G30 Controller defekt, Reparaturversuch

[nixo2]

Hallo zusammen!

Ich fahre einen G30 mit 48V System. Vor ein paar Tagen hat mein Controller die Segel gestrichen. In die Garage bin ich noch mit Motorkraft gefahren, beim nächsten Einschalten wurde der Motor nicht mehr angetrieben. Außer dem fehlenden Antrieb gab es keine Symptome. Dashboard Anzeige ist wie immer, keine Fehlermeldung. Geschwindigkeit wird beim manuellen Anschieben angezeigt. Kein blockierendes Rad, der Scooter reagierte weder auf Gas noch Bremse. Bluetooth Verbindungen sind nach wie vor möglich, auch flashen konnte ich den Controller noch.

Ich hatte mir mal einen China-Controller als Ersatz auf die Seite gelegt, nach Einbau dieses Controllers funktionierte der Scooter sofort wieder wie gewohnt.

Nun werfe ich ungerne Dinge weg, ich habe in manueller Popelarbeit daher den kompletten Controller von der Vergussmasse befreit. Als erstes die Mosfet ausgebaut, keine Auffälligkeiten beim Messen. Dann hatte ich die Gate-Treiber im Verdacht, im stromlosen Zustand, soweit man es beurteilen kann, auch keine Auffälligkeiten. Als nächstes würde ich mir die Versorgung der Gate-Treiber ansehen. Direkt an der Akkuspannung scheint ja ein Buck Konverter angeschlossen zu sein, der die Gate-Treiber versorgt. Um hier weiterzukommen ist aber Messen im Scooter angesagt. Da ich kein Simulationssystem besitze, um den Controller auf dem Schreibtisch in Betrieb zu nehmen, ist dies doch etwas aufwendig und mit ständigem Umbauen verbunden.
Daher die Frage an euch, wer hat Erfahrung mit der Reparatur dieses Controller Typs und kann Hinweise geben, welche Fehlerquellen noch wahrscheinlich sein könnten?

 

[Vize]

So wie du werfe ich auch ungern etwas weg, gerade wenn es um Elektronik geht. Es ist einfach schade, so ein Teil direkt abzuschreiben, wenn man es mit etwas Fehlersuche vielleicht noch retten kann.

Schaltpläne für den G30-Controller habe ich auch schon gesucht, bisher leider ohne Erfolg.

Da der Ersatzcontroller sofort funktioniert und beim defekten Controller Dashboard, Bluetooth, Flashen und Geschwindigkeitsanzeige noch laufen, würde ich Motor, Hall-Sensoren, Gasgriff, Bremse und Akku erstmal eher ausschließen. Für mich klingt das so, als würde der Fehler im originalen Controller selbst sitzen, vermutlich irgendwo zwischen MCU, Gate-Treibern und MOSFETs.

Ein Schaltplan würde die Fehlersuche erheblich vereinfachen, wenn man ihn irgendwo finden würde.

Viel Glück bei der weiteren Suche und teile deine Erkenntnisse gerne hier. Ich denke, das könnte für einige von uns interessant werden, mich eingeschlossen. Einen Ersatzcontroller, von Ali, habe ich mir übrigens auch schon zur Seite gelegt, falls meiner irgendwann mal aussteigt.

 

[Rodcruiser]

Daher die Frage an euch, wer hat Erfahrung mit der Reparatur dieses Controller Typs und kann Hinweise geben, welche Fehlerquellen noch wahrscheinlich sein könnten?

Früher gabs hier

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ein paar User, die Controller repariert und gemodet haben.
k.A. ob noch einige aktiv sind bzw Zeit und Lust haben, das zu machen.
Die Angebote zu "ich biete Controller Reparatur" sind nicht mehr aktiv.

 

[nixo2]

Habe mir heute einen Wolf gemessen...

MOSFET-Prüfung
Alle sechs MOSFETs wurden ausgelötet und geprüft. Der Transistortester erkannte alle Bauteile korrekt als N-Kanal-MOSFETs. Im Diodentest zeigten vier MOSFETs etwa 410 bis 460mV Spannungsabfall über die Body-Diode. Gate-Drain und Gate-Source waren hochohmig. Es wurden keine Kurzschlüsse oder Auffälligkeiten festgestellt.

Buck-Konverter

Der vermutete Gate-Treiber-Buck-Konverter wurde untersucht. Ausgangsspannung ist vorhanden, die Gate Treiber erhalten ca. 12,1V.
Ein- und Ausgangselkos wurden vorab auf Verdacht getauscht, insbesondere der Eingang ist ja dauerhaft einer höheren Akkuspannung ausgesetzt als vorgesehen.

