Hilfe beim FC 2.2

[triton-mole]

Nachdem ich seit März oder April im permanenten Kontakt mit Jens stehe wegen meiner Probleme, aber anscheinend Jens auch nicht weiter weiß, wende ich mich mal an Euch alle mit meinen Problemen, die ich mit dem FC 2.2 habe.

Ich fahre ein Liegetrike mit 20'' Hinterrad und habe dort einen Puma 8T verbaut. Bei EBS hatte ich mir den zusammen mit einen 9-FET Controller auf 28A parametriert gekauft.
Das Trike soll mit meinem 36V 23Ah Akku fahren.
Wenn ich den 9-FET Controller an den FC anschließe, haut es mir jedesmal am FC den FET durch. Normalerweise dann, wenn ich den FC bei angestecktem Akku am Laptop hängen habe und der FC beim Einspielen der Firmware neu startet oder auch schon beim Anstecken des Laptops, was ja am FC zu einem Neustart führt.
Jetzt hatte ich dann spaßeshalber den Motorcontroller direkt mit Gasgriff angesteuert und bin gefahren und habe beschlossen, daß ich nicht wirklich so einen starken Controller haben will. 28A geht zwar tierisch ab, ist aber wirklich kein Radfahren mehr, also kann ich auf den Controller auch verzichten.

Nun habe ich den KZQW22A Sensorless Blockkommutiert, den ich mir auf 11A parametriert für einen Bafangmotor gekauft hatte angeschlossen und alles geht. Leider sind 11A schon etwas schwachbrüstig, so daß ich mir einen KZQW22A Sinus Hall mit 14A besorgt habe. Ich dachte mir, bei gleicher Typenbezeichnung werden sich die beiden nicht so groß unterscheiden, aber weit gefehlt!
Wenn ich den Sinus-Controller am FC anschließe, ist das erste, was auffällt, daß ich nicht in der Lage wäre, mit angeschlossenem Laptop zu fahren. Wenn ich den Laptop anschließe, geht der FC an, aber ich kann mit dem Gasgriff kein Gas geben, der FC schickt auch kein Throttle Out an den Motorcontroller.
Wenn ich den Laptop trenne, kann ich fahren (Auf dem Montageständer, also mit Rad in der Luft getestet.), aber wenn der Motor zu schnell wird (ich schätze so gegen 20 km/h), schaltet sich der FC komplett ab. Ich muss ihn dann neu starten über Displaytaster.
Manchmal hat der FC sich auch von selber wieder eingeschaltet!

Jetzt habe ich heute einen FC 2.2 in mein Mundo eingebaut. Dort arbeitet ein Goldenmotor DD mit einem 20A Controller mit Blockkummutierung. Bisher lief das Ding wunderbar mit einem FC 1.1!
Es ergibt sich dort ein ähnliches Bild, wie am Puma mit dem Sinuscontroller. Wenn ich losfahre, geht bereits bei 3 bis 4 km/h der FC aus und er hat sich auch sporadisch selber wieder eingeschaltet.

Beim Sinus-Hall am Puma hatte ich noch den Verdacht, daß es sich um Probleme mit den sehr hohen Kommutierfrequenzen handeln könnte, aber wenn der FC beim DD schon bei 3-4 km/h aussteigt, muss es wohl ein anderes Problem sein.

Meine Bitte an Euch: Brainstorming!
Woran könnte das liegen?
Kann doch nicht sein, daß der FC wirklich nur mit ausgewählten speziellen Controllern zusammenarbeitet!

Ich Danke Euch schon mal im Voraus für Hilfe!

 

[airsack]

Was ich jetzt schreibe ist vermutlich kompletter Quatsch.

Der FC misst doch nur den Strom, der vom Leistungscontroller aufgenommen wird und steuert den Gaseingang.
Wenn da was durchbrennt könnte doch einfach zuviel Strom aufgenommen werden.
Dazu müsste der Leistungscontroller zuviel Gas geben.
Wie hoch ist die Spannung am Gassignal?
Könnte ein externer Shunt helfen?

Oder ganz was anderes, kann irgendwo ein Kabel auf den Rahmen des Fahrrades einen Schluss haben? Vielleicht mit irgendeiner Schraube eingeklemmt?

