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Überwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren mit einer im Stromkreis des Akkumulators liegenden Amperestundenmesseinrichtung mit deren Hilfe der Ladezustand des Akkumulators angezeigt wird.
Bei Akkumulatoren, beispielsweise bei Bleiakkumulatoren, nimmt die Kapazität mit der Zahl der erfolgten Aufladungen und Entladungen ab mit Ausnahme eines geringen Anstieges zu Beginn der Inge-
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zutreffend an. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überwachungseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit welcher die von der Anzahl der Ladezyklen abhängige Änderung der Akku-
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wachungseinrichtung, bei welcher die Anzeige des Amperestundenzählers selbsttätig in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen derart verändert wird, dass die von der Ladezyklenzahl abhängige Änderung der Akkumulatorkapazität im wesentlichen ohne Einfluss bleibt.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist schliesslich die Schaffung einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art mit derart ausgebildeten Antriebsmitteln für die einzelnen Zählwerke, dass die gesamte Einrichtung in einem Gehäuse untergebracht werden kann, welches als Klemmbrett für eine Akkumulatorbatterie verwendet werden kann.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung ein von der Ampèrestundenmesseinrichtung angetriebenes Zählwerk besitzt und dass eine zusätzliche Zähleinrichtung für die Ladezyklen vorgesehen ist. Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Zählgeschwindigkeit des Ampèrestundenzählers in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen des Akkumulators veränderbar ist. Es kann parallel zum Strommesswiderstand der Amperestundenmasseinrichtung ein vergleichsweise hochohmiges Potentiometer geschaltet sein, dessen veränderbarer Abgriff dem Zähler eine veränderbare elektrische Spannung zuführt.
Es ist auf diese Weise möglich, die Anzeige der Ampèrestunden- messeinrichtung selbsttätig so zu korrigieren, dass unabhängig von der Alterung der Batterie stets eine genaue Anzeige der in der Batterie zur Verfügung stehenden Ampèrestundenkapazität angezeigt wird.
Der Strommesswiderstand der Amperestundenmesseinrichtung kann mit einem Abgriff versehen sein, wobei der gesamte Messwiderstand für den Entladestrom. und ein Teilwiderstand für den Ladestrom verwendet wird, wobei beiden Teilwiderständen je ein vergleichsweise hochohmiges Potentiometer parallelgeschaltet wird und beide veränderbaren Abgriffe mit dem Zähler elektrisch verbunden werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Zählgeschwindigkeit des Ampèrestundenzählers in Abhängigkeit von der Stromrichtung unterschiedlich ist, um auf diese Weise die für die Ladung der Batterie benötigte erhöhte Amperestundenzahl auszugleichen.
Bei der heutzutage immer mehr verwendeten Ladung der Akkumulatoren mit konstanter Ladespannung macht sich dieser Unterschied praktisch kaum noch bemerkbar. Es kann in solchen Fällen deshalb auf einen Strommesswiderstand mit einem besonderen Abgriff verzichtet werden.
Die Herstellung des jedem Strommesswiderstand parallelgeschalteten Potentiometers kann mit Hilfe der Zähleinrichtung für die Ladezyklen erfolgen. Vorzugsweise ist das Getriebe zwischen Ampèrestunden- zähleinrichtung und Ladezyklenzähleinrichtung so ausgebildet, dass der Ladezyklenzähler bei Ladung um
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einen einstellbaren Teilbetrag der Nennkapazität um eine Einheit weiter bewegt wird. Das Getriebe kann auch so ausgebildet sein, dass der Ladezyklenzähler bereits um eine Einheit weiter bewegt wird, sobald ein Stromrichtungswechsel von Ladung auf Entladung oder umgekehrt eintritt.
Vorzugsweise enthält die Überwachungseinrichtung ein vom Zählermotor angetriebenes Untersetzungsgetriebe, welches ein gemeinsames Triebrad für Ampèrestundenzählwerk und Ladezyklenzählwerk treibt. Das gemeinsame Triebrad arbeitet vorzugsweise auf zwei getrennten Wellen, von denen eine das Ampèrestundenzählwerk und gegebenenfalls ein Betriebskapazitätszählwerk und die andere das Ladezyklenzählwerk betätigt.