Gate-Treiber MT8006A

Es sind drei identische Gate-Treiber vom Typ MT8006A vorhanden.
Die Versorgungsspannung an allen drei Treibern beträgt ca. 12,1 V.
Die Bootstrap-Spannungen wurden gemessen, liegen bei allen Treibern zwischen 10,2 und 10,4V
Die Bootstrap-Versorgung ist damit bei allen drei Treibern vorhanden.

PWM-Eingänge der Gate-Treiber

Anfangs schien an einem Treiber ein Eingangssignal zu fehlen. Dies stellte sich später als Messfehler heraus, verursacht durch Rückstände der Vergussmasse auf einem Testpunkt.
Nach erneuter Messung mit direktem Kontakt wurde festgestellt:
Alle HIN- und LIN-Eingänge aller drei Gate-Treiber erhalten PWM-Signale.

PWM-Ausgänge der Gate-Treiber

Die Low-Side-Ausgänge (Pin 5) erzeugen bei allen drei Treibern PWM.
Die High-Side-Ausgänge (Pin 7) erzeugen ebenfalls bei allen drei Treibern PWM.
Die Signale wurden weiter verfolgt:
PWM liegt an Pin 7 an, passiert den Gate-Widerstand, passiert die Diode und liegt schließlich direkt am Gate des jeweiligen MOSFETs an.
Damit ist die gesamte Gate-Ansteuerung bis unmittelbar an die MOSFETs nachgewiesen.

Phasenknoten

An Pin 6 (VS) der Gate-Treiber wurden die Phasenknoten gegen Akku-Minus gemessen.
Alle drei Phasen zeigen ein sauberes Rechtecksignal zwischen etwa 0 V und Akkuspannung.
Daraus folgt:
Low-Side-MOSFETs schalten.
High-Side-MOSFETs schalten.
Die Halbbrücken arbeiten.
Die Leistungsstufe ist grundsätzlich aktiv.

Hallsensoren

Alle drei Hallleitungen wurden untersucht.
Es liegen Rechtecksignale mit etwa 3 V Amplitude an. Die Pulsbreiten ändern sich entsprechend der Motordrehzahl. Alle drei Hallsensoren liefern plausible Signale.
Die Hallversorgung und die Hallsensoren selbst erscheinen daher funktionsfähig.

SN5025

Auf der Platine befinden sich drei identische Bausteine mit der Bezeichnung SN5025. Nach Recherche handelt es sich wahrscheinlich um Dual-Operationsverstärker.
Vermutlich dienen sie zur Aufbereitung von z.B.
Phasenfeedback
Strommessung
Back-EMF-Signalen
Kommutierungsinformationen

Messungen an den SN5025

Stabile Versorgungsspannung von 3,3V
Die Ausgangssignale an Pin 1 wurden mit dem Oszilloskop verglichen.
Bei zwei SN5025 zeigen die Ausgangssignale einen deutlich „gefüllten“ Verlauf mit einer sinusähnlichen Hüllkurve und überlagerten Schaltanteilen.
Beim dritten SN5025 sieht das Signal deutlich anders aus. Dort ist hauptsächlich eine langsame Wellenbewegung sichtbar, während die typischen Schaltanteile weitgehend fehlen.
Zusätzlich wurde beobachtet:
Bei den beiden unauffälligen SN5025 führt bereits die Berührung der Eingänge Pin 2 oder Pin 3 mit der Messspitze zu Reaktionen des Motors (Zucken, Brummen, Geräusche).
Beim auffälligen SN5025 tritt diese Reaktion nicht auf.

Widerstandsmessungen an den SN5025
Auffälliger SN5025:
Pin 1 gegen Masse: ca. 10 kΩ
Pin 2 gegen Masse: ca. 1 kΩ
Pin 3 gegen Masse: ca. 1 kΩ
Die beiden anderen SN5025:
Pin 1 gegen Masse: OL
Pin 2 gegen Masse: ca. 3 kΩ
Pin 3 gegen Masse: ca. 3 kΩ
Damit unterscheidet sich der auffällige Kanal deutlich von den beiden anderen Phasen.