 

[triton-mole]

Quatsch gibt's im Brainstorming nicht! Alles ist einen Gedanken wert!

Also Verbindung eines Kabels zum Rahmen kann ich zu 95% ausschließen, zumal das Rad mit dem DD bis zum Wechsel auf FC 2.2 ja mit einem FC 1.1 einwandfrei lief!
Das Trike hat eine frisch aufgebaute Elektrik.

Ja, der FC misst den Strom, den der Motorcontroller aufnimmt, aber der zerschossene FET passierte bereits beim Einschalten des Systemes, also lange vor dem Ansteuern des Motors.

Die Spannung am Gassignal (Throttle_out) ist so parametriert, daß der Motor bei Minimun gerade noch nicht dreht und bei Maximum der Cotroller noch nicht in Fehlerstatus geht.

Das Hauptproblem ist, daß der FC komische Fehlfunktionen bringt, die eigentlich nichts mit zu hohem Strom zu tun können. Ich rede in erster Linie von einem 14A Sinuscontroller, was eher lachhaft ist und einem 20A Block-Controller, der mit einem FC 1.1 jahrelang einwandfrei gearbeitet hat! Nur der 26A Controller brät mir dauernd den FET im FC und den Controller habe ich sowieso aufgegeben.

 

[airsack]

Die Pin Belegung von RJ45-1 ist bei 1.1 und 2.2 unterschiedlich. Nicht, dass das was ausmacht?

 

[triton-mole]

Die Pin Belegung von RJ45-1 ist bei 1.1 und 2.2 unterschiedlich. Nicht, dass das was ausmacht?

Guter Hinweis! War mir noch nicht aufgefallen!

Ich glaube aber nicht, daß das Probleme machen dürfte, denn "nach außen hin" bleibt es gleich. Siehe erste Spalte: Funktionen auf gleichen Kontakten, also einfach umstecken.
Daß die intern auf andere Arduino-Pins gelegt sind, berücksichtigt die Software.

 

[Beni99]

Habe ich richtig heraus gelesen das die Probleme immer auftauchen wenn das Notebook angehängt ist?
Hängt das Notebook am Netz wenn Du den FC angeschlossen hast oder ist es im Akkubetrieb?
Ich hatte schon Probleme solcher Art (Zerschossene Elektronikbauteile) an Maschinen wenn eine Kommunikationsverbindung bestand. Vorwiegend bei Netzverbindung, 1x auch bei Akkubetrieb. Sollte dies das Problem sein hilft nur eine galvanische Trennung der Datenverbindung. Dafür gibt es spezielle Geräte, die sind aber nicht ganz billig.

 

[triton-mole]

@Beni99
Guter Ansatz, hatte ich noch nicht bedacht.
Aber es ist nicht immer nur bei Laptop. Fehlfunktionen habe ich aber auch wenn ich versuche, zu fahren, also ohne Laptop.
Der Laptop läuft immer über Akku und WLan und das Trike ist auch nirgendwo angeschlossen. Kann es dann noch galvanische Probleme geben?

 

[jenkie]

Kannst du vielleicht mal ein paar Bilder von der Einbausituation machen? Ich glaube das habe ich bei dir noch nicht gesehen.

 

[Beni99]

Kann es dann noch galvanische Probleme geben?

Möglich ist es, wenn auch sehr selten. Beim einen Fall, den wir hatten mit dem Notebook im Akkubetrieb, hat sich im nach hinein herausgestellt das auf der Datenleitung eine kapazitive, "schwebende" Spannung von 18V überlagert war. Das hat einen nachgeschalteten CMOS Baustein zerstört. Für diese Ursachenforschung haben wir das Notebook zerlegt und das Layout vom defekten Gerät genau analysiert. Dafür ist einiges an Zeit drauf gegangen. Einen wirklichen, objektiven Layoutfehler konnten wir nicht ermitteln. Wir haben dann auf Anweisung der Geschäftsleitung weitere Nachforschungen eingestellt und das Ganze als EMV Problematik archiviert.

