Samsung SDI-2510A BMS Reparatur

Diskutiere Samsung SDI-2510A BMS Reparatur im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Sehr oft wurden die defekten BMS in Samsung SDI Akkus angesprochen, leider habe ich kein Thread mit Anleitungen zur Reparatur gefunden. Ich würde...
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jarojar

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Sehr oft wurden die defekten BMS in Samsung SDI Akkus angesprochen, leider habe ich kein Thread mit Anleitungen zur Reparatur gefunden.
Ich würde selber eine Reparatur versuchen und hoffe sehr, Paar Tips von erfahrenen User zu bekommen.

Üblichen verdächtigen sollen die Mosfets sein: auf der Oberseite der Platine fand ich zwei STB140NF75 und einen FR540Z
zu kaufen z.B. bei:
http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-10pcs-lots-STB140NF75-B140NF75-s/32468600155.html
http://www.aliexpress.com/item/Free-shipping-FR540Z-5pcs-lot/32422716525.html

Alle 3 scheinen nach einer Multimeter Prüfung defekt zu sein.
- Hat schon jemand versucht diese auszutauschen?
- Gibt es passende Mosfets mit längerem Lebensdauer?
- Auf der Oberseite der Platine sind Pins vorhanden, die nach Service/Diagnose Anschluss aussehen. Ist es möglich diese für Testzwecke ohne vorhandenes Fachlabor zu verwenden?
Gruß
Jaro


 

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kfs

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Der Mikroprozessor kann aus verschiedenen Gründen beschliessen, alle drei Transitorschalter auszuschalten, obwohl der Akku in Ordnung ist. Bei mir war das so und bei andern im Forum offensichtlich auch. Es scheint, dass er einfach so programmiert ist und nur eingeweihte Servicetechniker ihn dazu überreden können sollen, die Transistorschalter wieder zu öffen. Im Anhang findest Du meine korrigierte Dokumentation zum Samsung SDI-Akku, die ich für meinen Eigenbedarf erstellt habe im Kampf gegen das Vergessen.
 

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Der Duke

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mmmmh das ist ja nicht so wirklich toll. Mein Akku hat genau dieses Leiden.
Wo bekomme ich jetzt eine BMS her für meinen AKKU?

Gruß Der Duke
 
K

kfs

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Du musst den Deckel entfernen, dann hast Du Zugang zur Oberseite der Platine. Anschliessend das Ladegerät anschliessen und B- mit P- kurz verbinden (den Schutzlack vorher wegkratzen!). Dann sollte der Prozessor alle Transitorschalter schliessen und das Ladegerät mit dem Laden beginnen. Sollte das nicht der Falle sein, dann überprüfe, ob Du die gleiche Firmware hast.
Bei mir hat das geklappt, weil ich aber dem Frieden nicht traute, habe ich den Schutzlack erneuert. An den Lötstellen waren weissliche Ausblühungen zu sehen. Ob wirklich schwach leitende Verbindungen vorhanden waren, die den Prozessor dazu veranlasst hatten, in den von mir vermuteten Servicemodus zu gehen, ist natürlich nicht bewiesen.

Servicemodus würde bedeuten, dass ein Ereignis eingetreten ist, der einen Service notwendig macht. Da der Prozessor über kein Display verfügt, schaltet er einfach alle Transistorschalter aus, um sich der Aussenwelt mitzuteilen.
Das Abtrennen von der Stromversorgung für mindestens eine Minute und Wiederanschliessen, das Absinken der Zellenspannung einer einzelnen Zelle unter 3V usw. lösen den Servicemodus aus.

In diesem Forum hat einer einfach eine andere BMS-Platine eingebaut, den müsstest Du fragen, ein anderer hat den Akku eingeschickt und es wurde angeblich eine neue Firmware aufgespielt, seitdem ist er glücklich, die BMS-Platine war also nicht defekt. Ich hingegen sage mir, die alte Firmware war doch getestet und hat in meinem Fall zwei Jahre lang funktioniert. Warum sollte sie nicht noch weitere Jahre funktionieren?
 
