DE102005038648A1 - Industrial truck and method for operating an industrial truck with at least one battery - Google Patents

Industrial truck and method for operating an industrial truck with at least one battery Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit mindestens einer Batterie. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind Mittel zur Ermittlung und/oder Anzeige von mindestens zwei verschiedenen Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie vorgesehen. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs mit mindestens einer Batterie. Erfindungsgemäß werden mindestens zwei verschiedene Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie bestimmt.The invention relates to an industrial truck with at least one battery. DOLLAR A According to the invention means are provided for determining and / or display of at least two different parameters for characterizing the available electrical energy. The invention also relates to a method for operating an industrial truck with at least one battery. According to the invention, at least two different parameters for characterizing the available electrical energy are determined.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flurförderzeug mit mindestens einer Batterie. Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs mit mindestens einer Batterie. Derartige Flurförderzeuge werden für den innerbetrieblichen Warentransport verwendet, vorzugsweise bei Verwendung von elektrischen Fahr- und Hubantrieben dort, wo schädliche Abgasemissionen zu vermeiden sind, insbesondere in Innenräumen. Gegenüber Fahrzeugen mit verbrennungsmotorischem Antrieb sind jedoch reduzierte Einsatzzeiten in Kauf zu nehmen, da das Nachladen beziehungsweise Austauschen der Batterie wesentlich aufwändiger und zeitintensiver ist als ein Tankvorgang. Aus diesem Grund sind häufige Auflade- oder Austauschvorgänge zu vermeiden, was sich insbesondere durch eine optimierte Ausnutzung des in der Batterie gespeicherten Energievorrats erreichen lässt. Eine der Voraussetzungen dafür ist eine möglichst genaue Kenntnis des aktuellen Ladezustandes der Batterie, da bei einer Unterschätzung der zur Verfügung stehenden Ladung zu häufige Ladevorgänge stattfinden, während bei einer Überschätzung des Ladezustandes das Fahrzeug unerwartet ausfallen kann, was eine noch wesentlich gravierendere Einschränkung der Einsatzzeit bedeutet und zu einer verkürzten Lebensdauer der Batterie führt.The Invention relates to an industrial truck with at least one battery. The invention also relates to a Method for operating an industrial truck with at least one Battery. Such trucks be for the internal transport of goods used, preferably at Use of electric traction and lifting drives where harmful exhaust emissions are to be avoided, especially indoors. Opposite vehicles with internal combustion engine Drive, however, are to accept reduced operating times, because recharging or replacing the battery essential complex and more time consuming than a refueling process. That's why frequent charging or exchanges to avoid, which in particular by an optimized utilization reach the stored energy in the battery. A the prerequisites for this is one possible exact knowledge of the current state of charge of the battery, as at an underestimate the available standing charge too frequent loads take place while in an overestimation of the State of charge, the vehicle may unexpectedly fail, which is still one much more serious restriction the operating time means and leads to a shortened battery life.

Um den in der Batterie gespeicherten Energievorrat zu ermitteln, sind verschiedene Verfahren bekannt. Eines davon besteht darin, den Ladezustand durch eine Messung der offenen Klemmenspannung der Batterie zu bestimmen. Diese beiden Größen sind bei lastfreier Batterie annähernd proportional. Beim Betrieb eines Flurförderzeugs treten jedoch verschiedene Faktoren auf, die zu einer Verfälschung des Ergebnisses führen können: Da unter Belastung die Batteriespannung absinkt, wird bei einer spannungsbasierten Ladestandsanzeige der zur Verfügung stehende Energiegehalt unterschätzt, was zu einem unnötig frühen Aufladevorgang führt. Durch eine andauernde intensive Nutzung des Flurförderzeugs kann allerdings auch eine ungleichmäßige Konzentrationsverteilung des Batterieelektrolyten entstehen, die zu einer reduzierten Kapazität führt. Wird dies nicht berücksichtigt, wird der Energievorrat überschätzt und es kann zu einer schädlichen Tiefentladung der Batterie kommen.Around to determine the stored energy in the battery, are Various methods known. One of them is the state of charge by measuring the open terminal voltage of the battery. These two sizes are Approximately at load-free battery proportional. When operating a truck, however, occur different Factors leading to a falsification of the result can: Since under load the battery voltage drops, is at a voltage-based level indicator available Energy content underestimated, what an unnecessary early Charging process leads. Through a continuous intensive use of the truck However, it can also be an uneven concentration distribution of the battery electrolyte, resulting in a reduced capacity. Becomes this does not take into account the energy supply is overestimated and It can be harmful Deep discharge of the battery come.