Die Zähleinrichtung für die Ladezyklen kann ein auf einer das Ladezyklenzählwerk antreibenden Welle drehfest angeordnetes Schaltrad und einen auf dieser Welle angeordneten Schalthebel sowie einen den Schalthebel in einer Endlage haltenden, um eine besondere Achse schwenkbaren Sperrhebel enthalten, und es kann eine vom Zählermotor angetriebene Vorrichtung mit zwei in der Bewegungsebene schwenk- baren, federbelastetenHebeln vorgesehensein, vondenen einerin der einen Motordrehrichtung den Schalthebel angreift und ihn in seine Endlage bringt, in der er durch den Sperrhebel gehalten wird, während der andere Hebel in der entgegengesetzten Motordrehrichtung den Sperrhebel angreift und damit den Schalthebel freigibt.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher-er- läutert. In der Zeichnung zeigen :
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung, Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung der Überwachungseinrichtung, bei welcher zwei Potentiometerabgriffe vorgesehen sind, welche durch einen Ladezyklenzähler bewegt werden, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Fernanzeigevorrichtung, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Gehäuses für die Überwachungseinrichtung, Fig. 5 eine Akkumulatorenbatterie, anderen Behälter das'in Fig. 4 gezeigte Gehäuse für die Überwachungseinrichtung angebracht ist, Fig. 6 eine Antriebsvorrichtung für die Potentiometer der Überwachungseinrichtung, Fig.
7 ein Schaltbild eines beispielsweise verwendbaren Amperestundenzählers in Verbindung mit einem Ladegerät, Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung mit einem Zählermotor, einem von dem Zählermotor angetriebenen Ampèrestunden- messwerk sowie einem Messwerk für die Betriebskapazitätsentnahme und einem Ladezyklenzählwerk.
Fig. 9-12 Darstellungen eines verwendbaren Ladezyklen-Schaltwerkes und Fig. 13 eine weitere Ausfüh- rungstorm eines als Gehäuse für die Uberwachungseinrichtung dienenden Klemmbretts für eine Akkumulatorenbatterie. Fig. 14 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung mit einem im wesentlichen unter Verwendung von Schnecken aufgebauten Getriebe. Fig. 15 eine Darstellung des bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 verwendeten Ladezyklen-Schaltwerkes, Fig. 15a und 15b Einzeldarstellungen des Schaltwerkes nach Fig. 15 und Fig. 16 die bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 verwendete Zählvorrichtung für die der Batterie insgesamt entnommenen Amperestunden.
Fig. l zeigt die grundsätzliche Schaltung der erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung. Der Strommesswiderstand 10 für den Amperestundenzähler 11 besteht hier aus den beiden Teilwiderständen 10a und 10b. Er kann aber auch ein einziger Widerstand ohne Abgriff sein, insbesondere bei Anwendung der Konstantspannungsladung, bei welcher ein Gasen nicht auftritt und der Ladewirkungsgrad nahezu 1000/0
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dem maximal zu erwartenden Ladefaktor (bei Bleiakkumulatoren etwa 1, 20) beträgt. Der Strommesswiderstand 10 weist 3 Klemmen 12,13 und 14 auf, von denen die Klemme 12 mit einem Pol der Akkumulatorenbatterie, die Klemme 13 mit einem Pol des Ladegerätes und die Klemme 14 mit einem Pol des Verbrauchers verbunden ist.
Parallel zu den Teilwiderständen 10a und 10b des Strommesswiderstandes 10 sind die vergleichswei- se hochohmigen Hilfswiderstände 15 und 16 geschaltet, die als Potentiometer mit verschiebbaren Abgriffkontakten 17 und 18 ausgebildet sind. Diese Abgriffkontakte 17 und 18 sind mit dem Ampèrestundenzäh- ler 11 elektrisch verbunden. Es ist auf diese Weise möglich, die dem Amperestundenzähler 11 zugeführte Spannung gegenüber der am Strommesswiderstand auftretenden Spannung zu verändern und damit gleichzeitig die Zählgeschwindigkeit des Ampèrestundenzählers 11 zu beeinflussen.
Da mit steigender Ladezyklenzahl, welche durch den Ladezyklenzähler 19 festgestellt wird, die Kapazität des Akkumulators geringer wird, der Akkumulator also schon bei geringerer Ampèrestundenzahl geladen und bei einer geringeren Ampèrestundenzahl entladen ist, muss die Empfindlichkeit des Ampèrestundenzählers 11 mit steigender Ladezyklenzahl vergrössert werden, was durch Vergrösserung der Widerstandsteile 20 und 21 erfolgen kann.
