Forum: PC Hard- und Software Notebook Zellenspannungen auslesen


von Gustav K. (hauwech)


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Hallo,

kann man eigentlich bei aktuellen Notebooks die Spannungen der einzelnen 
Zellebenen des Akkus auslesen? Messtechnisch kommt man ja wohl eher 
nicht ran. Bei meinem alten IBM/Lenovo gibt es einen Energiemanager, der 
zeigt aber nur die Gesamtspannung des Akkus an.

Gustav

von Michael B. (laberkopp)


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Die meisten Notebook Akkupacks enthalten einen per I2C auslesbaren 
Management Chip. Bei manchen Notebooks ist der mit dem internen System 
Management Bus verbunden an dem z.B. auch der Temperatursensor hängt. 
Technisch könnte man sie also auslesen, wenn man die passende Software 
hätte. Die scheint kein Hersteller zu liefern.

von Gustav K. (hauwech)


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Michael B. schrieb:
> ... an dem z.B. auch der Temperatursensor hängt.

Der Temperatursensor wird hier bei jedem Aufruf mit auslesen.

Michael B. schrieb:
> Die [Software] scheint kein Hersteller zu liefern.

Lenovo hatte zu WinXP-Zeiten bei seinen Thinkpads standardmäßig einen 
Energiemanager installiert. Der lieferte eine Menge Informationen über 
den Akku, bis hin zum Herstellungsdatum und dem Inbetriebnahmedatum. Die 
Spannungen der einzelnen Zellebenen scheinen aber das ganz große 
Geheimnis zu sein.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Gustav K. schrieb:
> Die Spannungen der einzelnen Zellebenen scheinen aber das ganz große
> Geheimnis zu sein.

Scheint daran zu liegen, dass das SBS nur die Gesamtspannung liefert

https://sbs-forum.org/specs/sbdat110.pdf

weil der Balancer und Protection Chip getrennt vom SBS Chip ist.

Geht also nur bei Herstellern die bessere Controller verwenden UND das 
SBS erweitern.

von Gustav K. (hauwech)


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Leider kann man den originalen Lenovo-Akku nicht öffnen, ohne das 
Gehäuse total zu zerstören (schon zweimal gemacht, um die Zellen zu 
entnehmen), sonst hätte ich schon längst 4 Leitungen und einen Stecker 
raus geführt. Einfach um mal zu sehen, ob ein Balancing stattfindet, 
oder ob man die Zellen einfach auseinander laufen lässt.

Michael B. schrieb:
> Geht also nur bei Herstellern die bessere Controller verwenden UND das
> SBS erweitern.

Dann besteht ja noch Hoffnung, dass sich Nutzer von besseren Geräten 
melden und berichten.

: Bearbeitet durch User
von Wolf17 (wolf17)


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Gustav K. schrieb:
> Lenovo hatte zu WinXP-Zeiten bei seinen Thinkpads standardmäßig einen
> Energiemanager installiert. Der lieferte eine Menge Informationen über
> den Akku, bis hin zum Herstellungsdatum und dem Inbetriebnahmedatum.
Aktuell bekommt man die Akkuinformationen mit dem Vantage Tool.

: Bearbeitet durch User
von Fred F. (fred08151)


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


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Gustav K. schrieb:
> kann man eigentlich bei aktuellen Notebooks die Spannungen der einzelnen
> Zellebenen des Akkus auslesen?

Mit dem Notebook selber oft nicht, obwohl das Protokoll für die 
Kommunikation mit dem Akku das vorsieht. Ich habe mir dazu einen AVR 
programmiert, mit dem man die Register des Management Chips im Akku 
ausliest.
Das funktioniert über den SMBus, der nix anderes ist als langsames I²C. 
Man muss am Akku lediglich SDA und SCL sowie Masse finden.
Ich hänge dir mal meine main.c ohne weiteren Kommentar an. Ich benutze 
die I²C Lib und die LCD Lib von Peter Fleury.

von Michael B. (laberkopp)


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Matthias S. schrieb:
> Ich habe mir dazu einen AVR programmiert, mit dem man die Register des
> Management Chips im Akku ausliest.

