Platinfuchs IIa: Isolierter, bidirektionaler 45W DC/DC Wandler zum Laden/Entladen eines Liion-Akkus

[Wenzel M. (wenzel_m)]

Platinfuchs IIa:
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Digital geregelter, bidirektionaler und isolierter DC/DC Converter zum
kontrollierten Laden/Entladen einer Lithium-Ionen Akkumulatorzelle.

Technische Daten:
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>  Präzise Spannungsmesseinheit zur Messung der Zellspannung (ca. 0,1%)
>  Strommesseinheit zur Überwachung des Lade/Entladevorgangs (ca. 1.0%)
>  Temperatursensoren zur Überwachung der Leistungsentstufen
>  Digitale Steuereinheit zur Signalverarbeitung und Überwachung
>  Potentialtrennung zwischen Primär- und Sekundärseite
>  Bidirektionale Energieübertragung bis zu ±45W
>  Hoher Wirkungsgrad bis ca. 90%
>  Eingangsspannungsbereich von 7,50V bis 16,50V (typ. 12,00V)
>  Polarität der Ausgangsspannung wählbar (+- oder -+)
>  Wählbare, geregelte Ausgangsspannung ±1,20V bis ±4,50V (max. ±4,80V)
>  Wählbare Strombegrenzung von ±50mA bis ±10,00A (maximal ±12,50A)
>  Wählbare Schaltfrequenz (aktuell 120kHz) und Totzeit (deadtime)
>  Vollständige digitale Regelung des Leistungswandler/entstufen
>  I2C Schnittstelle für Slave-Aufsteckmodul (z.B. Multiplexer)
>  EIA-485 Zweidraht-Schnittstelle für übergeordnete Steuerung
>  Abmessung von 130x60x16mm
>  (Teilweise) kostenoptimiert

Schaltpläne der Hardware und zugehörige Beschreibungen sind in meiner 
Masterarbeit zu finden. Zusätzlich sind Messwerte zum Wirkungsgrad und 
zu den Verlusten bei unterschiedlichen Ausgangsspannungen und -strömen 
angeführt. Der Rest ist Einleitung und Mathematik, um Uniprofessoren 
glücklich zu machen - aber es lohnt sich zumindest die Bilder anzusehen.
Die BOM-Liste ist nicht in der Masterarbeit enthalten, sondern als 
eigene Datei angegeben. Sie gibt grob Auskunft über die zu erwartenden 
Bauteilkosten (in Dollar).

Der Wandler wurde privat in meiner Freizeit als Hobbyprojekt begonnen 
(2015) und später als Basis für meine Masterarbeit verwendet (2022). Das 
Board ist nicht perfekt und ich hab schon ein duzend neue Ideen, jedoch 
funktionierten alle Schaltungen/Module ohne Probleme.

Es steht jeden frei die Schaltung oder Teile der Schaltung zu nutzen, zu 
kopieren, anzupassen, abzuändern und zu verbessern, solange keine 
Gewinnabsicht dahintersteht.

[Wenzel M. (wenzel_m)]

Noch ein Foto sowie Schaltpläne und Layout als pdf-file zusammengefasst, 
für alle, die sich mein Englisch ersparen wollen.

[Gunnar F. (gufi36)]

Gratuliere Dir! Sieht sehr gut aus!