Fibaro Rauchmelder FGSS-002 Leermeldung Batterie

Aktuell habe ich 20 SMOKE Sensoren FGSD-002 verbaut.

Die Rauchmelder melden bereits bei einer Batteriespannung von 2,88 – 2,90 Volt dass die Batterie leer ist.
Die Meldung mit dem energischen Piepton alle 30 Sekunden folgt hier bereits nach ca. 6 – 14 Monaten.
Dies betrifft die Batterietypen:

  1. VARTA CR123A No. 6205 Professional Lithium

  2. Panasonic CR123A No. CR17345 Industrial Lithium

  3. Duracell CR123A No. CR17345 Ultra Lithium

  4. MediaRange CR123A / 3V / 1.300 mAh Lithium Batterie
    Bei Einsatz der Batterie MediaRange CR123A / 3V / 1.300 mAh Lithium Batterie
    melden die Rauchmelder bereits bei einer Batteriespannung von 3,00 – 2,96 Volt dass die Batterie leer ist.
    Die Meldung erfolgt hier bereits nach ca. 2 – 3 Monaten!

Warum ist das so? Diese Info habe ich hier gefunden, denn die Batterien sind ja noch fast voll.
Messdiagramm: Duracell CR123 Ultra Lithium entladen mit 500mA habe ich unter folgendem Link gefunden.
https://www.akkuline.de/test/varta-cr123a-test.aspx oder siehe die angehängte Datei.
Wie aus dem Diagramm zu ersehen ist melden die Brandmelder viel zu früh dass die Batterie leer wäre.
Wenn die Alarmmeldung bei einem Signalpegel von 2,5 Volt eintreten würde wäre das noch sehr früh da die
Batterie zu diesem Zeitpunkt noch über viel Energie verfügt.

Da ich 20 Sensoren im Einsatz habe bin ich nur noch am Batterie kaufen und tauschen.
Zudem werden die Batterien bisher immer nachts leer, sehr störend!

Wer kann hier helfen?
Wer hat hiermit auch schon Erfahrung gemacht?
Die einzig denkbare Lösung wäre den Pegel für die Leermeldung tiefer zu setzten.
Geht das vielleicht über ein Softwareupdate?

CR123A_Entladekurve.jpg

Wie misst Du denn die Batteriespannung (mit welchem Laststrom bzw. mit welchem Lastwiderstand)?

Wenn Du lediglich die Spannung der im Rauchmelder eingelegten Batterie misst (also bei fast keiner Last, außer es findet gerade im selben Moment eine seltene, kurze und sendende Z-Waveübertragung statt oder der interne zyklische Batterietest findet statt), erhältst Du keinen aussagekräftigen Messwert (der mit dem Gebrauch zunehmende Innenwiderstand der Batterie bleibt hier unberücksichtigt).
Im Alarmfall muss die Batterie auch noch die Sirene mit dem gesetzlich geforderten Mindestschalldruck treiben können.

Meine Batterien in den Fibaro-Rauchmeldern halten mindestens 2 Jahre lang (ist eben kofigurationsabhängig (Häufigkeit des Aufwachens und der gewünschten Anzahl Messungen pro Zeiteinheit)).

Ich hatte vor meinem Urlaub eine Batteriemeldung in einem MotionEye und habe dann 2,5V gemessen. Da ich erst danach zum Auswechseln der Batterie kam, hatte ich nach einer Woche ca. einen dead node. Nach ca. 3 Wochen habe ich dann die Batterie endlich ausgewechselt, da hatte sie noch 0,5V Spannung. Das geht also rasant nach unten obwohl z-wave wirklich wenig Strom braucht.

Ob zum Messen der “Restkapazität” tatsächlich Last angelegt wird weiß ich nicht, ist aber eher unwahrscheinlich, da das die Laufzeit doch starkt verringern würde. Wenn man bedenkt wie sorgsam man sonst mit dem Stromverbrauch umgeht. Auch deutet die oben gemacht Erfahrung eher darauf hin, dass die Batterie wirklich am Ende war. Also im Alarmfall auch nicht mehr lang piepsen würde.

Ich habe aber festgestellt, dass meine (Ersatz)-Panasonic deutlich kürzer Laufzeiten haben als die original mitgelieferten. Vielleicht kannst du mit einem schwachen Verbraucher (100mAh) mal testen wie lang es die Batterien tatsächlich noch machen würden. Denn in meinem Fall oben ist es natürlich auch nicht sinnvoll wenn der Melder im Alarmfall lediglich noch ein kurzes schwaches Bieeeb von sich gibt und dann den Geist aufgibt. Da ist die Freude über eine lange Standzeit natürlich trügerisch.

Hat jemand schon Erfahrungen mit unterschiedlichen Ersatzbatterien gemacht?

Vielleicht würde dir ein Batteriecheck-Script was helfen. Nachdem ich mit ungenauen (oder gar keinen) Meldung über schwache Batterien zu kämpfen hatte habe ich das jetzt bei mir im Einsatz. Es sendet mir wöchentlich eine Mail mit %-Angabe für alle batteriebetrieben Module.

Klar wird zum Messen der restlichen Batteriekapazität eine Last angelegt: Wir reden hier von 1 bis 5mA Laststrom über einen definierten Lastwiderstand um 1 kOhm herum für eine Dauer von 100 bis 200 Millisekunden. Und das auch nur in größeren Abständen.