Welcher Akku liefert das:

  "Voltage Cell 4 ",
  "Voltage Cell 3 ",
  "Voltage Cell 2 ",
  "Voltage Cell 1 "

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


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Michael B. schrieb:
> Welcher Akku liefert das:

Alle Notebook Akkus, die ich bisher an das Dings angeschlossen hatte. 
Das waren alle möglichen Marken, von HP über Dell, Toshiba, Compaq, etc. 
Sogar der alte Apple Akku aus dem iBook hat da Daten geliefert. 
Allerdings müssen sie zwingend schon SMBus haben, ist ja logisch.
Voltage Cell 4 natürlich nur, wenns ein 4 Zeller ist.

: Bearbeitet durch User
von Gustav K. (hauwech)


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Fred F. schrieb:
> Geht nicht bei allen Lenovo...

Sehr interessanter Link. Bei der Baureihe X*20 konnte man die Spannungen 
der der einzelnen Zellebenen auslesen und anzeigen:

"Doch, die Elektronik des Akkus, kann die einzelnen Spannung, der in 
Serie verbauen Akkus auslesen. Aber das T430 ist nicht in der Lage, dies 
wiederzugeben, mit der Baureihe davor (X*20) geht das noch. Nach meinen 
Infos, kann die Ladeelektronik die Zellen aber nicht balancieren, 
zumindest habe ich nie beobachtet, dass sich die Spannungen der 
einzelnen Zellen angleichen, was ich über mehrere Jahre bei einem X220 
beobachtet habe"

https://thinkpad-forum.de/threads/gel%C3%B6st-t430-akku-mit-python-auslesen-und-ergebnis-in-datei-loggen.240422/#post-2391302

Wieso man dieses Feature mal unterstützt und mal nicht bleibt ein 
Rätsel. Mein nächstes Notebook wird dieses Feature haben, oder es gibt 
kein neues Notebook.

von Wolf17 (wolf17)


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Gustav K. schrieb:
> Mein nächstes Notebook wird dieses Feature haben, oder es gibt
> kein neues Notebook.
Welches aktuelle Notebook kann das und wie bekommt man das vor dem Kauf 
raus?

von Gustav K. (hauwech)


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Wolf17 schrieb:
> Welches aktuelle Notebook kann das und wie bekommt man das vor dem Kauf
> raus?

Zwei gute Fragen, auf die ich auch keine vernünftige Antwort habe. Vor 
dem Kauf beim Online-Händler anfragen? Kaufen und prüfen (Energiemanager 
aufrufen), dann zurück schicken?

von Jo U. (avrusb)


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Es gibt cp2112 Boards, damit kann man für weit verbreitete 
Battery-Management-Chips (ich glaube es war BQ30Z55, BQ9003 (bq40z307) 
und BQ9006) und SW die Einzelspannungen auslesen.

von Michael B. (laberkopp)


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Jo U. schrieb:
> Es gibt cp2112 Boards, damit kann man für weit verbreitete
> Battery-Management-Chips (ich glaube es war BQ30Z55, BQ9003 (bq40z307)
> und BQ9006) und SW die Einzelspannungen auslesen.

Na ja, WENN Matthias AVR an I2C das auslesen kann, dann müsste die 
passende Software am PC das über den SMB System Management Bus auch 
auslesen können. Ich kann mir nicht vorstellen dass man dort extra eine 
Verhinderung einbaut. An die im Standard definierten Adressen kommt er 
ja auch dran.

Gibt es keine universelle Software dazu ?

https://docs.zephyrproject.org/3.7.0/hardware/peripherals/smbus.html

: Bearbeitet durch User
von Gustav K. (hauwech)


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Michael B. schrieb:
> Na ja, WENN Matthias AVR an I2C das auslesen kann, dann müsste die
> passende Software am PC das über den SMB System Management Bus auch
> auslesen können.

Fand eben die Info, dass man in dem oben verlinkten Beitrag zum 
IBM/Lenovo T430 bzw. X220 mit Linux unterwegs war. Man könne mittels dem 
Kerneltreiber tp_smapi die Spannung der einzelnen Zellen auslesen. 
Dieser Treiber würde aber bei neueren Lenovo-Modellen keine Werte mehr 
liefern.

