Philips XC8045/1 Geht bei 60% Akku aus

[Knochi]

Hersteller

Philips

Typenbezeichnung

XC8045/1

Kurze Fehlerbeschreibung

Geht bei 60% Akku aus

Meine Messgeräte

1. Analog/Digital Voltmeter
2. Oszilloskop

Schaltbild vorhanden?

Nein

Hallo,

bei unserem SpeedPro Max von Philips scheint dem Akku schon nach 3 Jahren die Puste auszugehen.
Ich habe den Pack mal auseinandergenommen und festgestellt, das dort ein komplexes BMS verbaut ist.

meine Frage: besteht die Chance den Akku durch einen Zellentausch wieder herzustellen oder hat sich das BMS sowieso den SOH gemerkt und der Fehler bleibt bestehen?

ein Ersatzakku https (300000517634) würde ca. 150€ kosten.

 

[Marc77]

komplexes BMS verbaut

Hallo,

die Hauptaufgabe des BMS wird wohl die Schutzschaltung sein. Die Zellen dürfen weder überladen noch tiefentladen werden. Je nach Akkutyp wird dieser bei Unterschreiten von z.B. 3 V als "leer" angezeigt.

Wie komplex das BMS hier aufgebaut ist kann ich dir leider nicht sagen. Selbst wenn das BMS den Akku permanent über z.B. eine Coulomb-Zählung überwacht, dürfte das BMS nach einem Zellentausch durch eine Kalibrierung den SOH neu berechnen.
--> https://www.digikey.de/de/blog/count-those-coulombs-for-lithium-battery-fitness

Auf diese Weise (nur Zellentausch) werden z.B. auch Smartphones repariert, die den Batteriezustand/SOH anzeigen.

meine Frage: besteht die Chance den Akku durch einen Zellentausch wieder herzustellen oder hat sich das BMS sowieso den SOH gemerkt und der Fehler bleibt bestehen?

Meiner Meinung nach kann ein Reparaturversuch durchaus erfolgreich sein, aber hierzu meine Bedenken u. Anregungen:
- korrekter Anschluss der neuen Zellen möglich? vom Bild her spot-welded/punktgeschweißt
- neben Volt, Ah usw: Qualität der Zellen (Thema Brandgefahr)
- Kalibrierung durchführen

Evtl. mal diesen Beitrag zum Zellentausch lesen oder auch nachfragen. Zumindest wird nicht erwähnt, dass der Zelltausch nichts gebracht hat.
https://www.reddit.com/r/VacuumCleaners/comments/1325o53

Alternativ kannst auch mal noch nach einer Akkutausch-Fa. suchen und dort nachfragen, ob ein Zellentausch für dein Gerät angeboten wird und welche Besonderheiten es evtl. gibt. z.B. hier: Zellentausch für Staubsauger

 

[Knochi]

Hallo Marc,

danke für die prompte Antwort. Ich arbeite beruflich im Bereich Elektronikentwicklung. Vom anschauen der Platine kann ich schon sagen, dass das weit über die obligatorische Schutzmechanismen hinausgehen muss. Anders kann ich mir die Fülle an Bauteilen nicht erklären. Einen mit "Debug" beschrifteten Footprint kann ich auch ausmachen. Also schliesse ich mal, dass es hier irgendwo einen Mikrocontroller geben muss. Ich habe jetzt noch nicht aktiv reverse Engineering betrieben.
Ich kenne die Thematik z.B. von Notebookakkus, wo man aktiv die SOH(State of Health) Messung zurücksetzen muss, damit der Zellentausch auch wirklich was bringt. Der SOC (State of Charge) wird sich wieder einpendeln.

