Bitte um Hilfe bei Fehlerdiagnose

[wiewennzefliechs]

Die 56,6V sind schon in Ordnung. Die 58,4V sind die Ladeendspannung. Ist der Akku 15min vom Ladegerät abgestöpselt ist er auf seiner Nennspannung, also 3,2...3,3V pro Zelle macht bei 16 Zellen 51,2...52,8V.

Jetzt, ca. 2 Stunden nach Ladeende, liegt die Spannung ohne Last und ohne dass Strom entnommen wurde bei 56,5 bzw. 56,1 Volt. Ist das immer noch ok?

Eine Probefahrt werde ich heute wohl doch nicht mehr machen können. Von Südwesten her kommt's ziemlich feucht auf Berlin zu

@herby: ich habe ja jetzt die neuen 50A-Weipu-Stecker an Akku, Ladegerät und Roller dran. Kennst du von denen schon die Pinbelegung? Pin 1 scheint der gemeinsame Pluspol zu sein. Aber welcher Pin ist jetzt Fahrstrom-Minus und welcher ist Ladestrom-Minus?

Gruß

Michael

[Peter51]

Wie gesagt, ich bin mir nicht sicher, welche Lithium Chemie in den grünen Wechselakkus steckt. Es könnten auch ganz viele kleine Rundzellen sein, die parallel und in Reihe geschaltet sind.....
Es gibt schon Lade- und Endladekennlinien für die angenommenen LiFePo4 Zellen. Die letzen Zehntel Volt, also 3,55 bis 3,65V/Zelle bringen nur noch minimal etwas an Kapazität. Die Entladekurve ist bei 2,9...3,1V/ Zelle sehr flach, also kann man in diesem Bereich schlecht etwas über Kapazität, Energieinhalt Wh des Akkus über eine Spannungsmessung aussagen.

[herby87]

Folgende Infos zu dem 28Ah Akku:
Li(NiCoMn)O2, SW18650SEN01, 2000 mAH@0.2C, Nominal Voltage 3,6V, Combination method 14 series 14 parallel
@Michael: die neuen Stecker hatte ich noch nicht live hier, zur Pinbelegung kann ich (noch) nichts sagen

[wiewennzefliechs]

Danke für die Infos.

Es sind also 14 Zellen in Reihe geschaltet. Das Ladegerät liefert lt. Typenschild maximal 58,4 Volt, was einer Ladeschlussspannung von 4,17 Volt pro Zelle entspricht. Derzeit, also ca. 8 Stunden nach Ladeende, liegen am Ausgang des Akkus 56,4 Volt ohne Last an (der Akku stand seit dem Laden nur herum, es wurde kein Strom entnommen). Das entspricht einer Spannung von 4,02 Volt pro Zelle. Passen diese Werte zu LiNiCoMnO2 oder gibt es irgendwelche Auffälligkeiten?

Lt. Typenschild beträgt die Nennspannung des Akkus 48 Volt, was 3,42 Volt pro Zelle entspricht. Dieser Wert stimmt nicht ganz mit der von dir genannten nominalen Zellenspannung von 3,6 Volt überein. Bei 3,6 Volt Zellenspannung müsste der Akku eigentlich 50,4 Volt liefern. Ich werde aber auf die nächste Fahrt mein Multimeter mitnehmen und in regelmäßigen Abständen die Akkuspannung messen. Leider kann ich das bisher nicht unter Last, aber zumindest kenne ich dann die Leerlaufspannungen des Akkus in verschiedenen Ladezuständen.

Zwecks Messung der Akku-Spannung unter Last habe ich eine Idee, von der ich allerdings nicht weiß, ob sie sich umsetzen lässt:
Angenommen, ich schließe statt des Akkus eine Gleichspannungsquelle mit variabler Ausgangsspannung an den Roller an (eine solche Spannungsquelle steht mir in Form eines Labor-Netzteils zur Verfügung). Wenn ich die so eingespeiste Spannung im relevanten Bereich (also zwischen ca. 35 und 56 Volt) verändere, müsste diese Änderung doch an der Ladestandsanzeige erkennbar sein, oder nicht? Wenn ja und wenn ich mir dann notiere, welcher Spannungswert welchen Zeiger-Ausschlag bewirkt, dann hätte ich doch eine Möglichkeit, die jeweils vom Akku gelieferte Spannung auch während der Fahrt zumindest grob ablesen zu können. Und das alles ohne Garantieverlust, denn das Labor-Netzgerät könnte ich anschließen, ohne Kabel abschneiden oder Stecker aufschrauben zu müssen. Natürlich will ich mit dem Labor-Netzteil nicht den Motor speisen, sondern nur die "Eichung" der Ladestands-Anzeige überprüfen.

Noch besser wäre allerdings ein kleiner Adapter zum Zwischenschalten, denn damit könnte ich auch die Ladespannungen und -ströme messen. Dazu bräuchte ich aber eine Bezugsquelle für die passenden Steckverbinder (Weipu Typ WY28, 3-polig). Eine solche habe ich leider noch nicht aufgetrieben.

