Wann Batteriespannung und Batteriestrom während des Ladevorgangs abzulesen sind

Vielleicht sind Sie verwirrt, da die PWM der beiden Systeme für unterschiedliche Funktionen bestimmt ist. Die PWM des Microchip-Dokuments steuert den Abwärtswandlertransistor. Das NEC-Dokument enthält 2 PWMs, von denen einer den Abwärtswandlertransistor steuert, der andere jedoch einen Ladesteuertransistor. Letzteres wird für die Spannungs- und Strommessungsentscheidung verwendet.

Im Fall des NEC-Dokuments ist es also wie pjc50 erwähnt, es fließt kein Strom, wenn die PWM ausgeschaltet ist (für den Ladesteuertransistor), sodass Sie den Strom dort nicht messen können. Es hat einige Vorteile, die Spannung der Batterie zu messen, wenn kein Lade- (oder Entlade-) Strom angelegt wird, da Sie näher an der tatsächlichen Leerlaufspannung der Batterie sind. Nur näher wegen des Entspannungseffekts von Batterien, der auf einer Zeitskala von Sekunden bis Minuten so viel langsamer ist als Ihre typischen PWM-Signale.

Warum genau es zu einem fehlerhaften Betrieb führen würde, wenn Sie die Spannung und den Strom während der Einschaltzeit des PIC-PWM messen würden, ist mir nicht wirklich klar. Der einzige Hinweis, den ich finden konnte, war, dass die PWM nach den Messungen deaktiviert und angepasst wird, was bei niedrigem PWM erfolgen sollte (sonst erhalten Sie seltsame PWM-Impulse).

Da die PIC-Lösung einen Abwärtswandler beinhaltet, aber keine Ladesteuertransistoren verwendet, fließt unabhängig vom Zustand der PWM immer ein Strom zur Batterie, sodass Sie keinen Vorteil haben, wenn Sie sich dem offenen Stromkreis nähern Stromspannung.

Im Allgemeinen möchten Sie Ihre Messungen so nah wie möglich an die Leerlaufspannung bringen, wenn Sie eine spannungsbasierte Ladezustandsanzeige durchführen. Idealerweise möchten Sie also die Spannung messen, wenn kein Strom in oder aus der Batterie fließt und einige Minuten gewartet haben, bis sich die Batterie beruhigt hat (Entspannungseffekt). Das Warten entfällt normalerweise. Der Strom würde aufgrund des Innenwiderstands einen Fehler einführen, sodass die von Ihnen gemessene Spannung während des Ladevorgangs zu hoch wäre und Sie den Ladezustand als zu hoch einschätzen würden.

Um auf der sicheren Seite zu sein, würde man dennoch bei einer gemessenen Spannung von 4,2 V vom Konstantstrom- in den Konstantspannungsmodus wechseln, vor allem, weil man nicht gleichzeitig den Innenwiderstand des Akkus überwacht, um die interne Zellspannung zu berechnen . (Und ich denke, dieser Ansatz zum Schnellladen wurde kürzlich aus irgendeinem Grund patentiert)

Der Hauptgrund für das Messen der Spannung bei ausgeschaltetem Ladestrom ist die Eliminierung von Fehlern, die durch Verdrahtung und Steckerwiderstand verursacht werden. Dies ist besonders wichtig beim Laden von Nicad- oder NiMH-Akkus, die eine genaue Messung der Spannungsänderung zur Spitzenwerterkennung erfordern. Der Widerstand des Steckers kann aufgrund von unzureichendem Kontaktdruck, Oxidation, Bewegung der Batterie in ihrer Halterung usw. zufällig variieren.

Darüber hinaus misst das Microchip-Ladegerät die Batteriespannung relativ zur Masse, sodass der Strommesswiderstand (der zwischen Batterieminus und Masse liegt) ebenfalls einen Fehler verursachen würde. Die NEC-Schaltung verwendet einen Differenzverstärker, um die Spannung über der Batterie zu messen, sodass dieses Problem nicht auftritt.

Das Microchip-Ladegerät kann den Strom während der PWM-Ausschaltzeit lesen, um Fehler zu reduzieren, die durch Masseschleifenströme verursacht werden. Der Batteriestrom fällt während der PWM-Ausschaltzeit nicht sofort auf Null, da sich am Ausgang des Abwärtswandlers ein 470-uF-Filterkondensator befindet. Der Quellcode für I_SENSE() sagt:-

      Notes: This function should be called after the PWM has
             just been turned-off, since this is the point of
             maximum current.

In der Beschreibung der Strommessung auf Seite 7 wird der Ausdruck „Ruhezeit des Ladezyklus“ verwendet, obwohl er eigentlich die „AUS-Zeit des PWM-Zyklus“ bedeutet (die „Ruhezeit“ ist normalerweise eine viel längere Zeit, die die Batteriespannung zulässt sich niederlassen).