AT413772B - Connection method, for auxiliary battery as backup for motor vehicle starter battery, interconnects auxiliary and starter batteries via a controllable switch in order to maintain operation if starter battery fails - Google Patents
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Abstract
Description
22
AT 413 772 BAT 413 772 B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kontrolleinrichtung für eine Batterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a control device for a battery according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Kontrolleinrichtung wurde z.B. durch die US 6 218 805 B1 bekannt. Bei dieser 5 bekannten Lösung ist in einem an eine Ausleitung angeschlossenen Anschlussstück ein Shunt integriert, an dem eine Auswerteschaltung angeschlossen ist. Dabei ist die Auswerteschaltung unmittelbar neben dem Shunt angeordnet und mit diesem umgossen. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass bei einem Fehler in der Auswerteschaltung auch der Shunt samt Anschlussstück getauscht werden muss. Außerdem gestaltet sich die Einhaltung entsprechender Toleranzen io des Shunts, der lediglich durch eine Querschnittsverminderung des Anschlussstückes gebildet ist, entsprechend schwierig. Außerdem lässt sich diese bekannten Kontrolleinrichtung nur bei entsprechend konzipierten Anlagen verwenden und ermöglicht nur unter ganz bestimmten Verhältnissen eine Nachrüstung bestehender Einrichtungen. 15 Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich einfach herstellen lässt die auch eine Nachrüstung bei verschiedenen bestehenden Anwendungen zulässt.Such a control device has e.g. known from US 6 218 805 B1. In this known solution, a shunt is integrated in a connecting piece connected to a discharge, to which an evaluation circuit is connected. The evaluation circuit is arranged directly next to the shunt and covered with this. This results in the disadvantage that in the event of an error in the evaluation circuit, the shunt and connection piece also have to be exchanged. In addition, compliance with appropriate tolerances of the shunt, which is formed only by a reduction in cross section of the connector, designed according to difficult. In addition, this known control device can only be used with appropriately designed systems and allows retrofitting existing facilities only under very specific conditions. 15 The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a device of the type mentioned, which can be easily manufactured which also allows retrofitting in various existing applications.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Kontrolleinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die 20 kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.According to the invention this is achieved in a control device of the type mentioned by the 20 characterizing features of claim 1.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ist sichergestellt, dass der Shunt als Einzelteil hergestellt werden kann, wodurch die Einhaltung entsprechender Toleranzen wesentlich erleichtert ist und dieser auch sehr einfach hergestellt werden kann. Außerdem kann im Falle eines Fehlers 25 sowohl dieser, wie auch die Auswerteschaltung für sich getauscht werden. Dabei kann ein für den jeweiligen Batterietyp übliches Anschlussstück des für den Anschluss eines Verbrauchers vorgesehenen elektrischen Leiters verwendet werden, sodass sich durch den Einbau des Shunts praktisch keine Änderungen für den Anschluss der vorgesehenen Leitungen ergeben. Da solche Shunts, insbesondere bei kleineren Batterien, üblicherweise sehr klein gehalten 30 werden können, ist ein Einbau solcher Messfühler auch in Fällen möglich, bei denen die Batterien in sehr engen Räumen angeordnet sind und auch bei sehr kleinen Batterien, wie z.B. Batterien der Größe AA, wodurch auch eine Nachrüstung bei bestehenden Anlagen leicht möglich ist. 35 Durch die GB 2 296 777 A, die US 5 895 440 A und die DE 28 23 287 A1 wurden verschiedene Kontrolleinrichtung für Batterien bekannt, bei denen jedoch kein die Stromauf- bzw. Stromentnahme der Batterie bzw. aus dieser erfassender Messfühler vorgesehen ist.The proposed measures ensures that the shunt can be manufactured as a single part, whereby compliance with appropriate tolerances is much easier and this can also be made very easily. In addition, in the case of a fault 25, both this, as well as the evaluation circuit can be exchanged for themselves. In this case, a customary for each type of battery connector of the intended for the connection of a consumer electrical conductor can be used, so that there are virtually no changes for the connection of the planned lines through the installation of the shunt. Since such shunts can usually be kept very small, especially for smaller batteries, incorporation of such probes is also possible in cases where the batteries are located in very confined spaces and even in very small batteries, such as e.g. AA size batteries, which makes it easy to retrofit existing equipment. By GB 2 296 777 A, US 5 895 440 A and DE 28 23 287 A1 various control device for batteries were known in which, however, no upstream or current drain of the battery or from this detecting sensor is provided.
