Akku

Die zweite Kleingruppe der Gruppe Energieversorgung bestand aus Martin Furlan, Martin Otto und Jenny Wu.

Die Kleingruppe hatte folgende Aufgaben:
• Auswahl eines geeigneten Akkus
• Realisierung eines vorgeschalteten Spannungsreglers
• Realisierung einer vorgeschalteten Strombegrenzung mit Rückstromunterdrückung • Realisierung einer Schaltung zum Tiefentladeschutz
• Integration eines Not-Stromeingangs zur externen Aufladung des Akkus

Der Akku wurde bereits früh im Projekt ausgewählt. Das entsprechende Datenblatt ist den Abbildungen 93 und 94 im Anhang zu entnehmen.

Es wurde ein Blei-Akku mit einer Kapazität von Cn = 7.2 A h ausgewählt, der bei einer Nennspannung von Un = 12 V arbeitet. Dabei war zu beachten, dass die eingangsseitige Ladespannung UL,e im Bereich UL,e = 13.6 V . . . 13.8 V liegen muss und der maximale Anfangs-Ladestrom IL,0 den Wert IL,0,max = 1.08 A nicht überschreiten darf.

Daher mussten Schaltungen zur Spannungsregelung und zur Strombegrenzung entworfen werden, um den Akku beim Laden nicht zu überlasten. Des Weiteren wurde in der Strombegrenzungsschaltung eine Spannungsüberprüfung integriert, die eingangsseitig einen negativen Stromfluss (vom Akku zur Solarzelle) verhindern sollte.

Um den Akku vor Tiefentladung zu schützen, wurde außerdem eine Schaltung zum Tiefentladeschutz umgesetzt. Diese sollte bei Unterschreiten einer definierten Spannungsgrenze am Ausgang des Akkus wirksam werden. Um ständiges Ein- und Ausschalten zu verhindern, wurde die Ansteuerung in Form eines Schmitt-Triggers implementiert.

 

Spannungsreglung:

Bildschirmfoto 2016-01-24 um 15.09.22

Strombegrenzung:

Bildschirmfoto 2016-01-24 um 15.11.56

Bildschirmfoto 2016-01-24 um 15.12.38