Akku KPLUS OFF trotz 82% SoC - Debalanciert?

[dominik]

Das Charging wird so lange bleiben bis alle Zellen voll sind und/oder in Summe eine bestimmte Ladeschlußspannung erreicht wird, da eine Zellbank deutlich hinterherhinkt, wird das ewig gehen.

Wenn der Akku bis kurz vor dem Losfahren am Ladegerät hing, dann bist du mit nahe 4,20V in den volleren Zellen losgefahren.
Wenn das laden vorher richtig beendet worden wäre, dann wären die Zellen eher unterhalb von 4,15V und hast dann noch etwas Reserve nach oben.
Dir fehlt durch das "Dauerladen" dann der Puffer der sonst die Energie der Reku aufnimmt.

[Gerold]

Im BMS Konfigurationsfile sind für die aktuellen Akkus folgende Spannungswerte hinterlegt.

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// Voltages

cellvoltagemax(mV):4200
cellvoltagehigh(mV):4125
cellvoltagemaxchg(mV):4125
cellvoltagemin(mV):3100
cellvoltagelow(mV):3200
cellvoltageminchg(mV):2750
cellvoltagehyteresichg(mV):50
cellvoltageharakiri(mV):2500
cellvoltageharakiridelta(mV):200
cellvoltagepowerdown(mV):2750
cellvoltagepowerdowndelta(mV):200
cellvoltage_harakiri_nochg(mV):2000
kweld_hyst_voltage(V):5.0

In den ganz alten Akkus wie meiner (der wird im Dezember 7 Jahre alt) sind für cellvoltagehigh und cellvoltagemaxchg nur 4100mV gesetzt, der Rest ist bis auf den bei mir fehlenden kweld-hyst-voltage Paremeter identisch.

Bei meinem Roller beginnt beim Erreichen der Zellspannung von 4100mV die CV-Phase. In dieser Phase, die bei mir immer etwa 40min dauert, wird der Ladestrom kontinuierlich bis zu eine Wert von 2,9A heruntergeregelt. Beim Erreichen dieses Wertes wird der Ladevorgang beendet, was man auch in den CAN-Bus Daten sehen kann. Die Zellspannungen steigen in dieser Phase nur leicht im bs zu 10mV an, was zumSetzen des WOV flags führt.

Beim Beenden de Ladevorgangs wechselt auch die Anzeige im Display von "CHARGING" auf "CHARGED", was auch im CAN-Bus (ID 0x310) sichtbar ist.

Bei den Flags ist interessant, das Bei @Walti beim Laden das "Imbalance" Flag gesetzt wird. Dies habe ich bei mir noch nie beobachtet. Während der CC-Phase sind bei meinem Akku von den Balance-Flags nur das "Enable" und "Viddle" Flags gesetzt. In regelmäßigen Abständen wir noch das "Inhibited" Flag an- und wieder abgeschaltet. In der CV-Phase ist nur "Viddle" aktiv.
Bei mir sind beim Laden aber auch die maximale Abweichungen in den Zellspannungen kleiner 10mV.

Bei den BMScutum-Flags sind in der CC-Phase das "ON", CHGi", "LEDr" und das "CC" Flag gesetzt. In der CV-Phase wir "CC" durch "CV" ersetzt. Beim Ladeende wechselt "CV" wieder auf "CC", zusätzlich erscheint noch "CHGD", die Anderen bleiben erhalten. Das "Bal" Flag habe ich noch nie gesehen ebenso wenig wie eines von den Cell Balancing Flags.

Die Reku funktioniert beim meinem Roller (Sevcon-Controller) auch mit vollem Akku, das "WOV"-Flag ist dann auch aktiv.Bei den Zellspannungen bin ich aber dabei noch weit entfernt von der 4200mV Grenze. Die Reku wird bei mir nur bei Akkutemperaturen kleiner 5°C vom BMS abgeschaltet.

[Walti]

Wiederum vielen Dank für eure Beiträge. Ich hatte die letzten Tage leider keine Zeit und ich hatte mich dafür schon mental auf ein baldiges Öffnen des Akkus eingestellt um im Bestfall das Zellpack 4 mit einem Labornetzteil nachzuladen um es anzugleichen auf die anderen.

Naja allerdings bin ich mir nun nicht merh so sicher ob sich das lohnt, da ich nun nach 3 Tagen Stillstand einen Zellspannungscheck gemacht habe.

Das Ergebnis war ernüchternd nach dem Vergleich mit meiner letzten Messung vor 3 Tagen: (blau und rot: Zelle 4 mit 3 Tagen Stillstand dazwischen; grün und magenta: Zelle 11 mit 3 Tagen Stillstand dazwischen)

So wie es aussieht entlädt sich das Zellpack 4 tatsächlich ziemlich "schnell" selbstständig im Vergleich zu den anderen Zellpacks.

