Automower 420 Akku schwächelt

[Sebastian W. (wangnick)]

Liebe Leute,

bei meinem Husqvarna Automower 420 von 2016 schwächelt jetzt nach 3000 
Ladezyklen der Akku, er lädt nur noch so 1500mAh anstatt der originalen 
2800mAh.

Nun ist das Original-Ersatzteil von damals nicht mehr erhältlich, und 
der Nachfolgeakku benötigt einen neuen Akkukäfig und kostet auch dadurch 
üppige 200€.

Es gibt allerdings diverse Nachbauten, die so bei 40-65€ liegen, und 
dann sogar 4000mAh oder 5000mAh haben (z.B. 
https://www.amazon.de/s?k=automower+420+akku). Die Rezensionen dazu sind 
allerdings zum Teil sehr gemischt. Gibt es da einen seriösen Händler, 
den ihr empfehlen könntet?

Oder macht es eventuell Sinn, sich "einfach" nur zehn gute 18650-Zellen 
mit kleiner Kapazität zu kaufen, und sich mit denen und dem vorhandenen 
Balancer (BQ77908A) ein neues Pack zusammenzuschweißen? Wo würde man 
gute Zellen bekommen?

LG, Sebastian

[Ralf X. (ralf0815)]

Sebastian W. schrieb:
> Es gibt allerdings diverse Nachbauten, die so bei 40-65€ liegen, und
> dann sogar 4000mAh oder 5000mAh haben (z.B.
> https://www.amazon.de/s?k=automower+420+akku). Die Rezensionen dazu sind
> allerdings zum Teil sehr gemischt. Gibt es da einen seriösen Händler,
> den ihr empfehlen könntet?

Bei heutigen 18650er Zellen kann man ruhigen Gewissens auch bei 
Hochstromzellen 3.000 mAh erwarten, bei 5s2p also auch die 18 V, 6.000 
mAh.
Allerdings wird oft verschwiegen, welche Zellen (Hersteller und Typ) da 
verbaut wurden.
Ohne diese Angaben ist das immer so eine Sache.

> Oder macht es eventuell Sinn, sich "einfach" nur zehn gute 18650-Zellen
> mit kleiner Kapazität zu kaufen, und sich mit denen und dem vorhandenen
> Balancer (BQ77908A) ein neues Pack zusammenzuschweißen? Wo würde man
> gute Zellen bekommen?

Günstig bekommt man die Zellen z.B. bei nkon.nl und hat da einen 
zuverlässigen Händler.
Bevor man nicht eindeutige Aussagen zu dem BMS des Husqvarna-Packs hat, 
sollte man den Zellwechsel nur unter Versorgung mit einer Hilfsspannung 
aus 5s machen, bei der alle sechs Anschlüsse verbunden werden.
Einmal von der Spannung getrennt, sperren manche BMS dauerhaft!

Dazu müssen alle Zellen auf die gleiche Spannung (>3,7 V) gebracht 
werden, bevor etwas verbunden oder getrennt wird.

[Sebastian W. (wangnick)]

Ralf X. schrieb:
> Günstig bekommt man die Zellen z.B. bei nkon.nl und hat da einen
> zuverlässigen Händler.

Super, das hilft mir weiter!

Ralf X. schrieb:
> Bevor man nicht eindeutige Aussagen zu dem BMS des Husqvarna-Packs hat,
> sollte man den Zellwechsel nur unter Versorgung mit einer Hilfsspannung
> aus 5s machen, bei der alle sechs Anschlüsse verbunden werden.
> Einmal von der Spannung getrennt, sperren manche BMS dauerhaft!

Das BMS basiert (wie im OT nachgetragen) auf einem BQ77908A, siehe Foto. 
Die Originalkapazität war übrigens 3200mAh, nicht 2800mAh wie ich 
fälschlich geschrieben hatte, also 1600mAh pro Zelle (Sony US18650VTC3).