Gruß

Michael

[STW]

... Auch wird der Akku nicht die Ladung von sich aus abschalten können über einen dicken Transistor (100A Typ), wie STW meint.
...

Ich schrieb davon, dass das BMS das Ladegerät abwirft. Und selbstverständlich nicht über Relais (zumindest nicht den Fahrstrom, den Funkenflug überlebt ein Relais nicht). Das typische chinesische BMS hat einen Anschluß für Laden und einen Anschluß für Entladen. Beide werden über eigene Transistoren geschaltet, meist diverse in Parallelschaltung (wie die MOSFet-Endstufen in den Controllern).
Die "Entladeseite" schlägt bei zu hoher Stromstärke zu, die "Ladeseite" dann, wenn eine Zelle Überspannung meldet. Das Ladegerät erkennt beim Laden daher urplötzlich den Akku nicht mehr und signalisiert Fehler. Wenn das Ladegerät dann abgestöpselt / getrennt wird, hat das BMS Gelegenheit, die übervolle Zelle durch die Balancerwiderstände zu entladen. Wird das Ladegerät später wieder angeschaltet, geht natürlich alle seinen gewohnten Gang, mehr oder weniger.

Der Ladegerättausch ist sicherlich nicht verkehrt für Ausschlußdiagnose, aber meine Vermutung tendiert in Richtung Defekt des Akku / BMS.

[wiewennzefliechs]

Die "Entladeseite" schlägt bei zu hoher Stromstärke zu, die "Ladeseite" dann, wenn eine Zelle Überspannung meldet.

Apropos Trennung beim Entladen: wenn bei fast vollständig entladenem Akku die Akku-Spannung unter Last unter den Mindestwert sinkt, wird ja zwecks Vermeidung von Schäden durch Unterspannung auch der Saft abgedreht. Dafür ist doch auch das BMS verantwortlich, oder nicht?

Das Ladegerät erkennt beim Laden daher urplötzlich den Akku nicht mehr und signalisiert Fehler.

Der gleiche Effekt müsste doch auch eintreten, wenn ich während des Ladens am Akku den Stecker ziehe. Beim Laden fließen nur max. 15 Ampere. Bei diesem Strom den Stecker zu ziehen, müsste dieser eigentlich aushalten. Wenn ich damit keinen Schaden anrichte, würde ich das mal probieren, um zu sehen, wie das Ladegerät auf eine plötzliche Trennung vom Akku reagiert.

Wenn das Ladegerät dann abgestöpselt / getrennt wird, hat das BMS Gelegenheit, die übervolle Zelle durch die Balancerwiderstände zu entladen. Wird das Ladegerät später wieder angeschaltet, geht natürlich alle seinen gewohnten Gang, mehr oder weniger.

Das Ladegerät scheint sich Fehler relativ lang zu "merken", und zwar auch dann, wenn man es vom 230V-Netz trennt. Das schließe ich aus folgender Beobachtung: nachdem das Ladegerät während des Ladens einmal einen Fehler gemeldet hat, blinkt es auch dann noch rot-grün, wenn ich es aus- und kurz danach ohne angeschlossenen Akku wieder einschalte. Zum Normalbetrieb kehrt das Ladegerät erst zurück, wenn ich mit dem Wiedereinschalten mindestens 15 Minuten warte.

Gruß

Michael

[Peter51]

Ich würde nicht in der CC Ladephase den Ladestecker bei 15A ziehen. (Es könnte eine Überspannung an der Ladebuchse / Ladestecker auftreten - bin mir nicht ganz sicher, ob das Ladegerät in dem Moment als Konstantstromgquelle wirkt. Bei einer Trennung versucht der Strom weiter zufliessen, kann aber nicht, und es entsteht eine Überspannung).
Laborlader auf zunächst 48V stellen und diese Spannung statt der 48V Fahrspannung einstöpseln sollte funktionieren. Die Spannungsanzeige am Roller sollte ca. 56V bei Vollausschlag und vielleicht 42V bei Minimum haben.
@STW 18650 Zellen gibt es auch mit eingebauten PCB. Aber aus Preisgründen wird ein 14-fach BMS im Wechselakku stecken. Laden und Entladen ist getrennt, deshalb auch der 3-polige Stecker.

[dominik]

Zum Normalbetrieb kehrt das Ladegerät erst zurück, wenn ich mit dem Wiedereinschalten mindestens 15 Minuten warte.

Irgendwie klappt bei mir das Zitat auschneiden nicht.

Den Ladegeräten fehlen die Entladewiderstände für den Ausgang, somit dauert es recht lange bis die Spannung restlos abgebaut ist, die Regelelektronik wird wahrscheinlich aus der gleichen Quelle bedient, somit bleibt auch der Fehler erhalten.

[STW]

@wiewennzefliechs

1. Ja. Das BMS sollte beim Entladen auf die Strangspannung als auch auf jede einzelne Zelle (bzw. die parallelgeschalteten Zellen) achten. Wie EMCO das tatsächlich gelöst hat, weiß ich allerdings nicht. Aber es wäre die State-of-the-Art-Lösung.