 

[steinbock]

Wenn ich den Sinus-Controller am FC anschließe, ist das erste, was auffällt, daß ich nicht in der Lage wäre, mit angeschlossenem Laptop zu fahren. Wenn ich den Laptop anschließe, geht der FC an, aber ich kann mit dem Gasgriff kein Gas geben, der FC schickt auch kein Throttle Out an den Motorcontroller.

Hast Du ein Display verbaut? Wäre interessant sich die gemessene Spannung und Leistung anzuzeigen wenn Du langsam immer mehr Gas gibst. Eventuell kommt Schrott beim FC 2.2 an und es greift z.B. die Notfallabschaltung.

Gehe ich richtig davon aus, daß Du den FET selbst tauscht? Sonst könnte jenkie die Platine auch mal untersuchen, ob der Atmeg2560 noch in Ordnung ist.

Könnte auch sein das z.B. der Spannungsregler für die CPU nicht sauber arbeitet (der TLV1117-50CDCY müsste es sein). Am besten mal die Rückkopplungs-Diode zwischen VOUT und VIN direkt am Spannungswandler messen, ob die noch in Ordnung ist.

Ich hab schon ein paar FCs unterschiedlicher Revisionen fies behandelt und mittendrin ausgegangen ist noch keiner.

 

[triton-mole]

Kannst du vielleicht mal ein paar Bilder von der Einbausituation machen? Ich glaube das habe ich bei dir noch nicht gesehen.

Ja, muss ich mal machen!
Ist alles ziemlich eng beieinander, weil Akku auf Gepäckträger, FC direkt vor Hinterrad und Motorcontroller davor am Hauptrahmenrphr. Es muss alles unter den Sitz passen.
Die Steuerleitungen der Displaytaster und vom Gasgriff müssen von vorne kommend am Motorcontroller vorbei zum FC.
Und ich habe noch ein Wattmeter vorne am Trike, so daß die Batterieleitung auch erst mal am FC und dem Motorcontroller vorbei nach vorne geht und dann auf dem gleichen Weg zurück zum FC. Das Wattmeter könnte ich auch noch nach hinten verlegen, aber ein Test ohne die Leitungsschleife des Wattmeters hatte keinen Unterschied gemacht.

Möglich ist es, wenn auch sehr selten.

Oha. Aber wenn ich Dich richtig verstehe, war dort der Laptop kaputt gegangen. Ich habe aber mit dem FC auch ohne angeschlossenen Laptop Fehlfunktionen.

Hast Du ein Display verbaut?

Nein, nur die Taster.

Gehe ich richtig davon aus, daß Du den FET selbst tauscht?

Nein. Ich kenne meine Grenzen! An SMD traue ich mich eher nicht dran, weil ich keine Erfahrung damit habe. Konservatives Löten, also mit Draht durch Loch in Platine und so weiter kann ich, aber SMD.....
Die FCs waren jedes Mal bei Jens!

Einmal war sogar der Monstercontroller gleich noch mit bei Jens. Er fand aber auch mit dem Controller keinen Fehler.
Kaum baue ich den Kram wieder zusammen und spiele mehrfach Firmware ein, ist der FET wieder durch.
Unterschied zu Jens' Aufbau war eigentlich nur, daß der Puma-Motor und meine Peripherie angeschlossen war.

Das Ding macht mich noch wahnsinnig! Ich wollte eigentlich einfach nur fahren und nicht ein bis zweimal die Woche basteln! Die Räder sind für mich zwar Hobby, aber nebenbei auch Arbeitsgerät.
Naja, ich bin aber dennoch froh, daß das Trike mit dem 11A-Controller fährt, auch wenn der eher nur ein laues Lüftchen liefert.

Und das Lastenrad mit dem DD habe ich gestern Abend auch wieder auf den FC 1.1 zurückgebaut.

 

[triton-mole]

Eine Kleinigkeit sollte ich vielleicht zum ersten Post noch nachtragen:

Habe ich den KZQW22A Sinus-Hall angeschlossen und an diesem den Speed-Limit-Kontakt geschlossen, so glimmt das Fahrradlicht, das vom FC versorgt wird, leicht auf, wenn der Motor läuft. Der Motor läuft dann aber geschätzte 15 km/h, der FC schaltet aber nicht ab. Dafür spinnt dann aber das Licht rum.

