Leistungsdiagramm für Segway Akkus

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Roberto
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Leistungsdiagramm für Segway Akkus

Beitrag von Roberto »

Hallo liebe Segway Freunde.

Ich beabsichtige in Zukunft ein Leistungsprotokoll für Segway Akkus anzubieten.

Hierzu wird mit speziellen Geräten, die Leistung des Akkus gemessen und durch auslesen der Messdaten aus dem Akku, auch die Zellenwerte, Temperaturwerte , Status u.s.w.. aufgezeichnet.

Ablauf:
Der Akku wird zuerst geladen und dann per Stromsenke mit 2Ampere entladen.
Dabei werden per Computer alle Daten aufgezeichnet und ausgewertet.

Derzeit entlade ich mit meinem AkkuAnalyzer, aber in Zukunft wird es für den SL02
auch eine externe Stromsenke geben, mit der man dann in Kombination mit dem SL02, auch dieses Leistungsprotokoll erstellen kann.


Ähnlich wie beim LM (Lademanager) möchte ich hier auch so eine Art Brainstorming machen.

Wenn Ihr möchtet, könnt ihr hier Eure Wünsche, Anregungen oder Ideen dazu schreiben.

Selber sieht man ja nicht immer alle Aspekte und andere haben vielleicht wieder andere Aspekte/Bedürfnisse an so einen Test.
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Dann fange ich mal an:

Der Segway Akku besteht aus 92 Zellen. Diese sind zu 4 Stück parallel und dann diese zu 23 Packeten in Serie geschallten (s23p4)
Es besteht die Möglichkeit, die Messwerte der einzelnen Zellenpackete direkt aus der Akku-Elektronik auszulesen. Dazu auch die Temperaturpunkte im Akku, Satutsmeldung für den Segway u.s.w.


Normalerweise trägt man Spannungswerte in einem Diagramm als Linie auf.
Bei 23 Zellen wird das aber schnell Unübersichtlich. Darum habe ich ein
Wasserfalldiagramm entwickelt, das mir die Spannungen per Farbe aufträgt.
rot= 130% Spannung, grün = 100% bis20% und je tiefer die Spannung ist, je dunkler wird das gün.

Somit kann man sehr leicht Änderungen in den Spannungen sehen und leichteste Unterschiede erkennen.

Hier das derzeitige Analyse-Fenster:
Wasserfall1.jpg

(Von links nach rechts)

Wasserfalldiagramm:
---------
Links oben ist Zelle1, rechts oben Zelle 23
Beim Entladen wandert die Messung von oben nach unten.
Jede Zeile entspricht 1 Minute
Links sieht man die Farbverteilung zu den einzelnen Ladungen.
(als Anhaltspunkt für das Wasserfalldiagramm)
Rot = Überladen, Grün = OK, Schwarz = entladen.

Hier wurden neue Zellen verbaut.
Alles schön und lange grün= alle Zellen sehr gleichmäßig.
Zum Entladeende hin (unten) sieht man, das einzelne Zellen ein bisschen driften.. (dunkel)
Ist aber so wie hier, ganz normal....
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Spalte Akku-Status: (Rechts davon)
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Das ist der Status des Akkus, den auch der Segway ausliest!
Ist dieser grün, ist der Segway zufrieden und alles funktioniert
Ist er rot, funktioniert der Akku nicht am Segway.
Hier wurde er bei Entladeende rot, weil er die Spannung schon bei 58V lag.. (ist OK)
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Spalte Ah
-------------
Hier werden die Ah als Diagramm aufgetragen.
So sieht man schön, wie zur Entladung auch die Ah wachsen.


Spalte Watt:
--------------
Die entnommene Leistung in Watt
Zum Ende zu wird sie ein bisschen weniger, weil die Ampere konstant sind, aber die Volt sinken.