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Die Verstellung der Kontakte 17 und 18 bzw. die Veränderung der Widerstandsteile 20 und 21 kann beispielsweise nach Massgabe der an dem Ladezyklenzähler 19 abgelesenen Ladezyklenzahl von Hand erfolgen. Dabei kann beispielsweise den Abgriffkontakten. 17 und 18 je eine Skala zugeordnet sein, so dass die Abgriffe 17 und 18 auf die entsprechende Anzeige des Ladezyklenzählers eingestellt werden können.
Fig. 2 zeigt die Schaltung der Fig. 1, bei welcher jedoch die Verstellung der Abgriffe 17 und. 18 durch den Ladezyklenzähler 19 selbsttätig erfolgt. Die Getriebe oder die Wellen zur Verstellung der Potentiometer 15 und 16 sind bei 22 angedeutet. Im übrigen entspricht die Schaltung derjenigen nach Fig. l.
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30 ist hier die Akkumulatorenbatterie bezeichnet, die von einem Spannungsteiler überbrückt ist, der aus dem Widerstand 31 und der Zenerdiode 32 besteht. Parallel zu der Zenerdiode 32 ist ein Potentiometer 33 geschaltet. Die Zenerdiode dient hier als Konstantspannungsquelle.
Die Ausgangsspannung dieser Spannungsquelle kann mit Hilfe des Potentiometers 33 verändert werden. 34 ist das Zeigerinstrument, mit dem in Reihe der veränderbare Widerstand 35 geschaltet ist, welcher einen Abgleich des Zeigerinstrumentes 34 ermöglicht. Die Verschiebung des Abgriffes 33a des Potentiometers 33 erfolgt durch die Welle 64a die mit der Anzeigescheíbe 65 des Ampèrestundenzählers 11 (Fig. 1 und 2) verbunden ist. Bei Ladung des Akkumulators 30 wird der Abgriff 33a nach rechts und bei Entladung nach links derart bewegt, dass die an dem Potentiometer abgegriffene Spannung proportional dem Ladezustand der Batterie ist und somit das Zeigerinstrument 34 diesen Ladezustand zeigt.
Da nach den Vorschriften der Akkumulatorenhersteller eine vollständige Entladung der Akkumulatoren nicht zulässig ist, sondern eine Wiederaufladung schon bei Absinken der Nennkapazität der Akkumulatorenbatterie auf etwa 20tao erfolgen soll, können Mittel vorgesehen sein, welche das Erreichen dieser unteren Kapazitätsgrenze anzeigen.
Beispielsweise kann an dem Anzeigeinstrument 34 ein Kontakt vorgesehen sein, der bei 20% der Nennkapazität betätigt wird. In gleicher Weise kann natürlich bei Volladung der Batterie ein Kontakt betätigt werden, welcher beispielsweise ein akustisches Signal auslöst, welches die Volladung der Akkumulatorenbatterie anzeigt. Die Betätigung des Kontaktes kann auch beispielsweise durch den verschiebbaren Abgriff 33a des Potentiometers 33 erfolgen. Der Ampèrestundenzähler kann auch zur Steuerung des Ladevorganges der Batterie verwendet werden.
Um zu verhindern, dass bei vollgeladener Batterie der Amperestundenzähler eine weitere Vergrösserung der Ladekapazität anzeigt, kann zur Begrenzung der Bewegung des Anzeigeelementes (Ziffernscheibe, Zeiger od. dgl.) ein Anschlag vorgesehen sein und es kann das Anzeigeelement über eine Rutschkupplung angetrieben werden, die bei Erreichen des Endausschlages anfängt durchzurutschen.
Der Ladezyklenzähler 19 (Fig. l und 2) treibt vorzugsweise einen Drehdekadenzähler 19a an, der nur in einer Richtung weiterbewegt werden kann, was beispielsweise durch einen Freilauf bewirkt werden
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l zugeordnetTellaufladungen vorgenommen, so wird das Ladezyklenzählwerk immer erst dann um eine Ziffer weiterbewegt, wenn die Summe der Teilladung einer Volladung entspricht. Es ist jedoch auch möglich, das Getriebe so auszulegen, dass bei jeder Teilladung von beispielsweise mehr als 400 ; 0 der Nennkapazität der Akkumulatorenbatterie das Ladezyklenzählwerk um eine Einheit weiterbewegt wird.
In Fig. 4 und 5 ist eine besonders zweckmässige Ausführung der Überwachungseinrichtung dargestellt.