Kann ich bei diesem BMS alle Zellen trennen und dann neu verbinden, oder 
muss ich die Zellenabgriffe unter Spannung halten? Und sollte ich das 
EEPROM vor der Operation sicherheitshalber über I2C einmal komplett 
auslesen, oder ist das nicht nötig?

Wären diese Ok: 
https://www.nkon.nl/de/rechargeable/li-ion/18650-size/hb2-1500mah-30a.html? 
Oder benötige ich gematchte Paare? Oder sollte ich eventuell auf 5s1p 
umsteigen?

LG, Sebastian

[Thomas R. (thomasr)]

Ich habe mir für meinen 310 einen monumentalen 5s5p Akku gebaut mit ca. 
16Ah um damit mehr als 8 Stunden am Stück mähen zu können (geht nur mit 
der Robonect Erweiterung, rechts im Bild sichtbar). Damit fährt der 
Mäher trotz großer Fläche nur tagsüber und ich vermeide die Diskussion 
mit den Nachbarn zum Thema "Igelmörder" bei Nachtbetrieb.

Das BMS zickt nicht wenn man ihm neue oder auch andere Akkus verpaßt. 
Kann man komplett trennen und liegen lassen. Nach ersten Tests habe ich 
aber den originalen Akku verkauft und ein China BMS für das neue Pack 
genommen, aktiver Balancer extra daneben.

Beim Umbau unbedingt den Kennwiderstand und NTC richtig einbauen!

Viel Info dazu im Roboterforum/Husqvarna

[Ralf X. (ralf0815)]

Sebastian W. schrieb:
> Wären diese Ok:
> https://www.nkon.nl/de/rechargeable/li-ion/18650-size/hb2-1500mah-30a.html?
> Oder benötige ich gematchte Paare? Oder sollte ich eventuell auf 5s1p
> umsteigen?

Warum möchtest Du zu dermassen kapazitätsarmen Zellen greifen?
Ich ich würde zu ~3 Ah Zellen ab 10 A greifen, wobei der 420 die 
Einzelzelle ja mit kaum über 1 A belastet, die Ladestation dafür einiges 
höher.

Mit einer guten Messung von Kapazität und Innenwiderstand, sowie einer 
entsprechenden Sortierung der Zellen vor dem Zusammenbau, macht man ganz 
bestimmt nichts verkehrt.
Der BQ77908A ist gut für das Zellbalancing geeignet, inwieweit Husqvarna 
das umgesetzt hat, kann ich nicht beurteilen.
Ebenso nicht, wie es mit einer eventuellen Dauersperre nach 
Tiefentladung/Trennung aussieht.
Ich schliesse grundsätzlich proforma eine Ersatzversorgung an und habe 
eine Sorge weniger.

[Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)]

Der BQ77908A kann internes Balancing ohne externe CPU. Da braucht man 
sich also nicht weiter drum zu kümmern.

Ich habe beim Überfliegen des Datenblattes auch nichts von einem 
permanenten Shutdown-Mode gelesen. Wenn man einzelne Zellen entfernt und 
sie durch neue ersetzt, wird der erstmal abschalten, sollte aber wieder 
einschalten sobald alle Zellspannungen wieder normal sind oder durch 
einen Ladevorgang (EEPROM settings, keine Ahnung was da nun genau 
einprogrammiert wurde).

[Sebastian W. (wangnick)]

Ralf X. schrieb:
> Sebastian W. schrieb: 
https://www.nkon.nl/de/rechargeable/li-ion/18650-size/hb2-1500mah-30a.html?
> Warum möchtest Du zu dermassen kapazitätsarmen Zellen greifen?

Weil der Mäher eh nur 1000mAh entnimmt und dann wieder bis auf 20V (also 
4V pro Zellenpaar) nachlädt, weil sie vorrätig sind, und weil sie 
günstig sind (26.50€ incl. Versand für 12 Zellen, zwei als Reserve). 
Oder täusche ich mich da?

Ralf X. schrieb:
> Mit einer guten Messung von Kapazität und Innenwiderstand, sowie einer
> entsprechenden Sortierung der Zellen vor dem Zusammenbau, macht man ganz
> bestimmt nichts verkehrt.

