Vorwerk VR200 lädt nicht mehr, Akku ist ok

Hallo liebe Forenmitglieder.

Ich habe mir vor einer Weile einen defekten VR200 Staubsaugroboter von Vorwerk gekauft, mit dem Gedanken ihn zu reparieren.

Dabei wurde mir mitgeteilt, der Akku wäre nur kaputt und müsse erneuert werden. Das Problem scheint nun jedoch ein ganz Anderes zu sein.

Wenn ich den Roboter an der Ladestation hängen habe, wird der Akku nicht geladen. Es zeigt im Display zwar an, dass der Akku geladen wird, jedoch fließen nur 5 mA aus der Ladestation in den Roboter und auch die Ladespannung direkt am angeschlossenen Akku erhöht sich nicht, sondern gleicht stets der Akkuspannung. Somit kann natürlich kein Ladestrom fließen, wenn die Ladespannung kaum höher als die Batteriespannung ist. Egal wie lange der Roboter an der Station hing, der Akku blieb leer.

Nun habe ich den Akku einfach mal übers Labornetzteil selbst vollgeladen und in den Roboter gesteckt. Über die App konnte ich ihn dann auch ein wenig im Zimmer rum fahren, jedoch zeigte die App eine Kapazität von gerade mal 19% an, welche auch beim Anschließen an die Ladestation nicht zunahm. Ich habe den Akku schon über mehrere Tage draußen liegen lassen und auch einen anderen Akku eingebaut. Beide Akkus wurden nicht geladen.

Das Betätigen des Menüpunktes: "neuer Akku" führte ebenfalls zu keinem Erfolg.

Da ich vermutete, dass möglicherweise ein defektes Bauteil auf dem Mainboard des Roboters für diese Verhalten sorgte, nahm ich ihn auseinander. Jedoch scheint alles ganz zu sein. Auf den ersten Blick ist nichts defekt. Ob natürlich ein Chip, Laderegler oder Mosfet defekt ist, kann ich schlecht beurteilen.

Vielleicht hat hier irgendwer schon mal dieses Problem gehabt oder hat eine Idee, woran es noch liegen könnte. Ich verzweifle nämlich so langsam dran.

Viele Grüße Tim

Hallo Origade,

Vielen Dank für deinen Beitrag! Hat mich heute echt gefreut, ihn zu lesen

An der Ladestation liegen bei mir auch im Leerlauf 19 Volt an. Da scheint es also keine Kommunikation mit dem Roboter zugeben.

Bezüglich des Ladereglers, werde ich aber mal nachschauen und ein Feedback geben.

Auf jeden Fall erstmal vielen Dank dir für die ausführliche Recherche und den aufschlussreichen Beitrag!

Ich melde mich, sobald es was neues gibt.

Tim

Hallo Origade,

die 19 V liegen an der LS immer an, auch im Leerlauf. Ich habe mich hier im Forum mal umgesehen und auch andere Berichten von 19V Leerlaufspannung. Egal ob der Robi nicht dran ist, dran ist und/oder lädt - die 19V bleiben konstant.

Über mein Multimeter habe ich dabei mal zwischen LS und Robi den Strom gemessen. Ich stelle den Robi dran - es fließen ca. 200 mA - der Robi bootet - sobald der Robi anzeigt, dass die Batterie geladen wird, bricht der Strom auf ca. 5 mA zusammen. Also vermutlich der Laderegler defekt!?

Quote

Ich bin nicht so ganz sicher, wo du die "kaum höhere" Ladespannung tatsächlich gemessen hast - am Akku oder der Ladestation.

Die kaum höhere Ladespannung habe ich direkt am Akkuanschluss der Platine gemessen. Im Leerlauf (kein Akku dran) liegen hier um die 17 V an, sobald der Akku dran ist (und geladen wird) fällt die Spannung auf Akkuspannung herab.

Den NTC könnte ich auch mal durchmessen, guter Tipp!