Nach einer gewissen Ruhezeit normalisiert sich die Verteilung wieder und die volle Kapazität steht wieder zur Verfügung. Eine einfache, batteriespannungsbasierte Ladestandsanzeige ist also mit vielen Unsicherheiten behaftet und daher nur bedingt für den Einsatz in einem Flurförderzeug geeignet.To a certain rest period, the distribution normalizes again and the full capacity is available again available. A simple, battery-voltage-based charge gauge is so fraught with many uncertainties and therefore only conditionally for use in a truck suitable.

Größere Genauigkeit hinsichtlich des in der Batterie gespeicherten Energievorrats besitzen Verfahren, bei denen durch Bestimmung der zu- beziehungsweise abfließenden Ströme und Aufintegration dieser Messwerte der Ladungsinhalt der Batterie bestimmt wird. Bei einem Batteriewechsel, wie er in der Praxis bei Flurförderzeugen häufig vorgenommen wird, da die hierfür benötigte Zeit wesentlich kürzer ist als für das Aufladen der Batterie, ist jedoch die in der neuen Batterie enthaltene nutzbare Ladungsmenge nicht bekannt. Dieser Nachteil kann teilweise umgangen werden, indem eine Speicherung von Batteriedaten auf der Batterie oder in einem Steuergerät vorgenommen wird, was jedoch relativ aufwändig ist. Teilweise wird auch eine Kombination aus Spannungs- und Strommessung verwendet wird, mitunter noch unter Berücksichtigung der Batterietemperatur, um den Ladezustand der Batterie beim Einbau in das Flurförderzeug zu bestimmen und die weitere Ladungsentnahme zu überwachen. Alle diese Verfahren haben jedoch den Nachteil, relativ aufwändig zu sein, weil sowohl umfangreiche Messungen als auch Berechnungen benötigt werden. Weiterhin ist es mit diesen Verfahren nicht möglich, das Absinken der Kapazität aufgrund ungleichmäßiger Elektrolytkonzentration bei andauerndem schwerem Betrieb, zu erfassen.Greater accuracy with regard to the stored energy in the battery Method in which by determining the inflowing and outflowing streams and integration of these Measured values of the charge content of the battery is determined. At a Battery replacement, as is often done in industrial trucks, because the for this needed Time is much shorter as for Charging the battery, however, is the one in the new battery contained usable amount of charge not known. This disadvantage can be partially bypassed by storing battery data on the battery or in a control unit is made, however relatively expensive is. Partly also a combination of voltage and current measurement is sometimes used, taking into account the battery temperature the state of charge of the battery when installed in the truck to determine and monitor the further charge removal. All these procedures However, they have the disadvantage of being relatively expensive, because both extensive Measurements as well as calculations are needed. Furthermore is it is not possible with these methods the drop in capacity due to uneven electrolyte concentration in case of continuous heavy operation.