Die einzelnen Elemente der Zähleinrichtung sind in einem langgestreckten Gehäuse 40 zusammengefasst, das an dem die Akkumulatorenbatterie 30 enthaltenden Behälter 41 befestigt werden kann (Fig. 6). In das Gehäuse 40 sind das Ampèrestundenzählwerk 42, das Ladezyklenzählwerk 43 und die zugehörigen Widerstände (10, 15, 16,32, 31,33, 35 usw. ) eingebaut, die durch Stellschrauben 44,45 und 46 verändert werden können.
Die Stellschraube 44 dient zur Einstellung des Widerstandes 35 (Fig. 3), welcher einen Abgleich des Fernanzeigeinstrumentes 34 ermöglicht. Die Stellschraube 45 dient zur Verstellung des Potentiometers 15 bzw. des Abgriffes 17 und die Stellschraube 46 zur Veränderung des Potentiometers 16 bzw. des Abgriffes 18. Auf dem Gehäuse sind Anschlussklemmen 47,48, 49 und 50 vorgesehen, von denen die Klemme 48 mit dem Pluspoldes Verbrauchers, die Klemme 49 mit dem Pluspol des Ladegerätes und die Klemme 50 mit Pluspol der Batterie verbunden wird. Die Klemme 47 wird mit dem gemeinsamen negativen Pol von Batterie, Ladegerät und Verbraucher verbunden. Die Überwachungseinrichtung kann, wie in Fig. 5 gezeigt, mit dem die Batterie enthaltenden Behälter 41 verbunden werden, so dass er auch bei Ausbau der Batterie stets mit ihr in Verbindung steht.
Wird die Einrichtung zur Steuerung eines Ladegerätes verwendet, so kann ein sehr einfaches Ladegerät verwendet werden.
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Beispielsweise kann von dem Ampêrestundenzähler eine den Ladevorgang des Akkumulators steuernde Vorrichtung angetrieben werden, z. B. ein Potentiometer, welche einen im Wechselstromkreis der Ladevorrichtung liegenden Transduktor oder sonstigen Wechselstromwiderstand beeinflusst. Als Beispiel zeigt die weiter unten beschriebene Fig. 7 eine mögliche Ausführung eines elektronischen Amperestundenzählers in Verbindung mit einem Ladegerät. Als Ampèrestundenzähler können aber auch Motorzähler unter anderem verwendet werden.
Fig. 6 zeigt schematisch eine praktische Ausführungsform für den Antrieb der in der Schaltung nach Fig. 2 gezeigten Potentiometer 15 und 16 sowie des Ladezyklenzählers 19 durch den Ampèrestundenzäh- ler 11. Mit M ist der Messmotor des Ampèrestundenzählers (Fig. 2) bezeichnet. Er treibt mit seiner Ausgangswelle 60 über das Getriebe 61 die Welle 62 an, die über die Rutschkupplung 63 mit einer Welle 64 verbunden ist, welche die Anzeigetrommel 65 des Ampèrestundenzählers trägt. Der Messwert des Ampèrestundenzählers kann beispielsweise an einer nicht dargestellten festen Marke auf der Anzeigetrommel 65 abgelesen werden. Die Rutschkupplung 63 ist so ausgebildet, dass sie bei Überschreitung eines bestimmten Antriebsdrehmomentes durchrutscht, u. zw. in beiden Drehrichtungen.
Dies kann dadurch bewirkt werden, dass an der Anzeigetrommel 65 ein nicht dargestellter Stift vorgesehen ist, der sich in den Endlagen der Anzeigetrommel gegen einen ebenfalls nicht dargestellten Anschlag legt. Die Anzeigetrommel bleibt dann stehen, während der Messmotor M weiterlaufen kann. Mit der Anzeigetrommel 65 ist das Potentiometer 33 starr oder über ein nicht dargestelltes Getriebe gekoppelt.
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dezyklenzähler 67 angetrieben. Der Freilauf 66 bewirkt, dass der Ladezyklenzähler 67 trotz wechselnder Drehrichtung der Anzeigetrommel 65 nur in einer Richtung bewegt wird.
Von dem Ladezyklenzähler 67 werden über die Welle 68 die in Fig. 2 gezeigten Potentiometer 15 und 16 angetrieben, die in dem Gehäuse 69 untergebracht sind. Die Potentiometer 15 und 16 bzw. deren Abgriffe 17 und 18 werden mit steigender Ladezyklenzahl derart verstellt, dass die Anzeigeempfindlichkeit des Ampèrestundenzählers nach und nach erhöht wird. Es wird so mit steigender Ladezyklenzahl eine Volladung bzw. Entladung des Akkumulators entsprechend der abnehmenden Akkumulatorkapazität angezeigt.