2. Stimmt, das ließe sich simulieren. Aber den gleichen Effekt ohne eventuelle Nebenwirkungen solltest Du haben, wenn Du das Ladegerät ohne angeschalteten Akku an die 230V-Versorgung hängst.

3. Das Ladegerät hat Kondensatoren = Energiespeicher, die noch für einige Minuten den Prozessor am Leben halten können. Allerdings würde auch das BMS für längere Zeit den Akku abtrennen, wenn eine Zelle Überspannung hat. Das BMS macht ja nicht nur kurz eine Schaltungsunterbrechung, sondern mindestens so lange, bis die (defekte) Zelle wieder eine Normalspannung annimmt.

@Peter51
Ich weiß, dass es solche Zellen gibt - die sind hier aber irrelevant. Ansonsten lies einfach mal meine Beiträge genau, nichts anderes habe ich hinsichtlich der BMS-Anschlüsse geschrieben.

[wiewennzefliechs]

Danke auch für diese Infos.

Das Ladegerät verhält sich normalerweise wie folgt:

1. Anschließen ans Netz, kein Akku angeschlossen: rotes Dauerlicht ("Betriebsbereit", bleibt, bis man einen Akku anschließt)
2. (teil-)entladenen Akku anschließen: rotes Dauerlicht wechselt nach einigen Sekunden zu rotem Blinklicht ("Akku wird geladen")
3. Je nach Restladung im Akku schaltet das Ladegerät nach ca. 30-60 Minuten von CC- auf CV-Ladung um (da ich den Akku nie ganz leer fahre, erfolgt die Umschaltung in meinem Fall üblicherweise nach ca. 30-45 Minuten)
4. Akku voll: rotes Blinklicht wechselt zu grünem Dauerlicht ("alles ok, Akku voll")

Der Defekt äußert sich wie folgt:

1. Anschließen ans Netz, kein Akku angeschlossen: rotes Dauerlicht ("Betriebsbereit", bleibt, bis man einen Akku anschließt)
2. (teil-)entladenen Akku anschließen: rotes Dauerlicht wechselt nach einigen Sekunden zu rotem Blinklicht ("Akku wird geladen")
3. Eine Umschaltung von CC- auf CV-Ladung erfolgt auch nach über einer Stunde nicht
4. rotes Blinklicht wechselt nach ca. 1 h zu rot-grünem Blinklicht ("Fehler")

Schaltet man jetzt das Netzteil aus und kurz danach wieder ein, passiert folgendes:

1. Anschließen ans Netz, kein Akku angeschlossen: rotes Dauerlicht ("Betriebsbereit")
2. rotes Dauerlicht wechselt auch ohne angeschlossenen Akku nach einigen Sekunden zu rot-grünem Blinklicht ("Fehler")

Schaltet man das Netzteil nach der Fehlermeldung aus und erst nach ein paar Minuten wieder ein, passiert folgendes:

1. Anschließen ans Netz, kein Akku angeschlossen: rotes Dauerlicht ("Betriebsbereit", bleibt, bis man einen Akku anschließt)
2. Akku wieder anschließen: rotes Dauerlicht wechselt nach einigen Sekunden zu rotem Blinklicht ("Akku wird geladen"), kurz danach zu grünem Dauerlicht ("alles ok, Akku voll")

Wie man sieht, bewirkt Aus- und Wiedereinschalten nach der Fehlermeldung zunächst durchaus ein normales Startverhalten (rotes Dauerlicht). Wie sich das Ladegerät aber danach verhält, hängt von der Zeit ab, die es vorher ausgeschaltet war. War diese nur kurz, meldet das Ladegerät auch ohne angeschlossenen Akku erneut einen Fehler. Wartet man dagegen mit dem Einschalten ein paar Minuten, kommt keine Fehlermeldung mehr, sondern es leuchtet das normale rote Dauerlicht. Schließt man nun den Akku wieder an, wird dieser nach kurzer Zeit als "voll" erkannt.

Ich habe es gestern mal riskiert und während des Ladevorgangs (signalisiert durch rotes Blinklicht) den Stecker am Akku abgezogen. Da der Akku bereits fast voll war, floss kein hoher Strom. Nach Abziehen des Steckers am Akku fing das Ladegerät an, rot-grün zu blinken. Das spricht für deine Annahme, dass das BMS wegen Überspannung o. ä. den Akku während des Ladens abwirft (was für das Ladegerät ja dasselbe ist wie das Ziehen des Steckers). Ich werde also sicherheitshalber auch den Akku reklamieren.

Jetzt fehlt mir nur noch eine Erklärung, warum a) die CC-Phase viel länger dauert als üblich, b) warum nach Auftreten des Fehlers der Lüfter auch bei längst abgekühltem Ladegerät so lange weiterläuft, bis man das Ladegerät ausschaltet und c) warum der Akku voller geladen wird, wenn man in 2 Etappen lädt und das Ladegerät zwischendurch abkühlen lässt.

Gruß

Michael