Bitte um Hilfe bei Fehlerdiagnose

[wiewennzefliechs]

Hier sind neue Messwerte:

ich bin heute mit (lt. Ladegeräte-Anzeige) voll geladenem Akku losgefahren und habe insgesamt wieder ca. 30 km zurückgelegt. Ich scheine dabei etwas weniger Energie verbraucht zu haben als bei der gestrigen, ebensolangen Fahrt, denn diesmal zeigte die Ladestandsanzeige bei konstanter Fahrt in der Ebene zum Schluss 50% an, während es bei der letzten Fahrt weniger war.

Nach der Fahrt habe ich den Akku wieder aufgeladen, wobei ich die Leistungsaufnahme und den Energieverbrauch des Ladegeräts gemessen habe. Folgendes kam dabei heraus:

• Das Ladegerät hat den Ladevorgang nach 1h 4 min mit Fehlermeldung abgebrochen
• Während der gesamten Zeit wurde mit der maximalen Ladeleistung geladen, d. h. die Leistungsaufnahme des Ladegeräts lag während des gesamten Ladevorgangs zwischen 900 und 950 Watt. Das lässt auf einen Abbruch während oder am Ende der CC-Phase schließen, während eine CV-Ladung gar nicht mehr stattfand.
• Bis zum Abbruch hatte das Ladegerät 0,961 kWh aufgenommen, was fast der gesamten erwarteten Ladeenergie entspricht (die hatte ich gemäß meiner bereits erwähnten Formel vorab wieder auf 1,008 kWh geschätzt).
• Ich habe das Ladegerät ausgeschaltet und nach ca. 20 Minuten wieder eingeschaltet. Nach wenigen Sekunden meldete es "alles ok, Akku voll" (grünes Dauerlicht), nennenswert Energie hat es dabei nicht verbraucht. Es blieb also bei den 0,961 kWh Energieverbrauch für diese Ladung.

Jetzt bin ich etwas ratlos. Ich habe gelesen, dass die CC-Phase üblicherweise bei ungefähr 80% Ladung endet und die restlichen 20% in der CV-Phase geladen werden. Wenn das stimmt, dann passen meine gemessenen Werte nicht wirklich:

30 km sind 60% der Gesamt-Reichweite, der Akku sollte also noch 40% Restladung enthalten. Um wieder auf 80% zu kommen, muss man also 40% nachladen. 40% der Akku-Kapazität (1,344 kWh) entsprechen 0,5376 kWh. Für diese Ladeenergie müssen bei 80% Lade-Wirkungsgrad 0,672 kWh ab Steckdose fließen. Die waren aber bereits nach knapp 45 Minuten erreicht. Das Ladegerät hätte dann auf CV-Ladung umschalten müssen. Stattdessen hat es aber unverdrossen fast 20 Minuten länger mit der vollen Leistung geladen, um dann mit einer Fehlermeldung abzubrechen. Im Prinzip bedeutet das ja, dass das Ladegerät den Akku im CC-Verfahren auf 100% aufgeladen hat. Ich kann mir nicht vorstellen, dass das dem Akku bekommt

Kann man daraus irgendwie ersehen, was genau kaputt ist: Akku oder Ladegerät (oder beide)?

Gruß

Michael

[MEroller]

Solange das Ladegerät bei Erreichen der maximal zulässigen Ladeschlussspannung mit CC-Laden aufhört geht es gerade noch so.

Mein drittes Ladegerät macht auch keine CV-Phase, das lädt volle Pulle mit 910 bis manchmal knapp 1kW mit 10A die Batterie, bis sie 85V erreicht, schaltet dann ab, womöglich mit allen grünen LED auf Dauer-an, und wenn es dann noch gut gelaunt ist (im Außentemp.-Fenster zwischen 16 und 20°C kommt es häufiger vor) schaltet es nach einer Stunde wieder ein und lädt konstant mit 1A (um die 100W aus dem Netz), bis wiederum entweder die 85V (statt wie es eigentlich sollte bei 87V) gesamt anstehen, oder das BMS wegen einer zu vollen Zelle der Sache ein Ende bereitet. Eine schöne Strom-abfallende CV-Phase kannte nur mein erstes Ladegerät, Nr. 2 und 3 kennen nur Volle Pulle mit 10A, oft kurz unterbrochen mit 5A, und dann nach einer einstündigen Pause mit 1A bis zum bitteren Ende.

Dass Dein Lader einen Fehler am Schluss anzeigt ist das wirklich befremdliche

[wiewennzefliechs]

Eine schöne Strom-abfallende CV-Phase kannte nur mein erstes Ladegerät

Auch mein Ladegerät konnte bis vor kurzem noch schön säuberlich getrennte CC- und CV-Phasen. In letzterer fiel die Leistungsaufnahme mehr oder weniger kontinuierlich von ca. 900 bis auf etwa 25 Watt am Ende des Ladevorgangs. Die CV-Phase fing in aller Regel auch deutlich früher an als nach einer Stunde. Zum Vergleich: früher dauerte das Laden nach einer Fahrstrecke von ca. der Hälfte der Reichweite üblicherweise ca. 90 Minuten. Jetzt ist der Akku nach 30 Kilometern (also nach mehr als der halben Reichweite) schon in einer Stunde geladen. Wenn ich nicht das Gefühl hätte, dass der Akku leidet, würde ich das sogar gut finden

Dummerweise kann ich die Ladespannung nicht messen, weil ich nirgendwo ein Messgerät anklemmen kann, ohne irgend etwas aufzuschrauben oder aufzuschneiden. Und das kann ich ohne Garantieverlust nicht machen.