"tp_smapi: Kontrolle des Akkuladevorgangs und erweiterter Akkustatus"

"Notebooks von IBM/Lenovo (ThinkPads) besitzen eine proprietäre 
Schnittstelle namens "SMAPI BIOS" (System Management Application Program 
Interface), die über den Umfang von ACPI hinausgehende Möglichkeiten zur 
Hardwaresteuerung bietet."

https://wiki.ubuntuusers.de/TP-SMAPI/

von Jo U. (avrusb)


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Michael B. schrieb:
> Jo U. schrieb:
>> Es gibt cp2112 Boards, damit kann man für weit verbreitete
>> Battery-Management-Chips (ich glaube es war BQ30Z55, BQ9003 (bq40z307)
>> und BQ9006) und SW die Einzelspannungen auslesen.
>
> Na ja, WENN Matthias AVR an I2C das auslesen kann, dann müsste die
> passende Software am PC das über den SMB System Management Bus auch
> auslesen können. Ich kann mir nicht vorstellen dass man dort extra eine
> Verhinderung einbaut. An die im Standard definierten Adressen kommt er
> ja auch dran.
>
> Gibt es keine universelle Software dazu ?
>
> https://docs.zephyrproject.org/3.7.0/hardware/peripherals/smbus.html

Wenn man einzelne Zellen tauschen will oder der Akku ansich tiefentladen 
ist, muss man ihn eh öffnen, dann würde man sowieso außerhalb des 
Notebooks arbeiten.

Nur aus Neugier die einzelnen Zellenspannungen IM Gerät selber anzeigen, 
ist ja was anderes.

von Gustav K. (hauwech)


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Die KI vermeldet, dass unter Windows das Kommando:

powercfg /batteryreport

die Einzelspannungen anzeigen würde. Könnte das mal jemand überprüfen, 
ich erhalte auf meinem alten System nur eine Fehlermeldung.

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Gustav K. schrieb:
> Die KI vermeldet, dass unter Windows das Kommando:
>
> powercfg /batteryreport
>
> die Einzelspannungen anzeigen würde. Könnte das mal jemand überprüfen,
> ich erhalte auf meinem alten System nur eine Fehlermeldung.

Da kann man mal wieder sehen, wie blöd die Ki ist..
Ich habe "batteryreport" seit über 10 Jahren und über 100 Systemen 
eingesetzt.
Von so einem Märchen mit der Einzelzellen habe ich da aber niemals etwas 
erlebt.

von Wolf17 (wolf17)


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Gustav K. schrieb:
> Die KI vermeldet, dass unter Windows das Kommando:
> powercfg /batteryreport
> die Einzelspannungen anzeigen würde. Könnte das mal jemand überprüfen

Spannungen einzelner Zellen habe ich noch nie gesehen. Anbei der 
entscheidende Teil vom Ergebnis, da steht weniger Information wie im 
schon geposteten Vantage Tool Ergebnis.

von Oliver S. (oliverso)


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Gustav K. schrieb:
> Mein nächstes Notebook wird dieses Feature haben, oder es gibt
> kein neues Notebook.

Dann gibts halt kein neues für dich. Jeder, wie er will.

Oliver

von Jochen S. (jochen_s)


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Ich habe dazu in der Vergangenheit das EV2300 und die zugehörigen SWen 
von Ti verwendet. Theoretisch kann man es auch über einen Arduino 
machen. Hab ich nie probiert Lib ArduinoSMBus gibt's zumindest....

Der Chip welcher verbaut ist, muss es grundsätzlich natürlich 
unterstützen...

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


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Jochen S. schrieb:
> Der Chip welcher verbaut ist, muss es grundsätzlich natürlich
> unterstützen...

Zumindest bei den Akkus der letzten 2 Jahrzehnte gibts da einen 
Standard. Man findet den BMS Chip unter der Addresse 0x16 und dann die 
Register 0x00 bis 0x3F. Wie o.a., hat sich bis jetzt jeder Notebookakku 
so auslesen lassen. Eine spezielle SMBus Library brauchts nicht, wenn 
man das Tempo des I²C Bus auf etwa 25kHz reduziert.
Schreiben ist allerdings eine andere Sache. Die meisten Register sind 
entweder geschützt oder einfach nicht fürs Schreiben gedacht.

von Hans H. (wen_h)


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Gustav K. schrieb:
> kann man eigentlich bei aktuellen Notebooks die Spannungen der einzelnen
> Zellebenen des Akkus auslesen?

Da die Zellendrift das Qualitätsmerkmal eines mehrzelligen LiIon-Akkus 
ist, werden die Hersteller kein Interesse daran haben, dass du bei 
deinem Akku die Einzelspannungen auslesen kannst. Manch einer würde 
merken, dass bei seinem Akku mit 10% Restkapazität nur die Zellen extrem 
debalanciert sind und Stress machen. So kann man dem Nutzer erklären, 
dass der Akku ein Verschleißteil ist, und ob man nicht gewusst habe, 
dass man selbigen regelmäßig ersetzen muss.