Ok, werde ich drauf achten.

Thomas R. schrieb:
> Das BMS zickt nicht wenn man ihm neue oder auch andere Akkus verpaßt.
> Kann man komplett trennen und liegen lassen.
> Beim Umbau unbedingt den Kennwiderstand und NTC richtig einbauen!
> Viel Info dazu im Roboterforum/Husqvarna

Super, danke. Ich habe jetzt meine Akkuparameter mal hier nachgetragen: 
https://www.roboter-forum.com/threads/codierwiderstand-der-einzelnen-akkutypen-gesucht.53839/#post-969333.

LG, Sebastian

[Thomas R. (thomasr)]

Wie du siehst ist das Interesse an den "Feinheiten" in dem Roboterforum 
begrenzt ;-) Aber trotzdem lesenswert. Und die Sache mit dem 
Kennwiderstand und NTC hast du ja verstanden!

Solange du kein Robonect hast wirst du aber auch mit größeren Akkus 
keine längere Mähzeit erzielen können. Allerdings sollte die Lebensdauer 
des Akkupacks steigen....

Wobei man philosophieren kann ob eine noch weitergehende Verringerung 
der Entladetiefe (bezogen auf die "verfügbaren" mAh) den Akkus nicht 
eher schadet. Serienmäßig hört die Entladeregelung ja schon bei ca. 3,4 
Volt/Zelle auf und will wieder an den Tropf.

In meiner Anwendung wird der 16Ah Pack an manchen Tagen auch
mal völlig entladen ;-)

[Ralf X. (ralf0815)]

Thomas R. schrieb:
> Serienmäßig hört die Entladeregelung ja schon bei ca. 3,4
> Volt/Zelle auf und will wieder an den Tropf.

Je geringer die Kapazität und je höher der Zellinnenwiderstand, egal ob 
serienmässig oder durch Alterung, sowie je höher der temporäre Strom 
ist, desto eher spricht eine Entladeschutzschaltung an.

[Thomas R. (thomasr)]

Ralf X. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Serienmäßig hört die Entladeregelung ja schon bei ca. 3,4
>> Volt/Zelle auf und will wieder an den Tropf.
>
> Je geringer die Kapazität und je höher der Zellinnenwiderstand, egal ob
> serienmässig oder durch Alterung, sowie je höher der temporäre Strom
> ist, desto eher spricht eine Entladeschutzschaltung an.

Ralf, die Husqvarna Ladesteuerung ist ein ganz eigenes Thema. Das hat 
mit dem normalen Umgang mit LiIon nicht mehr viel zu tun sonst würden 
die nicht >3.000 Zyklen durchhalten. Manche berichten von >5.000 Zyklen.

Dazu gehört, daß schon bei nagelneuem Akku die Entladung durch die 
Ladesteuerung (NICHT das BMS!) bei etwa 17 Volt aufhört zu Entladen. 
Dann will der Husky schon wieder nach Hause und laden.

[Ralf X. (ralf0815)]

Thomas R. schrieb:
> Ralf, die Husqvarna Ladesteuerung ist ein ganz eigenes Thema. Das hat
> mit dem normalen Umgang mit LiIon nicht mehr viel zu tun sonst würden
> die nicht >3.000 Zyklen durchhalten. Manche berichten von >5.000 Zyklen.

Zählt der Husqvarna Ladevorgänge oder Zyklen?
Ich schätze, dass er die Zyklen nicht zählt.

> Dazu gehört, daß schon bei nagelneuem Akku die Entladung durch die
> Ladesteuerung (NICHT das BMS!) bei etwa 17 Volt aufhört zu Entladen.
> Dann will der Husky schon wieder nach Hause und laden.

Ja und?
Und ist das die Spannung in Betrieb, bei der er sich auf den Weg nach 
hause macht, oder die Spannung, die man messen kann, während er steht?