Vorausgesetzt die Spannungswerte am CAN sind wirklich real ==> sollte natürlich so sein ==> das möchte ich aber grundsätzlich schon verifizieren.

Da ich kein Akkuexperte bin, kenne ich nicht alle möglichen Fehlerquellen aber ich nehme an, dass eine der 22 Einzelzellen im Zellpack 4 einen Schaden hat.

[dominik]

Ja, da wird mindestens eine Zelle einen Schaden haben.
Laden und fahren würde ich tunlichst lassen. Das kann im schlimmsten Fall zum Brand führen.

[Pfriemler]

Die Selbstentladung ist ja der Horror!
Mit 3,05 V ist längst kein Fahren mehr möglich. Wenn die Zellen weiter entladen werden, kommen in Bälde alle Zellen der Stufe in einen kritischen Bereich. Aber das ist am Ende besser, als beim Laden einen Brand zu riskieren.
Kaum zu glauben, dass die Spannungsmessung am Akku defekt ist und so schnell aus dem Ruder läuft. Das werden schon reale Werte sein.

[error]

Da ich kein Akkuexperte bin, kenne ich nicht alle möglichen Fehlerquellen aber ich nehme an, dass eine der 22 Einzelzellen im Zellpack 4 einen Schaden hat.

Diese Annahme ist vermutlich richtig. Ich sehe das zumindest genauso.

Das mit der "3-Tage-Entladung" kannst du dir recht einfach von einer KI simulieren und in Zahlenwerte "verwandeln" lassen. Du hast Anfangs- und Endspannung, die Zeit, Zellenzahl im Block, Kapazität, wahrscheinlich ist (nur) eine Zelle defekt. Damit verstehst du vermutlich besser was da passiert.

Etwas Ungenauigkeit bringt die nicht genau bekannte Entladekurve in diesem Bereich, aber man kann von 5-10% Restkapazität ausgehen.

Die Ki errechnet dir daraus mit gerundeten Werten für jeweils 5 und 10% Kapazität:

Die Werte in der letzten Zeile zeigen dir dann auch auf warum ein passiver Balancer in diesem aktuellen Fall keine Chance hat. Und warum du alle weiteren Versuche aufgeben kannst/solltest.

Noch ist die Verlustleistung der Zelle unbedenklich, aber stell dir vor du hast das Pack extern nachgeladen und der Leckstrom steigt in einen kritischen Bereich.

[Pfriemler]

Ich würde in diesem Zustand mit diesem Wissen den Akku öffnen (hätte ja nichts mehr zu verlieren) und mit der Wärmebildkamera nach warmen Stellen suchen. Ich mag mir gar nicht ausmalen, dass der Defekt am Ende gar nicht in einer Zelle, sondern im BMS liegt. Das würde man bei 3V*0,15= 0,45 Watt und den vielen kleinen Bauteilen ziemlich deutlich sehen. Nicht dass der "Schalter" des passiven Balancers kaputt ist und der Balancierstrom dauerhaft fließt?

p.s.: Wärmebildkamera: Kosten kein Vermögen. Selbst die preiswerte von Parkside mit nur 32x32 Pixeln Auflösung (war letztens für 80 Euro im Angebot) würde bei solchem Unterfangen ausreichen. Das Große A hat welche ab 50 Euro.

[error]

Ich würde in diesem Zustand mit diesem Wissen den Akku öffnen (hätte ja nichts mehr zu verlieren) und mit der Wärmebildkamera nach warmen Stellen suchen. Ich mag mir gar nicht ausmalen, dass der Defekt am Ende gar nicht in einer Zelle, sondern im BMS liegt. Das würde man bei 3V*0,15= 0,45 Watt und den vielen kleinen Bauteilen ziemlich deutlich sehen. Nicht dass der "Schalter" des passiven Balancers kaputt ist und der Balancierstrom dauerhaft fließt?

Ja, das wäre irgendwann rechtzeitig bemerkt vielleicht eine Option gewesen. Jetzt ist sie es vermutlich nicht mehr.

Folgende Rechnung: bei 50V und 10kW fließt ein Strom von 200A bei einem Widerstand von 0,25Ohm.

Das gibt bei entladenen hochohmigen Zellen (ich spare mir die Details) einen dicken Voltagedrop über besagten Zellblock.

So ein BMS mit Schütz schaltet unter Last nicht schnell genug um eine Schädigung in der Reihenschaltung zu vermeiden. Fahren war nicht schlau.