Beim X220 scheint dem Hersteller wohl ein Schnitzer bzgl. der 
Auslesbarkeit der Einzelspannungen unterlaufen zu sein. Aber die haben 
es gemerkt und diese "Sicherheitslücke" bei den nachfolgenden 
Gerätegeneration geschlossen. Also alles wieder gut.

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (oliverso)


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Hans H. schrieb:
> So kann man dem Nutzer erklären,
> dass der Akku ein Verschleißteil ist, und ob man nicht gewusst habe,
> dass man selbigen regelmäßig ersetzen muss.

Ich fürchte, das jede noch so genaue Einzelzellenspannunganzeige daran 
auch nichts ändern kann.

Oliver

von Hans H. (wen_h)


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Oliver S. schrieb:
> Ich fürchte, das jede noch so genaue Einzelzellenspannunganzeige daran
> auch nichts ändern kann.

Kommt darauf an. Wenn es der Kunde akzeptiert, dass die Zellen schon 
innerhalb der Garantiezeit stark driften, dann ja. ICH würde das nicht 
akzeptieren, weil man damit rechnen kann, dass der Akku frühzeitig 
ausfallen wird. Schafft es der Schrott Akku gerade so über die 
Garantiezeit, habe ich die Arschkarte. Das Verhindern der Auslesbarkeit 
der Einzelspannungen macht es möglich.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Das ist reine Verschwörungstheorie.
Wie schon mehrfach erwähnt, hat sich bisher kein einziger Notebookakku 
dem Auslesen der Einzelspannungen verweigert.
Daß die wenigsten dieser Dinger echte Balancer haben, steht auf einem 
anderen Blatt.

: Bearbeitet durch User
von Rahul D. (rahul)


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Gustav K. schrieb:
> kann man eigentlich bei aktuellen Notebooks die Spannungen der einzelnen
> Zellebenen des Akkus auslesen?

Warum sollte das Otto-Normal-Benutzer interessieren?
Dem reicht doch eine "Der Akku muss wieder geladen werden"-Meldung.
Der wir auch eher nicht einzelne Zellen wechseln, sondern den kompletten 
Akkupack (vom Service wechseln lassen), oder sich gleich ein neues 
Notebook kaufen.

von Michael B. (laberkopp)


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Matthias S. schrieb:
> Das ist reine Verschwörungstheorie.
> Wie schon mehrfach erwähnt, hat sich bisher kein einziger Notebookakku
> dem Auslesen der Einzelspannungen verweigert

Aber warum nur mit extra Auslesegeräten

https://www.rrc-ps.com/batteriepacks/standard-batteriepacks/produkt/SMBus-Reader

und nicht per Software über den SMBus ?

von Harald K. (kirnbichler)


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Michael B. schrieb:
> und nicht per Software über den SMBus ?

Solange nicht jemand so eine Software schreibt, um gegen die 
Akkuverschwörung anzukäpfen, wird das wohl zu den ungelösten Rätseln der 
Menschheit gehören.

von Gustav K. (hauwech)


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Rahul D. schrieb:
> Warum sollte das Otto-Normal-Benutzer interessieren?

Dann frage ich mich, wieso man die Gesamtspannung anzeigt, den Strom, 
die Leistung, die Anzahl der Zyklen und eine Menge anderer Parameter, 
wenn das niemanden interessiert. Und wieso überhaupt einen 
Energiemanger, die Anwender sind doch eh alles ahnungslose Vollidioten.

Rahul D. schrieb:
> Dem reicht doch eine "Der Akku muss wieder geladen werden"-Meldung.

Genau, und alle 2 Jahre die Meldung: Gehst du einen neuen Akku kaufen.
Alle 4 Jahre dann die Meldung, gehst du einen neuen Computer kaufen.

Michael B. schrieb:
> Aber warum nur mit extra Auslesegeräten und nicht per Software
> über den SMBus ?

