Tag Leute, beschäftige mich momentan etwas mit LiIon Akkus. Dabei ist mir eine Frage bezüglich der Balancer gekommen. Die meisten Balancer bestehen aus einem OP als Integrierer geschaltet und noch einer "Endstufe" mit Lastwiderstand. Warum wird immer ein Integrierer als Regelglied benutzt? Könnte man nicht einfach über einen Spannungsteiler die "Soll-Zellenspannung" erzeugen und direkt auf die "Endstufe" mit Lastwiderstand geben? Wenn die Zellen balanciert sind, fließt dann ja auch kein Balancer-Strom?! Im Anhan mal eine Skizze, wie ich mir das gedacht habe. Was haltet ihr davon?
Datum:
> Was haltet ihr davon? Nichts. Viel zu ungenau. Alleine Uth der MOSFETs schwanken mehr als 10%. Ein LiIon will seine Spannung auf 0.5% genau eingehalten sehen. Ich habe auch grosse Zweifel daran, daß irgendwelche Balancer ihre OpAmps als Integratoren schalten, sondern wohl eher als Analogkomparatoren, bei denen du den Kondensator zur Schleifenstabilität wohl fälschlicherweise als Integrationskondensator missverstehst. Es gibt aber noch mehr Balancierungs-Methoden (Ladungspumpen mit geschalteten Kondensatoren, Begrenzer wo nur das Überladen einer Zelle verhindert wird, der Strom darf aber weiter fliessen um die anderen Zellen noch zu laden, Ausgleich mit niedrigen Stömen über Nacht damit zumindest beim nächsten laden die Akkuzellen ähnlicher sind). Maxim DS2726 Linear LTC6802 Linear LTC660 als Balancer Texas BQ77P9L00
Datum:
schau dir mal bitte diesen Forumsbeitrag, vorallem oben links das bild an. http://images.google.de/imgres?imgurl=http://www.d... ich seh da einen integrator, keinen komparator. die komparatorschaltungen kenne ich auch, die sind aber, wenn ich das richtig verstanden habe, nur als überspannungsschutz da. lg mc
Datum:
> ich seh da einen integrator
Trotz der heftigen 100nF über die der Ausgang auf den invertierenden
Eingang rückwirkt, ist das kein Integrator.
Dazu müsste der Eingang unabhängig vom Ausgang sein.
Die Schaltung ist ja auch kein Verstärker, obwohl in ihr ein Verstärker
(als OpAmp) seinen Dienst tut.
Hier wirkt jedoch der Ausgang des OpAmp über die stromverstärkenden
Transistoren auf den invertierenden Eingang zurück, wodurch der
integrierende Wert auf 0 reduziert wird.
Die 100nF/10k Teilschaltung, wenn man die Transistoren weglässt, ist ein
Differenzierglied, um ein (über-)schwingen der Regelschaltung zu
verhindern, eine feed-forward Schaltung die den zu erwartenden Einfluss
des sich ändernden Ausgangssignals lange bevor es durch die Transistoren
floss schon auf den Eingang zurückwirken lässt.
Integrator/Differenzierglied, alles eine Betrachtung von wo man guckt.
Sagt man: Es wird eine kleine Differenz (der OpAmp-Eingangssignale) so
lange integriert (langsam sich ändernden Ausgangsspannung) bis sie
ausreicht die Transistoren durchzusteuern (die ja 0.7V Basisspannung
brauchen), dann ist es auch eine Integrier-Schaltung, als Teil der
Regelschaltung.
Machen soll die Schaltung einen Vergleich, aus halber Eingangsspannung
(Summe der beiden Akkuzellen) und rückgeführter Akkuspannung (zwischen
beiden Zellen), und ihre Transistoren so steuern, daß beide Spannungen
gleich sind, bei zu hoher Spannung in einer Richtung als den einen
Transistor, bei zu hoher Spannung in anderer Richrtung den anderen
Transistor durchsteuern, also ein Komparator.
Datum:
klingt schon alles plausibel, was du da schreibst. Meine Ausgangsfrage ist ja beantwortet, meine Idee ist also zu ungenau, kann ich verstehen. ohne jetzt einen streit vom zaun brechen zu wollen, eher um meine unsicherheiten zu beseitigen: ein komparator vergleicht ja zwei messwerte und gibt am ausgang an, ob Messwert 1 größer oder kleiner messwert 2 ist. dies sind also nur zwei ausgangszustände, die den grenzen der betriebsspannung entsprechen. bei dieser schaltung wird aber die ausgangsspannung so lange angepasst, bis die zu regelnde größe ihren soll-wert erreicht hat. Der ausgang kann also mehrere werte annehmen. übrigens sind in regelkreisen die zu regelnden größen immer auf den eingang geführt. eine unabhängigkeit von ausgangsgröße des Reglers und regelgröße sollte so doch gar nicht möglich sein?! lg mc
Datum:
> ein komparator vergleicht ja zwei messwerte und gibt am ausgang an, ob > Messwert 1 größer oder kleiner messwert 2 ist. dies sind also nur zwei > ausgangszustände, Daher ja Analogkomparator. Der hat ein analoges Ausgangssignal, nicht nur ein digitales. Er ist ein OpAmp ohne effektive Rückkopplung, also mit Leerlaufverstärkung und ohne Hysterese. Das ist hier in der Schaltung der Fall, wenn man den Akku als geregelte Grösse bei der Betrachtung weglässt. > übrigens sind in regelkreisen die zu regelnden größen immer auf den eingang geführt Richtig, wenn man den ganzen geschlossenen Regelkreis betrachtet (ggf. auch über Mechanik oder eben Akkuspannung hinweg). Daher das Beispiel mit dem Verstärker, daß Gesamtschaltungen die nicht so heissen durchaus auch Teilschaltungen enthalten können, die so heissen. Ein Spannungsregler ist also ein Verstärker, nämlich des Stroms der Refenzdiode, und trotzdem heisst er nicht Verstärker. Dein Balancer enthält einen OpAmp und einen Kondensator, und trotzdem ist es kein Integrator, sondern nur ein kompensierter Verstärker der als Analogkomparator arbeitet, der bei dseiner Arbeit durchaus ein integrierendes Verhalten an bestimmten inneren Anschlüssen zeigt, wenn man seine Sicht nur auf diese Anschlüsse einschränkt.
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