CH413936A - Uberwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren - Google Patents

Description

  
  überwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren
Die Erfindung betrifft eine   tXberwachungsein-    richtung für elektrische Akkumulatoren, mit einer im Stromkreis des Akkumulators liegenden Amperestundenmesseinrichtung, mit deren Hilfe Ider Ladezustand des Akkumulators überwacht wird.



   Bei Akkumulatoren, beispielsweise bei Bleiakkumulatoren, nimmt die Kapazität mit der Zahl der erfolgten Aufladungen und Entladungen ab mit Aus  nahme    eines geringen Anstieges zu Beginn der Ingebrauchnahme des Akkumulators. Ein Amperestundenzähler für die Anzeige des Ladezustandes eines Akkumulators zeigt somit nach einer gewissen Gebrauchsdauer des Akkumulators den Ladezustand nicht mehr 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 Akkumulatorkapazität ausgeschaltet werden kann.

   Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, bei einer Überwachungseinrichtung die Anzeige des Amperestundenzählers selbsttätig in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen derart verändern zu können, 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 Amperestundenmesseinrichtung angetriebenes Zählwerk besitzt und dass eine zusätzliche Zähleinrichtung für die Ladezyklen vorgesehen ist. Vorzugsweise sind Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe die Zählgeschwindigkeit des Amperestundenzählers in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen des Akkumulators   verändern    bar ist. Es kann parallel zum Strommesswiderstand der Amperestundenmesseinrichtung ein vergleichsweise hochohmiges Potentiometer geschaltet sein,   des    sen veränderbarer Abgriff dem Zähler eine ver änderbare elektrische Spannung zuführt.

   Es ist auf diese Weise möglich, die Anzeige der Amperestundenmesseinrichtung selbsttätig so zu korrigieren, dass unabhängig von der Alterung der Batterie stets eine genaue Anzeige der in der Batterie zur Verfügung stehenden Amperestundenkapazität angezeigt wird.



   Der Strommesswiderstand der Amperestundenmesseinrichtung kann mit einem Abgriff versehen    sein, wobei der gesamte I ! Messwiderstand für den    Entladestrom und ein Teilwiderstand für den Ladestrom verwendet wird, wobei beiden Teilwiderständen je ein vergleichsweise hochohmiges Potentiometer parallel geschaltet wird und beide veränderbaren Abgriffe mit dem Zähler elektrisch verbunden werden. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Zählgeschwindigkeit des Amperestundenzählers 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 Verstellung des jedem Strommesswiderstand parallel geschalteten Potentiometers kann mit Hilfe der Zähleinrichtung für die Ladezyklen erfolgen.  



  Vorzugsweise ist das Getriebe zwischen Amperestundenzähleinrichtung und Ladezyklenzähleinrichtung so ausgebildet, dass der Ladezyklenzähler bei Ladung um 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   Uberwachungseinrich-    tung ein vom Zählermotor angetriebes Untersetzungsgetriebe, welches ein gemeinsames Triebrad für Amperestundenzählwerk und Ladezyklenzählwerk treibt. Das gemeinsame Triebrad arbeitet vorzugsweise auf zwei getrennten Wellen, von denen eine das Amperestundenzählwerk 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 schwenkbaren, federbelasteten Hebeln vorgesehen sein, von denen einer in 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 anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen   Oberwachungseinrichtung,   
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung der Überwachungseinrichtung, bei welcher zwei Potentiometerabgriffe vorgesehen sind, welche durch einen Ladezyklenzähler bewegt wenden.



   Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Fernanzeigevorrichtung,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Gehäuses für die Überwachungseinrichtung,
Fig. 5 eine Akkumulatorenbatterie, an deren Behälter das in Fig. 4 gezeigte Gehäuse für die   Ober-    wachungseinrichtung 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 Uberwachungseinrichtung mit einem Zählermotor, einem von dem Zählermotor angetriebenen Amperestundenmesswerk sowie einem Messwerk für die Betriebskapazitätsentnahme und einem Ladezyklenzählwerk,
Fig. 9 bis 12 Darstellungen eines verwendbaren Ladezyklen-Schaltwerkes und
Fig.

