Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Medical Akkupack auslesen - wer hat Infos?


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von C. H. (hedie)



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Hallo zusammen

Ich habe hier ein Akkupack von De Soutter AB-704

Darin befinden sich insgesamt 3 "relevante" Chips:

BQ40Z50
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/bq40z50-r2.pdf

DS2438
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/DS2438.pdf

PIC16LF1508
https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/MCU08/ProductDocuments/DataSheets/PIC16-L-F1508-9-Microcontroller-Data-Sheet-DS40001609.pdf

Offenbar hat der Akku eine Datenleitung (blaue Litze).
Ich habe noch nicht geprüft, wo diese hinführt. Vermutlich jedoch zum 
PIC. Die Leiterplatte hat mehr als 2 Lagen, weshalb ich die Verbindung 
durchklingeln muss.

Meine Frage nun an euch:
Hat vielleicht schon jemand solch ein Akkupack in den Händen gehabt? Ja, 
wäre ein grosser Zufall aber hier im Forum ist alles möglich ;)

Mein Ziel ist es, mittels externer Hardware / Mikrocontroller, den 
Zustand dieses Akkupacks zu bestimmen. Die Verbauten Chips von TI und 
Dallas (Maxim) sollten den Zustand eigentlich ziemlich genau kennen... 
Natürlich möchte ich den Zustand ohne öffnen des Gehäuses bestimmen.

Danke schonmal.

: Bearbeitet durch User
von Jan (dunno)


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Was hat es denn mit dem Folienkabel auf sich, gehen die Kontakte nach 
draußen oder ist das nur ne bargrafanzeige oä?

von Ralf X. (ralf0815)


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Das ist doch ein simpler 4s1p Akkupack, wo dir jede Zelle frei 
zugänglich ist.
Ich verstehe Dein Problem nicht.

von Papa P. (papa_p)


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Was soll das?

Der zustand der Akkuladung wird doch am Gehäuse
angezeigt.

https://castore.movora.com/products/ds-ab-704-large-battery.html

Gruß

von Ralf X. (ralf0815)


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Papa P. schrieb:
> Was soll das?
>
> Der zustand der Akkuladung wird doch am Gehäuse
> angezeigt.
>
> https://castore.movora.com/products/ds-ab-704-large-battery.html

Naja, die LED-Balken sagen ja lediglich etwas halbgares über den 
Ladezustand aus, aber nichts über Kapazitätsverlust aufgrund 
Degradidion, etc.

von C. H. (hedie)



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Danke für eure Antworten.

Jan schrieb:
> Was hat es denn mit dem Folienkabel auf sich, gehen die Kontakte
> nach
> draußen oder ist das nur ne bargrafanzeige oä?

Siehe die neuen Bilder. Das Folienkabel ist für die LED Anzeige. Unter 
der Abdeckung befinden sich aber noch Testkontakte. Ich vermute, um den 
PIC zu flashen und auch für die blaue Litze. Diese geht auch dadrauf. Es 
ist aber keine Option, diese Abdeckung zu entfernen....

Ralf X. schrieb:
> Das ist doch ein simpler 4s1p Akkupack, wo dir jede Zelle frei
> zugänglich ist.
> Ich verstehe Dein Problem nicht.

Nunja nicht wirklich. Das Pack ist verklebt. um es zu öffnen, benötigt 
man Gewalt und macht das Gehäuse kapput. Ich habe es nur zwecks Analyse 
geöffnet.

Papa P. schrieb:
> Was soll das?
>
> Der zustand der Akkuladung wird doch am Gehäuse
> angezeigt.
>
> https://castore.movora.com/products/ds-ab-704-large-battery.html
>
> Gruß

Es wird eher der Füllstand angezeigt. Ich möchte aber wissen, wie viel 
Kapazität der Akku noch hat insgesamt, am besten in mAh. Und wie es um 
die Höchstleistungsfähigkeit steht, also der Innenwiderstand der Zellen.

Dies würde ich gerne messen. Evtl. über ein externes Tool wobei mit 
einem BMS dies nicht immer so einfach ist, da das BMS ja Kurzschluss 
nicht immer zulässt um den Innenwiderstand zu messen.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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https://de.wikipedia.org/wiki/System_Management_Bus
"Der SMBus basiert auf dem I²C-Busprotokoll"
Aber vermutlich ist der Benchmarq-Chip direkt mit dem PIC verbunden, man 
müsste also den I2C-Bus belauschen.

von Ralf X. (ralf0815)


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C. H. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Das ist doch ein simpler 4s1p Akkupack, wo dir jede Zelle frei
>> zugänglich ist.
>> Ich verstehe Dein Problem nicht.
>
> Nunja nicht wirklich. Das Pack ist verklebt. um es zu öffnen, benötigt
> man Gewalt und macht das Gehäuse kapput. Ich habe es nur zwecks Analyse
> geöffnet.