Danke auf jeden Fall für die Antworten. Ende Februar habe ich Zugriff auf den Roboter und werde alles durchtesten.

Beste Grüße Tim

Hallo Origade,

Endlich ist mir wieder mein Passwort fürs Forum eingefallen

Wie auch immer. Mittlerweile konnte ich folgende Erkenntnisse gewinnen:

- NTC hat 10 kOhm und scheint damit ok

- der Akku ist ein Originaler

- ich habe nun noch eine, laut Verkäufer, funktionsfähige gebrauchte Platine (Mainboard) erworben - mit der klappt es auch nicht

-> Folge Dinge sind bei diesem neuen Mainboard allerdings anders:

* Beim wegnehmen des Ladegerätes zeigt es NICHT mehr "Akku leer - bitte laden" an

* im Menü fehlt der Eintrag WLAN

* im Menü werden die Betriebsstunden des Akkus falsch (mit teilweise Buchstaben) angezeigt

* Das Revisions-Menü sieht komplett anders aus (Siehe Bild - das "Neue Board" ist das was ich vor kurzem extra gekauft habe)

- die Diode die hier oft im Forum erwähnt wurde und für einen Defekt bekannt ist, habe ich auf beiden Boards verglichen - sind ok

Falls du damit was anfangen kann, gebe gerne mal Bescheid. Ich könnte das "neue" Mainboard ja mal auf den aktuellen Softwarestand bringen (wie ich es damals mit dem alten eingebauten Mainboard gemacht habe nach dem Kauf), allerdings habe ich da bisschen Angst, nicht dass es dann gar nicht mehr geht und ich zwei defekte Mainboards habe.

Viele Grüße Tim

Mainboard was drin war - "altes Mainboard" mit der von mir neu installierten Software

Menü altes Board_neue Firmware.jpg

Mainboard was ich gekauft habe - "neues Mainboard" mit irgendeiner Software

Menü neues Board_alte Firmware.jpg

Guten Abend Origade,

Danke für deine flinke Antwort. Ich habe es leider jetzt erst gelesen, weil die Benachrichtigung aus gestellt war.

Ok, dann lasse ich das erstmal mit der Software.

Der Akku hat momentan eine Spannung von 13,7V. Also fast leer. Bei der neuen Platine sagt er nichts, bei der Alten schon.

Wenn ich mich recht entsinne, sagte die alte Platine bei vollem Akku auch nichts, erst nach etwas an- und ausschalten, kam die Meldung - aber trotzdem deutlich zu früh. Die Anzeige, dass der Akku lädt, kam immer, auch bei vollem Akku. Über die App wurden mir 19% Ladung (voller Akku, alte Platine) angezeigt.

Beim letzten Laden hatte die Ladeelektronik des Akkus diesen nur auf 3,7V pro Zelle hoch gezogen. Putzig, bin normalerweise bei Lipos 4,2V gewöhnt, aber gut.

Soweit von mir.

Viele Grüße Tim

Hallo Origade,

Nicht ganz, ich versuche es nochmal schlüssig aufzulisten (habe gerade noch mehrere Tests gemacht):

Alte Platine (bei vollem Akku)

- Robi hängt an LS und zeigt an, dass er ganz leer ist und Ladebalken läuft kontinuierlich

- Wird die Ladestation entfernt, sagt er vorest nichts

- wird die Reinigung über das Menü gestartet, sagt er aber nun auch, dass der Akku leer ist

- wird er mit der App verbunden, steht dort 19% Akkuladung -> es kann aufgrund dessen nur in der manuellen Steuerung des Robis verfahren werden

- Wird er per Appsteuerung verfahren, sagt er nach ein paar Minuten, "Akku leer"

Neue Platine (bei vollem Akku)

- Robi hängt an LS und zeigt an, dass er ganz leer ist und Ladebalken läuft kontinuierlich

- Wird die Ladestation entfernt, sagt er vorest nichts

- da kein Unterpunkt für WLAN vorhanden ist, gibts keine Appsteuerung

- wird die Reinigung über das Menü gestartet, sagt er aber nun auch, dass der Akku leer ist

Die alte und die neue Platine unterscheiden sich also nur im Softwarestand. Beide Platinen sagen, dass der Akku leer ist.