In Fig. 7 ist mit 70 das Ladegerät bezeichnet, das einen Transformator 71, eine Ladedrosselspule 72 mit mehreren Anzapfungen und eine Gleichrichtereinrichtung 73 enthält.
Die Primärwicklung 86 des Transformators 71 ist über einem Schalter 87 an die Netzklemmen 88 angeschlossen. In Reihe mit der Sekundärwicklung 89 sind die Ladedrosselspule 73 und die Gleichrichterbrücke 73 geschaltet.
Mit 74 ist ein Ampèrestundenzähler bezeichnet, der beispielsweise unter Verwendung von Transistoren aufgebaut ist. Es können selbstverständlich auch Ampèrestundenzähler mit anderem Aufbau verwendet werden. Die Wirkungsweise des gezeigten Ampèrestundenzählers 74 ist folgende : Ein durch den Widerstand 75 fliessender Strom erzeugt an diesem einen Spannungsabfall, welcher den Transistoren 76 und 77 zur Steuerung zugeführt wird. Mittels des aus dem Widerstand 87 und der Diode 79 bestehenden Spannungsteilers erhalten die Basis-Emitter-Strecken der Transistoren 76 und 77 eine konstante Vorspannung, welche unabhängig von Belastungsänderungen ist. In den Emitterkreisen der Transistoren 76 und 77 liegen ausserdem die Emitterwiderstände 80 und 81, welche als Potentiometer ausgebildet sind.
Die an der Diode 79 auftretende Spannung liegt höher als der Eingangsspannungsschwellwert der Transistoren 76 und 77, und es kann der Aussteuerungsgrad dieser Transistoren durch die in den Emitterkreisen befindlichen Widerstände 80 und 81 verändert werden, da die Transistoren allein durch die Konstantspannung nicht voll ausgesteuert werden. Die Aussteuerung der Transistoren 76 und 77 erfolgt vielmehr in der Weise, dass der am Widerstand 75 durch den diesen durchfliessenden Strom bedingte Spannungsabfall sich zu der an der Diode 79 und den Emitterwiderständen 80 und 81 liegender Spannungen addiert bzw. subtrahiert. In den Ausgangskreisen der Transistoren 76 und 77 sind die Zählermotoren 82 und 83 oder andere ein StromZeit-Integral bildende Einrichtungen vorgesehen, welche durch die Kollektorströme 76 und 77 betätigt werden.
Die beiden Zählermotoren 82 und 83 bzw. die andern Integrationseinrichtungen arbeiten auf das Differenzzählwerk 84, welches die Differenz der Anzeigen der Zählwerkmotore 82 und 83 bildet. Die Anzeige des Differenzzählwerkes 84 ist ein Mass für die Strommenge, die den Zähler 74 durchflossen hat und damit auch ein Mass für die von dem Akkumulator 85 gespeicherte Ladungsmenge. Die Schaltung ist so ausgebildet, dass bei einer Stromflussrichtung vom Ladegerät 70 zum Akkumulator 85 das Differenzzählwerk aufwärts zählt, während es bei umgekehrter Stromrichtung zurückgestellt wird.
Während der Ladung des Akkumulators 85 wird also der Differenzzähler 84 durch die Zählwerksmo-
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toren 82 und 83 betätigt. Dieser Differenzzähler 84 kann nun so ausgebildet sein, dass er bei einer bestimmten Anzeige, beispielsweise einer solchen, welche 80% des Volladezustandes des Akkumulators entspricht, eine Umschaltung des Anschlusses an der Ladedrossel 72 derart bewirkt, dass der Ladestrom verringert wird. Der Differenzzähler 84 kann auch bei verschiedenen Anzeigewerten Umschaltungen vornehmen, so dass der Ladestrom des Akkumulators 85 stufenweise herabgesetzt wird. Es ist auch möglich, von dem Differenzzähler 84 beispielsweise ein Potentiometer antreiben zu lassen, über welches eine Vormagnetisierungswicklung eines Transduktors gespeist wird, der beispielsweise an Stelle der Ladedrosselspule 72 vorgesehen ist.
Auf diese Weise kann eine stetige Änderung des Ladestroms erreicht werden.
Schliesslich kann auch durch das Differenzzählwerk 84 der Schalter 87 betätigt und damit die Einrichtung bei einem bestimmten Ladezustand des Akkumulators 85 vom Netz getrennt werden.