   13 eine weitere Ausführungsform eines als Gehäuse für die Überwachungseinrichtung 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. 1 zeigt die grundsätzliche Schaltung der erfindungsgemässen Überwachungseinrichtung. Der Strommesswiderstand 10 für den Amperestundenzähler 11 besteht hier aus den beiden Teilwiderständen 10a und lOb. 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 100 % beträgt. Die beiden Teilwiderstände   1 Oa    und lOb sind so gewählt, dass das Verhältnis   1 Oa+ lOb    gleich 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   1 0a    und lOb des Strommesswiderstandes 10 sind die vergleichsweise 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 Amperestundenzähler 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 Amperestundenzählers 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 gering gerer Amperestundenzahl geladen und bei einer geringeren Amperestundenzahl entladen ist, muss die Empfindlichkeit des Amperestundenzählers 11 mit steigender Ladezyklenzahl vergrössert werden, was durch Vergrösserung der Widerstandsteile 20 und 21 erfolgen kann.



   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 Ab  griffkontakten 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. 1.



   Die Schaltung zur Steuerung eines Spannungsmessgerätes für eine Fernanzeige zeigt die Fig. 3. Mit 30 ist hier die Akkumulatorenbatterie bezeichnet, die von einem Spannungsteiler überbrückt ist, der aus dem Widerstand 31 und der Zehnerdiode 32 besteht. Parallel zu der Zehnerdiode 32 ist ein Potentiometer 33 geschaltet. Die Zehnerdiode 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 Verstellung des   Abgriffes    33a des Potentiometers 33 erfolgt   dadurch    den Amperestundenzähler 11 der Fig. 1 und 2.

   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 20 % 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 Amperestundenzähler 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 oder dergleichen) 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. 1 und 2) treibt vorzugsweise einen Drehdekadenzähler an, der nur in einer Richtung weiterbewegt werden kann, was beispielsweise durch einen Freilauf bewirkt werden kann. Das Getriebe zwischen Amperestundenzähler und Ladezyklenzähler wird beispielsweise so ausgelegt, dass einer Volladung der Akkumulatorenbatterie die Ladezyklenzahl 1 zugeordnet wird. Werden nur Teilaufladungen 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 40 % 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 Amperestundenzählwerk 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 er  möglicht.    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 Pluspol des 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   Ober-    wachungseinrichtung 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.



   Beispielsweise kann von dem Amperestundenzähler 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 Amperestundenzähler 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   dadurch    den Amperestundenzäh  ler      11.    Mit M ist der   Messmotor    des Amperestunden  zählers (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 Amperestundenzählers trägt. Der Messwert des Am  perestundenzählers kann beispielsweise an n einer nicht    dargestellten festen Marke auf der Anzeigetrommel 65 abgelesen werden.

   Die Rutschkupplung 63 ist so ausgebildet, dass sie bei Überschreitung eines be  stimmten    Antriebsdrehmomentes durchrutscht, und zwar 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.



   Mit dem der Rutschkupplung 63 abgewandten Ende der Welle 65 wird über einen Freilauf 66 der Ladezyklenzähler 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 Amperestundenzählers 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 Amperestundenzähler bezeichnet, der beispielsweise unter Verwendung von Transistoren aufgebaut ist. Es können selbstverständlich auch Amperestundenzähler mit anderem Aufbau verwendet werden. Die Wirkungsweise des gezeigten Amperestundenzählers 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   dia    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 liegenden Spannungen addiert bzw. subtrahiert. In den Ausgangskreisen der Transistoren 76 und 77 sind die Zählermotoren 82 und 83 oder andere ein Strom-Zeit-Integral bildende Einrichtungen vorgesehen, welche durch die Kollektorströme 76 und 77 betätigt werden.



   Die beiden Zählermotoren 82 und 83 bzw. die anderen 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 Strom richtung zurückgestellt wird.



   Während der Ladung des Akkumulators 85 wird also der Differenzzähler 84 durch die Zählwerksmotoren 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, für welches eine Vormagnetisierungswicklung eines Transduktors gespeist wird, der beispielsweise anstelle 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 dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist mit 100 der Läufer 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 Amperestundenzahl der Akkumulatorenbatterie während 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 bis 12 näher erläutert ist. Die Ausgangswelle 112 des Ladezyklen  schaitwerkes    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 bis 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   1 20a    mit seinem Ende   1 20c    hinter den Nocken   1 19c    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 Sperrad 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   11 5a    schwenkbar angeordnet ist. Die Schraube   11 5a    hält eine Feder 115c, welche sich auf den Stift   1 15b    abstützt und somit den Hebel 115 in die in Fig. 9 mit ausgezogenen Linien gezeigte Lage zu bringen sucht.



