Akkus optimal ausnutzen

Genau trotz Temperaturdrift

Erreicht die Batterie einen voll entladenen oder geladenen Zustand, bestimmt die Spannungsmessung, wann die Anwendung abgeschaltet oder das Laden der Batterie gestoppt wird. Die Sicherheitsbereiche für maximale und minimale Zellenspannung sind unverrückbar, sodass ein Sicherheitsbereich zu integrieren ist, um zu jeder Zeit einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Je höher die garantierte Spannungsmessgenauigkeit, desto kleiner muss der erforderliche Sicherheitsbereich sein. Damit lässt sich mehr Batteriekapazität nutzen. Bei einer bestimmten Spannung und Temperatur lässt sich die Spannungsmessung kalibrieren, und der Spannungsmessfehler wird bei diesen Bedingungen sehr klein gehalten. Wird die Temperaturdrift mitberücksichtigt, trägt zum Messfehler vor allem die Spannungsreferenzdrift bei.

Bild 5 zeigt einen Entladezyklus einer 10-Ah-Batterie über 32 Stunden. Drei Stunden bei 1,5 A, sieben Stunden bei 0,6 A und 22 Stunden bei 60 mA. Die Temperaturabweichung beträgt ±10 °C; ein 5-mΩ-Abtastwiderstand wird verwendet. Der Fehler in der Ladungsakkumulation bei einer Standard-BMU mit herkömmlicher Kalibrierung ist größer als 400 mAh, was mehr als 4% der 10-Ah-Batterie in diesem Beispiel entspricht.

Atmels Lösung bietet eine wesentlich höhere Genauigkeit aufgrund des »intelligenten« Analogdesigns, kombiniert mit der Kalibrierungsmethode. Mit diesen Verbesserungen kann der Fehler auf weniger als 20 mAh verringert werden, was 0,2% entspricht.

Der Autor:

Odd Jostein Svends ist Marketing Manager für Battery Management Solutions bei Atmel.

1. Akkus optimal ausnutzen
2. Strommessung als Basis
3. Genau trotz Temperaturdrift

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