Vielleicht behelfe ich mir bis zur Lösung des Problems so, dass ich vor jedem Laden die Zeit bzw. Energie ausrechne, nach der voraussichtlich 80% Ladung erreicht sind, und das Ladegerät dann ausschalte. Zwar muss ich ich dann vorübergehend mit nur 80% Akku-Kapazität auskommen, aber ich schone damit den Akku.

Dass Dein Lader einen Fehler am Schluss anzeigt ist das wirklich befremdliche

Auch befremdlich finde ich es, dass er keinen Fehler mehr anzeigt, wenn man ihn nach der Fehlermeldung ausschaltet und nach 15 Minuten wieder einschaltet.

Gruß

Michael

[wiewennzefliechs]

Und wieder neue Erkenntnisse: ich bin heute mit (vermeintlich) vollem Akku losgefahren. Der Akku wirkte aber schlapp, d. h. die Ladestandsanzeige am Roller fiel schneller als gewohnt. Nach 23 km Fahrstrecke habe ich den Akku wieder aufgeladen. Gemäß meiner bereits erwähnten Faustformel habe ich dafür vorab einen Energiebedarf von 23 km / 50 km * 1,344 kWh / 0,8 = 0,772 kWh geschätzt. Allerdings habe ich eher Abweichungen nach unten als nach oben erwartet. Begründung: von den 23 km führten mehr als die Hälfte über 30er Strecken und ca. 10 km durch den Wald ohne Ampeln, Kreuzungen und andere "Hindernisse". Energiefresser wie Stop&Go und Dauer-Fullspeed waren also eher die Ausnahme.

Beim Laden habe ich dann eine neue Strategie ausprobiert: ich habe das Ladegerät nach ca. 30 Minuten bzw. 0,45 kWh ausgeschaltet und ca. eine Stunde lang abkühlen lassen. Anschließend habe ich es wieder eingeschaltet und weiter laden lassen. Der Ladevorgang endete zwar wieder mit einer Fehlermeldung, aber bis dahin hatte das Ladegerät immerhin 0,866 kWh aufgenommen, also fast 100 Wh mehr als die erwarteten 0,772 kWh.

Die eigentliche Überraschung kam aber bei der anschließenden Probefahrt: der Akku kam mir nämlich nun kein bisschen schlapp vor. Die Ladestandsanzeige zeigte wieder die für die jeweilige Fahrstrecke üblichen Werte.

Meine Vermutung: dem Ladegerät wird es, wenn es längere Zeit eine hohe Leistung liefern muss, so warm, dass seine interne Steuerung abstürzt und als Folge davon nicht mehr von CC auf CV umgeschaltet wird. Irgendwann bricht es dann den Ladevorgang mit einer Fehlermeldung ab. Offenbar passiert das aber, bevor der Akku voll geladen ist, was auch erklären würde, warum er schneller schlapp macht als gewohnt. (Eigenartigerweise meldet das Ladegerät dann im 2. Anlauf trotzdem "Akku voll", aber diesem Phänomen muss ich noch auf den Grund gehen). Für eine abgestürzte Steuerung spricht auch der Umstand, dass der Lüfter auch nach Lade-Abbruch weiterläuft, obwohl das Ladegerät dann keine Leistung mehr liefert und folglich ziemlich schnell abkühlt. Im Normalfall würde der Lüfter dann ausgehen.

Unterbricht man den Ladevorgang dagegen schon nach ca. der Hälfte der Ladezeit und lässt das Ladegerät dann abkühlen, berappelt sich die interne Steuerung erst einmal wieder. Da der Akku zu diesem Zeitpunkt zu weniger als 80% geladen ist, erkennt das Ladegerät nach dem Wiedereinschalten auch, dass er noch nicht voll ist und setzt den Ladevorgang daher normal fort, anstatt sofort "Akku voll" zu melden. Es lädt dann so lange, bis es sich wieder so erwärmt hat, dass die Steuerung erneut aussetzt. Bis dahin ist man aber der 100%-Marke deutlich näher gekommen als wenn man das Ladegerät hätte durchlaufen lassen, d. h. der Akku ist dann tatsächlich fast voll. Als Folge davon wirkt er auch nicht mehr schlapp.

Aus diesen Erkenntnissen ziehe ich nun den Schluss, dass das Ladegerät defekt, der Akku jedoch noch in Ordnung ist. Ich würde aber gerne noch eure Meinung dazu hören. Ich bin auch gespannt, ob das hoffentlich bald gelieferte Ersatz-Ladegerät den Fehler nicht mehr hat.