  Auf der anderen Seite der Scheibe 114 ist ein Hebel 116 um die Schraube   11 6a    schwenkbar angeordnet (Fig. 10). Die Schraube   11 6a    trägt eine Feder 116c, welche sich auf dem Stift   11 6b    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   1 15d    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 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   Batterie]adung    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   11 6d    den Arm   1 20b    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   11 9c    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   Drehrichtungsum-      kehr 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   tXberwachungseinrich-    tung 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 Amperestundenzähler.

   In dem mittleren erhöhten Teil 130a der Klemmleiste 130 ist die gesamte   Über-    wachungseinrichtung mit den   Zählwerken    136, 137 und 138 und dem diese   Zählwerke    antreibenden Getriebe sowie dem Messmotor untergebracht. 136 ist das Zählwerk für die in der Batterie zur Verfügung stehende Amperestundenzahl. 138 ist das Zählwerk für die der Batterie insgesamt entnommene Amperestundenzahl und 137 ist das Zählwerk für die Anzahl der Ladezyklen.



   Der Teil   1 30a    der Klemmleiste 130 enthält weiterhin ein zu dem Messwiderstand 135 parallel geschaltetes 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   Überwachungseinrich-    tung umschliesst. Es lässt sich auf diese Weise eine besonders günstige Raum ausnutzung erreichen.



   Das beschriebene Getriebe wird vorzugsweise aus nichtmagnetischem 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  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Überwachungseinrichtung für elektrische Akkumulatoren, mit einer im Stromkreis des Akkumulators liegenden Amperestundenmesseinrichtung für die Überwachung des Ladezustandes des Akkumulators, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung ein von der Amperestundenmesseinrichtung angetriebenes Zählwerk besitzt und dass eine zusätzliche Zähleinrichtung für die Ladezyklen vorgesehen ist.

   UNTERANSPRUCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Zählgeschwindigkeit des Amperestundenzählers in Abhängigkeit von der Anzahl der Ladezyklen des Akkumulators veränderbar ist.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zum Strommesswider stand (all0) des Zählers (11) ein vergleichsweise hoch- ohmiges Potentiometer (15, 16) geschaltet ist, dessen veränderbarer Abgriff (17, 18) mit dem Zähler (11) elektrisch verbunden ist.

   3. Einrichtung nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung des Strommesswiderstandes mit einem Abgriff (13) und Verwendung des gesamten Messwiderstandes für den Entladestrom und eines Teilwiderstandes für den Ladestrom beiden Teilwiderständen (10a, lOb) je ein vergleichsweise hochohmiges Potentiometer (15, 16) parallel geschaltet ist und beide veränderbaren Abgriffe (17, 18) mit dem Zähler (11) elektrisch verbunden sind.

   4. Einrichtung nach Unteranspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung jedes Potentiometers (15, 16) mittels des vom Amperestundenzähler angetriebenen Ladezyklenzählers erfolgt.

   5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Anzeigelementes (65, 106) des Amperestundenzählers begrenzt ist und dass der Antrieb des Anzeigelementes über eine Rutschkupplung (63) erfolgt.

   6. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe zwischen Amperestundenzähler und Ladezyklenzähler so ausgebildet ist, dass der Ladezyklenzähler bei Ladung um einen einstellbaren Teilbetrag der Nennkapazität um eine Einheit weiterbewegt wird (Fig. 8 bis 12).

   7. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass vom Zählermotor (100) über ein Untersetzungsgetriebe (101) ein gemeinsames Triebrad (103) für ein Amperestundenzählwerk (106) und gegebenenfalls ein Betriebskapazitätszählwerk (108) sowie ein Ladezyklenzählwerk (113) angetrieben wird.

   8. Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das gemeinsame Triebrad (103) zwei getrennte Wellen treibt, von denen eine das Amperestundenzählwerk (106) und gegebenenfalls das Betriebskapazitätszählwerk (108) und die andere das Ladezyklenzählwerk betätigt.

   9. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähleinrichtung für die Ladezyklen (111) ein auf einer das Ladezyklenzählwerk antreibenden Welle (112) Drehfest angeordnetes Schaltrad (117) und einen auf dieser Welle (112) schwenkbar angeordneten Schalthebel (119) sowie einen den Schalthebel in einer Endlage haltenden, um eine besondere Achse (121) schwenkbaren Sperrhebel (120) enthält und dass eine vom Zählermotor (100) angetriebene Vorrichtung (114) mit zwei in dessen Bewegungsebene schwenkbaren, federbelasteten Hebeln (115, 116) vorgesehen ist, von denen einer (115) in der einen Motordrehrichtung den Schalthebel (119) angreift und ihn in seine Endlage (Fig.

