Zurück
 Jörg Folchert, Dimitri Tseronis
zuletzt aktualisiert am:
18.02.2003

Bild 1: Blockschaltbild
Blockschaltbild

Bild 2: Sixpack mit Caps:
(fehlt noch)
Bilder 3 & 4:
Platine ohne Caps
TOP BOTTOM

Bild 5: 3 Module in Serie
Foto
Titel: SixPack (Fertigestellt 11.2002)

Beschreibung:
Bei der Verwendung von Doppelschichtkondensatoren ergeben sich unter anderem drei Probleme:
  1. Die niedrige Modul-Spannung (2.3V) erfordert eine Serienschaltung von einzelnen Doppelschichtkondensatoren. Es ist sinnvoll, sich eine Einheit zu definieren auf Basis der kleinsten Gruppierung von Kondensatoren, um nur noch mit den ganzen Vielfachen dieser Einheit zu arbeiten.
  2. Wenn es erforderlich ist, die Spannungen der einzelnen in Serie angeordneten Kondensatoren zu erfassen, passiert es schnell, daß man die Eingangsspannungen für den A/D-Wandler nicht mehr einfach skallieren kann bzw. nicht modular messen kann..
  3. Die Doppelschichtkodensatoren sind direkt mit einem Antrieb oder mit einem anderen leistungshungrigen Verbraucher verbunden, zu dem das Datenerfassungsystem keine direkte Verbindung (galvanische Trennung) haben sollte.
Betrachtet man die aktuellen Anwendungen (Kleingeräte ausgenommen) der Doppelschichtkondensatoren in der Energieversorgung, kann man die benötigte Spannung auf ein einige diskrete Werte reduzieren:
  • Automobil Bordnetz: 12/14V und 36/42V
  • Telekom: 48V
  • USV, Offlineversorgung, Lkw: 24V
  • Hochspannungstraktionsbatterien z.B.  "TWIKE": 360/420 Volt
Man beobachtet also, das ein Vielfaches der nom.12Volt / max.14Volt Spannung eingesetzt wird. Wieviele Doppelschichtkondensatoren mit einer maximale Spannung von 2,3 Volt müssen verwendet werden, um eine Applikation zu versorgen, die maximal 14 Volt benötigt?  Sechs. Daher ist es nicht nur sinnvoll, Bier in Sechsergruppen zusammenzufassen, sondern auch Doppelschichtkondensatoren.

Das Modul der 6 Kondensatoren wird um 2 Temperatursensoren, Symmetrierungswiderstände, RC-Gliedern und einen bipolaren A/D-Wandler mit SPI-Interface ergänzt. Mit der Wahl der SPI-Schnittstelle erreicht man nicht nur eine einfache galvanische Trennung durch digitale Optokoppler, sondern auch eine Kaskadierung der Systeme ohne eine besonders aufwendige Verkabelung. Die SPI-Schnittstelle bei den meisten uPs schon vorhanden bzw. sehr leicht zu implementieren. Dadurch erreicht man ebenfalls eine Platformunabhängigkeit der Mikroprozessorarchitekturen.

Mit der Wahl der CAN-Bus Schnittstelle auf jedem Modul würde man zwar eine noch einfachere Verkabelung und galvanische Trennung erreichen, aber dies würde erfordern, das auf jedem Modul ein uC vorhanden ist, der das CAN-Bus Protokoll umsetzen kann. Diese Art des Moduls wurde natürlich auch realisiert, wird aber im Scanner-Projekt ausführlicher beschrieben.

Soll eine Doppelschichtkondensator-Applikation für das 14V Bordnetz verwirklicht werden, nutzt man nur ein Modul und benötigt dafür lediglich 4 Signalleitungen und eine 5 Volt Stromversorgung.
Soll eine Doppelschichtkondensator-Applikation für das 42V Bordnetz verwirklicht werden,  werden einfach 3 Module über den SPI bus an das uC-System gekoppelt mit nur 6 Signalleitungen und einer 5 Volt Stromversorgung

Ein Datenerfassungssystem für bis zu 4 SixPack-Modulen wird im Projekt Data Acquisition beschrieben.

Dokumentation:
  1. Blockschaltbild und Fotos
  2. Kostenübersicht und Bauteileliste
  3. Schematics und Platinenlayouts
  4. Datenblatt des LTC 1290 A/D-Wandlers bei Linear Technologies

Schaltungen und Verfahren werden ohne Rücksicht auf die Patentlage mitgeteilt. Bei gewerblicher Nutzung vergewissere man sich gegebenfalls bestehender Schutzansprüche. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen u.s.w. auf diesen Seiten berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetze als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen. Diese Seiten sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch die der Übersetzung oder der Vervielfältigung der Seiten, oder Teilen daraus, sind vorbehalten. Kein Teil dieser Seiten darf ohne schriftliche Genehmigung der Autoren in irgend einer Form reproduziert werden. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Der Inhalt dieser Seiten wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernimmt der Autor für die richtigkeit von Angaben, Hinweisen oder Ratschlägen keine Haftung.