED3:

HV : 389.0 V, -0.78 A, -0.30 kW

Die Akkuspannung verändert sich je nachdem wie voll der Akku gerade ist und wird in Volt angegeben. Wird eine Spannung von <100V angegeben ist das HV-Schütz nicht angezogen und somit das HV-Netz außerhalb des Akkus spannungsfrei. Das Spannungsfenster beim ED4 bewegt sich zwischen 320V und 400V, beim ED3 zwischen 310V und 390V.

Hinter der Akkuspannung seht Ihr außerdem mit welcher Leistung der Akku gerade belastet wird. Während, in diesem Beispiel, beim ED3 gerade nur der DCDC-Wandler die 12V-Batterie nachlädt, ist der ED4 am 22kW laden.

Aktuelle Spannungen der einzelnen Zellen

Beim smart ED4:

# ;mV ;As/10

01;3619;16778

02;3620;16836

03;3616;16689

04;3616;16652

05;3615;16601

...

Beim smart ED3:

# ;mV ;As/10

01;4164;17606

02;4170;17855

03;4169;17898

04;4162;17940

05;4147;17983

...

Eine Zelle nach der anderen ist hier aufgelistet. Ganz vorne die Nummer der Zelle, dann deren aktuelle Spannung in mV und danach der, vom BMS prognostizierte, aktuelle Energiegehalt in As. Diese Werte alleine sagen nicht all zu viel aus. Erst wenn sie sehr stark auseinander gehen sollte man sie sich genauer anschauen. Bis zu 100mV sind noch im Rahmen.

Es ist außerdem vollkommen normal, dass eine Zelle immer etwas aus der Reihe tanzt, dass ist die "Referenzzelle". Aber auch diese sollte nicht mehr als 100mV von den anderen abweichen. Des weiteren kann es sein, dass die Zellspannungen auf "65535" stehen. Dann ist die Zelle deutlich tiefenentladen und das Tool kann keine präzise Spannung mehr anzeigen.

Aktueller Spannungsdifferenz zwischen der schwächsten und stärksten Zelle

Beim smart ED4:

CV mean : 3617 mV, dV= 17 mV, s= 2.51 mV

CV min : 3606 mV, # 78

CV max : 3623 mV, # 33

Beim smart ED3:

CV mean : 4167 mV, dV= 38 mV, s= 4.97 mV

CV min : 4147 mV, # 5

CV max : 4185 mV, # 63

Hier wird Euch aufgelistet wie viel Spannungsdifferenz zwischen der stärksten und der schwächsten Zelle im Moment ist. Von Natur aus sind die Werte bei 100% näher zusammen als bei <20%. Außerdem wird Euch aufgelistet welche Zelle im Moment die stärkste (CV max) und welche die schwächste (CV min) ist.

Angabe wie präzise die letzte Restkapazitätsmessung war

Beim smart ED4:

Estimate : 0.514 of 0.781, 15 day(s)

Beim smart ED3:

Last measurement : 0 day(s)

Measurement estimation: 0.705

Actual estimation : 0.705

Das BMS errechnet, von Zeit zu Zeit, selbstständig, einen Gesundheits-Wert für den Akku. Es gibt an wann das zuletzt passiert ist und für wie präzise es diesen Wert einschätzt. Der Wert sollte bei >0,8 liegen um zuverlässige Daten ausgeben zu können. Ist er darunter, taugen die Werte nur als grobe Idee wo man steht. Diese Prognose bezieht sich nur auf die prognostizierte Restkapazität des Akkus.

Die Zeitangabe in Tage zeigt außerdem, wann die letzte Messung durchgeführt wurde.

