Erster Versuch Akkupack-Reparatur - GS-02-35P

[annanas]

Hallo zusammen,

ich mache grade mein ersten Gehversuche beim Reparaturversuch eines eBike-Akkus.
Bei dem Akku handelt es sich um eine 10S 3P Ausführung und es war eine Bank (mit 3 parallelen Zellen) beschädigt und auf unter 1V abgefallen.
Ich habe das Nickelband vorsichtig mit ner Zange abgerissen, dann neue Zellen einmal durch mein SkyRC MC3000 gejagt um die Kapazität zu testen und den SoC auf 3,76V anzupassen (alle anderen Zellen-Bänke befinden sich zwischen 3,6-3,8V).
Die Spannung über das gesamte Pack liegt jetzt wieder bei schönen 37V.
Hier die Spannungen der einzelnen Bänke:
V1: 3,77V
V2: 3,75V
V3: 3,75V
V4: 3,76V
V5: 3,79V
V6: 3,80V
V7: 3,79V
V8: 3,80V
V9: 3,78V
V10: 3,80V

Nachdem ich das Gehäuse eben wieder zusammengebaut habe und versucht habe den Akku zu laden, habe ich nur ein rotes Blinken vom Netzteil zurück bekommen.
An ICs konnte ich auf dem BMS folgende identifizieren:

1. R5F2134 - scheinbar ein Renesas Microcontroller
2. 4x MP3003 - Sanyo SMP3003 FET, 2 davon jeweils parallel fürs Laden und zum Entladen
3. CM052B - Multiplexer
4. 30A K10 A - LiIon-Sicherung?
5. MCP3052E oder MCP 6052E - Letzterer scheint ein OP-Amp zu sein, zu ersterem habe ich nichts gefunden, daher schätze ich, dass es ne 6 statt ner 3 sein soll
6. S35391 - RTC
7. bq 94ANYRM G4 - ???

Ich könnte mir gut vorstellen, dass der MCP3052E für den Ausfall zuständig ist. Ich hab mal gehört, dass bei Bosch-Akkus (auch wenn das hier keiner von Bosch ist!) nen flüchtiger Speicher drauf sitzt, damit diese nur von zertifizierten Händlern (oder findigen Hobbybastlern) repariert werden können.
Angaben auf dem Akku:
Model: GS-02-35P
Voltage: 36V
Capacity: 10,35Ah/372,6Wh
10INR19/66-3
Manufacturer: Trend Power Technology Co Ltd
simplo .com.tw
Danke schonmal für euere Hilfe /p>

[alexx]

Willkommen im Forum!

Ich hab mal gehört, dass bei Bosch-Akkus (auch wenn das hier keiner von Bosch ist!) nen flüchtiger Speicher drauf sitzt, damit diese nur von zertifizierten Händlern (oder findigen Hobbybastlern) repariert werden können.

Das deckt sich genau mit meinem Wissensstand. Die Bosch-Dinger sind verschlüsselt, ver-codet und ver-donglet bis zum Gehtnichtmehr. Wenn das BMS auch nur für kürzeste Zeit mal keine Spannung mehr an Plus, Minus oder einer der Balancer-Leitungen sieht, geht es in den "Sabotage-Alarm-Modus" und verweigert komplett den Dienst. Nur mit dem streng geheimen Reaktivierungscode, den nur Bosch kennt, lässt es sich wieder in Gang bringen.

Das wäre jetzt noch nicht so schlimm, wenn man einfach das BMS in die Tonne treten und eines von ebay einbauen könnte. Aber nein! Bei Bosch-Pedelecs muss sich der Akkupack gegenüber dem Fahrrad durch seinen Private Key authentifizieren. Habe mal gehört, dass der Controller nach dem Einschalten über den CAN-Bus eine 32 bit lange Botschaft zum Akku schickt, die dieser mit seinem Private Key entschlüsseln und zurücksenden muss. Nur wenn das Ergebnis stimmt, wird der Antrieb freigeschaltet. So 'nen Müll, wo ich dann effektiv eigentlich doch nicht der Eigentümer meiner Hardware bin, würde ich gar nicht haben wollen. Genauso wenig wie ein Apple-Handy, da ist es nicht viel besser mit Reparaturen.