Bei demAusführungsbeispiel nachFig. 8 ist mit 100 der Lauter des Zählermotors bezeichnet, welcher über das Untersetzungsgetriebe 101 und die Schnecke 102 das Schneckenrad 103 antreibt. Dieses Schnekkenrad 103 treibt über das Schraubenrad 104 ein Potentiometer 105 für ein Fernanzeigeinstrument, wie es beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, 106 ist eine Skalenscheibe oder Skalentrommel für die unmittelbare Ablesung der in der Akkumulatorenbatterie zur Verfügung stehenden Amperestundenzahl. Über die Kupplung 107 wird das Zählwerk 108 für die Anzeige der Betriebskapazitätsentnahme nur in einer Drehrichtung angetrieben. Der Antrieb des Zählwerkes 108 erfolgt, wenn die Akkumulatorenbatterie entladen wird. Bei Ladung der Batterie wird das Zählwerk 108 dagegen nicht angetrieben.
Auf diesem Zählwerk 108 kann somit abgelesen werden, welche AmpèrestundenzahlderAkkumulatorenbatteriewährend ihrer Lebensdauer insgesamt entnommen worden ist.
Das Schneckenrad 103 treibt weiterhin über die Welle 110 das Ladezyklenschaltwerk 111, welches im Zusammenhang mit den Fig. 9-12 näher erläutert ist. Die Ausgangswelle 112 des Ladezyklenschaltwerkes 111 treibt das Zählwerk 113 dann, wenn ein Wechsel der Stromrichtung eintritt, d. h. wenn von Ladung auf Entladung oder umgekehrt übergegangen wird. Diese Zählung erfolgt mit Rücksicht darauf, dass die Lebensdauer einer Akkumulatorenbatterie unter Umständen wesentlich von der Anzahl der Ladezyklen, d. h. von der Anzahl der Volladungen, abhängt, ohne Rücksicht darauf, wie weit die Batterie vorher entladen gewesen ist.
In den Fig. 9-12 ist mit 110 die Eingangswelle des Ladezyklenschaltwerkes 111 und mit 112 dessen Ausgangswelle bezeichnet. Die Ausgangswelle 112 treibt über das Schraubenrad 122 das Schraubenrad 113, welches ein Zählwerk für die Anzahl der Ladezyklen betätigt. Auf der Welle 112 ist drehfest ein Schaltrad 117 angeordnet. Weiterhin ist auf der Welle 112 der Schalthebel 119 schwenkbar gelagert. Er besteht aus dem auf der Welle 112 schwenkbar gelagerten Teil 119a mit den Nocken 119b und 119c und trägt an einem Ende eine um einen Zapfen 119d schwenkbare federbelastete Schaltklinke 119e, welche in das Schaltrad 117 eingreift. Der Schalthebel 119 ist durch eine nicht dargestellte Feder belastet, durch welche er in seine in Fig. 9 gezeigte Lage gebracht wird.
Der Schalthebel 119 kann in die in Fig. 10 gezeigte Lage gebracht werden, in welcher er durch den Sperrhebel 120 verriegelt wird. Dieser Sperrhebel 120 ist um eine Achse 121 schwenkbar. Er besitzt die beiden Arme 120a und 120b. Wird der Schalthebel 119 in die in Fig. 10 gezeigte Lage gebracht, so greift der Hebel 120a mit seinem Ende 120c hinter den Nocken 119c des Schalthebels 119 und hält diesen in seiner Lage fest.
Weiterhin ist auf der Welle 112 das in Fig. 11 gezeigte Sperrad 118 drehfest angeordnet. In das Sperrrad 118 greift ein weiterer auf der Achse 121 schwenkbar gelagerter Sperrhebel 123 ein, welcher eine Rückdrehung der Welle 112 verhindert. Die Sperrhebel 120 und 123 werden durch eine nicht dargestellte Feder belastet, welche die gemeinsame Achse 121 umgibt und auf die Hebel 120 und 123 mit ihren beiden Enden einwirkt.
Die Welle 110, welche von dem Zählermotor angetrieben wird, trägt eine Scheibe 114 auf deren einer Seite der Hebel 115 um die Schraube 115a schwenkbar angeordnet ist. Die Schraube 115a hält eine Feder 115c, welche sich auf den Stift 115b abstützt und somit den Hebel 115 in die in Fig. 9 mit ausgezogenen Linien gezeigte Lage zu bringen sucht. Auf der andern Seite der Scheibe 114 ist ein Hebel 116 um die Schraube 116a schwenkbar angeordnet (Fig. 10). Die Schraube 116a trägt eine Feder 116c, welche sich auf dem Stift 116b abstützt und somit den Hebel 116 in die in Fig. 10 mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage zu bringen sucht.