Beide Platinen

- Akku wird nur mit 5mA von der Ladestation (19V) geladen

- Am Akkuanschluss auf der Platine liegt die Spannung beim Laden auf Akkuspannungsniveau (14...16V)

Laden über Labornetzteil direkt am Akku

- es fließen locker 2A, ohne Begrenzung sicher noch mehr

- Akku wird, über Ladelektronik im Akku, auf 4,2V pro Zelle geladen (keine Ahnung was ich damals mit meinen 3,7V hatte - war der Test von letztem Jahr)

Hardreset

Gerade habe ich mal einen Hardreset gemacht. Das hatte ich tatsächlich noch nicht versucht.

Bei der neuen Platine ohne Erfolg. Bei der alten Platine hingegen konnte ich so die Software tatsächlich downgraden.

Bin jetzt auf SW ver. 1.8.4, statt wie zuvor bei 2.1.7.

Resümee: Alles wie vorher, bloß das Menü ist nun nochmal anders und man kann die App nicht nutzen. WLAN geht hingegen schon. Akku wird beim Starten eines Reinigungsvorganges als leer angezeigt.

Gesamtresümee

- beide Mainboards sagen, dass der Akku leer ist, aber laden ihn nicht

- egal welche Firmware, es ändert nichts am Verhalten

- beim Hardreset kam ein einziges Mal kurz die Meldung, dass der Akku getauscht werden müsste

Mein nächster Schritt

Ich habe leider den 2. Akku bereits zerlegt, da ich davon ausgegangen bin, dass die Zellen getauscht werden müssten. Wenn ich meinen allerersten Post lese, hatte ich anscheind damals bei beiden Akkus das Problem. Nun könnte ich noch maximal die Ladereglung des zerlegten Akkus mit der Ladereglung des intakten Akkus tauschen, in der Hoffnung, es liegt doch an der Ladereglung des Akkus (was ich damals an sich ausgeschlossen hatte).

Viele Grüße Tim

Mainboard was drin war - "altes Mainboard" mit der von mir gedowngradeten Software

Menü_altes_Board_alte_Firmware[2].jpg

Hallo Origade,

Ja, genau. Ich meinte den Balancer. Den Laderegler vermute ich auch auf dem Mainboard.

Jedoch konnte ich vorhin weitere wertvolle Neuigkeiten gewinnen.

Belastungsprobe der Zellen und des Akkus

Ich habe mal die Zellen (immer 2 Stück parallel, weil die so im Akku verschweißt sind) und den gesamten Akku durchgemessen. Das Ergebnis:

Zellenbelastung: 1A bei 4V -> es ergab sich 0,1V Spannungseinbruch

Akkublockbelastung: 1,2A bei 17V -> es ergab sich 0,2V Spannungseinbruch

Betrieb des Roboters mit Labornetzteil: 4,5A bei 17V -> es ergab sich logischerweise kein Spannungseinbruch

Betrieb des Roboters mit Akku: 4,5A bei 16V -> es ergab sich 0,8V Spannungseinbruch

Ergebnis: Der Akku scheint ok zu sein!

Rücksetzen des Akkus - Menüpunkt: Neuer Akku

Beim oberen Test fand ich heraus, dass der Roboter tatsächlich mit dem Akkupack "aktivierbar" ist. Man muss nur eine bestimmte Reihenfolge einhalten.

