E-Bike-Akku lädt und ist trotzdem defekt. Eine Fehlersuche.

E-Bike-Akku lädt und ist trotzdem defekt. Eine Fehlersuche.

November 24, 2021 Projektgeschichten 0
Draufsicht auf den Tacho eines E-Bikes mit Aufschrift "Battery Level, 0 % charged".

Alte und defekte Akkus von E-Bikes und anderen Privat-Anwendungen zu reparieren und Endkunden zu beraten, das ist eigentlich gar nicht mein Geschäft. Hauptsächlich kümmere ich mich ja um die Entwicklung von speziellen Akku- und Batterielösungen für Industriekunden.

Trotzdem erreichen mich immer wieder Hilferufe von Endnutzern, wenn ein Akku nicht mehr so funktioniert, wie er soll. Hin und und wieder schaffe ich es, mich ausnahmsweise um so einen Fall zu kümmern. Erst vor ein paar Tagen hatte ich einen Anruf mit einem defekten E-Bike, den ich eigentlich gleich wieder abblocken wollte. 

Ich habe mir die Geschichte dann aber trotzdem angehört, weil ich es selbst interessant fand, wo bei diesem E-Bike-Akku der Fehler sein könnte.

Was es mit dem Fall auf sich hat und was am Ende das Problem bei dem kaputten Akku war, erfahrt ihr im Video. Oder weiter unten im Text.

Akku lässt sich laden, E-Fahrrad funktioniert trotzdem nicht

Ein spannender Fall: defekter E-Bike-Akku in Schlangenform

Der Anrufer erklärte mir, dass er ein E-Bike mit einem sogenannten Snake-Pack-Akku hat. Also ich habe ja schon einiges an Akkupack-Formen gesehen, aber von einem Schlange-Akku hatte ich noch nie gehört. Also habe ich den Akku schnell mal gegoogelt. Es dreht sich also um einen Akku aus mehreren flexibel verbundenen Modulen. Die Idee ist, dass so ein Akku leichter sein soll als herkömmliche E-Bike-Akkus und man ihn durch eine kleine Öffnung in den Fahrrad-Rahmen schieben kann, sodass die Rahmenkonstruktion insgesamt stabiler ausfallen kann.  

Snake-Pack-Akku mit mehreren flexibel verbundenen Modulen wird in den Rahmen eines roten E-Bikes geschoben.
So flexibel lässt sich ein Snake-Pack-Akku in den Rahmen schieben.
Bildquelle: https://fotos.emtb-news.de/p/17477

Eine ziemlich coole Idee, wenn ihr mich fragt!

Okay, verstanden, aber wo lag jetzt das Problem? Meistens werde ich ja um Rat gefragt, wenn ein Akku tiefentladen ist und sich nicht mehr laden lässt.

Hier war es etwas anders, denn der Akku ließ sich problemlos laden. Wenn man den Akku außerhalb des Fahrrads (also nicht im Rahmen verbaut) aufgeladen hat, reagierte das Ladegerät sofort. Auch die LED Anzeige am Akku zeigte volle Ladung an.

Sieht doch eigentlich gut aus, oder?

Naja, nicht ganz. Wenn man den Akku nämlich in den Fahrradrahmen eingebaut hat, ließ sich das Display am Lenker nicht starten. Und wenn man das Ladegerät an den Akku gehängt hat, während der im Fahrrad steckte, blinkte die LED des Ladegeräts wild herum. Irgendwo ist also ein Fehler. Aber was kann da los sein?

Die Akkudiagnose beim Fahrradhändler

Der Besitzer des fehlerhaften E-Bike-Akkus ist auch schon zu seinem Fahrradhändler gefahren, um den Akku testen zu lassen. Der Händler kann da allerdings nicht so viel machen, er ist ja schließlich ein Fahrrad-Experte und kein Spezialist für die Diagnostik und Reparatur von Akkuproblemen. Also hat er den Akku an ein Analysegerät angeschlossen und konnte nach kurzer Zeit sagen, dass der Akku kaputt sei. Was genau los ist und warum es zu dem Fehler kommt, konnte er leider nicht beantworten.

Also ist mein Anrufer zu einem anderen Fahrradladen gegangen (davon gibt ja so einige), aber auch hier war das Ergebnis das gleiche: Akku ist kaputt, Fehlerfindung oder gar Behebung nicht möglich. 

Natürlich lässt einen so etwas nicht in Ruhe. Man möchte ja schon wissen, was genau da jetzt Problem ist. Vielleicht wäre es ja sogar möglich, den Akku zu reparieren. Zumindest will man verhindern, dass einem das bei einem neuen Akku noch mal passiert.

Einen neuen E-Bike-Akku zu kaufen kann immerhin gerne mal 600 Euro und mehr kosten und der defekte Snake-Pack-Akku meines Anrufers war gerade mal drei Jahre alt.

Der E-Bike-Akkus in der Diagnose

Nun war der Besitzer des kaputten Akkus selbst nicht ganz unbeholfen und hatte ein gutes Grundwissen über Akkus. Also erklärte er mir, was er schon alles bei seinem Akku geprüft hat.

