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R12
120K
R14
120K
BU1
BU2
Cinch
Cinch
T2
BUZ21L
IC8
14
11
A
RIM-Impuls
CD4053
Bild 32: Schaltungsteil zur Messung des Akku-Innenwiderstands beim ALC 8500 Expert
die Dauer von 100 μs die Reihenschaltung,
bestehend aus D 1, R 35 und der Drain-
Source-Strecke von T 6, den Akku belastet.
T 6 kann Impulsbelastungen bis zu 112 A
und D 1 bis zu 200 A verkraften.
Die Anzeige-LED wird über den Tran-
sistor T 4 und den Widerstand R 42 mit
Spannung versorgt und dient gleichzeitig
zur Funktionskontrolle. Da aber zur An-
zeige ein 100 μs langer Impuls zu kurz
ist, wird bei Aktivierung des Impulses der
Elko C 22 nahezu schlagartig über R 50,
D 3 und die Drain-Source-Strecke des
Transistors entladen. Nach Abschalten des
C 22 recht langsam über R 36, so dass T 4
wesentlich länger durchgeschaltet bleibt.
Die Leuchtdauer der Kontroll-LED wird
im Wesentlichen von der mit R 36, C 22
realisierten Zeitkonstante bestimmt.
Akku-Ri-Messfunktion
Ein weiteres Highlight des ALC 8500
Expert ist die Möglichkeit, den Innen-
widerstand zu bestimmen. Abbildung 32
zeigt den dafür zuständigen 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-
Entladestrom wird der Spannungsabfall
Spannungsmessung
R13
SH-U
10K
C10
IC6
10
+
IC8
10p
C
3
SMD
8
B
+
5
9
-
CD4053
TLC274
Strommessung
IC7
R21
5
+
56K
B
1
7
+
C14
2
6
-
10p
TLC272
R25
R26
56K
220K
R28
10K
Strom-Regler
C17
IC7
12
2
1n
-
13
1
+
A
3
+
TLC272
gegenüber dem unbelasteten Zustand ermit-
telt. Die dabei gemessene Spannungsdiffe-
renz dividiert durch den Belastungsstrom
ergibt den Akku-Innenwiderstand.
Aufgrund der üblicherweise geringen
Innenwiderstände von Akkus sind hohe
Ströme erforderlich, um auswertbare
Spannungsdifferenzen zu erhalten. Dabei
sind aussagekräftige Ergebnisse nur dann
möglich, wenn die Spannungserfassung
direkt am Akku erfolgt. Spannungsabfälle
auf den Messleitungen würden sonst das
Mess-Ergebnis stark verfälschen. Die Be-
lastung des Akkus erfolgt nur mit kurzen
Stromimpulsen, da im anderen Fall eine zu
hohe Verlustleistung zu verkraften wäre.
Zur Kontaktierung am Akku bzw. an
den Messpunkten dienen Spezial-Mess-
leitungen, die jeweils über zwei federnd
gelagerte Mess-Spitzen verfügen. Die
Messleitungen werden an BU 1 und BU 2
in Abbildung 32 angeschlossen, wobei die
inneren Kontaktstifte der Cinch-Stecker
mit den spitzen Mess-Spitzen verbunden
sind und zur Spannungserfassung direkt
über die äußeren Cinch-Stecker-Kontakte
und die breiten Mess-Spitzen der Spezial-
Messleitungen.
Die Spannungserfassung erfolgt mit
Hilfe des Differenzverstärkers IC 6 C,
an dessen Ausgang im belasteten und im
unbelasteten Zustand die proportionale
Akku-Spannung ansteht.
Sample+Hold
13
-
Spannung
9
R17
4
12
+
1K
C11
TLC274
100n
250V
SH-I
Sample+Hold
6
IC8
-
Strom
10
A
R24
15
5
+
1K
CD4053
C15
TLC274
100n
250V
C18
IC6
2
10p
-
R30
R29
1
+
330K
22K
A
3
+
C20
+
TLC274
100u
16V
+5V
IC6
4
IC6
14
+
RIM-1
D
TLC274
11
-5V
RIM-2
IC6
+5V
7
+
B
8
IC7
TLC272
4
-5V
+5V
PWM-
IC8
Stromvorgabe
6
EN
PWM-5
7
Analog/Digital
Prüfspitze mit dem äußeren Anschluss
mit dem äußeren Anschluss der Buchse
BU 2 (Schaltungsmasse) verbunden. Über
diese Anschlüsse und die breiten Kontakte
Entladestrom.
Während des Entladeimpulses wird der
zu prüfende Akku mit der Reihenschaltung,
bestehend aus R 22, R 23 und der Drain-
Source-Strecke des Transistors T 2, belastet.
Die parallel geschalteten Shunt-Widerstän-
de dienen dabei zur Strommessung, wobei
der stromproportionale Spannungsabfall
über R 21, R 25 abgegriffen wird. Am
Ausgang des Operationsverstärkers IC 7 B
steht die Strominformation verstärkt zur
Verfügung.
Zur Stromregelung dient IC 7 A mit ex-
terner Beschaltung. Mit Hilfe eines von
der Mikrocontrollereinheit kommenden
PWM-Signals erfolgt die Vorgabe des Soll-
Wertes, wobei IC 6 A zur Pufferung dient.
Der nachgeschaltete Tiefpass, bestehend aus
R 29 und C 20, dient zur Integration des
PWM-Signals, so dass wir an C 20 eine
Gleichspannung zur Sollwert-Vorgabe
erhalten.
Über den mit R 30, R 31 aufgebauten
Spannungsteiler gelangt der Soll-Wert
auf den nicht invertierenden Eingang von
IC 7 A (Pin 3).
Der Ist-Wert des Stromes kommt über
R 28 direkt vom Shunt (R 22, R 23) und
wird auf den nicht invertierenden Eingang
C9
100n
C12
100n
C13
100n
C16
100n
16
C19
100n
8
CD4053
17
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