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R22
4-Leiter
120K
Messkabel-
anschluss
BU3
R24
1
120K
2
3
4
T3
Last
IRLR3915
RIM-Impuls
Last-Impuls
Bild 54: Schaltung zur Messung des Akku-Innenwiderstandes beim ALC 5000 Mobile
proportionale Spannung am Ausgang von
IC 101 A (Pin 1) der Mikrocontrollereinheit
zugeführt.
Lade-/Entlade-Endstufe 2
Die Lade-/Entlade-Endstufe 2 in Abbil-
dung 53 ist mit einem Linearregler reali-
siert. Betrachten wir zuerst den Ladezweig
im oberen Bereich des Schaltbildes. Von der
Mikrocontrollereinheit gesteuert, erfolgt
das Ein- und Ausschalten des Ladezweiges
mit Hilfe des Transistors T 202. Der La-
deregler ist mit IC 200 B und externen
Komponenten realisiert, wobei es sich um
einen Stromregler handelt.
Zur Messung des Lade- und Entlade-
stroms dient der Shunt-Widerstand R 208,
dessen Spannungsabfall über R 204 auf den
nicht-invertierenden Eingang des Operati-
onsverstärkers IC 200 A gegeben wird. Die
Verstärkung ist abhängig vom Widerstand
R 209 im Rückkopplungszweig und vom
Widerstand R 212.
Die am Ausgang zur Verfügung stehende
stromproportionale Spannung zur Steu e -
rung des Ladereglers wird gleichzeitig zur
Messung der Prozessoreinheit zugeführt.
Im Entladebetrieb erhalten wir einen
Spannungsabfall mit entgegengesetztem
Vorzeichen.
Der mit IC 200 B aufgebaute Linear-
regler vergleicht die Sollwert-Vorgabe an
Pin 5 mit dem Ist-Wert des Ladestroms, der
Spannungs-Messung
R23
10K
C15
IC3
10p
SMD
10
+
C
13
8
+
12
9
-
CD4053
TLC274
Strom-Messung
IC4
R27
3
56K
+
A
1
+
C19
2
-
10p
TLC272
SMD
R32
R33
56K
220K
R35
10K
C22
IC4
IC5
15
2
6
1n
-
10
1
7
A
+
B
5
CD4053
+
TLC272
Strom-Regler
von IC 200 A, Pin 1 geliefert wird.
Der Reglerausgang steuert über den
Treiber transistor T 201 direkt den PNP-
Endstufentransistor T 200.
Über die zum Entladeschutz bei ausge-
schaltetem Gerät eingesetzte Diode D 200
und die Schmelzsicherung SI 2 gelangt
die Ladespannung zum Ausgang ST 5.
D 202 dient bei verpolt angeschlossenem
Akku zum Schutz des Ladegerätes und des
Akkus, indem die Schmelzsicherung SI 2
dann gezielt anspricht.
Zur Messung wird die Akku-Spannung
mit R 200, R 202 heruntergeteilt und auf
den Eingangs-Multiplexer des Dual-Slope-
A/D-Wandlers in Abbildung 37 geführt.
Die Sollwert-Vorgabe des Ladestroms
erfolgt mit Hilfe eines PWM-Signals von
der Mikrocontrollereinheit. Dieses Signal
wird mit IC 200 C (im Schaltbild unten
links) gepuffert und anschließend mit Hilfe
eines nachgeschalteten Integra tions gliedes
der Gleichspannungsmittelwert gewon n en.
R 218 und R 221 dienen dabei gleichzeitig
als Spannungsteiler.
Vom Mikrocontroller gesteuert, erfolgt
das Ein- und Ausschalten des Entladekanals
über die Diode D 203.
Die Entlade-Endstufe ist im unteren
Bereich des Schaltbildes zu finden. Auch
hierbei handelt es sich um einen linearen
Regler, der über dasselbe PWM-Signal
gesteuert wird wie der Ladezweig vom
Mikrocontroller.
SH-U
IC3
Sample+Hold
6
-
IC5
Spannung
11
C
R26
B
14
5
+
1K
C17
TLC274
100n
250V
SH-I
IC3
Sample+Hold
2
IC5
-
Strom
3
9
B
R31
A
5
4
3
+
1K
CD4053
C20
TLC274
100n
250V
C23
IC3
10p
13
SMD
-
R36
R37
14
+
330K
22K
D
12
+
TLC274
+
C25
100u
16V
+5V
4
IC3
TLC274
11
7
+
RIM-1
-5V
RIM-2
+5V
1
+
8
IC4
TLC272
4
-5V
+5V
PWM-
Stromvorgabe
16
6
EN
IC5
PWM-5
7
Analog/Digital
8
Mit Hilfe des RC-Gliedes R 216, R 220,
C 209 erfolgt dann die Mittelwertbildung,
wobei der Spannungsteiler R 216, R 220
die Steuergleichspannung weiter herun-
terteilt. Die Sollwert-Vorgabe erfolgt somit
an Pin 12 von IC 200 D.
Die zum Entladestrom proportionale
Mess-Spannung am Shunt-Widerstand
R 223 repräsentiert den Ist-Wert, der über
R 219 auf den invertierenden Eingang von
IC 200 D gegeben wird. Der Regler führt
dann einen Istwert-Sollwert-Vergleich durch
und steuert über den Transistor T 203 den
Entladetransistor T 204, sofern die ge samte
Stufe über „High"-Signale an den Katoden
von D 203 und D 204 freigegeben ist.
Alle weiteren Kondensatoren im Be-
reich der Lade-/Entlade-Endstufe dienen
zur Verhinderung von hochfrequenten
Störeinflüssen und zur Schwingneigungs-
unterdrückung.
Akku-Ri-Messfunktion
Eine wichtige Funktion des ALC 5000
Mobile ist die Möglichkeit, den Akku-In-
nenwiderstand zu messen. Abbildung 54
zeigt das dafür zuständige Schaltungsteil.
Bei Hochstromanwendungen ist die Span-
nungslage unter Lastbedingungen ein wich-
tiges Kriterium für die Qualitätsbeurteilung
eines Akkus oder Akku-Packs.
Das Grundprinzip der Innenwiderstands-
bestimmung ist einfach. Bei definiertem
C14
100n
C16
100n
C18
100n
C21
100n
C24
100n
CD4053
25
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