Geht man ins Menü, kann man den Punkt Neuer Akku auswählen. Meine Erkenntnis: Klickt man auf Neuer Akku, ließt der Roboter die Akkuspannung aus und schreibt sie sich in den Speicher. Hat man dies einmal getan, kann die Akkuspannung bis auf eine gewisse Schwelle fallen, ohne das der Roboter das merkt. Die Anzeige im Display für die Akkukapazität ist also nicht "live", sondern wird vielmehr nach dem Kalibrieren/Auslesen des Akkus (über den genannten Menüpunkt) einmal fest eingestellt. Erst bei einem Schwellwert, verändert sich die Anzeige erneut. Der Gag bei der Sache: Man kann dem Robi übers Labornetzteil eine Spannung von 16,8V vorgaukeln und damit einen vollen Akku - dann das Labornetzteil abklemmen, den halbvollen Akku anstecken und den Roboter im Reinigungsmodus starten. Da ich ihn vollständig zerlegt habe, weiß ich nicht, wie lange er fahren würde, oder wo die Schwelle/Zeitspanne ist, bis er merkt, dass der Akku doch gar nicht voll ist. Oder anders gesagt: Keine Ahnung, wann er den Akku wieder messen würde, um dann wieder ins "Akku laden" - Programm zu rutschen. In meinem Test lief er jedoch zumindest hoch (bis auf 4,5A Stromverbrauch) und wollte auch vom Tisch runter fahren.
Ergebnis: Ist der Akku einmal entladen und wird ein anderer (voller) Akku angesteckt, merkt er das nicht und geht weiterhin vom letzten Akkustand aus. Wird der Akku geladen, würde er dies jedoch vermutlich realisieren und die Anzeige mit hoch laufen lassen.

Anzeige der Akkuladung im Menü und der App

Komischerweise ist die Schwelle, zwischen vollem und leerem Akku anscheind sehr sehr klein. Folgende Messwerte konnte ich über die Akku beobachten:

Akkuspannung übers Netzteil = Ladungsanzeige von der App

16,0V = 20%

16,7V = 20%

16,8V = 80% (voller Akku)

17,0V = 80%

17,1V = Batteriefehler

Dies ist äußerst merkwürdig, denn ein Li-Ion-Akku wird im Bereich von 12V bis 16,8V verwendet und nicht im Bereich von 16,7V bis 16,8V.

Ergebnis: Irgendwas scheint mit dem Mainboard zu sein, da diese Spannungskurve nicht realistisch ist. Er fährt nur los und bringt keinen Akkufehler, wenn die Spannung min. 16,8V beträgt.

Alte vs. neue Platine

Dieses Verhalten trat bei beiden Platinen auf. Bei der neuen (bestellten) Platine wurde jedoch sofort gemeldet, wenn ich das Labornetzteil gegen den Akku getauscht habe. Ich konnte dem Mainboard somit nichts vorgaukeln.

Ergebnis: Entweder sind beide Platinen defekt oder der Fehler liegt woanders, aber wo?

Laden des Akkus

Das komische an der ganzen Sache ist: Der Akku wurde zu keinem Zeitpunkt geladen. Es flossen immer nur 3mA bei 19V über die Ladekontakte in den Roboter.

Gesamtresümee

Ich vermute, dass der Ladecontroller (bei beiden Platinen) defekt ist. Dies würde den Grund für die merkwürdige Ladeanzeige (16,7 auf 16,8V und 20% auf 80%) erklären. Zudem würde es auch erklären, wieso kein Ladestrom fließt. Wäre nur der Akku defekt, würde der Laderegler ihn doch aber wenigstens laden wollen und es würde Strom fließen.

Ladecontroller

Wie du schon sagtest, Origade, sollte man den Ladecontroller mal auf der Platine suchen. Ich habe ihn jedoch nicht finden können. Die beiden Schaltkreise oben links (vordere Seite) in der Ecke (16 Pins) über den Mosfets, sind Motorcontroller. Der ganz oben links (8 Pins) unter dem USB-Mikro-Anschluss ist ein Spannungsbegrenzer oder so und der links über der Drossel (8 Pins) ist ein DC-DC Step-Down Converter. Oder ist das vielleicht der Laderegler? 54331 steht da drauf. Das einzige Bauteil auf der Rückseite, was gleich oder mehr als 8 Pins hat, ist das Teil oben rechts. Scheint laut Datenblatt ein Powermosfet zu sein.