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Der Duke

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Hallo kfs, danke für den tip!
 
V

Viktor_L

Hallo,
Ich habe das selbe Problem.
Beim Überbrücken von B- und P- zeigt das Ladegerät an das es Lädt sobald ich die Verbindung unterbreche springt die Lade LED auf Grün.

Gibt es noch mehr Tipps um den Controller aus der Servicefunktion herauszuholen oder hilft da wirklich nur noch eine BMS Wechsel?

Danke
Gruß
 
K

kfs

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Hallo Viktor_L,
Das Ladegerät kann nur laden, wenn Q2 eingeschaltet ist, die Steuerspannung am Gate somit 13 bis 14 V beträgt. Ist die Spannung zu Beginn 0 V und steigt beim Verbinden von B- mit P- auf 13 V, dann bedeutet das, dass der Prozessor zum Leben erwacht ist. Löst man jetzt die Verbindung und die Spannung am Gate fällt wieder auf 0 V, dann ist der Prozessor der Meinung, dass irgend etwas nicht in Ordung ist. Es könnte sein, dass eine einzelne Zelle eine gefährlich hohe Spannung aufweist oder dass die Spannungsmessung durch vagabundierende Ströme verfälscht wird oder die vagabundierenden Ströme führen dazu, dass der Prozessor spinnt.
Um auszuschliessen, dass es keine vagabundierenden Ströme gibt und damit man vernünftig messen (kontaktieren) kann, führt kein Weg daran vorbei, die Schutzlackierung zu entfernen. B- mit P- kurz verbinden ist der nur der erste Versuch.

Es ist schwer vorstellbar, dass Samsung Ersatz-BMS-Platinen an Privatpersonen verkauft.
Gruss
 
K

kfs

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Nachtrag:
Mein Akku hat, nachdem er 2 Jahre tadellos funktioniert hat, wieder abgeschaltet. Aufladen ging nicht nur durch Einstecken des Ladegerätes. Durch Abnehmen des Deckels und wie in meiner Anleitung beschrieben, konnte der Ladevorgang in Gang gebracht werden. Bei 4,15 V Zellenspannung habe ich diesen gestoppt. Ich habe dem Frieden nicht getraut und deswegen den Akku nicht einfach wieder eingebaut. Eine Messung der einzelnen Zellenspannungen zeigte, dass 3 Zellen erheblich weniger Spannung aufwiesen. Besonders eine, diese hatte nur noch 3.6V. Also habe ich diese drei Zellen einzeln auf 4,2V aufgeladen. Jetzt funktioniert der Akku wieder seit über einem Monat. Es scheint, als ob die BMS bei einer zu grossen Abweichung der einzelnen Zellenspannungen in den Service-Mode geht, also abschaltet und ein Aufladen verweigert. Natürlich habe ich bei dieser Gelegenheit auch die Steckkontakte mit Kontakreiniger behandelt.
 
Ewi2435

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Die Zellen waren in unterspannung und deswegen das bms aus.

Schmeiß das bms raus und Bau ein China bms für 12€ ein. Das eingebaute bms debalanciert die Zellen weil es defekt ist.

Mfg
 
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kfs

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Danke für den Tip.
Gerne würde ich ein zweites BMS auf Lager legen, das ich einfach austauschen kann. Schön wäre auch, dieses würde aktiv balancieren, was das jetzige wahrscheinlich nicht macht, dann darf es gerne auch mehr als 12€ kosten. Nur weiss ich (noch) nicht, wo es so eines zu kaufen gibt.
Trotzdem wüsste ich gerne, warum das jetzige BMS das Zeitliche gesegnet hat. Das wäre für mich inakzeptabel und würde mein zuküntiges Kaufverhalten beeinflussen. Momentan funktioniert es ja wieder. Es geht ja nicht um das Geld, sondern um Wartungsarmut.
Mfg
 
Ewi2435

Ewi2435

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Weil es anfällig ist den Fehler haben viele käufer dieses Akkus.