 

[Beni99]

Aber wenn ich Dich richtig verstehe, war dort der Laptop kaputt gegangen.

Nein, ist er nicht. Er war aber die Ursache dafür:

auf der Datenleitung eine kapazitive, "schwebende" Spannung von 18V überlagert war

Und darum wurde er genauer untersucht.

Habe ich den KZQW22A Sinus-Hall angeschlossen und an diesem den Speed-Limit-Kontakt geschlossen, so glimmt das Fahrradlicht, das vom FC versorgt wird, leicht auf, wenn der Motor läuft. Der Motor läuft dann aber geschätzte 15 km/h, der FC schaltet aber nicht ab. Dafür spinnt dann aber das Licht rum.

Das riecht nach einem Masse-Problem. Dies lässt sich aber aus der Ferne nicht beurteilen.

 

[triton-mole]

Das riecht nach einem Masse-Problem.

Hmmmm....
Gib mir mal Tips, wo ich was messen könnte, bitte!

Mich irritiert nur etwas die Tatsache, daß der KZQW22A Block-Sensorless läuft und der Sinus-Hall nicht. Ich stecke die nur um. Strom wird mit XT60 verbunden, Throttle und Hall mit JST und Motorphasen mit MT60.
Vielleicht mal an beiden den Masseschluß zwischen Throttle und Stromanschluß nachmessen?

Ich stehe ja parallel zu diesem Faden hier auch mit Jens direkt per Mail in Kontakt und ich hatte gestern ja den FC 2.2 am Mundo gestestet. Dabei hatte ich die Tasterwippe, die am FC 1.1 auf Poti- und Throttle-Switch lagen auf die Display-Taster umgelötet. Beim Zurückwechseln auf den 1.1 konnte ich in der Werkstatt den FC 1.1 nicht umflashen auf die neue Belegung und fuhr das Rad halt mit Motor um die zwei Ecken nach Hause und das Ding machte ziemlich Zicken. Der FC setzte beim Gasgeben und gleichzeitigem Pedalieren immer gleich den Soft-Poti und das lies sich dann nicht mehr zurcksetzen, weil ja der Taster dafür inzwischen am Display angeschlossen war.
Jetzt hatte ich heute also mal nachgesehen: Im 2.2 am Trike ist der Throttle-Switch mit kurz Drücken auf Set-Soft-Poti gesetzt. Das habe ich gerade in der Konfig entfernt und werde es morgen mal flashen und dann mal sehen, was passiert. Ich glaube aber nicht, daß das Problem ist, denn nur der Poti-Taster braucht einen externen Pull.Up-Widerstand, wenn er mit einer Funktion belegt ist. der Throttle-Switch wohl nicht. Daß der Poti-Switch ohne Pull-Up aber mit gesetzter Funktion Probleme machen kann, erwähnte nämlich vorhin Jens in einer Mail.

 

[Beni99]

Mit Messen wird es da schwierig. Wie Du auch schreibst, war alles, ausser der Motor bei @jenkie. Verkabelt müsste das nach Deiner Beschreibung in etwa so aussehen:

Jetzt stellt sich die Frage, wie die GND (Masse) Verbindungen im Detail gelöst sind. Meiner Meinung nach müsste der GND der vom Wattmeter kommt an einen zentralen, isolierten Massepunkt. Und von dort weiter auf den FC (4) und den Hauptcontroller (3).
Was auch noch zu bedenken ist, mit dem FC 1.1 hat es funktioniert. Somit stellt sich die Frage hat sich beim FC 2.2 etwas an der internen Spannungsversorgung geändert?
Was ich auch noch prüfen würde ist, ob irgendwo leitende Verbindungen auf die Controllergehäuse bestehen (HC + FC). Darüber könnten auch noch Störungen eingestreut werden.

 

[triton-mole]

Der Aufbau, den Du beschreibst ist das, was man - so weit och weiß - beim Cycle-Analyst macht, wenn der Leistungscontroller einen CA-Anschluß hat.

