Kondensator Balance Board

Hi,

aufgrund der Fotos die genaue Funktion zu ermitteln, ist etwas 
schwierig. Nicht nur die Halbleiter müssen erraten werden, sondern auch 
die Schaltung ist ohne Bild der Rückseite der Leiterplatten und einem 
verwischten Foto nicht direkt zu erkennen.

Ich würde, wie auch Matthias, tippen, dass das im Prinzip eine Art 
aktive Zenerdioden sind, wobei bei der "roten" Version keine 
Referenzquelle erkennbar wäre (oder soll Q2 ein IC sein?).

So eine Z-Dioden Schaltung macht kein Balancing (auch wenn es so genannt 
wird), es ist lediglich eine Überladungssicherung. Wenn du mehrere 
Kondensatoren in Reihe hast, kann es z. B. im Pufferbetrieb passieren, 
das alle Kondensatoren auf maximale Spannung (2,7 V) aufgeladen sind, 
bis auf einen - nämlich den mit der höchsten Selbstentladung.

Ich habe selber gerade 10 Stück in Reihe geschaltet und bin von einer 
aktiven "echten" Balancer-Schaltung (9 Op-Amps) auf eine einfache 
Widerstandskette umgestiegen. Das war für diese Applikation ausreichend. 
Nebenbei habe ich noch einige andere Balancer-Konzepte überlegt. Es 
hängt von dem Einsatz ab, was ich in anderen Fällen machen würde. Das 
Z-Dioden-Konzept kommt dabei am wenigsten in Frage, weil immer ein 
Kondensator mit höherer Spannung läuft als andere, und das verkürzt 
dessen Lebensdauer.

DZDZ

Super Sache, ich habe es, so glaube ich, verstanden.
Wundern tut mich aber die Parallelschaltung vieler Wiederstände auf den 
obigen PCB's. Diese wären bei der Power-Zener-Diode eigentlich unnötig. 
Jedoch gefällt mir die Lösung mit der Power-Zener recht gut. Ist einfach 
aufzubauen, und flott auf die eigenen Bedürfnisse anzupassen. Danke für 
den Tipp!

MFG Sebastian

Hallo Matthias,

ich mache mir von Zeit zu Zeit Gedanken über optimale 
Balancer-Schaltungen und diskutiere deshalb auch gerne mal darüber. Ich 
stecke nicht so tief in der Praxis, aber ich weiß natürlich, dass diese 
"Zener"-Lösung üblich sind.

Wenn ich dich richtig verstehe, oder wenn ich deine Angabe "zentral 
gemanaged" noch etwas verfeinere, komme ich auf eine "Zener"-Lösung, die 
ich einwandfrei fände, wenn es dann so gemacht wird:

Ich will erreichen, dass alle N Zellen die volle Ladeschlussspannung 
erreichen, ohne dass eine Gesamt-Ladespannung präzise eingestellt sein 
muss, denn N einzelne Zener"dioden" je x.y Volt sowie eine 
Gesamt-Ladespannung von N * x.y Volt wollen natürlich genau abgestimmt 
sein, wenn nicht die Gefahr entstehen soll, dass entweder eine Zelle auf 
Dauer niemals voll geladen wird oder alle Z-Dioden dauerhaft unter Strom 
stehen. Je mehr Zellen in Reihe, desto genauer sollte es sein. Das 
gefällt mir nicht.

Wenn ich aber im Sinne des "zentralen Managements" den Ladestrom nicht 
danach einstelle, ob die volle Ladeendspannung erreicht wurde, sondern 
ob für jede Zelle die volle Ladeendspannung erreicht wurde, dann gibt 
es keine N * x.y Volt mehr, weil nur noch das Minimum aller N Spannungen 
der Zellen als Kriterium ausgewertet wird. Die Ladeschaltung geht erst 
dann vom Konstantstrom- in den Konstantspannungsbetrieb, wenn auch bei 
der letzten Zelle der Zenerstrom zu fließen beginnt. Das erfordert mehr 
Aufwand als lauter kleine autarke Schaltungen, die nur Überladung 
verhindern. Gibt es das in der Praxis?

Unter echtem Balancing verstehe ich, dass, unabhängig vom Ladezustand, 
alle Zellen auf gleicher Spannung gehalten werden, dass sie also ständig 
ausbalanciert sind. Entlade ich eine Zelle einzeln, werden automatisch 
auch alle anderen Zellen entsprechend entladen. Idealerweise und 
technisch durchaus möglich auch umgekehrt beim Laden einer einzelnen 
Zelle. Aber das wird in der Praxis wohl kaum jemanden interessieren.

Dass unter einem simplen Einzelzellen-Überladeschutz auch Balancing 
verstanden wird, empfinde ich als falsche Wortwahl, aber es ist (leider) 
üblich.

DZDZ

Patrick J. schrieb:
> Alle Opto-Koppler der Kondensator-Batterie in Reihe.

Ich würd sie parallel schalten und es gäbe dann diese Funktion: solange 
keiner geschaltet hat großen Ladestrom, sobald (mindestens) einer 
gekommen ist, Ladestrom auf Balancer-freundlichen Wert reduzieren. 
Entweder wenn alle geschaltet haben oder wenn die Gesamtspannung 
erreicht ist, ist Ladeschluß.

MfG Klaus