Durch die Merkmale des Anspruches 2 ergibt sich der Vorteil, dass der Shunt sehr platzsparend 40 an der Ausleitung einer Batterie angeordnet werden kann.Due to the features of claim 2, there is the advantage that the shunt can be very space-saving 40 arranged on the discharge of a battery.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Strom-Messfühleranordnung vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet. 45 Ausgehend von einer Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 3 werden erfindungsgemäß die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 3 vorgeschlagen.Another object of the invention is to propose a current sensor arrangement characterized by a simple structure. 45 Starting from an arrangement according to the preamble of claim 3, the characterizing features of claim 3 are proposed according to the invention.
Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich eine in konstruktiver Hinsicht sehr einfache Lösung, die sich auch für allfällige Nachrüstungen von Batterieanlagen eignet. 50The proposed measures results in a structurally very simple solution, which is also suitable for any retrofitting of battery systems. 50
Fig. 1 und Fig. 2 schematisch eine erste Anordnung eines Messfühlers,1 and 2 schematically show a first arrangement of a measuring sensor,
Fig. 3 bis 19 schematisch weitere Anordnungen eines Messfühlers im Bereich einer Ausleitung einer Batterie undFig. 3 to 19 schematically further arrangements of a sensor in the region of a discharge of a battery and
Fig. 20 eine weitere Anordnung eines Messfühlers. 55 3Fig. 20 shows another arrangement of a sensor. 55 3
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 weist eine Batterie 1 eine abgewinkelte Ausleitung 2 auf. An dieser Ausleitung 2 liegt ein zwischen zwei Anschlussstücken 3, 4 gehaltener plättchenförmiger Shunt 5 an. Befestigt ist dieser Shunt 5 mit einer Schraube 6 und einer Mutter 7. Dabei durchsetzt die Schraube Bohrungen der Ausleitung 2, der Anschlussstücke 3, 4 und 5 des Shunts 5, wobei die Schraube durch eine Hülse 8 aus elektrisch isolierendem Material gegen diese elektrisch leitenden Teile isoliert ist. Auch die Mutter 7 ist durch eine elektrisch isolierende Unterlagsscheibe 9 gegen das Anschlussstück 4 isoliert. Dadurch ist sichergestellt, dass kein elektrischer Nebenschluss zum Shunt 5 besteht. io Das Anschlussstück 4 weist dabei in dessen freien Endbereich einen Anschluss 4’ auf, der die gleiche Form aufweist, wie der am freien Endbereich der Ausleitung 2 angeformte Anschluss, sodass der gleiche Steckkontakt 10, der an einem elektrischen Leiter 11 zum Anschluss eines Verbrauchers oder eines Ladegerätes angebracht ist, sowohl zum Anschluss an dem Anschlussstück 4, als auch an der Ausleitung 2 verwendet werden könnte. 15In the embodiment according to FIGS. 1 and 2, a battery 1 has an angled outlet 2. At this exit 2 is a between two connectors 3, 4 held platelet-shaped shunt 5 at. It is fastened to this shunt 5 with a screw 6 and a nut 7. The screw passes through bores of the outlet 2, the connecting pieces 3, 4 and 5 of the shunt 5, wherein the screw through a sleeve 8 of electrically insulating material against these electrically conductive parts is isolated. The nut 7 is isolated by an electrically insulating washer 9 against the connector 4. This ensures that there is no electrical shunt to the shunt 5. In this case, the connection piece 4 has in its free end region a connection 4 'which has the same shape as the connection formed on the free end region of the outlet 2, so that the same plug contact 10 which is connected to an electrical conductor 11 for connecting a consumer or a charger is attached, could be used both for connection to the connector 4, as well as at the outlet 2. 15
An den Anschlussstücken 3 und 4 sind Signalleitungen 12 angeschlossen, die zu einer nicht dargestellten Auswerteschaltung führen.At the connecting pieces 3 and 4 signal lines 12 are connected, leading to an evaluation circuit, not shown.
