Elektronik / Controller PDF Drucken

 

Die mir bekannten Controller überwachen und schalten die Akkumulatoren nicht einzeln. Die Spannung, die aus dem Akkumulatorblock kommt, wird vom Controller so moduliert (PWM), dass sie am Motor wie eine geregelte Spannung ankommt. Dieser Technik ist recht einfach - aber sehr schlecht für die Akkumulatoren. Denn wenn auch nur eine einzige Akkuzelle einen Defekt aufweist oder einfach nur "Schwachbrüstig" geworden ist, zieht diese einzelne Zelle den gesamten Versorgungsstrang mit in den Keller.

 

Die PWM-Steuerung hat noch einen weiteren Nachteil. Meistens liegt die Modulationsfrequenz im kHz-Bereich. Manche Motoren quittieren diese Ansteuerung mit einem "nervigen" Pfeiffen - oder das Auto hört sich an, wie eine Straßenbahn. Hinzu kommen starke Verluste durch den Auf- und Abbau des Magnetfeldes innerhalb des Motors - insbesondere dann, wenn der Motor nicht eisenlos aufgbaut ist (z.B. wenn es sich nicht um einen Luftspulenmotor handelt).

 

Die Idee besteht nun darin, jede einzelne Zelle dynamisch verschalten zu können. Eine Zelle wird dauerhaft "herausgeschaltet", wenn sie eine bestimmte Spannung im Lastfall unterschreitet. Der Motor wird mit einer unmodulierten Spannung, die aus beliebig zusammengeschalteten Einzelzellen zusammengesetzt wird, angesteuert. Bei 45 Akkumulatorblöcken mit jeweils 3,2 Volt Spannung ergibt sich damit ein Spannungsbereich von 0 bis 144 Volt in 3,2 Volt Schritten. Die Spannung von 144 Volt ist für die Ansteuerung der verbreitetsten Motoren für Elektrofahrzeuge geeignet. Ein dafür geeigneter FET ist z.B. der IRFP 4668 PBF. Damit lässt sich ein Modul-RI von ca. 2 Milliohm erreichen (bei entsprechender Parallelschaltung).