Aktuelle Temperaturen der 3 Module innerhalb des Akkus

Beim smart ED4:

module 1: 39, 40, 41, 40, 41, 42, 40, 41, 41

module 2: 40, 40, 41, 41, 42, 42, 40, 41, 41

module 3: 40, 41, 41, 40, 41, 42, 40, 42, 42

Beim smart ED3:

module 1: 33.9, 39.0, 35.8

module 2: 35.2, 39.9, 36.3

module 3: 34.0, 39.0, 34.9

Der Akku des smart electric drive teilt sich auf in 3 Module. Die ausgegebenen Werte zeigen die Temperatur an verschiedenen Stellen in °C an. Für gewöhnlich sind die äußeren Werte (links und rechts) etwas niedriger als die Werte mitten im Modul. Die Temperaturen sind letztendlich vollkommen egal. Sollten sie zu hoch oder zu kalt sein, drosselt der Akku selbstständig die Leistung.

Restkapazität des Akkus

Beim smart ED4:

CAP mean: 16689 As/10, 46.4 Ah

CAP min : 16470 As/10, 46.7 Ah, # 16

CAP max : 16973 As/10, 47.1 Ah, # 64

Beim smart ED3:

CAP mean: 17980 As/10, 49.9 Ah

CAP min : 16747 As/10, 47.5 Ah, # 63

CAP max : 18200 As/10, 50.6 Ah, # 48

Die schwächste Zelle gibt den Takt an, vollkommen egal wie gut die anderen sind. Entsprechend interessiert uns nur diese Zelle. 100% und damit 17,6kWh entsprechen hier 52Ah. Mittels Dreisatz könnt Ihr dann ausrechnen welchen GROBEN state of heath Euer Akku hat. Der ED3 hat, in diesem Beispiel, >91,3% Restkapazität. Zu beachten ist allerdings, dass das BMS die Prognose als relativ ungenau ansieht und grundsätzlich den Akku eher schlechter macht als er wirklich ist.

Bitte beachtet das dieser Wert nie so präzise angegeben wird wie Ihr Euch das wünscht. Der kann auch mal um 1-2Ah schwanken. Sofern Ihr nicht das Gefühl habt, dass Reichweite fehlt und der Wert bei >45Ah ist, ist alles in Ordnung. Außerdem bitte auch den, vom BMS definierten, Wert der Genauigkeit beachten.

Zählerstand Eures HV-Schützes

Beim smart ED4:

HV contr.: ON

Cycles : 184316 of 200000

Beim smart ED3:

HV contactor state ON, low current: 6 s

Cycles left : 261961

of max. cycles: 300000

Das HV-Schütz hat ein theoretisches Maximum von x Zyklen, danach wird es als defekt erklärt und der smart fährt nichtmehr. Je nachdem unter was für Umständen das Schütz geöffnet und geschlossen wird, werden unterschiedlich viele Zyklen abgezogen. Letztendlich muss man sich aber um das Schütz überhaupt keine Gedanken machen. Das der Zähler mal tatsächlich auf Null steht, erlebt man nicht. Beispielsweise mein eigener smart ED hatte nach 235.000 km noch über 260.000 Zyklen zur Verfügung.

Sollte der Zähler doch auf 0 stehen, hat man höchstwahrscheinlich einen smart fortwo oder forfour ab 2017. Dann ist aber nicht das Schütz defekt, sondern das BMS braucht einen Reset. Mehr dazu hier.

Angaben zum verbauten Ladegerät und beim Laden auch zur Ladesäule

Aktuelle Temperatur der Kühlflüssigkeit der HV-Komponenten

Beim smart ED4:

Coolant: 39

Beim smart ED3:

coolant : 30.2

Beide Generationen des smart electric drive haben einen flüssig gekühlten Akku. Dieser Wert ist ebenfalls in °C und entspricht der Temperatur der Kühlflüssigkeit.

Maximale Leistungen (Fahrzeug/Ladesäule/Kabel)

Beim smart ED4:

EVSE status: 13 A, State: C

Cable code : 1500 Ohm

Charger max: 20 A, State: CHG

Beim smart ED3:

User selected : 32 A

Cable maximum : 32 A

Chargingpoint : 16 A

Hier werden die verschiedenen Werte angegeben die vor und während des Ladevorgangs abgeglichen wurden. EVSE/Chargepoint ist die Ladeleistung, welche die Wallbox zulässt. Cable maximum/Cable code ist das Maximum des Kabels* und user selected/charger max ist der Wert, den das Auto maximal kann.**

* Während beim ED3 hier ein Wert in Ampere steht, gibt der ED4 den Wert in Ohm an, da Ladekabel mit einem Widerstand codiert sind. Es ist hinterlegt welcher Widerstand für welchen Strom steht.

