Frohe Weihnachten euch allen!
Über die Feiertage beschäftige ich mich mit einem LiIon-Balancer.
Dieser funktioniert auch soweit. Allerdings habe ich (nach meinem
Verständnis) vom Balancer mehr erwartet.
Im Anhang findet ihr den Schaltplan.
Der Balancer besteht eigentlich nur aus einem I-Regler, welche die
Soll-Spg mit der Ist-Spg vergleicht und mittels den
Darlington-Transistoren über einen 3,3Ohm Lastwiderstand jeweils den
Akku mit der zu hohen Zellenspg entlädt.
Mein (Verständnis?)Problem ist, dass ich zwischen Soll- und Ist-Wert
eine Differenz messen kann, ohne dass der Regler an seine
Betriebsgrenzen fährt.
Der Ausgang bleibt bei einem konstanten Wert (weit weg von den
Betriebsgrenzen).
Ich habe schon mehrere Werte für R und C ausprobiert. Angefangen bei
10kOhm und 100nF bis runter zu 1kOhm und 22pF! Aber der Regler verändert
sein Verhalten nicht!
Danke schonmal für eure Mühe, mir die Tomaten von den Augen zu nehmen.
Hi MC,
ich bin wirklich nicht der große analog Freak und werde dir vermutlich
nicht die Tomaten von den Augen nehmen können, aber mich interessiert
deine Schaltung. Daher ein paar naive Fragen zum Verständnis:
1. Im Moment erzeugst du doch eine Referenzspannung aus der Hälfte der
Gesammtspannung beider Zellen. Sollte ein Balancer nicht nur bis zu
einer fixen Spannung Zellen entladen? So wird doch immer die jeweils
höher geladene Zelle entladen. Eine Zelle wird das immer sein. Es sollen
aber nur überladene Zellen entladen werden.
2. Was soll dein Regeler (vermute mal damit meinst du das RC-Glied) denn
tun? Bei meinem Verständnis bleibt nichts zu Regeln. Es soll simpel
"volle pulle" entladen werden, wenn eine Zelle die maximale Ladespannung
überschreitet.
3. Was kann man an dem Poti einstellen? Habe noch nie OPV mit Offset
benutzt ... versuche ich mir gerade mal anzueignen. Die Innenschaltung
gibt mir gerade wieder Rätsel auf.
Grüße und vielen Dank schon mal.
Meine Referenzspg ist die halbe Gesamtspannung, das stimmt. Sind die
Zellen gleich geladen und in gleichem Zustand dann sollte jede Zellenspg
dem entsprechen.
Sinn meiner Schaltung ist es, die Zellen so gut wie möglich zu
symmetrieren.
Bsp: ein Akkupack aus vier Zellen. Der Akku hat eine Nennspg von 14,4V.
Theoretisch kann man ihn bis unter 3V pro Zelle, also unter 12V
entladen. Was ist jetzt aber, wenn eine Zelle nicht mehr ganz fit ist
und sich schneller entlädt, als die anderen? Dann ist diese Zelle
schnell unter 2,5V entladen und damit tiefentladen (-> schrott), obwohl
das Akkupack gesamt vllt noch 13V hat!
Der Regler soll theoretisch solange den Entladestrom erhöhen, bis beide
Zellen gleiches Spg-Niveau haben. Das Poti am OP ist nur zur
Offsetjustierung. Das kannste dir auch wegdenken. Der Regler soll aus
dem OP, R und C bestehen.
MC schrieb:> Was ist jetzt aber, wenn eine Zelle nicht mehr ganz fit ist> und sich schneller entlädt, als die anderen? Dann ist diese Zelle> schnell unter 2,5V entladen und damit tiefentladen (-> schrott), obwohl> das Akkupack gesamt vllt noch 13V hat!
Okay aber dagegen kann doch deine Schaltung auch nichts tun. Balancer
benutzt man doch während des Ladevorgangs, wenn ich richtig informiert
bin. Für alles andere gibt es einen Protektor und der macht ab einer
bestimmten Spannung einfach dicht.
> Der Regler soll theoretisch solange den Entladestrom erhöhen, bis beide> Zellen gleiches Spg-Niveau haben. Das Poti am OP ist nur zur> Offsetjustierung. Das kannste dir auch wegdenken. Der Regler soll aus> dem OP, R und C bestehen.
Da denke ich noch mal eine Weile drüber nach. Habe zwar Grundlagen der
Regelungstechnik aber über ein paar Simmulationen sind wir noch nicht
hinausgekommen.
ok, kann sein, dass "Balancer" der falsche Begriff ist. Die Funktion ist
mir halt wichtig. Vllt wäre "Equalizer" ein besserer Begriff. Es gibt
aber auf jeden Fall Schaltungen im Netz, die diese Funktion erfüllen.
So leute, bin mit meinem Vorhaben wieder ein stück weiter und wollte es
euch mal vorstellen, kann sein, dass ja jemand damit noch was anfangen
kann ;)
inzwischen bin ich so weit, dass ich einen Fensterkomparator benutze.
Zwei in reihe geschaltet Li-Zellen dürfen von der symmetrischen
"soll"-Spg in einem gewissen Fenster abweichen. ist das Spg-Verhältnis
der beiden Zellen zu stark unterschiedlich, kann entweder mit den zwei
ausgängen des komparators (über- bzw. unterschreitung) entweder ein
Lastwiderstand geschaltet werden, um die zelle mit der zu großen
zellenspg zu entladen, oder aber man nimmt, wie ich es auch vorhabe,
einen kleinen schaltwandler (aufgebaut mit einem 4093), der die zu volle
zelle entlädt und die energie möglichst verlustfrei in die leerere Zelle
einlädt.
Was haltet ihr davon? schaltplan folgt natürlich noch!!!
MC schrieb:> Was haltet ihr davon?
Ganz ehrlich? Nichts. Warum sollte man erst eine Differenz zulassen,
bevor man ausgleicht. Das ergibt nicht den mindesten Vorteil.
Mein eigener Selbstbau-Equalizer entspricht in weiten Teilen Deinem
ursprünglichen Entwurf und funktioniert hervorragend.
Was Du allerdings mit einem Integral-Anteil da drin willst, habe ich
nicht verstanden; ein Equalizer funktioniert proportional.