Bei Drehung der Welle 110 in der in Fig. 9 mit dem ausgezogenen Pfeil 124 bezeichneten Drehrichtung greift der Hebel 115 mit seiner Nase 115d hinter den Nocken 119b des Schalthebels 119 und dreht diesen Schalthebel 119 um seine Lagerung auf der Welle 112, wodurch das Schaltrad 117 in Richtung des
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Pfeiles 125 (Fig. 9) gedreht wird. Der Schalthebel 119 befindet sich dann in der in Fig. 9 mit gestrichelten Linien gezeigten Stellung. In dieser Lage des Schalthebels 119 greift das Ende 120c des Sperrhebels 120 hinter den Nocken 119c des Schalthebels 119 und hält diesen in dieser Lage fest (Fig. 10). Bei der weiteren Drehung der Welle 110 in Richtung des Pfeiles 124 (Fig. 9) berührt die Nase 115d des Hebels 115 den Nocken 119b des Schalthebels 119 bei jeder Umdrehung nur leicht, ohne dass eine weitere Schaltung bewirkt wird.
Wird die Drehrichtung des Zählermotors 100 (Fig. 8) geändert, d. h. erfolgt ein Wechsel von Batterieladung auf Batterieentladung oder umgekehrt, so erfolgt eine Drehung der Welle 110 in Richtung des Pfeiles 126 (Fig. 10). Dabei greift der Hebel 116 mit seiner Nase 116d den Arm 120b des Sperrhebels 120 an und schwenkt diesen in Richtung des Pfeiles 127 (Fig. 10). Dadurch wird auch der Arm 120a des Sperrhebels 120 in Richtung des Pfeiles 128 (Fig. 10) bewegt, wodurch dessen Ende 120c den Nocken 119c des Schalthebels 119 freigibt, wodurch dieser durch eine nicht dargestellte Feder in seine in Fig. 9 mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage zurückgebracht wird.
Bei der weiteren Drehung der Welle 110 in Richtung des Pfeiles 126 (Fig. 10) berührt die Nase 116d des Hebels 116 den Arm 120b des Sperrhebels 120 jeweils nur leicht, ohne dass eine weitere Schaltung vorgenommen wird.
Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt, wird eine Weiterschaltung des Schaltrades 117 und damit eine Weiterbewegung des Schraubenrades 113 nur bei einer Drehrichtungsumkehr der Welle 110 bewirkt, nämlich dann, wenn die Drehrichtung entsprechend dem Pfeil 126 (Fig. 10) in die Drehrichtung entsprechend dem Pfeil 124 (Fig. 9) geändert wird. Dadurch wird'jeweils das in Fig. 8 angedeutete Ladezyklenzählwerk 113 um einen Schritt weitergeschaltet.
Fig. 13 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Klemmenleiste für eine Akkumulatorenbatterie, die zur Aufnahme der beschriebenen Überwachungseinrichtung dient. Die Klemmenleiste 130 trägt an ihren Enden die Befestigungsklemmen 131 und 132 für die Lade- bzw. Entladekabel der Akkumulatorenbatterie.
An die Klemmen 133 und 134 sind die Ausgangsklemmen der Akkumulatorenbatterie angeschlossen. 135 ist der Messwiderstand für den Ampèrestundenzähler. In dem mittleren erhöhten Teil 130a der Klemmleiste 130 ist die gesamte Überwachungseinrichtung mit den Zählwerken 136,137 und 138 und dem die-
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gesamt entnommene Amperestundenzahl und 137 ist das Zählwerk für die Anzahl der Ladezyklen.
Der Teil 130a der Klemmleiste 130 enthält weiterhin ein zu dem Messwiderstand 135 parallelgeschaltetes Potentiometer, welches in der beschriebenen Weise von Hand oder selbsttätig in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen verstellbar ist. Die Stellung dieses Potentiometers, welches beispielsweise in Fig. 1 und 2 mit 20 bezeichnet ist, kann mit Hilfe der Anzeigeeinrichtung 139 sichtbar gemacht werden.
