Unterspannnungsabschaltung, Batteriewächter

Michael OP #7509463
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Hallo zusammen,

ich habe vor mittels Operationsverstärkern, bzw. einer invertierenden Schmitt Trigger Schaltung eine Unterspannungsabschaltung für LiPo Zellen zu realisieren. Für die Referenzspannung und Spannungsversorgung habe ich eine externe Spannungsquelle mit 5V. Mein Problem ist, dass mehrere Zellen in Reihe verschaltet sind und ich bei jeder Zelle einzeln die Spannung messen möchte. Reicht es dafür aus rein die Plus seite der Spannungsquelle zu verbinden? Normalerweise müsste ich hier ja die Summe der Einzelspannungen anliegen haben oder? Wie muss ich es verschalten, damit ich immer nur die Zellspannungen anliegen habe? Ich habe es mal in Falstad aufgezeichnet (die Widerstandswerte haben natürlich noch keinen Sinn) und hier sieht es bei der ersten Zelle gut aus, jedoch nicht bei den anderen. Ich denke hier fehlt irgendwie ein bezugs ground oder so.

Vielen Dank im Voraus Michael

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Michael B. #7509484
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Michael schrieb:

Reicht es dafür aus rein die Plus seite der Spannungsquelle zu verbinden?

Nein.

Michael schrieb:

Wie muss ich es verschalten, damit ich immer nur die Zellspannungen anliegen habe?

Statt den OpAmps nimmt man besser (LM339 oder stromsparendere) Komparatoren, denn deren (open collector, open drain) Ausgänge lassen sich oder-verknüpfen, die man mit dem negativen und positiven Gesamtbatteriepol versorgt, die IC müssen also die Gesamtspannung aushalten.

Als Schaltung braucht man einen Differenzverstärker, der gegen den per pull up auf 5V gezogenen Ausgang arbeitet. Erkennt ein Komparator zu geringe Eingangsspannung, schaltet der Ausgang auf 0V, und die Differenzspannungsteiler spiegeln allen Komparatoren eine noch geringere Akkuzellenspannung vor, schon hast du deine Hysterese.

Und obwohl diese Spannungsteiler das Ergebnis ungenau machen - bei Unterspannungserkennung kommt es nicht so genau drauf an wie bei Überladeerkennung.

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Michael OP #7509650
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Michael B. schrieb:

Als Schaltung braucht man einen Differenzverstärker, der gegen den per pull up auf 5V gezogenen Ausgang arbeitet. Erkennt ein Komparator zu geringe Eingangsspannung, schaltet der Ausgang auf 0V, und die Differenzspannungsteiler spiegeln allen Komparatoren eine noch geringere Akkuzellenspannung vor, schon hast du deine Hysterese.

Danke für die Antwort, den Teil mit der Hysterese verstehe ich noch nicht ganz. Inwiefern spiegeln die Differenzverstärker eine geringere Spannung an die an die Komparatoren, sobald der Ausgang auf 0V schaltet?

Und obwohl diese Spannungsteiler das Ergebnis ungenau machen - bei Unterspannungserkennung kommt es nicht so genau drauf an wie bei Überladeerkennung.

Woher kommt die Ungenauigkeit? Aufgrund der Belastung über den Eingang der Differenzverstärker?

Der Spannungsteiler am Differenzverstärker, der auf Ground geht, sind das die 0V der separaten Referenzspannung?

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Gerald K. #7509724
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Michael schrieb:

Danke für die Antwort, den Teil mit der Hysterese verstehe ich noch nicht ganz

Die Hysterese kommt durch die positive Rückkopplung zu stande. Das Ausgangssignal hebt, je nach Rückkopplungswiderstand, die Schaltschwelle an. Ist dieser unendlich groß wirkt nur die Schaltschwelle des Komperators. Je kleiner der Rückkopplungswiderstand wird, umso breiter wird die Schwelle für High und Low. Dies wird Hysterese genannt.

Michael schrieb:

Woher kommt die Ungenauigkeit?

Duee ist haupsächlich durch die Widerstände bestimmt.

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