Meiner Meinung nach kann ein Reparaturversuch durchaus erfolgreich sein, aber hierzu meine Bedenken u. Anregungen:
- korrekter Anschluss der neuen Zellen möglich? vom Bild her spot-welded/punktgeschweißt
- neben Volt, Ah usw: Qualität der Zellen (Thema Brandgefahr)
- Kalibrierung durchführen

- Wie haben auf der Arbeit ein professionelles Batterieschweissgerät.
- Die verbauten Zellen kann man so erwerben (LG ICR18650HE2)

Ja mit der Kalibrierung scheint das ja aktuell nicht so gut so funktionieren, sonst würde der Staubsauger nicht abschalten, obwohl die Ladeanzeige nur 60% zeigt. Wobei es auch sein kann, dass der Ladezustand nicht durch das BMS an das Gerät gemeldet wird. Der Akku hat nur 4 Kontakte. Keine Ahnung ob zwei davon der Kommunikation dienen könnten.

 

[Marc77]

Ich habe jetzt noch nicht aktiv reverse Engineering betrieben.

Schau mal auf der Platine, ob da eine Nr und Hersteller erkennbar sind und poste die mal. Evtl. lassen sich damit im Netz weitere Infos finden. Ich hatte noch keine Gelegenheit einen solchen Akku zu zerlegen. Ein spannendes Projekt, da bin ich gespannt wie es weitergeht.

Bereich Elektronikentwicklung..Batterieschweissgerät.

optimale Voraussetzungen

 

[Knochi]

So.. hat etwas länger gedauert, aber ich bin einen Schritt weiter gekommen.

Zuerst mal zur Platine:

Hier die Beschriftung, ich hab dazu aber, ausser ein paar russischen Seiten, nix gefunden


Verbaut ist einmal ein STM8s003F3P6 - eine 8bit MCU


Dann noch ein BQ76930 BMS IC von Texas Instruments


Ich habe das Ding mal mit meiner elektronischen Last entladen. Einmal mit 2,4A und einmal mit 5A. Bei 2,4A komme ich am Ende auf 900mAh von den angegebenen 2400mAh.



Am Ende schaltet der Pack mehrmals ab. Also der geht in so ein Hickup, bevor er dann irgendwann ganz abschaltet und man erst wieder laden muss.

Ich habe mal die Spannung an den einzelnen Zellen wärend dieses Hickups gemessen.
4 x 3,3V
1 x 3,1V
1 x 2,8V
1 x 2,5V
=21,6V
Ich nehme mal an bei 21V (3V pro Zelle) ist so ne harte Abschaltschwelle.

Interessant ist auch, dass wen man die Last wegnimmt, die Zellspannungen wieder sehr schnell angeglichen werden. Der BQ ist nur ein Monitor, irgendwo ist da wohl auch noch ein balancing drauf.

Ich habe mal sieben Zellen bestellt und werde erstmal die vier Zellen unter der Platine tauschen.

 

[Dieterr]

Ich habe mal die Spannung an den einzelnen Zellen wärend dieses Hickups gemessen.
4 x 3,3V
1 x 3,1V
1 x 2,8V
1 x 2,5V
=21,6V

Wenn das BMS die Einzelzellen misst, wundert mich die Komplettabschaltung bei 2,5V der schwächsten Zelle nicht wirklich, unabhängig von der Gesamtspannung. Auch das Hick-up erklärt sich doch damit.
Wenn das BMS die Einzelzellen nicht misst, weshalb der ganze Aufwand?

Wie der ganze Pack bei Austausch der defekten oder aller Zellen reagiert, werden wir vermutlich nur erfahren, wenn man es ausprobiert.

 

[Miata3de]

Bei einem Akkupack müssen immer alle Zellen einer Reihenschaltung getauscht werden.
Die schlechteren Zellen werden sonst überlastet oder je nach güte des BMS gar überladen.
2,5 Volt ist die absolute entladungsgrenze einer Li-Ion Zelle, bei Zellen mit integriertem Schutz schaltet dieser Schutz spätestens da ab.
Entladung unter 2,8 Volt bei Li-Ion ist zu vermeiden, besser ist es bei spätestens 3,0 Volt das entladen zu beenden.
Das dient einfach der längeren Lebensdauer.