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 ist ein Hallsensor 13 auf eine Ausleitung 2 einer Bat-20 terie 1 aufgeschoben, der über nicht dargestellte Signalleitungen mit einer Auswerteschaltung verbunden ist.In the embodiment according to FIG. 3, a Hall sensor 13 is pushed onto a lead-out 2 of a Bat-20 terie 1, which is connected via signal lines, not shown, with an evaluation circuit.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 ist an einer Ausleitung 2 ein Anschlussstück 14 mittels Schraube 6 und Mutter 7 elektrisch leitend angeschlossen. Dabei ist auf dem Anschlussstück 25 14 ein Hallsensor 13 aufgeschoben. Der Anschluss eines zu einem Verbraucher führenden elektrischen Leiters erfolgt im Bereich des freien Endes des Anschlussstückes 14.In the embodiment according to FIG. 4, a connection piece 14 is electrically conductively connected to a discharge 2 by means of screw 6 and nut 7. In this case, a Hall sensor 13 is pushed onto the connecting piece 25 14. The connection of an electrical conductor leading to a consumer takes place in the region of the free end of the connecting piece 14.
Die Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 entspricht im wesentlichen jener nach den Fig. 1 und 2. Allerdings sind die Anschlussstücke 3, 4 bei dieser Ausführungsform abgewinkelt und 30 statt eines Steckkontaktes 10 ist ein Kabelschuh 10' für den angeschlossenen elektrischen Leiter 11 vorgesehen, welcher mit einer Schraube 30 und einer Mutter 31 befestigt ist, die einen Anschluss für den elektrischen Leiter 11 darstellen. Weiters sind auch die Signalleitungen 12 mit Kabelschuhen 13 an den Anschlussstücken 3, 4 angeschlossen, die mit Schrauben und Muttern befestigt sind. 35The embodiment according to FIGS. 5 and 6 corresponds essentially to that according to FIGS. 1 and 2. However, the connecting pieces 3, 4 are angled in this embodiment and 30 instead of a plug contact 10 is a cable lug 10 'for the connected electrical conductor 11 is provided , which is fastened with a screw 30 and a nut 31, which constitute a connection for the electrical conductor 11. Furthermore, the signal lines 12 with cable lugs 13 are connected to the connecting pieces 3, 4, which are fastened with screws and nuts. 35
Bei der Ausführungsform nach den Fig. 7 und 8, weist die Batterie 1 im wesentlichen kegelförmig gestaltete Ausleitungen 2 auf. Auf eine solche Ausleitung 2 ist ein Hallsensor 13 aufgeschoben. Dabei ist auf der kegelförmigen Ausleitung 2 ein Anschlussstück 14 aufgesetzt, das oberhalb des Hallsensors 13 liegt. Dabei ist das Anschlussstück 14 durch Klemmung an der 40 Ausleitung 2 gehalten. Dazu ist eine Aufnahme 15 vorgesehen, zu der ein randoffener Schlitz 16 führt, der mit einer Klemmschraube 20 und Mutter 21 verengt werden kann.In the embodiment according to FIGS. 7 and 8, the battery 1 has essentially cone-shaped outlets 2. On such a discharge 2, a Hall sensor 13 is pushed. In this case, a connecting piece 14 is placed on the conical exit 2, which is above the Hall sensor 13. In this case, the connecting piece 14 is held by clamping on the 40 outlet 2. For this purpose, a receptacle 15 is provided, to which an open-edge slot 16 leads, which can be narrowed with a clamping screw 20 and nut 21.
Das Anschlussstück 14 trägt auch eine Auswerteeinrichtung 17, die mit dem Hallsensor 13 verbunden ist und von der eine Steuerleitung 18 wegführt, die mit einem Stecker 19 versehen 45 ist. Für einen Anschluss eines zu einem Verbraucher oder einem Ladegerät führenden elektrischen Leiter 11 ist bei dieser Ausführungsform ein Klemmbügel 22 auf dem Anschlussstück 14 vorgesehen, der mit Schrauben befestigt ist, vorgesehen. 50The connecting piece 14 also carries an evaluation device 17, which is connected to the Hall sensor 13 and from which leads away a control line 18 which is provided with a plug 19 45. For a connection of a leading to a consumer or a charger electrical conductor 11, a clamping bracket 22 is provided on the connector 14, which is fastened with screws, provided in this embodiment. 50
