• Stromversorgung
  • Veröffentlicht in Heft 4/2006 auf Seite 0
Über den Artikel

Amperestunden-Kontrolleur

Akkukapazität nachgemessen

Amperestunden-Kontrolleur

Akkus im AA-Format (die so genannten Mignonzellen) sind vielseitig einsetzbar. Doch sind unzählige unterschiedliche Typen auf dem Markt - und ständig werden es mehr. Jahr für Jahr steigen die Kapazitäts-Angaben. Doch das will nichts heißen. Um herauszufinden, wie hoch die Kapazität einer Zelle wirklich ist und ob diese nicht schon nach wenigen Ladezyklen schwindet, bleibt nur das Messen!
Die hier vorgestellte Schaltung kann die reale Kapazität eines Akkus recht genau erfassen. Selbstverständlich ist so eine moderne Messlösung PC-gesteuert – Software gehört also dazu. Diese sorgt dafür, dass die an den PC angeschlossene Messelektronik den zu überprüfenden (geladenen) Akku während eines kompletten Entladezyklus genauestens vermisst. Aus den Messwerten für die akkumulierte entnommene Ladung, die Spannung, den Strom und dem berechneten Innenwiderstand können dann die Eckdaten des Akkus und damit seine Qualität präzise bestimmt werden. Die Schaltung eignet sich selbstverständlich auch für die kleineren AAA-Zellen.
Zentrales Bauteil der Schaltung ist das Akku-Spezial-IC DS2751. Der Hersteller Maxim nennt sein Produkt etwas blumig „Battery Fuel Gauge“, was in etwa „Tankanzeige für Batterien“ bedeutet. Solche Chips werden zum Beispiel in einem Handy zur Bestimmung der Restlaufzeit eingesetzt. Das IC verursacht sehr geringe Verluste und eignet sich prinzipiell nicht nur für LiIon-Akkus, sondern genauso gut für NiMH- oder NiCd-Zellen.

ACHTUNG:
Der Hinweis auf "ein kostenloses Muster" von Maxim/Dallas bezieht sich selbstverständlich nur auf eines der ICs und nicht auf die komplette Platine!
Nur die ICs sind von Maxim/Dallas. Schaltung, Platine und Software stammen vom Autor Fons Jansen (in Zusammenarbeit mit dem ELEKTOR-Labor).
IC DS2751 bitte als „DS2751E+025“ bestellen.

Neue ZIP-Datei enthält Hinweise zur Software! Bitte lesen!

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Elektor empfiehlt den zuverlässigen PCB-Service von Eurocircuits.

Extra info, Update
Widerstand R3 (10 k) ist in der Stückliste und auf der Platine vorhanden, im Schaltplan aber versehentlich nicht eingezeichnet. R3 ist ein Pull-up-Widerstand an Pin 3 von IC3 bzw. am Gate von T1 (siehe Platinenlayout). In der Stückliste im Heft fehlt der Quarz.


Im Artikel fehlt der Hinweis, dass der Software-Download auf der ELEKTOR-Website zwei Programmversionen umfasst. Die Version AA-CELL msjava.ZIP eignet sich für ältere Windows-Versionen (95, 98). Ab Windows 2000 ist die Version AA-CELL dotnet.ZIP zu verwenden (Installationshinweise beachten).


Im Schaltplan fehlt R3 (ein 10-k-Pull-up-Widerstand an Pin 3
von IC3 bzw. am Gate von T1, siehe Platinenlayout).
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Achtung, Hinweise vom Autor:
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Hello Everybody working on the Amperestunden-Kontrolleur. I checked the software and I found a problem. The problem is in the international settings. You are probably all using the , (comma) as the decimal sign. In this case all signs are converted automatically from . to , . The program looks at 0,800 and does not recognize this as 0.800. All you need to do is to change this value from 0,800 to 0.800 and it works. I will try to change the code, so that you do not have to manually change it all the time. You can also change the decimal sign in the international settings from , to .

Murata hat die Typenbezeichnung der in der Schaltung verwendeten Spulen (L1 und L2) geändert von BLM21P221SG in BLM21PG221SN1J.
Widerstände:
SMD, Gehäuseform 0805
R1 = 1k5
R2 = 1 k
R3 = 10 k
R4 = 1 / 2 W
R5, R6 = 27
Kondensatoren:
SMD, Gehäuseform 0805
C1 = 1 µ
C2 = 4µ7
C3, C5 = 100 n
C4 = 10 n
C6...C9 = 33 p
Induktivitäten:
L1, L2 = BLM21P221SG (Murata, 220 Ohm bei 100 MHz)
Bei Digikey ab Lager (laut einem unserer Leser aber nur in großen Mengen). Auch verwendbar ist jedoch BLM21PG221SN1 (z.B. bei Schuricht).
Halbleiter:
T1 = IRFZ24N
IC1 = MAX8881EUT33 (Maxim/Dallas)
IC2 = DS2490S (Maxim/Dallas)
IC3 = DS2751E-025 (Maxim/Dallas)
Außerdem:
X1 = 12-MHz-Quarz
K1 = USB-Buchse, Platinenmontage, Type B
Batteriehalter für eine AA-Zelle (Mignon)
Platine EPS 050394-1
PC-Software EPS 050394-11
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