Gegen die Therorie mit auslösenden Bauteilen spricht die Zunahme der Selbstentladung. Es gibt in einem BMS kein Bauteil was bei einem Defekt mit so einem Fehlerbild reagieren kann.

Kurz: selbst wenn es irgendwann eine andere Ursache gab, dann ist es inzwischen egal.

Meiner Meinung nach gibt es nur den einen Mittelweg: Öffnen, BMS abklemmen und beobachten. Fällt die Spannung des Blocks weiter, dann würde nur noch Zellentausch helfen. Bei 22P und max. Strömen von >200A definitv nur was für Profis. Die defekte Zelle finden zu wollen ist aussichtslos. Die Batterie ist industriegefertigt. Die Zellverbinder lassen sich nicht verlustfrei "demontieren" und neu verschweissen.

[Walti]

Hallo zusammen,
bei mir gabs leider eine ungewollte Funkstille und ich konnte leider auch nicht weiter am Akku arbeiten und analysieren, da ich mir 2 Bänder gerissen habe und mich derzeit mit Krücken fortbewege

Naja dennoch habe ich ein paar News die euch vielleicht interessieren:
1) ich habe mich nach langem Überlegen und aufgrund der Verletzung entschieden einen neuen Akku zu kaufen, welcher übrigens heute angekommen ist
2) der alte Akku wacht nun nach 10 Tagen Inaktivität nicht mehr auf ==> die Selbst-Entladung von Zelle 4 ist vermutlich soweit fortgeschritten, dass der ganze Roller nicht hochfährt.
3) Laut Lieferant hat der neue Akku keine Samsung Zellen mehr - sondern LG Zellen und ein großes Logo mit der Aufschrift "acciona" prankt auf der Vorderseite. (verpackt war der Akku aber in einer Silence Schachtel - sollte somit schon ein Originalteil sein)
4) ich bin noch nicht gefahren aber immerhin lässt dich der Roller starten und das hinterrad dreht sich wenn man den Gasgriff dreht ==> sollte somit gut ausschauen
5) den CAN Bus habe ich auch beobachtet und die Zellspannungen sind ausgeglichen (nur 2mV Differenz)
6) allerdings scheint es so, dass am CAN Bus diverse CAN Messages nicht mehr geschickt werden oder eine ander ID bekommen haben.
von den CAN Messages die ich bisher in mein dbc file eingefügt habe wird jedenfalls Message 0x18F und 0x18E nicht mehr geschickt. 0x18E beispielsweise sollte alle Balancing flags usw. schicken.
Ich gehe aber davon aus, dass keine Fundamental wichtigen Messages die für die Kommunikation mit dem Motorsteuergerät oder Display relevant sind, fehlen. Wenn dem so ist wäre das natürlich de Supergau.
Bis ich aber fahren kann wird wohl noch ein wenig Zeit vergehen. Mal sehen...

Ihr kennt nun ja auch das Fehlerbild meins alten Akkus. Habt ihr eine Idee was ich am Besten damit machen kann oder ob es irgendwelche Firmen oder Leute gibt die so ein Ding für wenig Geld haben wollen?

[error]

der alte Akku wacht nun nach 10 Tagen Inaktivität nicht mehr auf ==> die Selbst-Entladung von Zelle 4 ist vermutlich soweit fortgeschritten, dass der ganze Roller nicht hochfährt.

Ich muss mal wieder meinen Senf dazugeben

Block 4 ist in der unteren Schicht wenn mir meine Erinnerung keinen Streich spielt? Dann könntest du einen Wasserschaden haben. Gerissenes Gehäuse. Wenn du das Fahrzeug häufig auf dem Seitenständer abstellst, dann läuft die Suppe immer an der gleichen Stelle zusammen.

Ich bin mir nicht sicher ob ich die Bilder ins Forum gestellt hatte, aber irgendwo muss ich die sonst noch haben. Leider muss man den Akku komplett zerlegen um das Gehäuse abzunehmen und sich den Schaden (bzw. die Folge) anzusehen. Das Fehlerbild und die Einzelheiten würden passen.

Untersuch mal dein Akkugehäuse (bzw. die Plastikteile) auf Risse um die Verschraubung. Du musst dafür den Deckel mit dem Leuchtring abnehmen. Die betreffenden Schrauben sitzen dahinter. Bei komplett misshandelten Akkus kann man auch ohne Demontage erkennen, dass die schwarze Plastikabdeckung nicht plan am Alumittelteil anliegt. Hattest du mal einen Sturz auf die Akkuseite oder ist der Akku beim Rausnehmen abgestürzt und auf die untere Kante geknallt?