Die Ausführungsform nach der Fig. 9 unterscheidet sich von jener nach den Fig. 7 und 8 nur dadurch, dass der Hallsensor 13 nicht in die Auswerteeinrichtung integriert ist sondern getrennt von dieser auf die Ausleitung 2 aufgeschoben ist und unter der Auswerteeinrichtung 17 angeordnet ist. Dabei liegt der Hallsensor 13 in einer Vertiefung eines Gehäuses der Batterie 1. 55 4The embodiment of FIG. 9 differs from that of FIGS. 7 and 8 only in that the Hall sensor 13 is not integrated into the evaluation device but is pushed separately from this on the discharge 2 and is located below the evaluation device 17. In this case, the Hall sensor 13 is located in a recess of a housing of the battery 1. 55 4th
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 10 und 11 ist ein mit einem Schlitz 16 versehenes Anschlussstück 14 vorgesehen, das mit einer Klemmschraube 20 und Mutter 21 auf der Ausleitung 2 festgeklemmt werden kann. Dabei ist an diesem Anschlussstück 14 eine Auswerteeinrichtung 17 gehalten. Ein als Hallsensor 13 ausgebildeter Strommessfühler ist auf dem An-5 schlussstück 14 angeordnet, das weiters mit einem als Klemmbügel 22 ausgebildeten Anschluss für einen elektrischen Leiter 11 für einen Anschluss eines Verbrauchers und bzw. oder eines Ladegerätes versehen ist. Dabei ist der Klemmbügel 22 an einem Steg 40 gehalten, auf dem der Hallsensor 13 sitzt. Dieser Steg 40 ist in den übrigen Teil des Anschlussstückes 14 eingesetzt, vorzugsweise eingepresst oder eingeschrumpft. Es ist aber auch möglich den Steg io 40 einzuschrauben.In the embodiment according to FIGS. 10 and 11, a connection piece 14 provided with a slot 16 is provided, which can be clamped on the outlet 2 with a clamping screw 20 and nut 21. In this case, an evaluation device 17 is held on this connection piece 14. A trained as a Hall sensor 13 current sensor is arranged on the An-5 final piece 14, which is further provided with a terminal 22 designed as a terminal for an electrical conductor 11 for a connection of a consumer and or or a charger. In this case, the clamping bracket 22 is held on a web 40 on which the Hall sensor 13 is seated. This web 40 is inserted into the remaining part of the connecting piece 14, preferably pressed or shrunk. But it is also possible to screw in the bridge io 40.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 12 ist an einer mit einer Gewindebohrung 25 versehenen Ausleitung 2 eine Verlängerung 23 mittels einer Schraube 24 befestigt. Dabei ist ein Hallsensor 13 auf diese Verlängerung 23 aufgeschoben und die Schraube 24 dient gleichzeitig für 15 den Anschluss eines Kabelschuhs 10' eines elektrischen Leiters 11. Der Hallsensor 13 ist mit einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung verbunden.In the embodiment according to FIG. 12, an extension 23 is fastened by means of a screw 24 to a discharge 2 provided with a threaded bore 25. In this case, a Hall sensor 13 is pushed onto this extension 23 and the screw 24 simultaneously serves for 15 the connection of a cable lug 10 'of an electrical conductor 11. The Hall sensor 13 is connected to an evaluation device, not shown.
Falls erforderlich kann sich der Hallsensor auch über einen Teil der Ausleitung 2 erstrecken. 20 Bei der Ausführungsform nach der Fig. 13 ist ein Anschlussstück 14 mit einer Aufnahme 15 für eine im wesentlichen zylindrische oder kegelige Ausleitung 2 und einen an diese anschließenden randoffenen Schlitz 16 vorgesehen, der mittels einer Klemmschraube 20 und Mutter 21 verengbar ist. Dieses Anschlussstück 14 weist einen Klemmbügel 22 für den Anschluss eines elektrischen Leiters 11 auf, wobei zwischen Ausleitung 2 und Klemmbügel 22 ein Hallsensor 13 25 angeordnet ist, der auf einem Steg 40 des Klemmbügels 22 sitzt. Dieser Steg 40 ist in dem übrigen Teil des Anschlussstückes 14 gehalten.If necessary, the Hall sensor can also extend over part of the discharge 2. In the embodiment according to FIG. 13, a connecting piece 14 is provided with a receptacle 15 for a substantially cylindrical or conical exit 2 and an adjoining thereto open-edged slot 16, which can be narrowed by means of a clamping screw 20 and nut 21. This connector 14 has a clamping bracket 22 for the connection of an electrical conductor 11, wherein between the outlet 2 and clamping bracket 22, a Hall sensor 13 25 is arranged, which sits on a web 40 of the clamping bracket 22. This web 40 is held in the remaining part of the connecting piece 14.
