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Wischroboter - Akkuleererkennung trotz Akku voll

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Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 8:45 am   



Hallo Leute,
wir haben hier einen iRobot Braava 390t.

Trotz vollem Akku bricht der Roboter beim Wischen ab und behauptet, der
Akku sei leer.
Der Akku ist ein 6zelliger NiMH-Akku mit 2000mAh.

Was ich bisher gemacht habe:
Akku mit externem Modellbaulader mit 1,5A geladen/entladen. Der Akku ist
wie neu, hat ca. 2000mAh und auch eine normale Spannungslage, bleibt
also sehr lange über 7,2V. Bei 1,5A beträgt der Spannungsabfall an der
integrierten 3,5A Polyfuse gerade mal 50mV. Der Akku verfügt weiterhin
über einen NTC, der vermutlich nur zum Laden als Sicherheitsabschaltung
verwendet wird.

Wenn der Akku nach der externen Ladung schön warm ist und sofort in den
Roboter verbaut wird, dann hält dieser ca. 30min durch, bis er einen
leeren Akku anzeigt. Entlädt man ihn dann im Modellbaulader weiter, kann
man noch 1500mAh entnehmen.

Im Netz recherchiert wird immer empfohlen, den Akku 16h zu laden und
dann komplett zu entladen und das mehrfach zu wiederholen. Das Entladen
über den Roboter ist mühsam, weil man nach jedem Abbruch das Wischen
wieder starten muss, bis er 3min später wieder abbricht.

Nun habe ich den Roboter mal aufgemacht, in der Hoffnung, dass es dort
einen Messspannungsteiler gibt, den man etwas verstimmen kann. Leider
ist die Platine mit Schutzlack überzogen, was das zerstörungsfreie
Reverse-Engineering extrem erschwert, z.B. ist es unmöglich, dünne
Leiterbahnen zu verfolgen. Ich habe bisher noch keinen Widerstand
gefunden, der direkt an die Akkuspannung angebunden ist.

Es kann natürlich gut möglich sein, dass der Roboter mit einem
Coulombzähler arbeitet und dieser aus irgendeinem Grund der Meinung ist,
dass der Akku nur 500mAh enthält.

Was ich zur Analyse noch machen könnte:

1. Multimeter mitfahren lassen und Spannung direkt auf dem Mainboard
anzeigen, vielleicht wird man da etwas schlauer

2. Das Ding mal mit einem 7zeller betreiben und schauen, was passiert

3. undokumentieren USB-Anschluss mal an den PC anschließen und schauen,
was da passiert.

4. iRobot mal direkt auf technischem Niveau fragen, ob diese Probleme
bekannt sind und ob die sich anders lösen lassen, als auf ihrer Webseite
beschrieben. Allerdings habe ich da wenig Hoffnung.

Habt Ihr noch viel bessere Ideen?

Michael

Leo Baumann
Guest

Sun May 03, 2020 9:45 am   



Am 03.05.2020 um 09:23 schrieb Michael S.:
Quote:
Hallo Leute,
wir haben hier einen iRobot Braava 390t.

Trotz vollem Akku bricht der Roboter beim Wischen ab und behauptet, der
Akku sei leer.


Der Roboter arbeitet doch mit Microcontrollern. Die Batteriespannung
wird wohl über einen A/D-Wandler gemessen und per Microcontroller geprüft.

Gruß

Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 9:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:12 schrieb Leo Baumann:
Quote:
Am 03.05.2020 um 09:23 schrieb Michael S.:
Hallo Leute,
wir haben hier einen iRobot Braava 390t.

Trotz vollem Akku bricht der Roboter beim Wischen ab und behauptet,
der Akku sei leer.

Der Roboter arbeitet doch mit Microcontrollern. Die Batteriespannung
wird wohl über einen A/D-Wandler gemessen und per Microcontroller geprüft.


Ja,
nach weiterer Suche, habe ich gefunden:

1. Einen vermutlich SOT23 P-MOSFET, welcher die Batteriespannung
abschalten kann.

2. einen Spannungsteiler vom Drain des oberen MOSFETs aus vermutlich 8k2
und 3k3, welcher auf einen AD-Kanal des AT91SAM7S256 führt.

Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...

Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 9:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
Quote:
Am 03.05.2020 um 10:12 schrieb Leo Baumann:
Am 03.05.2020 um 09:23 schrieb Michael S.:
Hallo Leute,
wir haben hier einen iRobot Braava 390t.

Trotz vollem Akku bricht der Roboter beim Wischen ab und behauptet,
der Akku sei leer.