Das jetzige bms balanciert ja. Nur leider nicht richtig was zu der disbalance führt. Ohne das bms wären die Zellen bestimmt noch fast gleich.

Stabdard China bms rein und ruhe haben. Du hast den Fehler behoben bevor der akkud defekt war. Aber das bms treibt immer noch unsinn. Ein Teil der balancer stränge enrlädt nämlich minimal einzelne bänke obwohl es das nicht sollte
 
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kfs

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Das originale Samsung BMS ist eher ein Not-Aus-Schalter als ein Batterie-Management-System. Bei einem Not-Aus-Ereignis wird der Akku von der Aussenwelt getrennt, je nach dem auch dauerhaft. Zum Beispiel wird das Trennen des Akkus vom Not-Aus-Schalter (alias BMS) als dauerhaftes Not-Aus-Ereignis gewertet. Das wäre natürlich nicht notwendig vom Standpunkt des Kunden aus. Es dürften Sicherheitsüberlegungen gewesen sein, die Samsung zu dieser radikalen Lösung bewogen haben. Gut möglich, dass die "Standard-China-BMS" dem Kunden hier entgegenkommt.

Wenn ich die Platine anschaue, dann kann ich nicht glauben, dass der originale Not-Aus-Schalter (BMS) von Samsung aktiv die Zellen balanciert. Balancieren ist so alt wie es Akkus gibt, nämlich balancieren durch leichte Überladung. NiCd und NiMh-Akkus sind ziemlich unempfindlich gegen Überladung. Lithium-basierte Akkus sind viel empfindlicher, was nicht heisst, dass es man diese gar nicht ganz leicht überladen darf. Nehmen wir nun einmal an, der original Not-Aus-Schalter (BMS) gestattet das Aufladen der Zellen bis 4,2V und das geht gut, bis die Zellen alterungsbedingt zu driften beginnen. Dann könnte eine Erhöhung auf 4,25V bereits dazu führen, dass die Zellen sich wieder von selbst durch leichte Überladung einzelner Zellen balancieren.

Mit andern Worten: In dem man nur leicht an einem Einstellschräubchen (Parameter) zu drehen beginnt, wird alles wieder gut. Also würde ein Parameterupdate (nicht ein Firmwareupdate) bereits die Lösung bringen. Dein Vorschlag würde bedeuten, dass man, um das Standgas eines Motorrades einzustellen, einfach den ganzen Vergaser austauscht statt am Schräubchen zu drehen.

Trotzdem noch einmal vielen Dank für die Information, dass es tatsächlich Ersatzteile zu kaufen gibt. Ich hätte das nicht gedacht, vom Originalhersteller wäre das ja nicht zu erwarten. Bei Bedarf werde ich deinen Ratschlag befolgen.
 
Ewi2435

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Ein ueberladen auf 4,25v zum balancieren lässt diese Zellen erst recht ganz verrecken und nicht ausbalancieren. Nimh Zeiten sind vorbei diesen Effekt kann man bei Lithium nicht nutzen.
 
onemintyulep

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Mit andern Worten: In dem man nur leicht an einem Einstellschräubchen (Parameter) zu drehen beginnt, wird alles wieder gut.
Da gibts kein Schräubchen. Da hilft nur ein Lötkolben.
Ich kann @Ewi2435 nur zustimmen.
Das überkonstruierte BMS raus und ein einfaches rein.
Es mag ja theoretisch Sinn machen einen Konsumenten-Akku bei einer Abweichung gleich auf Service (ab-)zuschalten (ein abweichender Zellenblock zB. behebt sich nicht von selbst - balancing doktort nur an Symptomen rum). Aber wenn man dann die Abweichung selber verursacht ist das tödlich. Und aus Sicht der Reparierbarkeit ist es schon gar nicht sinnvoll.
 