So, also auch wenn ich reichlich Erkenntnisse gewonnen habe, viel weiter fühlt es sich nicht an. Meinst du, es macht Sinn den Ladecontroller zu tauschen? Also wenn ich ihn finden sollte...

Soweit von mir. Ich wünsche aber nun erstmal ein schönes Wochenende.

VG Tim

Ansicht von Vorne

Vorne.jpg

Ansicht von Hinten

Hinten.jpg

Hallo Origade,

Steckeranschluss LS

Der Steckeranschluss von der Ladestation ist auf der Rückseite der große Dreipolige. Davon werden jedoch nur die zwei rechten Stifte verwendet. Der Stecker oben drüber ist, soweit ich das verfolgen konnte, sehr wahrscheinlich vom Staubsaugerventilator. Der schwarze Stecker ist für den Akku.

IC U8

den U8 habe ich mir mal angesehen. Der Steckeranschluss daneben ist für einen von drei Ultraschallsensoren. Auf dem IC steht 7924 drauf. Unter der Bezeichnung finde ich jedoch im Netz nur Spannungswandler im TO-220 Gehäuse.

IC U4

Der U4 hat die Nummer 17047 und scheint ein Ladeüberwachungsmodul zu sein. Der gibt laut Datenblatt die Batteriekapazität an und kann auch den NTC der Batterie auswerten. Pin 5 und 6 haben Kontakt mit Masse und auch mit einem Anschluss des NTCs. Der andere Anschluss des NTCs liegt an Pin 2. Scheint also wirklich die Temperaturüberwachung und Ladekontrolle zu sein. Batterie + liegt nicht an.

IC U10

Der U10 hat die Bezeichnung 8445 C3H 07X09. Da habe ich nichts sinnvolles zu gefunden. Scheint aber ein Mosfet oder irgendwas schnell-schaltendes zu sein. Kein Pin hat hier Kontakt zur Batterie.

IC U13

Der U13 hat die Bezeichnung 1200. Da habe ich im Internet einen Spannungsregler gefunden, jedoch mit der falschen Anzahl an Pins. 6 statt 10. Kein Pin hat hier Kontakt zur Batterie.

Der Widerstand auf der Rückseite mit der Bezeichnung R005 scheint der Shunt zu sein. Der hat laut SMD-Code 5 mOhm. Auf der einen Seite ist er mit Masse verbunden, auf der anderen Seite verschwindet er in der Multilayer Platine.

Fast schon versehentlich habe ich die Schottky-Diode ebenfalls auf der Rückseite mit der Bezeichnung E49 B540 entdeckt. Dabei ist mir beim Durchmessen aufgefallen, dass sie in Durchlassrichtung bei 0,17V schaltet und in Sperrrichtung bei 1,87V. Keine Ahnung, was ich da noch mitmesse, aber möglicherweise ist die Defekt. Wobei, auf der anderen alten Platine verhält sich das genauso. Also vermutlich doch nicht defekt.

Danke für deine Ausführungen zum Ladezustand. Das ist interessant!

Ich muss morgen leider die "neue" Platine zurück senden, da die 4 Wochen Gewährleistung zu Ende gehen. Ich hoffe, wir bekommen das trotzdem gelöst.

Viele Grüße Tim

Hier mal noch ein paar Bilder vom Mainboard...

U28 und U25 sind beides Motoransteuerungs-ICs.

U2 (rechts über U28) habe ich mir nochmal genauer angesehen. Das ist ein Strombegrenzer 2051B. Meinst du, der könnte es auch sein? Datenblatt liegt im Anhang.

U26 recht zentral ist auch sehr interssant. Das scheint ein Power-Manager zu sein (T65910). Wobei ich mich fragen, ob der nur die Power für das Board oder auch für den Akku managt. Datenblatt liegt auch im Anhang.

Kannst du daraus was entnehmen? Ich bin da nicht ganz so firm drin.