Bisher ausgeschlossen:
Motor
Hallsensoren
Bluetooth
Firmware
STM32 grundsätzlich funktionsfähig
Buck-Konverter
Gate-Treiber-Versorgung
Bootstrap-Schaltung
HIN/LIN-Ansteuerung
High-Side- und Low-Side-Treiber
MOSFETs
Gate-Widerstände und Dioden
Halbbrückenfunktion

Derzeit erscheint am wahrscheinlichsten ein Fehler im Feedback- bzw. Messpfad einer Phase
wg. defektem SN5025
Ggf. zu prüfen:
Defekter Widerstand im Eingangspfad
Defekte Schutzdiode
Defekter Keramikkondensator
Unterbrochene Leiterbahn oder Via

Der auffällige SN5025-Kanal ist derzeit die einzige Baugruppe, die sich bei den Messungen reproduzierbar und deutlich von den beiden anderen Phasen unterscheidet. Morgen werde ich mir die externe Beschaltung nochmal ansehen, ansonsten auch faul mal pauschal tauschen, wenn ich einen davon bekomme.

 

[nixo2]

Falls jemand weitere Ideen hat oder einen defekten G30 Original Controller als Bauteilspender abgeben möchte, würde ich mich über eine Nachricht freuen.

 

[nixo2]

Wer den Thread bis hierher verfolgt hat und dem die Unstimmigkeit aufgefallen ist:
Ich konnte der Ansteuerung und dem Motor überhaupt nur dadurch eine Reaktion entlocken, dass ich die Startgeschwindigkeit auf 0 gestellt habe.

Nur dadurch war mir auch ein Messen am lebenden Objekt möglich, ohne mir 2 neue Arme wachsen zu lassen.

Die Reaktion im Zero-Start passt auch logisch zum Befund.
Im Zero-Start-Modus reagiert der Motor beim Gasgeben im Stand mit Zucken, Brummen oder Vibrationen, läuft aber nicht an.
Diese Beobachtung passt gut zu einem fehlenden oder fehlerhaften Feedback einer Motorphase. Im Stillstand kann der Controller zunächst noch eine Startsequenz ausgeben, ohne bereits verwertbares Phasenfeedback zu erwarten. Sobald durch die ersten Ansteuerimpulse eine Rückmeldung entstehen müsste, fehlt offenbar ein Feedback-Kanal. Dadurch kann keine saubere Kommutierung aufgebaut werden.

 

[nixo2]

Wie gesagt, Körperspenden werden gerne genommen , sofern SN5025 auf dem Board sind, können es auch gerne defekte Controller Nachbauten sein.

 

[Vize]

Gerne, hier alles zusammen als runder Forum-Beitrag:

---

Gebrauchte Controller habe ich ebenfalls versucht zu bekommen, leider ohne Erfolg.

Entweder waren keine passenden dabei, oder die Preisvorstellungen waren teilweise ziemlich überzogen. Für defekte Controller wurden oft schon 30 bis 40 Euro plus Versand verlangt. Für angeblich funktionierende lagen die Preise eher bei 50 bis 80 Euro plus Versand, häufig mit Aussagen wie: „Ich schwöre, der geht noch.“

Wenn man das dann mit AliExpress vergleicht, wo man die Controller für ungefähr 27 Euro inklusive Versand bekommt, ist das schon eine ganz andere Hausnummer. Da fällt es mir ehrlich gesagt schwer, für gebrauchte oder sogar defekte Geräte solche Preise zu zahlen und zusätzlich noch Risiko und Zeit zu investieren. Am Ende weiß man vorher nie sicher, was wirklich ankommt und ob sich der Aufwand überhaupt lohnt.

Interessant ist auch, dass bei Kleinanzeigen sogar jemand einen modifizierten gebrauchten Controller für knapp 140 Euro anbietet. Laut Beschreibung soll der auf 100 Volt ausgelegt, verstärkt und praktisch unzerstörbar sein, mit beseitigten Schwachstellen. Das klingt schon so, als wäre das nötige Wissen grundsätzlich irgendwo vorhanden.

Nur haben wir darauf aktuell leider keinen Zugriff. Schade eigentlich, denn genau solche Informationen wären natürlich extrem hilfreich, wenn man die Controller selbst verbessern oder haltbarer machen möchte.

Ich sehe zurzeit als realistische Alternative eher einen VESC. Der beginnt schon preislich bei ungefähr 67 Euro inklusive Versand und ist damit zwar teurer als der einfache AliExpress-Controller für rund 27 Euro, aber immer noch deutlich günstiger als ein angeblich „unzerstörbarer“ modifizierter Controller für knapp 140 Euro.

Dazu kommt: Beim VESC hat man wenigstens eine offenere und flexiblere Basis. Man kann mehr einstellen, besser nachvollziehen, was passiert, und ist nicht komplett auf irgendwelche geheimen Modifikationen angewiesen. Klar, auch da muss man sich einarbeiten, aber das investierte Wissen bleibt einem wenigstens erhalten.