Mit FC wird normal so aufgebaut:

Wenn es hier ein Masseproblem geben würde, müsste das meiner Meinung nach im Design des FC liegen, denn ich habe zwei Exemplare FC 2.2 hier liegen, die an meinem Trike mit dem KZQW22A Sinus-Hall beide die exakt gleichen Probleme zeigen. Einen der beiden habe ich am Lasti anstelle des FC 1.1 eingebaut und dort machte er auch Zicken. Das zweite Exemplar habe ich dort nicht getestet, weil ich am Lasti die Power-Leitungen am FC löten muss, weil keine Stecker verbaut sind.

Der schematische Aufbau, den ich oben skizziert habe, ist aber bei beiden Fahrzeugen gleich.

Heute hatte ich das Trike noch mal auf dem Tisch stehen, um zu testen. Und ich rede nachfolgend NUR vom Trike mit dem KZQW22A und dem Puma-Motor! Das Lasti bleibt außen vor! Das rühre ich erst wieder an, wenn das Trike wirklich läuft.

Ich hatte die in meinem letzten Post beschriebene Änderung eingespielt und noch mal probiert, ob der FC mitspielt.
Nein, die Änderung behebt das Problem nicht.

Dafür habe ich noch was anderes versucht:
Ich habe den FC über den Taster eingeschaltet und zur Kontrolle noch das Licht. Wenn das Licht ausgeht, weiß ich sicher, daß der FC sich abgeschaltet hat.
Dann habe ich den RJ45-Stecker der Display-Taster abgezogen, damit dort eingestreute Störungen den FC nicht stören können.
Fehlfunktion, wie gewohnt!
Dann bin ich eine Stufe weiter und habe die Throttle-Leitung zwischen FC und LC getrennt und den Gasgriff vom FC getrennt und statt dessen direkt an den FC gehängt. Der Strom und damit die Einschaltkontrolle ging immer noch über den FC 2.2.
Wieder mit Display-Taster eingeschaltet und danach RJ45 abgezogen.
Immer noch das gleiche Bild!
Störungen in den beiden Leitungen vom Gasgriff und den Display-Tastern können es also nicht sein!

Etwas bemerkenswertes habe ich dabei festgestellt:
Der FC schaltet sich nur dann aus, wenn das Laufrad sich dreht und ich dann den Motor-Kern anlaufen lasse. Also im Fahrbetrieb würde das bedeuten: Fahrzeug rollt und man gibt Gas.
Ich kann den Gasgriff bei stehendem Laufrad voll aufreißen, kein Problem! Aber tue ich das, wenn das Laufrad noch ind Schwung ist, geht der FC jedes mal aus!
Das betrifft nur den KZQW22A Sinus-Hall. Der blockkommutierte, sensorlose KZQW22A ist davon nicht betroffen!

 

[triton-mole]

Jetzt habe ich doch glatt die versprochenen Bilder vergessen:

So sieht das ganze aus, wenn ich fahre:

Der Akku liegt dann auf dem Gepäckträger, das Kabel geht unten am Hauptrahmenrohr nach vorne zum Wattmeter neben dem rechten Steuerlager, von dort unter dem Rahmenrohr wieder zurück in den aufrecht stehenden grauen Kasten, wo der FC wohnt, von dort weiter zum Leistungscontroller, der mit den drei Kabelbindern am Rahmenrohr angebunden ist. Man sieht auch den MT60-Stecker mit dem schwarzen Motorkabel, das in einem Bogen am Kasten vorbei oben herum an der Sattelstrebe entlang zum Motor geht.
Die Kabel des Gasgriffs und der Displaytaster verlaufen am Lenker entlang nach unten und laufen dann auch am Rahmenrohr zum FC.

Der Testaufbau zum Controllertest sieht dann so aus:

Trike mit Backstein aufgebockt, damit Hinterrad frei drehen kann.
FC liegt auf der Kunststoffplatte unten, links davon hängt der Sinus-Hall-Controller am Motorkabel.
Der Controller am Rahmenrohr ist nun komplett vom System abgetrennt. Sein Stromkabel schlingt sich hier elegant um den Backstein.

Ich habe probeweise auch schon das Wattmeter aus dem Aufbau rausgenommen, was dank der XT-60 Stecker ja ein Leichtes ist. Nur leider bringt das nichts! Es ändert nichts am Fehlerbild!