Der Zählermotor kann in dem Teil 130a der Klemmleiste 130 so angeordnet sein, dass beispielsweise sein Läufer in der Nähe der Schmalseite 130b zu liegen kommt. Der Motor kann einen permanenten Feldmagneten aufweisen, welcher im wesentlichen entlang den Kanten 130c, 130d und 130e verläuft und somit das Getriebe und die Zählvorrichtungen sowie sämtliches Zubehör der Überwachungseinrichtung umschliesst. Es lässt sich auf diese Weise eine besonders günstige Raumausnutzung erreichen.
Das beschriebene Getriebe wird vorzugsweise aus nicht magnetischem Material hergestellt, beispielsweise aus Messing. Um eine starke Abnutzung, insbesondere der Schaltnocken und Schaltnasen, zu vermeiden, sind diese Teile vorzugsweise hart verchromt.
In Fig. 14 ist mit 200 der Zählermotor bezeichnet welcher über das Ritzel 201, das Zahnrad 202, die Schnecke 203, das Schneckenrad 204, die Welle 205 die auf dieser Welle angeordnete Schnecke 206 treibt. Diese Schnecke 206 treibt das Schneckenrad 207, auf dessen Welle 208 die Schnecke 209 sitzt.
Die Schnecke 209 treibt über das Rad 210 ein Potentiometer 211 an, welches zur Fernanzeige verwendet werden kann..
Die Schnecke 209 treibt weiterhin das Schneckenrad 212 an, welches in der in Fig. 16 näher darge- stellten Weise die Zählvorrichtung 213 für die der Batterie insgesamt entnommenen Ampèrestunden treibt.
Auf der Welle 208 sitzt eine in Fig. 14 nicht dargestellte weitere Schnecke 220 (Fig. 15 und 15a), welche das Schaltrad 221 für das Zyklenschaltwerk antreibt. Dieses Schaltrad 221 wird in der in Fig. 15a gezeigten Lagedurch eine Feder 222 gehalten und wird bei Drehung der Welle 208 und damit der Schnekke 220 je nach Drehrichtung um einen Winkel von 300 aus seiner Ruhelage herausgedreht. Eine weitere Drehung erfolgt nicht, da d as Schaltrad 221 nur zwei Zähne besitzt. Das Schaltrad 221 ist auf der schwenkbar gelagerten Buchse 223 befestigt, die ihrerseits einen Arm 223a trägt. Dieser Arm 223a trägt an seinem äussersten Ende eine Schraube 224, um welche die Sperrklinke 225 schwenkbar ist.
Die Sperrklinke
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225 fasst in das Schaltrad 226, welches die Vorrichtung 227 antreibt. 228 ist eine durch die Feder 229 belastete Sperrklinke, welche eine Rückwärtsbewegung des Schaltrades 226 verhindert (Fig. 15b).
Fig. 16 zeigt den Antrieb der Zählvorrichtung für die der Batterie insgesamt entnommenen Ampèrestunden. Das Rad 212 (vgl. Fig. 14) sitzt auf der Buchse 230, welche auf der Welle 231 drehbar gelagert ist. Die Welle 231 weist an ihrem in der Zeichnung rechten Ende einen Vierkant 231a auf, auf welchem der Teil 232 aufgesteckt ist. Der Teil 232 und die Buchse 230 weisen an ihren einander gegenüberliegenden Flächen eine Verzahnung 233 auf. Der Teil 232 wird durch die Feder 234 gegen die Verzahnung der Buchse 230 gedrückt. Die Welle 230 trägt weiterhin ein Zahnrad 235, in dessen Verzahnung die Feder 236 eingreift. Zahnrad 235 und Feder 236 bilden eine Rücklaufsperre, welche eine Rückdrehung der Zählvorrichtung verhindert.
Bei Linksdrehung der Welle 230 entsprechend dem Pfeil 237 wird der Teil 232 durch die Verzahnung 233 mitgenommen. Er treibt über den Vierkant 231a die Welle 231 und damit das Zählwerk 238. Bei Drehung im entgegengesetzten Sinne verhindert die aus dem Zahnrad 235 und der Feder 236 bestehende Rücklaufsperre eine Drehung der Welle 231, und es wird der Teil 232 gegen die Kraft der Feder 234 nach rechts verschoben, so dass die Zähne der Verzahnung 233 aneinander vorbeigleiten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Überwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren mit einer im Stromkreis des Akkumulators liegenden Ampèrestundenmesseinrichtung für die Überwachung des Ladezustandes des Akkumulators, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein von der Amperestundenmesseinrichiung angetriebenes Zählwerk besitzt und dass eine zusätzliche Zähleinrichtung für die Ladezyklen vorgesehen ist.