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kfs

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an onemintyuiep:
Das eine grössere Abweichung einer Zelle zu einem permanenten Not-Aus führt, ist eine Vermutung von mir. Bewiesen ist einzig, dass ein Not-Aus stattgefunden hat und dass alleine durch manuelles Angleichen der Zellen der Akku jetzt wieder seit mehr als einem Monat funktioniert.
Ich musste bis jetzt zweimal den Akku manuell balancieren. Das erste Mal war die Fahrleistung lediglich um 3 km zurückgefallen und die Anzeige zeigte nach einer Vollladung nicht mehr 100 % an. Das zweite Mal war meine Tochter mit dem Rad unterwegs. Sie hat natürlich realisiert, dass die Fahrleistung abnahm und hat einfach den Akku in immer kürzeren Abständen wieder aufgeladen bis zum permanenten Not-Aus.

Mit der Bemerkung, die Grenze von 4.2 auf 4.25 V zu heben, habe ich der chinesischen BMS unterstellen wollen, dass sie möglicherweise auf diese Weise das Problem gelöst hat. Es handelt sich um eine Vermutung, nicht um einen Vorschlag.

Wie man eine Abweichung selber verursachen kann, ist mir schleierhaft. Der Akku wird von einem Not-Aus-Manager überwacht. Steigt die Spannung einer einzigen Zelle über 4.2 V, schaltet er ab, sinkt die Spannung unter 3 V ebenfalls. Für die Sicherheit ist also gesorgt. Man könnte ohne weiteres einen 11-adrigen Anschluss herausführen und jede Zelle einzeln auf 4.2V laden. Das wäre für den Akku die beste Lösung, er würde nahezu unendlich halten bei voller Gewährleistung der Sicherheit durch den Not-Aus-Manager. Das dazu nötige Ladegerät kann man nicht kaufen.

Kritisch wäre im übrigen das Aufladen. Dieses müsste auf einer feuerfesten Unterlage erfolgen, damit, sollte der Akku durchbrennen, nicht das ganze Haus abbrennt. Das gilt auch für Labtops und Handys und keiner macht es. Auch schon mehrere Teslas sind durchgebrannt. Laut dem, was ich gehört habe, bleibt mehr als genug Zeit, anzuhalten und auszusteigen.


an Ewi2435
Man beweise mir, dass die Samsung-BMS die Zellen aktiv balanciert und wo bitte sehr, die dafür zuständigen Bauteile auf der Platine zu finden sind. Wir könnten ja den Hersteller fragen. Ich vermute aber, die leiden alle unter Verstocktheit und werden nicht antworten. An der Konkurrenz kann es nicht liegen, die einzelnen Hersteller wissen ganz genau, was der andere tut, die mutmassliche Verstocktheit richtet sich gegen die Konsumenten. Ich behaupte nicht, dass ich recht habe, gerne lasse ich mich eines besseren belehren.

Es steht ausser Frage, dass die Samsung-BMS einen wartungsfreien Betrieb des Akkus verunmöglicht. Der Otto-Normalverbrauch kann die einzelnen Zellen nicht manuell balancieren. Ich kann das zwar, bin aber nicht bereit, diesen Wartungsaufwand zu betreiben, aber ich bin auch nicht bereit, das vorzeitige Ableben des Akkus einfach hinzunehmen. Wenn es eine chinesische BMS gibt, die ein Balancieren ohne Wartungsaufwand ermöglicht, dann muss ich nicht wissen, wie diese funktioniert. Ich kann es mir aber denken:
Entweder sie ist genau gleich gestrickt wie diejenige von Samsung, erlaubt aber mehr Überladung oder sie balanciert aktiv.
In beiden Fällen würde ich sie kaufen.
 