 

[Beni99]

Mit FC wird normal so aufgebaut:

Mit der Leistung über dem FC zu kehren ist schon mal interessant. Würde ich persönlich nicht so machen (sondern externen Stromwandler und Spannungseingang), scheint aber sonst gut zu funktionieren.

Etwas bemerkenswertes habe ich dabei festgestellt:
Der FC schaltet sich nur dann aus, wenn das Laufrad sich dreht und ich dann den Motor-Kern anlaufen lasse.

Das ist ein interessantes Phänomen. Ich würde da vermuten das der LC, wenn er in den pseudogeneratorischen Betrieb geht, irgend eine Schweinerei rückwärts überlagert. Hast Du ein Oszi mit dem Du auf der Signal- und Speisungsleitung so etwas messen könntest? Vielleicht ist ja das geänderte Design vom FC 2.2 gegenüber dem Vorgänger diesbezüglich empfindlicher. Vielleicht hätte @jenkie dazu noch eine Idee?

 

[triton-mole]

Mit der Leistung über dem FC zu kehren ist schon mal interessant.

Muss ich ja so machen, damit der FC eine Leistung regeln kann. Dafür muss er ja wissen, wie viel Leistung durch den LC geht.

wenn er in den pseudogeneratorischen Betrieb geht

Wäre das nicht die Anhaltephase der Motorkerns?
Das Problem tritt doch erst auf, wenn er wieder anleufen soll. Und wie gesagt: Das Gassignal kam nicht mal vom FC, der war da komplett raus, weil er nur den Strom durchleitete.

Nein, einen Oszi habe ich nicht. So tief mag ich in die Materie eigentlich nicht mehr einsteigen.

Jetzt fahre ich den Sinus-Hall erst mal ohne FC und werde mein neues Mundo mit Sensortertlager und Cycle-Analyst bestellen. Wenn das bei mir ist, wird der FC 1.1 ins Trike verpflanzt.

Außer natürlich, ich bekomme das ganze auch mit einem 2.2 oder evtl. 2.1 in den Griff. Dann würde ich das Trike lieber mit einem 2.x fahren, weil mir das Einschalten über Taster so gut gefällt. Auch die Möglichkeit den Lichtstrom zu schalten, gefällt mir sehr gut, was der 1.1 nicht hat.
@jenkie wollte ja auch noch mal gucken, ob er noch einen FC 2.1 für mich findet.

Das Mundo könnte ich dann evtl. nachträglich noch auf FC umbauen.
Ich muß erst mal meinen Fuhrpark auf eine zuverlässige Basis stellen, weil ich für einige Monate auf meine Werkstatt weitestgehend werde verzichten müssen, weil vor der Türe Bauarbeiten voraussichtlich bis Herbst 2019 stattfinden und ich deswegen nicht mit Fahrzeugen dort rein kommen werde.
Reperaturen und Umbauten an Rädern gehen dann nur noch behelfsmäßig in mäßigem Umfang, weil ich keine Möglichkeit haben werde, ein angefangenes Projekt mal über Nacht stehen zu lassen.

 

[Beni99]

Wäre das nicht die Anhaltephase der Motorkerns?

Grundsätzlich ja, so wird ja auch die Reku realisiert (Allerdings mit zus. Ansteuerung). Fehlt die Ansteuerung, ist noch eine Restmagnetisierung vorhanden. Das reicht bei weitem nicht um irgend eine Bremswirkung zu erreichen, für Störspannungen aber schon.

Nein, einen Oszi habe ich nicht.

Schade. Wäre interessant gewesen. Ich habe im Wiki die Schaltpläne mal studiert, da hat sich gerade bei der Version 2.2 viel getan. Was mir noch aufgefallen ist: Mit dieser Version ist noch eine externe Anschlussmöglichkeit für Strom- und Spannungssensoren dazu gekommen. Da hätte man die Möglichkeit den Controller so anzuschliessen das keine Leistung mehr über den FC geht. Interessant wäre was @jenkie von diesem Vorschlag hält.

Das Gassignal kam nicht mal vom FC

Das müsste ja eigentlich diese Ansteuerung als Fehlerquelle ausschliessen.