Gruß

Michael

[elfo27]

Extra Kühlung (PC Lüfter + Rohr/Trichter vor das LG)?

Falls es wirklich ein Temperaturproblem wäre: Ist Dein LG verschmutzt? Schon mal aufgeschraubt?

Gruß

[wiewennzefliechs]

Mein Ladegerät ist blitzsauber. Es ist auch so konstruiert, dass kein Schmutz ins Innere gelangen kann (Kühlkörper und Lüfter befinden sich an der Außenseite des Gehäuses). Aufschrauben kann ich es nicht, denn sonst würde ich die Garantie verlieren.

Zusätzliche Kühlung wäre zwar einen Versuch wert, um einen (thermischen) Fehler einzukreisen, ist aber auf keinen Fall eine Dauerlösung. Früher hat das Ladegerät auch ohne zusätzliche Kühlung einwandfrei funktioniert, und das auch bei deutlich höheren Temperaturen als jetzt.

Gruß

Michael

[elfo27]

Zusätzliche Kühlung wäre zwar einen Versuch wert, um einen (thermischen) Fehler einzukreisen, ist aber auf keinen Fall eine Dauerlösung

Was anderes werde ich wohl nicht gemeint haben ...

[Peter51]

Hier im Forum war einmal ein Pizzafahrer. Als Lieferfahrzeuge hatte sein Chef 2 Elektroroller und 5 Wechselakkus angeschafft. Nach nur 6 Monaten waren 3 der 5 Wechselakkus defekt.......
Der Akku und das BMS können nicht mit dem Ladegerät kommunizieren, da zwischen Akku und Ladegerät nur eine 2-polige Verbindung (Ladekabel) besteht. Auch wird der Akku nicht die Ladung von sich aus abschalten können über einen dicken Transistor (100A Typ), wie STW meint.
Manche Ladegeräte mit roter und grüner LED können durchaus einen Fehlercode anzeigen. Dein Ladegerät scheint die Schutzart IP54 aufzuweisen, da kenne ich nur Elcon und hier heißt rot grün = wrong batterie.
Eine Komponente, also entweder den Akku oder das Ladegerät austauschen, und du weißt welches Teil die Macke hat.

[wiewennzefliechs]

Ich habe eine andere Vermutung: im Ladegerät sitzt eine Sicherheitsschaltung, die unabhängig von der restlichen Steuerung arbeitet. Wenn diese Sicherheitsschaltung feststellt, dass die Ladeschlussspannung überschritten wird, schaltet sie das Ladegerät ab und meldet einen Fehler. Eine Überschreitung kann z. B. dann passieren, wenn die Steuerung abstürzt und das Ladegerät daher nicht mehr von CC auf CV umschaltet. Dann wird dauernd im CC-Betrieb geladen (eben dies habe ich ja bereits beobachtet), wobei aber, um den Strom konstant zu halten, die Ladespannung immer weiter erhöht werden muss. Irgendwann überschreitet sie dann den zulässigen Wert und die Sicherheitsschaltung greift ein. Das würde auch ohne Steuerleitungen zwischen BMS und Ladegerät funktionieren. Eine abgestürzte Steuerung vermute ich deshalb, weil nicht nur die Umschaltung von CC auf CV, sondern auch die Lüftersteuerung nicht mehr funktioniert. Der Lüfter läuft normalerweise nur, wenn das Ladegerät viel Leistung liefern muss, also hauptsächlich in der CC-Phase (aber auch da läuft er nicht ständig, sondern ist zwischendurch immer mal wieder aus). Wenn das Ladegerät einen Fehler feststellt, bricht es den Ladevorgang ab, wobei der Lüfter aber weiterläuft. Da das Ladegerät nun keine Leistung mehr liefert und daher sehr schnell abkühlt, müsste der Lüfter nun eigentlich ausgehen. Tut er aber nicht. Das ist ein Hinweis darauf, dass auch die Lüftersteuerung nicht mehr funktioniert.

Das Ladegerät wirkt eigentlich sehr hochwertig. Kein Vergleich mit den Billig-Blechbüchsen, die mit manch anderen Rollern geliefert werden und die bei einem Defekt auch schon mal Akkus gegrillt haben. Das mein Ladegerät eine Sicherheitsschaltung enthält, die das Grillen des Akkus verhindern soll, halte ich gar nicht mal für so unwahrscheinlich.

Das Ladegerät wird demnächst ausgetauscht. Ich hoffe, dass es das dann war. Wenn nicht, bekomme ich einen neuen Akku, selbstverständlich auf Garantie. Soll mir recht sein

Gruß

Michael

P.S.: Mein Roller ist älter als 6 Monate, aber offenbar funktioniert der Akku noch

[Joehannes]

Manche Lader arbeiten bei höherer Temperatur mit weniger Leistung (Strom). Der Ladevorgang dauert dann länger.
Die Leistungsausgabe wird automatisch reduziert und die Ladezeit kann sich verdoppeln.