** Beim smart ED3 kann am Bordcomputer eingestellt werden wie schnell der smart maximal laden darf. Der ED4 ist am Bordcomputer nicht verstellbar. Er gibt hier den Wert an, der am Werk im Ladegerät hinterlegt ist. (-> Ladegerät ED3; -> Ladegeräte ED4)

AC-Spannung

Beim smart ED4:

AC L1-2-3: 403.0, 402.5, 400.5 V

31.1, 31.4, 31.1 A; 21.647 kW

Beim smart ED3:

AC L1: 232.7 V, 32.1 A

AC L2: 233.3 V, 31.6 A

AC L3: 234,2 V, 31.8 A

Hier seht Ihr die Werte, welche beim Laden angezeigt werden. Zu sehen sind die Spannungen die vom Netz anliegen. Je nachdem ob Ihr den Aufpreispflichtigen 22kW-Lader habt oder nicht wird nur L1 angegeben oder L1-2-3. Alle Werte beziehen sich auf Phase zu Neutralleiter. Nur der ED4 mit 22kW-Lader beziehst sich auf die Spannung zwischen Phase und Phase, da sein Ladegerät, um 3-Phasig zu laden, auch tatsächlich Drehstrom braucht.

Dahinter seht Ihr den Strom auf der jeweiligen Phase. Alle Werte sind zum Zeitpunkt der Messung erhoben wurden. Es sind keine Live-Daten.

DC-Strom beim Laden

Beim smart ED4:

DC HV: 346.0 V, 57.70 A

Beim smart ED3:

DC HV: 387.4 V, 58.7 A

Hier seht Ihr den Strom in Ampere, welcher gerade vom Ladegerät in den Akku abgegeben wird. Dieser variiert natürlich je nach Akkuspannung und Ladeistung. Die DC-Leistung könnt Ihr mit dem Strom und der Spannung ausrechnen. (-> Formel DC Leistung ausrechnen) Die Effizienzmessungen des smart ED3 und smart ED4 basierten u.a. auf diesen Werten.

Angaben zum Kühlsystem und Untersystemen

Außentemperatur

Beim smart ED4:

ODO : 62872 km, Amb.T: 29.4 degC

Beim smart ED3:

Temperature : 31.0 degC

Hier seht Ihr den Temperaturwert, den Ihr auch am Bordcomputer seht. Selbstverständlich ist dieser Wert im Stillstand nicht sehr aussagekräftig, zumindest solange der smart in der Sonne steht.

Auslastung Lüfter

Beim smart ED4:

System : 55 %

Beim smart ED3:

Cooling fan : 0.0 %

Cooling pump : 78.0 %, 44 degC

Dieser Wert gibt an wie sehr der Lüfter aktuell läuft. 0% bedeuten, dass er garnicht läuft, 100% bedeuten, dass er mit der maximalen Geschwindigkeit läuft. Beim ED3 seht Ihr außerdem wie sehr die Pumpe des Kühlkreislaufes läuft.

Betriebsstundenzähler (nur ED3)

Betriebsstundenzähler (nur ED3)

Beim smart ED3:

Cooling fan : 17 h

Cooling pump : 2137 h

Battery heater: 22 h, OFF

Vaccum pump : 42.864 h

All Werte sind in Stunden angegeben. Von Oben nach Unten seht Ihr hier die Betriebsstundenzähler des Lüfters, der Kühlpumpe, der Batterieheizung und des Pumpe des Bremskraftverstärkers. Wenn Euer ED3 keinen 22kW-Lader hat, dann hat er auch keine Akkuheizung und der Zähler der Batterieheizung ist auf 0h.

Für die hier gemachten Angaben übernehme ich keine Haftung. Diese Autos sind mein Hobby und ich teile meine Erfahrungen gerne mit anderen, um ihnen die Entscheidung dafür oder dagegen zu erleichtern.