Der Roboter arbeitet doch mit Microcontrollern. Die Batteriespannung
wird wohl über einen A/D-Wandler gemessen und per Microcontroller
geprüft.

Ja,
nach weiterer Suche, habe ich gefunden:

1. Einen vermutlich SOT23 P-MOSFET, welcher die Batteriespannung
abschalten kann.

2. einen Spannungsteiler vom Drain des oberen MOSFETs aus vermutlich 8k2
und 3k3, welcher auf einen AD-Kanal des AT91SAM7S256 führt.

Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...

Hat nur ca. 8 Minuten durchgehalten. Jetzt lade ich mal voll. Nächste
Erkenntnisse frühestens in 2-3h.

Michael

Leo Baumann
Guest

Sun May 03, 2020 9:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
Quote:
Ja,
nach weiterer Suche, habe ich gefunden:

1. Einen vermutlich SOT23 P-MOSFET, welcher die Batteriespannung
abschalten kann.

2. einen Spannungsteiler vom Drain des oberen MOSFETs aus vermutlich 8k2
und 3k3, welcher auf einen AD-Kanal des AT91SAM7S256 führt.

Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...


Wird da nur die Batteriespannung zur Messung abgeschaltet?-
Widerstände gehen nicht kaputt.-
Was ist mit dem MOSFET?

Gruß

Leo Baumann
Guest

Sun May 03, 2020 10:45 am   



Am 03.05.2020 um 11:02 schrieb Michael S.:
Quote:
Was ist mit dem MOSFET?
Was soll mit ihm sein?


Wenn der noch mehr abschaltet - gar nichts Sad

Roland Franzius
Guest

Sun May 03, 2020 10:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
Quote:
Am 03.05.2020 um 10:12 schrieb Leo Baumann:
Am 03.05.2020 um 09:23 schrieb Michael S.:
Hallo Leute,
wir haben hier einen iRobot Braava 390t.

Trotz vollem Akku bricht der Roboter beim Wischen ab und behauptet,
der Akku sei leer.

Der Roboter arbeitet doch mit Microcontrollern. Die Batteriespannung
wird wohl über einen A/D-Wandler gemessen und per Microcontroller
geprüft.

Ja,
nach weiterer Suche, habe ich gefunden:

1. Einen vermutlich SOT23 P-MOSFET, welcher die Batteriespannung
abschalten kann.

2. einen Spannungsteiler vom Drain des oberen MOSFETs aus vermutlich 8k2
und 3k3, welcher auf einen AD-Kanal des AT91SAM7S256 führt.

Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...


Wir auch. Machs mal besser draußen, dann kann die Feuerwehr besser
drankommen.

--

Roland Franzius

Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 10:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:40 schrieb Leo Baumann:
Quote:
Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
Ja,
nach weiterer Suche, habe ich gefunden:

1. Einen vermutlich SOT23 P-MOSFET, welcher die Batteriespannung
abschalten kann.

2. einen Spannungsteiler vom Drain des oberen MOSFETs aus vermutlich
8k2 und 3k3, welcher auf einen AD-Kanal des AT91SAM7S256 führt.

Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...

Wird da nur die Batteriespannung zur Messung abgeschaltet?-


Vermutlich wird da deutlich mehr abgeschaltet. Vom Drain geht es noch
weiter über ne Schottky auf einen 5V Spannungsregler.
Ich denke, der FET ist der Hauptschalter.

> Widerstände gehen nicht kaputt.-

Warum sollten Sie? Ich habe 100k hinzugefügt.

Quote:
Was ist mit dem MOSFET?
Was soll mit ihm sein?


Michael

Sebastian Suchanek
Guest

Sun May 03, 2020 10:45 am   



Am 03.05.2020 um 10:51 schrieb Roland Franzius:
Quote:
Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
[...]
Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...


Wir auch. Machs mal besser draußen, dann kann die Feuerwehr besser
drankommen.


Aus dem OP:

| [...]
| Der Akku ist ein 6zelliger NiMH-Akku mit 2000mAh.
| [...]

NiMH ist längst nicht so empfindlich gegen Überladung wie LiIon.


Tschüs,

Sebastian

Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 11:45 am   



Am 03.05.2020 um 11:48 schrieb Axel Berger:
Quote:
Sebastian Suchanek wrote:
NiMH ist längst nicht so empfindlich gegen Überladung wie LiIon.

Hier ging's aber, wenn überhaupt, um Tiefentladung. Zellenverpolung tut
zwar weh, hat aber außer "kaputt" keine Folgen.