Manche weigern sich (oder sind nicht in der Lage), Kacke als solche zu 
erkennen.

von Thomas Z. (usbman)


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Professionelle Akku Charger/Tester können die einzelnen Zellenspannungen 
für fast jeden Akku anzeigen. Die werden auch nur via SM Bus ausgelesen. 
Es ist also nur eine Frage der der richtigen SM Bus Software.

von Gustav K. (hauwech)


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Thomas Z. schrieb:
> Professionelle Akku Charger/Tester können die einzelnen Zellenspannungen
> für fast jeden Akku anzeigen. Die werden auch nur via SM Bus ausgelesen.
> Es ist also nur eine Frage der der richtigen SM Bus Software.

Mag sein. Wenn da mal nicht das übliche Hintertürchen "für fast jeden 
Akku" weit offen stünde. Und als ob das noch nicht reichen würde, 
braucht man auch noch "die richtige SM Bus Software". Außerdem müsste 
man jeden Akku erst mal adaptiert bekommen. Und bezahlen muss ich einen 
solchen professionellen Akku Charger/Tester auch noch. Das kann's nicht 
sein !

Die einzelnen Zellenspannungen müssen im standardmäßigen Energiemanager 
oder im Battery-Report des betreffenden Notebooks auftauchen und 
jederzeit vom technisch interessierten Nutzer abrufbar sein.

So wie es aussieht, sind sich alle Notebookhersteller einig, die 
einzelnen Zellenspannungen im Akku zu unterschlagen. Man darf sich 
fragen, warum dies so ist.

: Bearbeitet durch User
von Thomas Z. (usbman)


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Gustav K. schrieb:
> So wie es aussieht, sind sich alle Notebookhersteller einig, die
> einzelnen Zellenspannungen im Akku zu unterschlagen. Man darf sich
> fragen, warum dies so ist.

Die Antwort ist einfach:
Nur ein kleiner Prozentsatz der User kann mit diesen Angaben was 
anfangen. Was glaubst du was in den Hotlines passieren würde wenn das 
angezeigt würde?
1000 Anrufe von Leuten die die Zahlen nicht verstehen und Erklärungen 
dazu wollen.

Gustav K. schrieb:
> Mag sein. Wenn da mal nicht das übliche Hintertürchen "für fast jeden
> Akku" weit offen stünde.

In der Zeit als ich mit so einem Tester arbeitete waren es nur die Sony 
Akkus die nicht mit dem Tester wollten. Für den Tester gab es natürlich 
immer mal wieder FW Updates für neue Akkus. Die Adaptierung war mit 
entsprechenden Adapter Kabel möglich oder mit Universaladapter die in 
die entsprechenden Akkukontakte gesteckt wurden.

Solche Systeme werden in China ab ca. 3000 USD angeboten.

Was ich eigentlich sagen wollte:
Die Zellenspannung kann fast immer ausgelesen werden. Das ist nur eine 
Frage der passenden SM Bus Befehle. Sowas ist extern einfacher zu machen 
als sich am Laptop durch die SM Bus zu hangeln.

von Michael B. (laberkopp)


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Gustav K. schrieb:
> So wie es aussieht, sind sich alle Notebookhersteller einig, die
> einzelnen Zellenspannungen im Akku zu unterschlagen. Man darf sich
> fragen, warum dies so ist.

Wie geschrieben: nicht jedes protection IC meldet die Einzelspannungen. 
Es wundert mich wenn

Thomas Z. schrieb:
> Nur ein kleiner Prozentsatz der User kann mit diesen Angaben was
> anfangen.

Genau. Und nur ein kleiner Prozentsatz der Idioten kann mit einem 
Notebook was anfangen, warum nicht gleich die Produktion einstellen.

Mich wundert:

Matthias S. schrieb:
> , hat sich bisher kein einziger Notebookakku dem Auslesen der
> Einzelspannungen verweigert

warum es so viele können. Mathias nutzt wohl nur Notebooks eines 
Hersteller.

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


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Michael B. schrieb:
> Mathias nutzt wohl nur Notebooks eines
> Hersteller.

Unsinn.

Matthias S. schrieb:
> Das waren alle möglichen Marken, von HP über Dell, Toshiba, Compaq, etc.
> Sogar der alte Apple Akku aus dem iBook hat da Daten geliefert.
Medion und Akoya hatte ich noch vergessen, alle erfolgreich gelesen, 
alle aber Wechselakkus mit Messerkontakten.

Mach dir einen AVR mit Display und kompiliere das Zeug da oben. Wenn 
gewünscht, poste ich auch noch die paar fehlenden Dateien.

: Bearbeitet durch User
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