Bei Bosch-Akkus kann man Zellen tauschen, indem man alle Balancer-Leitungen VOR dem Abklemmen mit Spannungsteiler-Widerständen in Kaskade verbindet und dann externe 36V anlegt, ehe man die Zellen abtrennt. Dann merkt das BMS nichts davon, dass man ihm die Zellen unterm Hintern wegzieht. Aber ein einziger kurzer Aussetzer/Wackelkontakt reicht, und man hat das Spiel (bzw. das BMS) verloren.

Vielleicht war das bei Deinem Akku auch so. Falls ja, ist es jetzt zu spät. Du könntest aber mal probieren, ob das Pedelec läuft, wenn Du aus irgendeiner anderen Quelle 36V anlegst. Falls ja, kannst Du das Problem lösen, indem Du ein universal-BMS einbaust.

[carolus (Carlos)]

Typ des Akkus ? Bosch? Giant?

Die giant sind auch verdongelt. Und haben ein Ladegerät Problem, hab noch 5 zur Untersuchung hier.

[annanas]

Der Akku stammt aus einem GoSwissDrive-Aufbau. Die sind wohl schon länger pleite.
Das Akkumodell ist oben im ersten Beitrag drin
Der Akku selber hat an der Rosenberger Anschlussbuchse auch nen 1-Wire Anschluss.
Ich finde mal raus, ob die Bikes auch mit Labornetzteil anlaufen. Von den Akkus (und zugehörigen Rädern) haben wir einige hier, also genug zum rumexperimentieren :d /p>

[annanas]

Wie prüfe ich denn, ob die "30A K10 A" LiIon-Sicherung in Ordnung ist?
Die beiden Anschlüsse an den schmaleren Seiten haben einen Widerstand von 47Ohm. Die beiden gegenüberliegenden langen Seiten haben keinen messbaren Widerstand.
//Edit: Wenn ich die beiden breiten Seiten dieser LiIon-Sicherung gegen den Pluspol des Zellenblocks messe, erhalte ich ne Spannungsdifferenz von 34,8V auf der einen Seite und 0,xxV auf der anderen Seite. Evtl. könnte dieses Teil beschädigt sein.

[annanas]

Das hier scheint das Bauteil zu sein:
www.dex erials.jp/en/products/surface-mounted-type-fuse/sfk0630.html
Zwischen T1 und T2 des Ersatzschaltbilds ist die Unterbrechung. Wobei ich gestehen muss, dass ich das mit dem Heater darin noch nicht verstehe...wann wird der ausgelöst/aktiviert?

[carolus (Carlos)]

Wie prüfe ich denn, ob die "30A K10 A" LiIon-Sicherung in Ordnung ist?

Mach doch Mal ein Foto davon.

[alexx]

Ich finde mal raus, ob die Bikes auch mit Labornetzteil anlaufen.

Ja, probier mal. Falls ja, wird sich auf jeden Fall eine Lösung finden lassen.

[annanas]

Sodala, im Anhang mal ein Bild von dem BMS.

Der Hersteller der Sicherung will übrigens nicht, dass man irgendetwas repariert, hier ein Auszug auf die Anfrage nach Ersatzteilen:

Unfortunately, our fuses are not meant to be replaced within a battery pack. We like to say that our fuse works as the last protection if everything else goes awry within the battery pack which is why, when overcharging/overcurrent occurs, the BMS needs to be examined to see what might have triggered the fuse. But the fuses are not resettable or replaceable and doing so would be a liability issue which is why I'm sorry but I can't send you samples or a quotation

Dexerials hält es also für sicherer, wenn man ne BMS-Sicherung mit nem Stück Draht überbrückt, da ein Austausch der Sicherung ja nicht vorgesehen ist und man sie nicht bekommt...

Ich habe absolut kein Verständnis für dieses Verhalten. Hier wurde nicht nach technischem Background gefragt, es wurde ignoriert, dass man >>im Zuge der Reparatur<< die Sicherung braucht und es wird erwähnt, dass es repariert/untersucht werden muss - was aber unmöglich ist wenn man das Ersatzteil nicht bekommt. Ein Teufelskreis - für mich aber ganz klar ein Fall von "Künftige Akkupacks werden von mir vor einer Bestellung erst kritisch nach Dexerial-Bauteilen inspiziert".