Weiters ist an dem Anschlussstück 14 eine Auswerteeinrichtung 17 gehalten, die über eine Steuerleitung 18, die mit einem Stecker 19 versehen ist, mit einer Anzeige- oder Signaleinrich-30 tung verbunden ist.Furthermore, an evaluation device 17 is held on the connecting piece 14, which is connected via a control line 18, which is provided with a plug 19, with a display or Signaleinrich-30 device.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 14 und 15 ist ein Anschlussstück 14 vorgesehen, das auf einer zylindrischen oder kegeligen Ausleitung 2 aufgeklemmt ist. Dabei weist das Anschlussstück 14 eine Aufnahme 15 für die Ausleitung 2 und einen an diese anschließenden 35 randoffenen Schlitz auf, der mittels einer Schraube 20 verengbar ist. An diesem Anschlussstück ist ein Anschlussbock 33 befestigt, der mittels einer elektrisch isolierenden Zwischenlage 34 gegen das Anschlussstück 14 isoliert gehalten ist. Dabei erfolgt die Befestigung des Anschlussbockes 33 mit Schrauben 35, die in elektrisch isolierenden Hülsen 36, die den Anschlussbock 33 durchsetzen, geführt sind, wobei die Hülsen 36 Flansche 37 aufweisen, wodurch diese, bzw. 40 deren Köpfe, gegen den Anschlussbock elektrisch isoliert gehalten sind.In the embodiment according to FIGS. 14 and 15, a connecting piece 14 is provided, which is clamped on a cylindrical or conical outlet 2. In this case, the connecting piece 14 has a receptacle 15 for the discharge 2 and an adjoining this 35 open-edged slot, which can be narrowed by means of a screw 20. Attached to this connection piece is a connection bracket 33, which is held insulated by means of an electrically insulating intermediate layer 34 against the connection piece 14. In this case, the attachment of the terminal block 33 with screws 35 which are in electrically insulating sleeves 36 which pass through the terminal block 33, are guided, wherein the sleeves 36 have flanges 37, whereby these, or 40 their heads, kept electrically insulated against the terminal block are.
Der Anschlussbock 33 ist über einen Shunt 5 elektrisch mit dem Anschlussstück 14 verbunden, der an diesen beiden Teilen angelötet ist. Die Verbindung des Shunts 5 mit den angrenzenden Teilen kann aber auch durch Verschweißen oder mittels Schraub- oder Nietverbindungen 45 od. dgl. erfolgen.The terminal block 33 is electrically connected via a shunt 5 to the connector 14, which is soldered to these two parts. The connection of the shunt 5 with the adjacent parts can also be done by welding or by means of screw or rivet 45 or the like.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 16 und 17 ist ein Anschlussstück 14 mit einer Aufnahme 15 für eine im wesentlichen zylindrische oder kegelige Ausleitung 2 und einen an diese anschließenden randoffenen Schlitz 16 vorgesehen, der mittels einer Klemmschraube 20 und so Mutter 21 verengbar ist. Dieses Anschlussstück 14 weist einen Klemmbügel 22 auf, der über einen aus zwei Stegen gebildeten Shunt 5 mit dem übrigen Teil des Anschlussstückes 14 verbunden. Das Anschlussstück 14 und der Shunt 5 kann mit einer Halterung für den Klemmbügel 22 auch einstückig ausgebildet sein, wobei der Shunt 5 z.B. durch Fräsen herausgearbeitet werden kann. Es ist aber auch möglich das Anschlussstück 14 samt Shunt 5 und Aufnahme für 55 den Klemmbügel 22 in einem Stück zu Gießen.In the embodiment of FIGS. 16 and 17, a connector 14 is provided with a receptacle 15 for a substantially cylindrical or conical exit 2 and an adjoining this open-edged slot 16 which is narrowed by means of a clamping screw 20 and so nut 21. This connecting piece 14 has a clamping bracket 22, which is connected via a shunt 5 formed from two webs with the remaining part of the connecting piece 14. The fitting 14 and the shunt 5 may also be integrally formed with a bracket for the clamping bracket 22, the shunt 5 being e.g. can be worked out by milling. But it is also possible the connector 14 together with shunt 5 and recording for 55 the clamping bracket 22 in one piece to pour.
Claims (3)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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AT0070102A AT413772B (en) | 2001-09-07 | 2002-05-06 | Connection method, for auxiliary battery as backup for motor vehicle starter battery, interconnects auxiliary and starter batteries via a controllable switch in order to maintain operation if starter battery fails |
PCT/AT2002/000258 WO2003023934A2 (en) | 2001-09-07 | 2002-09-05 | Switching arrangement for back-up accumulator and control device for a battery |
AU2002340601A AU2002340601A1 (en) | 2001-09-07 | 2002-09-05 | Switching arrangement for back-up accumulator and control device for a battery |
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