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Akkuspannungsüberwachung
Aufgabe
Die Aufgabe dieser Schaltung ist die Überwachung der von den Akkumulatoren
(„Akku“) gelieferten Spannung.
Dieses ist notwendig, da die verwendeten Blei-Akkus empfindlich hinsichtlich einer
Über- und Unterspannung reagieren und dabei beschädigt werden können. Des
Weiteren kann anhand der von den Akkus gelieferten Spannung die momentane
Ladesituation geschlussfolgert werden.
Durch die Datenblätter zeigte sich, dass die Spannung pro Akku-Zelle 1,8 V nicht
unter- und 2,4 V nicht überschreiten darf. Bei Verwendung von zwei Blei-Akkus mit
insgesamt zwölf Zellen ergibt sich somit eine Spannungsuntergrenze bei ca. 21 V
bzw. eine Spannungsobergrenze bei ca. 29 V.
Fehler
Der Schmitt-Trigger (siehe Komponente) für die obere Grenze hätte mit einem
invertierenden Schmitt-Trigger (siehe Komponente) eleganter verwirklicht werden
können. Dieses ist aber zu spät aufgefallen. Das Problem wurde durch eine
Invertierung des Signals in der Logik gelöst.
Aufbau und Funktion
Idee
Die Idee hinter der Schaltung ist der Vergleich der Akkuspannung mit zwei Werten
als Grenzen zwischen Unter- und Überspannung und die Signalübermittlung an die
Logik.
Blockschaltbild
Abb. 1: Blockschaltbild
Die Spannung wird über die Akkus gemessen und wird mit zwei festgelegten
Referenzspannungen verglichen. Befindet sich die Akkuspannung zwischen den
Grenzen, wird ein positives Signal an die Logik weitergegeben. Ist die Akkuspannung
außerhalb des „erlaubten Bereichs“ wird ein negatives Signal an die Logik geschickt,
was wiederum den Abbruch des Ladens oder der Benutzung zur Folge hat.
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