Es sind Dir doch lt. Deinem Foto die Kontakte B+, B1-3 und B- 
zugänglich.
Damit auch jede Zelle einzeln.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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> Datenleitung (blaue Litze)
Ist das nicht der NTC zur Temperaturüberwachung?

von C. H. (hedie)


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Christoph db1uq K. schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/System_Management_Bus
> "Der SMBus basiert auf dem I²C-Busprotokoll"
> Aber vermutlich ist der Benchmarq-Chip direkt mit dem PIC verbunden, man
> müsste also den I2C-Bus belauschen.

Das wäre möglich wenn das Pack offen ist, aber wohl nicht mehr von 
aussen.

Ralf X. schrieb:
> Es sind Dir doch lt. Deinem Foto die Kontakte B+, B1-3 und B-
> zugänglich.
> Damit auch jede Zelle einzeln.

Es sind nur die drei Litzen schwarz, rot, blau aus dem Pack geführt.

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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> Analyse
vulgo kaputtgemacht
Echtes "ingenieurmäßiges Vorgehen" schrieb hier mal jemand:
Erstens: das ist aber interessant
Zweitens: das muss doch irgendwie aufzukriegen sein

> drei Litzen
Ja der NTC hängt auf der anderen Seite am Minus- oder Pluspol

von Ralf X. (ralf0815)


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C. H. schrieb:
> Ralf X. schrieb:
>> Es sind Dir doch lt. Deinem Foto die Kontakte B+, B1-3 und B-
>> zugänglich.
>> Damit auch jede Zelle einzeln.
>
> Es sind nur die drei Litzen schwarz, rot, blau aus dem Pack geführt.

Hast Du hier die Originalbilder des betreffenden Akkupacks eingestellt, 
oder irgendwelche anderen?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


Angehängte Dateien:

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Die Akku-Lötfahnen sind nochmal direkt auf der Platine angelötet, nur 
zur Messung durch den BQ. Die 3 Litzen sind für den Hauptstrom und den 
NTC.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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C. H. schrieb:
> Ich möchte aber wissen, wie viel
> Kapazität der Akku noch hat insgesamt, am besten in mAh.

Das kann dir der BQ sagen, weil er das misst. Du musst halt an seinen 
SMB ran.
> Und wie es um
> die Höchstleistungsfähigkeit steht

Davon weiss das BMS nichts. Kannste höchstens extern mit Belastung an 
jeder Zelle messen.

von C. H. (hedie)


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Ralf X. schrieb:
> Hast Du hier die Originalbilder des betreffenden Akkupacks eingestellt,
> oder irgendwelche anderen?

Die Bilder hab ich selber gemacht.

Matthias S. schrieb:
> Davon weiss das BMS nichts. Kannste höchstens extern mit Belastung an
> jeder Zelle messen.

Gemäss Datenblatt des BQ:

The device
also has TURBO Mode 2.0 support, which enables the BQ40Z50-R2 to provide 
the necessary data for the
MCU to determine what level of peak power consumption can be applied 
without causing a system reset or
transient battery voltage level spike to trigger termination flags


Aber ja. Hilft sowiso nichts, da ich ja nicht an den Datenbus komme.
Daher bleibt für die Analyse von aussen wohl nur ein Belastungstest für 
den Innenwiderstand? Oder wie seht ihr das?

von Alex W. (alex_w776)


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Du kannst den Innenwiderstand doch auch mit zwei unterschiedlichen 
Strömen messen. Kurzschlußmessung an einem LiPo würde ich eher nicht 
machen.

Also ganz normal einmal leer machen, dann voll machen und dabei die 
Kapazität bestimmen und dann einmal 0.5C und einmal 1C an Strom ziehen 
und dabei den Spannungsabfall messen. Da kannst Du dann schon ganz gut 
auf den Akkustand zurückschließen.

Falls über das blaue Kabel doch Daten fließen, vielleicht einmal im 
Ladegerät und einmal im Endgerät mit Datenlogger am blauen Kabel 
betreiben.

: Bearbeitet durch User
von C. H. (hedie)


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Alex W. schrieb:
> Du kannst den Innenwiderstand doch auch mit zwei unterschiedlichen
> Strömen messen. Kurzschlußmessung an einem LiPo würde ich eher nicht
> machen.
>
> Also ganz normal einmal leer machen, dann voll machen und dabei die
> Kapazität bestimmen und dann einmal 0.5C und einmal 1C an Strom ziehen
> und dabei den Spannungsabfall messen. Da kannst Du dann schon ganz gut
> auf den Akkustand zurückschließen.

Danke für deine Antwort.
Dann werde ich dies wohl so umsetzen.