Spalte Temperatur
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T1 bis T4 sind die 4 Messpunkte im Akku inneren.
TS = Gesamttemperatur
Hier ändert sich auch die Farbe je nach Temperatur.
rot = >40 Grad, <30 dann grün..
(muss dazu erst einen Farbverlauf machen)
Die Messfühler im AKku:
Akku_Bild_mit_Temp.jpg




letzte Spalte ist die Spalte mit den Key-Werten.
Also die Akkustriche, die man auch als Ladezusand am Key sieht.
links = 0, rechts = 8

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mein derzeitiges Entladefenster schaut so aus.(noch zu viele Daten)
Leistung1.jpg
Daraus wird dann das Diagramm für den Spannungsverlauf beim Entladen genommen
und die Ah Angabe

Soweit mal für heute :-)

l.G. Roberto
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mathiegi
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Beitrag von mathiegi »

Hallo zusammen

gut dann lege ich mal los:

Eine ganz tolle Ergänzung zum SL02 finde ich, und ich will selbst gerne auch eine solche Stromsenke erwerben.
Damit kann man seine 10 Akkus an den Offboard Chargern im Keller hervorragend selektieren und den aktuellen Marktwert ermitteln!

Was mir neben den vielen schönen detailierten Messwerten noch fehlt, ist ein ganz simpler "%-Wert" fürden Laien, welcher die Kapazität/ der Zustand des Akkus.
100% = 5.2Ah (Sollkapazität eines Neuakkus)
50% = 2.6Ah (noch halbe Kapazität)
120% = mehr Kapazität als der Aufdruck (bei neuen Akkus möglich).

Weiter wäre eine Printfunktion welche mit Datum, einem Logo/Namen und der Serienummer des Akkus ein fertiges Protokoll ausdruckt, wünschenswert.
Ganz zu Beginn der % Wert als Zustandsangabe...
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Roberto
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Beitrag von Roberto »

Hallo Mathiegi
Danke für deinen Input :-)

Derzeit habe ich die Fenster vom Programm klein gehalten, weil so konnte ich das Programm auf meinen kleinen Notebook laufen lassen.
Möchte das Leistungsdiagramm aber auf eine A4 Seite bekommen. und im Windows so darstellen, dass man dann die Seite nur ausdrucken braucht..
Leider brauche ich für den kleinen Notebook dann einen externen Monitor.

Das Programm für diese Messungen ist ein eigenes Programm für Messaufgaben das man individuelle programmieren und anpassen kann.
Leider hat es aber auch einige Einschränkungen. Darum kann ich nicht alles so verwirklichen, wie ich es gerne hätte. z.B. die Teilungen in den Diagrammen u.s.w.
Mann muss halt damit leben..
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Eine wichtige Neuerung gibt es seit kurzem in der Akku-Auswertung.
Als Beispiel dieses Wasserfalldiagramm von einer Entladung:
Wasserfall-zelle schlecht.jpg
Wasserfall-zelle schlecht.jpg (57.2 KiB) 13510 mal betrachtet
Hier ist ein Zellenpaket (mitte/rechts) sehr schlecht.
(die zwei kleinen schwarzen Striche links, sind Lesefehler und kommen ab und zu vor)

Man sieht das die defekte Zelle (mitte/rechts) schon von Anfang an ein bisschen dunkler ist. Das heißt die Spannung ist niedriger als die anderen.
Das geht eine Zeitlang noch gut aber dann wird sie ganz schwarz.(bricht zusammen)
Wenn Sie rot wird, heißt das, dass sie aus ihrem Spannungsberreich heraus kommt.
(entweder nach oben oder unten)
Ab diesem Zeitpunkt schaltet die Akku-Elektronik ab.
Es werden keine Zellenwerte mehr ausgegeben ( alles ist schwarz) und der Status von dem Akku geht auf rot. (Sieht man hier nicht, aber im Bild im ersten Beitrag)
Der Status vom Akku wird im Betrieb, immer vom Segway abgefragt.
Ist er grün, ist alles OK. Ist er rot, funktioniert etwas im Akku nicht.
(die Bezeichnung rot und grün für Status, habe ich hier nur zur leichteren Erklärung gewählt)

Ab dem Zeitpunkt, wo der Status auf rot geht, liegt aber noch ausreichend Spannung am Akku an. In diesem Fall so ca. 71V.
Die Entladeschwelle von 58V ist noch nicht erreicht und das Programm entlädt weiter und misst auch weiter die entladen Ah.