Was ist denn das Besondere an deren Sicherungen mit Heizelement drin?
Ist das ein im BMS implementierter Überspannungsschutz, z.B: mit ner Z-Diode, und wenn die Spannung zu hoch ist, fließt darüber Strom und unterbricht den Ladevorgang? Was Schlaueres kommt mir bisher dazu nicht in den Sinn.

[annanas]

Ich hab mir mal nen zwieten Akku geschnappt und besagte LiIon-Sicherung näher angeschaut.
Beim Ablöten schmilzt direkt das Bauteilgehäuse - das kann man aber auch vorher vorsichtig abtrennen (ist nur draufgeklippt).

Hier mal ein Foto von defektem und funktionierendem Bauteil:

[andreash]

Schaut mir eher nach ner Doppelsicherung aus. Linke Seite großer Teil des Sicherungselements rausgetrennt/weggelasert -> kleiner Auslösestrom für Laden, rechte Seite Sicherungselement in kompletter Breite vorhanden -> großer Auslösestrom für Entladen.

Ist das ein im BMS implementierter Überspannungsschutz, z.B: mit ner Z-Diode, und wenn die Spannung zu hoch ist, fließt darüber Strom und unterbricht den Ladevorgang? Was Schlaueres kommt mir bisher dazu nicht in den Sinn.

Könnte natürlich auch sein. Die Sicherung alleine kann ja mal definitiv keine Überspannung erkennen. Wo gehen denn die 3 Anschlüsse hin? Ohne zu wissen wie die Schaltung aussieht schwierig was genauerers dazu zu sagen.

[annanas]

Auf der Produktwebseite habe ich mein eich etwas darüber gelesen, dass die Sicherung sensibler reagiert (=schneller auslöst), wenn sie vorgeheizt wird.

Wo die Anschlüsse genau hingehen, hab ich noch nicht geschaut. Meine Hoffnung war, dass das BMS nach dem Austausch der Sicherung vielleicht wieder funktioniert.

[andreash]

Dünnen Draht drüberlöten und testen. Wenns tut kann man sich nach ner passenden Ersatzsicherung umsehen. Wenn die originale nicht zu bekommen ist dann halt ne normale 30A.

[carolus (Carlos)]

Was ist denn das Besondere an deren Sicherungen mit Heizelement drin?

Ich habe anscheinend was vergleichbares in Laptop Akkus gefunden.

Ich konnte das nach einem FET verfolgen, bei dem der Strom der nicht durch ein Gate, sondern durch Hitze abgeschaltet wird.

Das ist insofern trickreich, weil man damit eine letzte Firewall in einem Bauteil hat, die man einerseits durch Überspannung , wie eine z Diode abschalten kann, oder Ueberstrom über den Bügel oder durch allgemeine Überhitzung, wenn der Akku sich selbst erhitzt.

Und gleichzeitig ist die Sicherungsstrecke, der Schalter, sehr niederohmig und wird nicht warm.

Für einfaches kuerzschliessen müsstest Du die richtigen Pins finden, ob der überwacht wird weiss ich natürlich nicht.

PS: einige waren bei mir über die Leistungsfets geklebt, so dass deren Überhitzung auch gleich erkannt wurde.

PS2:

Ich habe ein paar ausgemessen und anscheinend einen heilen und einen kaputten gefunden.

Bei kaputt ist zwischen zwei Beinen ein Widerstand 40 bis 43 Ohm, der dritte Ist hochohmig zu beiden.

Beim heilen gibt es eine extrem niederohmige Verbindung zwischen zwei Beinen, der dritte hat null ohm zu beiden. Logischerweise ein Mal direkt und einmal über den geschlossenen FET.

Null ohm hat mein YR als 5 mOhm gemessen.

Ins blaue gesagt, ich glaube nicht, dass das Ding bei dir kaputt war, ist. Hast du die Steuerspannung der Fete gemessen, die 4 schwarzen rechts im Bild? Die ist jetzt null.

[annanas]

Doch, das Bauteil war ganz eindeutig kaputt.
Ich habe ja zum Vergleich einen zweiten defekten Akku (identisches Modell) genommen, bei dem durch eingedrungenes Wasser die Zellen verrostet waren. Bei dem war die Sicherung noch in Ordnung.
Hier an dieser Stelle erkennst du das:

Steuerspannung habe ich an den Fets bisher keine messen können.
Die wären ja schnell ausgetauscht