Die Elektronik nimmt im Normalfall (zwischen den Messungen und Z-Waveübertragungen) nur Strom im 2stelligen Mikroamperebereich auf.
So kann man nicht errechnen, wie hoch nun der momentane Innenwiderstand (und somit die Höhe des Spannungseinbruchs der Batterie im reellen Lastfall) sein wird.

Hallo, für die weitere Diskussion wäre gut zu wissen wieviel Strom der Rauchmelder im Alarmzustand benötigt.
Diese Information sollte doch Fibaro zur Verfügung stellen können. In den technischen Daten steht davon gar nichts drin!

Ich habe meine Batterie, die bei meinen Fibaro Rauchmelder FGSS-002 bereits “Batterie leer” meldet jetzt gemessen.
Batterie MediaRange CR123A / 3V / 1.300 mAh Lithium
Aktuelle Batterie-Leerlaufspannung: 2,94 Volt
Spannung mit Laststrom 6 mA über 30 Sekunden Dauer 2,94 Volt (Belastung mit 470 Ohm Widerstand)
Spannung mit Laststrom 12 mA über 30 Sekunden Dauer 2,91 - 2,92 Volt. (Belastung mit 235 Ohm Widerstand)

Ich habe soeben noch einen Test mit einem Rauchmelder gemacht und Alarm ausgelöst.
Dabei habe ich den Strom gemessen, bei der Auslösung sind es kurzzeitig ca. 40 mA, wenn der Alarmton erklingt hat
leider das Messbereich meines Messgerätes (200 mA) mal gerade Überlast angezeigt.
Aktuell muss ich hier ein anderes Messgerät besorgen um die genauen Werte zu erfassen.

Wer das Batterie-Diagramm sich mal anschaut, die Batterie kann, wenn sie nur über 2,5 Volt verfügt noch
ca. 100 Minuten lang einen Strom von 500 mA leisten bevor die Spannung unter 2,4 Volt fällt und dann liefert die Batterie
noch 40 Minuten Strom von 500 mA, jedoch mit einer Spannung unter 2,4 Volt bis zur endgültigen Entladung.

Dass diese Daten für eine sichere Alarmierung sprechen ist für mich klar, denn meine Rauchmelder melden Batterie leer schon
bei 2,88 - 2,99 Volt je nach Batterietype.

Fragen:
Welche Batterietypen verwendet ihr?
Welche Leerlaufspannung zeigen eure Batterien wenn die Meldung “Batterie leer” erfolgt?

Die Leerlaufspannung ist Peng, da diese bei noch intakten Zellen fast der Sollspannung entspricht.
Wichtig ist der (mit Gebrauch) steigende Innenwiderstand, der Ersatzschaltbildmäßig in Reihe zur Batteriespannung sitzt.

Erst bei entsprechendem Stromfluss veringert sich die Batteriespannung an den Batterie-Anschlüssen, da nun eine nennenswerte Spannung am Innenwiderstand abfällt.
Im Neuzustand noch wenig, da sich der Innenwiderstand noch im Milliohmbereich bewegt.
In Deinem Beispiel (bei 12mA Laststrom noch ~2,91V Klemmenspannung) ist der Innenwiderstand rechnerisch ( (3V-2.91V) / 0.012A ) schon mindestens 7.5 Ohm hoch (eher höher, da die Zellenspannung in Summe sogar etwas mehr als 3V beträgt).

Wenn jetzt ca. 250mA entnommen werden (im Alarmfall wird der Strom eher noch höher ausfallen) fallen am Innenwiderstand der Batterie schon ca. 1.875V ab, welche an den Batterieklemmen fehlt.
Die Klemmenspannung läge im Alarmfall dann bei ca. 1.125V - zu wenig!

Die errechneten Werte sind nur Näherungswerte, da der sich Innenwiderstand auch durch Last und Erwärmung etwas verändert.

Eine Batterieüberwachung misst nie eine Klemmenspannung alleine - es wird immer mit einem definierten Laststrom (wie im vorherigen Post beschrieben) indirekt der Innenwiderstand der Batterie gemessen und dann bewertet ob die Restkapazität für den Anwendungsfall noch ausreichend ist.

Bei meinen 4 im September 2015 gekauften Rauchmeldern werkeln noch die Originalbatterien. Für‘s Schlafzimmer wird auf der Webseite der HC2 der Batterie-Stand aber schon als „rot“ gekennzeichnet.
Bei einem geschenkten und gebrauchten Rauchmelder habe ich im Sommer eine Ersatzbatterie von Panasonic eingesetzt.

Nachtrag:

Nach nochmaligem Lesen des Eröffnungspost habe ich den Eindruck gewonnen, dass Du anscheinend die Messung der Batterie-Klemmenspannung im Leerlauf bzw. bei Kleinbelastung (Deine Messungen) mit dem Messverlauf von Varta gleichsetzt.
Varta hat aber in seinem Messdiagramm die Klemmenspannung während eines andauernden 500mA starken Laststroms (über einen zeitlichen Verlauf) gemessen, wie es eben richtig ist - auch wenn‘s bei dieser Belastung eher eine Zeitraffermessung ist. :wink:

Die Messung der Leerlaufspannung einer Batterie sagt eben einfach nichts aus (außer um evtl. Zellschädigungen festzustellen).