   10) bringt, in der er durch den Sperrhebel (120) gehalten wird, während der andere Hebel (116) in der entgegengesetzten Motordrehrichtung den Sperrhebel (120) angreift und damit den Schalthebel (119) freigibt.

   10. Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (119) aus einem um die das Ladezyklenzählwerk antreibende Welle (112) schwenkbar angeordneten, federbelasteten Teil (119a) und einer an diesem schwenkbar befestigten, in das Schaltrad (117) eingreifenden Schaltklinke (1 19e) besteht.

   11. Einrichtung nach Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der das Ladezyklenzählwerk antreibenden Welle (112) ausser dem Schaltrad (117) ein Sperrad (118) angeordnet ist, in das eine federbelastete Sperrklinke (123) eingreift, die um die gleiche Achse (121) wie der Sperrhebel (120) schwenkbar ist.

   12. Einrichtung nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass Sperrhebel (120) und Sperrklinke (123) je von einem Ende einer ihre gemeinsame Achse umgebenden Schraubenfeder belastet sind.

   13. Einrichtung nach Unteranspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die das Ladezyklenzählwerk antreibende Welle (112) und die Drehachse der vom Zählermotor angetriebenen Vorrichtung (114) parallel zueinander verlaufen.

   14. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Elemente in einem langgestreckten Gehäuse zusammengefasst sind und dass dieses an dem die Batterie enthaltenden Behälter befestigte Gehäuse Anschlussklemmen für Batterie, Ladegerät und Verbraucher aufweist.

   15. Einrichtung nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse als Klemmleiste (130) ausgebildet ist und einen mittleren erhöhten Teil (130a) aufweist, welcher für die Aufnahme der Elemente der Einrichtung dient.

   16. Einrichtung nach Unteranspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zählermotor einen Feldmagneten aufweist, welcher im wesentlichen die einzelnen Elemente der Überwachungseinrichtung umschliesst.

   17. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezyklenzähler (67) vom Amperestundenzähler über einen Freilauf (66) angetrieben wird.

   18. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Amperestundenzähler den Antrieb einer den Ladevorgang steuernden Vorrichtung (72) bewirkt.

   19. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als den Ladevorgang steuernde Vorrichtung ein Potentiometer vorgesehen ist, welches einen im Wechselstromkreis liegenden Transduktor beeinflusst.

   20. Einrichtung nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Welle (208) des gemeinsamen Triebrades (207) zwei Schnecken (209, 220) angeordnet sind, von denen eine (209) das Amperestundenzählwerk und gegebenenfalls das Betriebs kapazitätszählwerk (213) und die andere (220) das Ladezyklenzählwerk (227) betätigt.

   21. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähleinrichtung für die Ladezyklen ein auf der das Ladezyklenzählwerk (227) antreibenden Welle drehfest angeordnetes Schaltrad (226) und eine um diese Welle schwenkbare Buchse (223) mit einem Arm (223a) und einer an diesem Arm schwenkbaren, in das Schaltrad (226) eingreifende Schaltklinke (225) umfasst und dass die schwenkbare Buchse (223) ein nur auf einem Teil seines Umfanges mit Zähnen versehenes Rad (221) trägt, das in eine vom Zähler getriebene Schnecke (220) eingreift.

   22. Einrichtung nach Unteranspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der der Batterie insgesamt entnommenen Amperestunden eine auf der Welle (231) des Zählwerkes (213) drehbare, von der Schnecke (209) über ein Schneckenrad (212) angetriebene Buchse (230) vorgesehen ist, dass die Welle (231) eine drehfest angeordnete, aber längsverschiebliche weitere Buchse (232) trägt und dass beide Buchsen an ihren gegeneinander gerichteten Stirnflächen eine derartige Kupplungsverzahnung (233) aufweisen, dass die auf der Welle (231) des Zählwerkes drehfest angeordnete Buchse (232) in einer Drehrichtung von der drehbaren Buchse (230) mitgenommen wird, die Verzahnungen in Ider anderen Drehrichtung aber aneinander vorbeigleiten.