Da bereits ein balancer integriert ist, sollte ein Laden relativ einfach 
sein indem einfach die externe Ladeschlussspannung angelegt wird.

von C. H. (hedie)


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Da kannst Du dann schon ganz gut auf den Akkustand zurückschließen.


Wie würdest du denn die Kategorisierung machen?

von Roland E. (roland0815)


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Die für dich relevanten Daten kannst du über den SMBus am BQ abfragen. 
Brauchst nur einen i2c-usb-Adapter, den du an GND, SCL und SDA hängst. 
Ua die
(Nenn)Kapazität ist ein Standardregister ohne Passwort.

PS: Lade/Entladeströme sind auch ohne Passwort lesbar. Schaue dir dazu 
das Datenblatt des BQ und die Appnotes bei TI an.

: Bearbeitet durch User
von C. H. (hedie)


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Roland E. schrieb:
> Die für dich relevanten Daten kannst du über den SMBus am BQ
> abfragen. Brauchst nur einen i2c-usb-Adapter, den du an GND, SCL und SDA
> hängst. Ua die
> (Nenn)Kapazität ist ein Standardregister ohne Passwort.
> PS: Lade/Entladeströme sind auch ohne Passwort lesbar. Schaue dir dazu
> das Datenblatt des BQ und die Appnotes bei TI an.

Danke für deinen Beitrag.
Das Problem ist, dass der Akku normalerweise verschlossen ist und nicht 
ohne Gewalt geöffnet werden kann…

Ich muss noch prüfen, ob evtl der i2c auf den Testpins liegt. Vermutlich 
jedoch nicht

von Roland E. (roland0815)


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Es ist ungewöhnlich, dass der SMBus nicht am Anschluss des Akkupacks 
anliegt. Üblicherweise will man diese Informationen auch in der 
Anwendung haben...

von C. H. (hedie)


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Roland E. schrieb:
> Es ist ungewöhnlich, dass der SMBus nicht am Anschluss des
> Akkupacks anliegt. Üblicherweise will man diese Informationen auch in
> der Anwendung haben...

Das habe ich mir auch gedacht. Evtl ist er tatsächlich unterhalb der LED 
Abdeckung zu finden. Ein solches Akkupack kostet übrigens um die 900€… 
Medical halt…

von Roland E. (roland0815)


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Naja, rechne mal die Zulassungskosten (bei jeder Abkündigung der Zellen 
neu) durch die verkaufte Stückzahl. Dann weißt du, was der größte Teil 
des preises ist...

von Wollvieh W. (wollvieh)


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Was ist an dem Pack bitte aseptisch? In dem Moment wo es aus der Packung 
ist war's das mit der Aseptik. Es kann also höchstens aseptisch verpackt 
sein, dann gehört der Hinweis aber auf die Packung.

Auf Skalpellen prägt ja auch niemand "Steril Solingen" ein. :)

Wobei ich schon vermuten würde, daß hier auch die inneren Bauteile vor 
dem Verschließen entseucht werden, was auch nochmal ne Mark extra 
kostet.

: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


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Wie man sagte, du solltest eigentlich alles interessante aus
dem Ladecontroller rauslesen koennen, aber die Frage ist ob
der rausgefuehrt ist. Normalerweise wuerde man das so machen,
aber hier hast du ja noch einen Microcontroller drin.
Da waere es eigentlich sinnvoller wenn der an dem PIC haengt
und nur der PIC nach aussen redet.
Das ist natuerlich ein erheblicher Aufwand fuer den Hersteller.
Der Grund sowas zu machen liegt normalerweise im Kopierschutz.
Damit Hinz und vielleicht auch Kunz den nicht nachbauen. :-)

> Unter der Abdeckung befinden sich aber noch Testkontakte.
> Ich vermute, um den PIC zu flashen und auch für die blaue Litze.

Moeglich, aber vermutlich werden da auch Parameter uebertragen
wie z.B die Seriennummer, Herstelldatum usw. Und es kann auch
sein das der PIC immer unter Strom ist und einen Teil der
Parameter vergisst wenn du die Akkus einmal abgeklemmt hattest
und dann nicht mehr vom Geraet erkannt wird.
Nur um sicherzustellen das Leute nicht auf die Idee kommen
defekte Zellen zu wechseln. .-)

Vanye

von Roland E. (roland0815)


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Wollvieh W. schrieb:
> ... seltsames ...

Steril ist ein extra Kapitel in der Medizintechnik.

Und ja, zumindest Wischdesinfektion muss auch für einen med. Akkupack 
berücksichtigt werden. Da gibts ne Menge zu beachten...

von Uli S. (uli12us)


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Hast du denn schon mal geprüft, ob die B0-B4 Kontakte an diesen 
Prüfpunkten aus  Screenshot_2024-04-23_150432.png anliegen. Falls ja, 
könnte man dort einen beliebigen Modellbaulader, Z.B. das 
weitverbreitete Modell
imax B6 anschliessen.

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