Ewi2435

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Tatsache ist das ein so starker Drift praktisch nie Auftritt! Es kann eigentlich nur durch kriechströme durch das bms verursacht werden.

PS: verantwortlich sind die kleinen SMD widerstände direkt ueber den balancerleitungen.
 
onemintyulep

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Wenn es eine chinesische BMS gibt, die ein Balancieren ohne Wartungsaufwand ermöglicht, dann muss ich nicht wissen, wie diese funktioniert. Ich kann es mir aber denken:
Entweder sie ist genau gleich gestrickt wie diejenige von Samsung, erlaubt aber mehr Überladung oder sie balanciert aktiv.
In beiden Fällen würde ich sie kaufen.
Dein Samsung China BMS und jedes andere China BMS machen sog. passives Balancing am Ladeende. Dabei wird von den schon vollen Zellen über die etwas dickeren SMD Widerstände Strom abgezweigt, so dass die anderen Zellen noch "aufholen" können. Der Sinn ist bei Industriezellen eher unklar, aber die gleichen BMS werden auch an LiPo Tütenzellen angeschlossen. Bei denen ist es wohl normal das sie unterschiedlich sind.
Wenn aber LiIon Industriezellen abweichen gibt es eine Ursache. Das BMS sollte da gar nicht drüber wegtäuschen, indem es die unterschiedlich lädt.
Unter aktivem Balancing versteht man übrigens das aktive Umverteilen der Ladung zwischen den Zellen, das ist sehr aufwendig und lohnt sich nur für sehr grosse Batterien (Autos). Was du wohl meinst ist das einzeln Laden der Blöcke, dafür gibt es Modellbaulader. Aber auch die gibt es eigentlich nur wegen der LiPozellen.
Das worüber wir hier reden ist sicherlich schlicht ein Designfehler. Zwischen 2012 und heute haben sie das Platinchen ja wohl überarbeitet, falls es das überhaupt noch gibt.
Die Unter- und Überspannungsabschaltung, vielleicht noch eine Strombegrenzung, macht jedes solche BMS, alle anderen "Features" sind für dich doch nicht relevant.
Was findet man in dem SDI Akku eigentlich für Zellen? 22F??
 
Ewi2435

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Dein Samsung China BMS und jedes andere China BMS machen sog. passives Balancing am Ladeende. Dabei wird von den schon vollen Zellen über die etwas dickeren SMD Widerstände Strom abgezweigt, so dass die anderen Zellen noch "aufholen" können. Der Sinn ist bei Industriezellen eher unklar, aber die gleichen BMS werden auch an LiPo Tütenzellen angeschlossen. Bei denen ist es wohl normal das sie unterschiedlich sind.
Wenn aber LiIon Industriezellen abweichen gibt es eine Ursache. Das BMS sollte da gar nicht drüber wegtäuschen, indem es die unterschiedlich lädt.
Unter aktivem Balancing versteht man übrigens das aktive Umverteilen der Ladung zwischen den Zellen, das ist sehr aufwendig und lohnt sich nur für sehr grosse Batterien (Autos). Was du wohl meinst ist das einzeln Laden der Blöcke, dafür gibt es Modellbaulader. Aber auch die gibt es eigentlich nur wegen der LiPozellen.
Das worüber wir hier reden ist sicherlich schlicht ein Designfehler. Zwischen 2012 und heute haben sie das Platinchen ja wohl überarbeitet, falls es das überhaupt noch gibt.
Die Unter- und Überspannungsabschaltung, vielleicht noch eine Strombegrenzung, macht jedes solche BMS, alle anderen "Features" sind für dich doch nicht relevant.
Was findet man in dem SDI Akku eigentlich für Zellen? 22F??
In den SDI Akkus hatte ich bisher nur 26F Akkus drin von Samsung.
 
onemintyulep

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26F, danke, die meinte ich. Das sind ja schon extrem schlappe Zellen. Vielleicht meint das BMS deswegen immer die müssten kaputt sein :)
 
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