Leider ist das aber eine Fehlmessung!
Die Kapazität bis Status rot wäre in diesem Fall ca. 2,5Ah
Die Kapazität bis zum Ende der Entladespannung ergäbe aber ca. 4,5Ah

Wenn man also nur normal bis zur Entladespannung entlädt, würde man glauben, der Akku hätte eine Kapazität von 4,5Ah. In Wirklichkeit kann man am Segway aber nur eine Kapazität von 2,5Ah nutzen.

Da ich den Status während des Entladens auslesen kann, habe ich das Programm jetzt so umgeschrieben, dass die Entladung nun bis Entladespannungsende oder bis Status rot läuft.
Somit misst man die wirkliche Kapazität, die auch im Segway genutzt werden kann.

Dieser Akku aus dem Beispiel ist aber ein Extrem Fall.
Gute Akkus sehen eher so wie im ersten Beitrag aus.

l.G. Roberto
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Beitrag von mathiegi »

Sehr gut Roberto

Dann hat man eine echte Angabe, wie weit der Akku dich auf den Segway trägt.
Und nicht nur eine theor. Zellenkapazität die der Segway nicht nutzen kann.
Liebe Grüsse

mathiegi/der Segwayflüsterer

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Beitrag von thomas »

Beeindruckende Arbeit Roberto, herzlichen Glückwunsch! Insbesondere das erfolgreiche Auslesen der internen Batteriedaten sehe ich zum ersten mal. Das geht wahrscheilich über eine CAN-BUS Schnittstelle? Vielleicht verrätst Du den Technik-Freaks unter uns ein paar mehr Details:
1) An welchen Stiften liegen die Signale CAN-High und CAN-Low?
2) Welche Übertragungsgeschwindigkeit (Baud-Rate) wird benutzt?
3) Wie ist das Protokoll aufgebaut (SDO, PDO, Objektverzeichnis....)?

Und wie hast Du das alles herausgefunden? Hast Du technische Unterlagen von Segway erhalten oder in mühsamer Detektivarbeit mitgeschnittene Telegramme dechiffriert?
Happy Gliding,
Thomas
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Roberto
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Beitrag von Roberto »

Hallo Thomas

Danke für das Lob :-)
Bitte um Verständnis, dass ich davon nichts verraten möchte.
Das waren 2 Jahre Forschungsarbeit.
Unterlagen von Segway habe ich leider nicht... oder auch gut so...
So habe ich mir alles selbst erarbeitet.

l.G. Roberto
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Toto
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Beitrag von Toto »

mathiegi hat geschrieben: Weiter wäre eine Printfunktion welche mit Datum, einem Logo/Namen und der Serienummer des Akkus ein fertiges Protokoll ausdruckt, wünschenswert.
So ein Prüfprotokoll wäre sicher auch beim Gebraucht-Akku bzw. -Segway (Ver)kauf gut zu gebrauchen...
Optimal wäre dabei eine Authentifizierung, d.h. sichere Zuordnung des Protokolls zum Akku.
Eine manuell eingetragene Seriennummer bietet das nicht.
Deshalb meine Frage: kann die Akku-Seriennummer auch über die Datenschnittstelle ausgelesen werden?
Viele Grüße
Toto

Lazulithblauer PT i2: http://www.segforum.de/viewtopic.php?t=7496
Schutzbleche, Radkappen, Konsolenverkleidung und Lenkertasche sind blau lackiert.
Zubehörhalter, Kennzeichen-/Lampenträger und Tragegriffe sind aus Edelstahl gefertigt.
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Roberto
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Beitrag von Roberto »

Hallo Toto
Bis jetzt habe ich nix gefunden und schaut auch nicht danach aus.
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