Der Akku besteht aus fünf Modulen mit je zwei Zellen, die in Serie geschaltet sind. Am Ende kommt man insgesamt auf 42 Volt, wenn der Akku aufgeladen ist. Da jedes Modul 8,4 Volt hatte, schienen die einzelnen Zellen in Ordnung zu sein.

Messung der Spannung der Einzelzellen am Stecker vor dem Batterie Management System. Das Messgerät zeigt nur wenige Millivolt an.
Hier messe ich bei einem ganz normalen E-Bike-Akkupack die Spannung der einzelnen Zellen. Im Gegensatz zum Snake-Pack-Akku meines waren die Zellen hier eindeutig tiefentladen.

An der Stelle hatte ich spontan den Fehler vermutet. Wenn einer der Zellen-Blöcke hinüber ist, funktioniert das Gesamtsystem nicht mehr und das Fahrrad bleibt ohne Power.

Ein Austausch der Zellen ist übrigens machbar! Und das ist in der Regel deutlich kostengünstiger, als einen neuen Akku zu kaufen. Außerdem schont ein Austausch die Umwelt, denn das BMS, die Elektronik, die Kabel und das Gehäuse muss nicht entsorgt werden, nur die defekten Zellen kommen auf den Müll.

Gleich vorweg, ich mache einen solchen Zellentausch bei E-Bike-Akkus nicht! Ich kümmere mich um die Beratung, Entwicklung und Serienproduktion für neue Akkus.

Für den Zellenaustausch gibt es wiederum Experten, die das viel schneller, günstiger und besser machen. Einer davon ist die Firma Akkuplus.de. Akkuplus bietet schon seit über 10 Jahren einen Service für Akkureparatur und Zellenaustausch* an und macht das sehr erfolgreich. Wenn ihr also mal ein Problem mit einem defekten E-Bike-Akku habt, kontaktiert gerne Akkuplus.de und sagt denen einen schönen Gruß von mir!

Zellen nice und die Elektronik…?

So, wo lag nun aber das Problem bei dem Snake-Pack-Akku? Die Zellen waren okay, soweit ich das aus der Ferne beurteilen kann. Aber der Besitzer konnte sein Pedelec trotzdem nicht starten.

Ich habe dann noch erfahren, dass das Bike mittwochs noch funktioniere und der Akku zum Wochenende hin aufgeladen wurde. Als am Sonntag dann die große Tour starten sollte, funktionierte nichts mehr.

Das war mir klar, dass es eigentlich nur ein Fehler in der Elektronik des Akkus sein konnte. Sobald eine Last an den Akku anschlossen wird und der Strom fließen soll, schaltet der Akku bzw. die Elektronik ab.

Ein offener Akkupack mit sichtbaren Zellen und BMS liegt auf einem Tisch neben einem Ladegerät und Werkzeugen.
So sieht die Elektronik bei einem geöffneten E-Bike-Akkupack aus. Wenn da ein MOSFET oder ein Chip Probleme macht, kann es zu Problemen mit dem Akku kommen.

Es kann gut sein, dass ein MOSFET, also ein aktives Bauelement, eine Fehlfunktion hat und spannungsabhängig sofort abschaltet. Oder der Mikrochip hat einen Hau weg.

Die Elektronik eines Akkus kann zum Beispiel durch einen Fall, also durch die Vibrationen beschädigt werden oder vielleicht ist auch mal etwas Wasser in den Akku gekommen. Zu 100 % bekommt man einen Akkupack ja nicht immer dicht.

Da ja das Laden außerhalb des Fahrrads möglich ist, aber nicht, wenn der Akku im Fahrrad verbaut ist, kann man einen mechanischen Fehler im Akku oder beim Ladegerät ausschließen. Nun war also durch ein Ausschluss-Verfahren ziemlich genau klar, wo der Fehler bei dem E-Bike-Akku lag.

Fehler beim E-Bike-Akku gefunden, und nun?

Leider konnte ich dem Fahrradbesitzer trotzdem nicht helfen. Das Batterie-Management-System zu tauschen ist total uncool, weil diese Platinen kaum oder gar nicht am freien Markt erhältlich sind. Also muss in diesem Fall doch ein neuer Akku gekauft werden.

Aber wenigstens konnten wir gemeinsam eine Analyse des Fehlers machen und ich konnte den Besitzer beruhigen, dass er nichts Grundlegendes falsch gemacht hat. 

Wenn ihr Entwickler oder Hersteller von kabellosen Geräten seid, sprecht mich gerne mal zu euren Herausforderungen an. Manche Akkufehler können in der Vor-Entwicklung schon verhindert werden, sodass es später gar nicht zu Ausfällen kommt. Ihr erreicht mich telefonisch (07151 959 30 22) oder per E-Mail (info@accundu.de).

Falls Ihr auch Probleme mit einem defekten Akkupack habt, sei es bei einem E-Bike, einem Rasenmäher oder einer anderen Anwendung, hilft häufig ein Zellwechsel. Dabei werden nur die defekten Zellen ausgetauscht, der restliche Akkupack wird weiterverwendet. Das ist günstiger als ein Neukauf und schont außerdem die Umwelt. Schaut doch mal bei den Akkureparatur-Experten von Akkuplus.de* vorbei. Die machen euren Akku schnell wieder flott.


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