Prinzipiell muss ein Gerät, dass bei bei einem bestimmten Akkustand noch 
genügend Energie haben muss, um nach hause zu kommen, früher seinen 
eigentlichen Dienst einstellen, als ein Akkuschrauber oder geführter 
Staubsauger.
Weiterhin gilt natürlich auch, dass eine 6 Ah Zelle bedeutend mehr 
Energie abgeben kann, bis sie auf einen bestimmten Spannungswert 
abfällt, als eine 1,5 Ah Zelle.

[Thomas R. (thomasr)]

Ralf X. schrieb:

> Zählt der Husqvarna Ladevorgänge oder Zyklen?
> Ich schätze, dass er die Zyklen nicht zählt.

Gemeint waren keine "richtigen" Zyklen (wie im DaBla) sondern "seine 
Zyklen" also einmal Vollladen bis 4,1 Volt je Zelle und dann Entladen 
bis ca. 3,4Volt/Zelle
>
> Ja und?
> Und ist das die Spannung in Betrieb, bei der er sich auf den Weg nach
> hause macht, oder die Spannung, die man messen kann, während er steht?
>
Die ca. 3,4 Volt/Zelle sind bei Mähabbruch. Tatsächlich fällt die 
Spannung noch etwas darunter weil dann der Heimweg kommt. Aber ohne 
Mähwerk, also nur mit ca. 200mA Stromaufnahme. Das kann man mit Robonect 
live am Handy nachverfolgen ;-))

> Weiterhin gilt natürlich auch, dass eine 6 Ah Zelle bedeutend mehr
> Energie abgeben kann, bis sie auf einen bestimmten Spannungswert
> abfällt, als eine 1,5 Ah Zelle.

Eben NICHT im Husky. Der zählt tatsächlich die entnommene Energie und 
bezieht das immer auf eine vorgegebene Zellkapazität von 1.600mAh. Baust 
du also 3Ah Zellen ein wird er trotzdem nur 1.600mAh entnehmen inklusive 
der Heimfahrreserve. Die Restspannung ist im völlig egal. Deshalb hatte 
ich auch immer ca. Werte für die Spannung/Zelle angegeben. Wirklich 
zählen tut die entnommene Energie.

Oder im Klartex: nehme ich den Robonect raus, würde selbst mein 16Ah 
Akku nach ca. 90 Minuten für "leer" erklärt ;-))

[Sebastian W. (wangnick)]

Ralf X. schrieb:
> Warum möchtest Du zu dermassen kapazitätsarmen Zellen greifen?
> Ich würde zu ~3 Ah Zellen ab 10 A greifen, wobei der 420 die
> Einzelzelle ja mit kaum über 1 A belastet, die Ladestation dafür einiges
> höher. Mit einer guten Messung von Kapazität und Innenwiderstand, sowie
> einer entsprechenden Sortierung der Zellen vor dem Zusammenbau, macht man
> ganz bestimmt nichts verkehrt.

Ok, ich habe mich jetzt für die TenPower INR18650-26ME (2600mAh, 15A) 
entschieden und 12 davon bei nkon.nl gekauft. Kapazität und 
Innenwiderstand habe ich mit einem Atorch DL24 und 
https://github.com/misdoro/Electronic_load_px100 gemessen, Daten anbei. 
Auf der Grundlage würde ich die Paare BI, CK, DF, GL und HJ bilden, und 
A und E weglassen.

Da es für mich das erste Mal ist, dass ich Akkus matche, hier die Frage: 
Ist das richtig so?

LG, Sebastian

[Thomas R. (thomasr)]

Wow, Akkus mit 15A zulässiger Entladung bei nur maximal 2A Be- und 
Entladung? Da hätte ich Akkus mit > 3.000mAh genommen, Lade und 
Entladestrom sind in dieser Anwendung ja fast egal. Aber ohne Robonect 
hättest du von der höheren Kapazität ja eh keinen Vorteil.

Es ist merkwürdig daß Zellen aus gleicher Lieferung (Charge) solche 
Abweichungen zeigen aber deine grundsätzliche Herangehensweise ist 
völlig richtig.

Kannst du gut löten? Sonst mußt du die jetzt zu einem Akkupack 
schweißen....