Im Moment wirkt der VESC für mich daher fast wie der sinnvollere Mittelweg: nicht die billigste Lösung, aber wahrscheinlich die bessere Grundlage, wenn man langfristig etwas Robusteres und Einstellbares haben möchte.

 

[Heiko S.]

Nur mal so zur Info,
Ein Original Controller kostet schon direkt aus China um die 70€, billiger bekommst du keinen, in Deutschen Geschäften um die 100€. Das sind Normalpreise für Originale.
Alles drunter sind billige Nachbauten/Aftermarket und zu 95% minderer Qualität, bzw. einfach gesagt Schrott.
Man bekommt was man Zahlt, von dem Billigen Teilen würde ich persönlich die Finger lassen, die halten von Zwölf bis die Kirchenglocken läuten.

 

[nixo2]

Interessant ist auch, dass bei Kleinanzeigen sogar jemand einen modifizierten gebrauchten Controller für knapp 140 Euro anbietet. Laut Beschreibung soll der auf 100 Volt ausgelegt, verstärkt und praktisch unzerstörbar sein, mit beseitigten Schwachstellen. Das klingt schon so, als wäre das nötige Wissen grundsätzlich irgendwo vorhanden.

Bei der Masse solcher Angebote würde ich davon ausgehen, dass da NULL Spezialwissen vorhanden ist über das Schaltungsdesign und die Funktionsweise eines solchen Controllers. Dicken Kupferdraht auf die Kaschierung löten, Mosfet, Kondensatoren und ein paar Widerstände kann auch ein dressierter Affe tauschen. Der weiß aber lange noch nicht, wie man einen Fehler darauf findet und behebt.
Sorry, just my 2 Cents.

Bei dem Angebot, das du gesehen hast, kann das natürlich ganz anders sein.
...naja, die Diktion des Angebots würde mich jedenfalls nicht zum Kauf bewegen... eher dann, wenn ich wüsste, was daran genau gemacht wurde und von wem. Der Hersteller bleibt hier ja im Dunkeln.
Wenn es von einem gewerblichen Anbieter ist, muss der für ein sorgfältiges Freilegen der Leiterplatte und das Freipopeln der Vergussmasse schon 140 Eur berechnen. Habs ja gerade hinter mir...

 

[Heiko S.]

Nach einiger Recherche hab ich folgendes Gefunden:

esc-more-voltage [ScooterHacking.org - Wiki]

wiki.scooterhacking.org

Ist zwar nur ne Anleitung zu mehr Volt aber vielleicht hilft es euch wenigstens etwas.
Bau/Schaltpläne von einem Controller hab ich noch keine gesehen, ist bestimmt auch nicht im Sinne der Hersteller, die werden das tunlichst vermeiden wollen das sowas öffentlich wird.

 

[Vize]

Ich kann nur von meiner eigenen Erfahrung sprechen: Mit den AliExpress-Controllern hatten wir bisher keine Probleme. Wir haben sie bei einem G2 und einem G30 getestet, und beide liefen. Nicht, weil der originale Controller kaputt war, sondern einfach, um mal zu sehen, ob das als Alternative taugt.

Am Ende macht natürlich jeder seine eigenen Erfahrungen mit bestimmten Teilen oder Lieferungen. Genau dafür sind Foren ja da, damit man sich unter Anwendern austauschen kann.
Ich habe das Motto einfach mal ausprobieren, nicht das ich es jetzt brauche, einfach nur aus Lust an der Technik.
Aus diesem Grunde bin ich auch kurz davor, mir einen Prüfstand zu realisieren. Eigentlich habe ich alles noch da, bis auf einen weiteren Akku, mal sehen.

Beigefügt mal die Übersetzung mit der KI, vom link von Heiko S., wer es braucht. natürlich ohne gewähr

 

[nixo2]

Also ich kann mich über den Nachbau Controller für 22 Eur bislang auch in keinster Weise beschweren und der wird ganz gewiss nicht geschont... Und er ist von Haus aus mit SHFW flashbar Hatte auch schon befürchtet, dass der gleich in Rauch aufgeht...
Ob bei dem auch schon wie beim Original die Versorgungs Rails verstärkt sind, weiß ich noch nicht. Vielleicht fummel ich mal einen aus dem Gehäuse um die Elkos auf höhere Spannungsfestigkeit umzurüsten.

Mit Mechanik aus China habe ich hingegen bislang durchweg schlechte Erfahrungen gemacht. Da verklappt man anscheinend viel Schrott nach Europa.