Tja, von Tiefentladung kann bei mir keine Rede sein. Wie gesagt, der
nutzt nur die oberen paar hundert mAh und schaltet dann ab.

Ich vermute, dass da bei der Entwicklung ein paar Sachen übersehen wurden:
Messtoleranzen und Akkutoleranzen.
Dann nur mit neuen Akkus und Spannungsteiler, Spannungsreferenzen usw.
aus einer Charge erprobt und für gut befunden.

Schaun wir mal, was meine Modifikation bringt.

Der originale Ersatzakku kostet übrigens 60€, für 6 AA-NiMH-Zellen mit
NTC und Polyfuse. Das ist schon extrem unverschämt.

Michael

Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 11:45 am   



Am 03.05.2020 um 11:42 schrieb Sebastian Suchanek:
Quote:
Am 03.05.2020 um 10:51 schrieb Roland Franzius:
Am 03.05.2020 um 10:32 schrieb Michael S.:
[...]
Ich habe nun 100k parallel zu den 8k2 eingelötet, was zu einer ca. 5%
höheren Spannungsmessung führt.
In den leeren Akku habe ich jetzt mal fix 300mAh eingeladen und im
Moment läuft das Teil schon 5 Minuten.

Mal gespannt ...


Wir auch. Machs mal besser draußen, dann kann die Feuerwehr besser
drankommen.

Aus dem OP:

| [...]
| Der Akku ist ein 6zelliger NiMH-Akku mit 2000mAh.
| [...]

NiMH ist längst nicht so empfindlich gegen Überladung wie LiIon.


Außerdem misst der µC nun eine zu große Spannung, lädt ihn also eher
nicht voll.
Bei NiMH sollte das aber unerheblich sein, denn da wird nach Delta U
abgeschaltet und nach Spannung maximal im Fehlerfall, in meinem Fall
dann halt etwas zu früh -> sichere Seite.

Michael

Axel Berger
Guest

Sun May 03, 2020 11:45 am   



Sebastian Suchanek wrote:
> NiMH ist längst nicht so empfindlich gegen Überladung wie LiIon.

Hier ging's aber, wenn berhaupt, um Tiefentladung. Zellenverpolung tut
zwar weh, hat aber auer "kaputt" keine Folgen.


--
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Michael S.
Guest

Sun May 03, 2020 12:45 pm   



Am 03.05.2020 um 10:36 schrieb Michael S.:

Quote:
Mal gespannt ...
Hat nur ca. 8 Minuten durchgehalten. Jetzt lade ich mal voll. Nächste
Erkenntnisse frühestens in 2-3h.


Soo,
die Ladung an der mitgelieferten Schnellladestation hat ca. 1,5h
gedauert. Die Vollladung wurde offensichtlich korrekt erkannt und wurde
auch angezeigt. Die Ladezeit ist für die 2000mAh auch plausibel (das
12V-Steckernetzteil liefert 1A, im Roboter ist ein Stepdown-Wandler
verbaut, der da ca. 1,5A draus machen dürfte).

Das Ding putzt jetzt schon 60 Minuten und ist im dritten Zimmer unterwegs.

Lohnt sich also doch, auch bei moderner komplexer Eletronik nach
einfachen Problemlösungen zu suchen und nicht gleich aufzugeben.

Michael

Manuel Reimer
Guest

Sun May 03, 2020 12:45 pm   



On 03.05.20 13:28, Michael S. wrote:
Quote:
Das Ding putzt jetzt schon 60 Minuten und ist im dritten Zimmer unterwegs.

Lohnt sich also doch, auch bei moderner komplexer Eletronik nach
einfachen Problemlösungen zu suchen und nicht gleich aufzugeben.


Ein Poti/Trimmer wäre eventuell noch besser gewesen. Wenn sich jetzt
rausstellt das der Akku so leer wird das das Teil nicht mehr in die
Ladestation zurück kommt, dann hättest du mit einem Poti dann einfach
etwas nachstellen können.

Gruß

Manuel

Manuel Reimer
Guest

Sun May 03, 2020 12:45 pm   



On 03.05.20 12:07, Michael S. wrote:
Quote:
Der originale Ersatzakku kostet übrigens 60€, für 6 AA-NiMH-Zellen mit
NTC und Polyfuse. Das ist schon extrem unverschämt.


Stimmt. Allerdings dürfte nichts dagegen sprechen im Falle des Falles
einfach 6 Eneloop zusammenzulöten und mit Packband einzupacken. Alles
was nicht "Zelle" ist nimmt man dann vom alten (dann ja defekten) Pack.

Gruß

Manuel

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