Die für Flurförderzeuge mit mindestens einer Batterie nach dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Berechnung und Darstellung der der Batterie entnehmbaren elektrischen Energie sind somit entweder sehr aufwändig oder liefern nur unzuverlässige Ergebnisse, die den wahren Zustand je nach Verfahren entweder systematisch über- oder unterschätzen oder aber in Abhängigkeit von den Entladebedingungen in unvorhersehbarer Weise abweichen.The for industrial trucks with at least one battery known in the art Method for calculating and displaying the battery removable electrical energy is thus either very expensive or only deliver unreliable Results that either systematically override the true state, depending on the process underestimate or depending on deviate from the unloading conditions in an unpredictable way.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug mit mindestens einer Batterie zu schaffen, bei dem die bei unterschiedlichen Betriebs- und Belastungsbedingungen zur Verfügung stehende Restkapazität der Batterie für Steuerungsaufgaben und/oder zur Anzeige an die Bedienperson mit geringem Aufwand zuverlässig erfassbar ist.Of the Invention is therefore the object of an industrial truck with at least one battery in which the different operating modes and load conditions available remaining capacity of the battery for control tasks and / or reliably detectable for display to the operator with little effort is.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs mit mindestens einer Batterie zu schaffen, mit dem die bei unterschiedlichen Betriebs- und Belastungsbedingungen zur Verfügung stehende Restkapazität der Batterie für Steuerungsaufgaben und/oder zur Anzeige an die Bedienperson mit geringem Aufwand zuverlässig erfassbar sind.Farther The invention is based on the object, a method for operation of a truck with at least one battery, with which at different Operating and load conditions available remaining capacity of the battery for control tasks and / or reliably detectable for display to the operator with little effort are.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Flurförderzeugs erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass Mittel zur Ermittlung und/oder Anzeige von mindestens zwei verschiedenen Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie vorgesehen sind.This object is achieved with respect to the truck according to the invention that means for determining and / or display of mindes least two different parameters are provided for characterizing the available electrical energy.

Indem zwei verschiedene Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ermittelt und/oder angezeigt werden, ist es möglich, bei unterschiedlichen Bedingungen die jeweils zutreffendere Kenngröße zu verwenden, um beispielsweise eine Kapazitätsanzeige zu betrieben oder den Betrieb des Flurförderzeugs zu steuern. Durch die Ermittlung der unterschiedlichen Kenngrößen ist zudem eine Aussage über die Unsicherheit der Angaben möglich.By doing two different characteristics for characterization the available electrical energy is determined and / or displayed, it is possible at different conditions to use the more appropriate characteristic, for example, a capacity indicator to operate or to control the operation of the truck. By The determination of the different parameters is also a statement about the Uncertainty of the information possible.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC) ist. Damit ist eine Obergrenze der Kapazität gegeben, die selbst bei umsichtigster Betriebsweise nicht überschritten werden kann. Insbesondere bei Betrieb mit geringer Belastung, beispielsweise leichtem Fahrbetrieb ohne große Lastbewegungen und mit hinreichenden Ruhezeiten, ist somit eine zuverlässige Angabe über die Restkapazität verfügbar.It is particularly advantageous if one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the charge which can be taken out at approximately ideal discharge conditions (state of charge, V SOC ). Thus, an upper limit of the capacity is given, which can not be exceeded even with the most prudent operation. In particular, when operating with low load, for example, light driving without large load movements and with sufficient rest periods, thus a reliable indication of the residual capacity is available.

Es ist weiterhin besonders vorteilhaft, wenn mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei momentanen, unter Umständen ungünstigen, Entladebedingungen verfügbare Ladung (Batteriezustand, VCon) ist. Der momentane Batteriezustand ist im Wesentlichen bestimmt von den Entladebedingungen und kann deutlich unter dem Ladezustand liegen. Auch bei einer sofortigen Umstellung auf ideale Entnahmebedingungen ist nicht die volle Ladungskapazität der Batterie verfügbar, wie sie als Ladezustand charakterisiert ist. Die Angabe des Batteriezustandes bietet eine Abschätzung der zur Verfügung stehenden Energie auch unter ungünstigen Bedingungen und hilft so zuverlässig, eine schädliche Tiefentladung zu vermeiden.It is furthermore particularly advantageous if at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the charge available at the momentary, possibly unfavorable, discharge conditions (battery state, V Con ). The current battery condition is essentially determined by the discharge conditions and can be well below the state of charge. Even with an immediate change to ideal extraction conditions, the full charge capacity of the battery is not available, as it is characterized as state of charge. The indication of the battery condition provides an estimate of the available energy even under unfavorable conditions and thus helps reliably to avoid a harmful deep discharge.

In einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist die Bestimmung mindestens einer der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich aus dem zeitlichen Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung vornehmbar. Es wird nur eine Größe erfasst, wodurch der technische Aufwand für Erfassung und Verarbeitung der Messwerte gering ist. Zumeist ist in Flurförderzeugen eine Messung der Batteriespannung für andere Aufgaben vorgesehen, so dass keine zusätzlichen Messgeräte erforderlich sind. Damit ist auch eine Ausstattung von Altfahrzeugen mit erfindungsgemäßen Mitteln mit geringem Aufwand möglich.In appropriate training The invention is the determination of at least one of the two parameters Characterization of the available electrical energy exclusively from the time course of the voltage applied to the battery vornehmbar. Only one size is detected, which means the technical effort for Recording and processing of the measured values is low. Mostly in industrial trucks provided a measurement of the battery voltage for other tasks, so no extra Measuring device required are. This is also a feature of end-of-life vehicles with agents according to the invention possible with little effort.

In einer besonders zweckmäßigen Ausbildung ist die Bestimmung sämtlicher Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich aus dem zeitlichen Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung vornehmbar. Werden sämtliche Kenngrößen aus der Messung einer Größe ermittelt, reduziert sich der technische Aufwand für Erfassung und Verarbeitung der Messwerte erheblich. Zumeist ist in Flurförderzeugen eine Messung der Batteriespannung für andere Aufgaben vorgesehen, so dass keine zusätzlichen Messgeräte erforderlich sind. Damit ist auch eine Ausstattung von Altfahrzeugen mit erfindungsgemäßen Mitteln mit geringem Aufwand möglich.In a particularly appropriate training is the destination of all Characters for characterization the available electrical energy exclusively from the time course of the voltage applied to the battery vornehmbar. Be all Characteristics measuring a quantity, reduces the technical effort for capture and processing the measured values considerably. In most cases, in forklift trucks, a measurement of Battery voltage for other tasks are provided, so no additional gauges required are. This is also a feature of old vehicles with inventive means possible with little effort.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn Mittel vorgesehen sind, die bei Unterschreiten mindestens eines Grenzwertes der Kenngröße für die bei betriebstypischen, insbesondere momentanen, Entladebedingungen entnehmbare Ladung (VCon) die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduzieren. Dadurch sind die Funktionen des Flurförderzeugs nicht mehr in vollem Umfang verfügbar, was die Betriebszeit verlängert und durch die geringere Belastung die zur Verfügung stehende Kapazität erhöht. Die Bedienperson wird auf die niedrige Restkapazität aufmerksam und wird rechtzeitig eine Ladestation anfahren beziehungsweise die Batterie austauschen, um volle Funktionsfähigkeit herzustellen. Auch eine komplette Abschaltung einzelner oder aller elektrischen Großverbraucher, wie Fahr- und Pumpenantriebe, ist denkbar. Damit wird eine gefährliche Tiefentladung der Batterie vermieden.It is furthermore advantageous if means are provided which automatically reduce the power that can be removed from the battery when at least one limit value of the parameter for the charge which can be removed during operating-typical, in particular instantaneous, unloading conditions (V Con ) is reached. As a result, the functions of the truck are no longer fully available, which extends the operating time and increased by the lower load capacity available. The operator will be aware of the low remaining capacity and will timely start a charging station or replace the battery to produce full functionality. Even a complete shutdown of individual or all major electrical consumers, such as driving and pump drives, is conceivable. This avoids dangerous deep discharge of the battery.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist als Mittel zur Anzeige von mindestens zwei Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie genau eine Anzeigevorrichtung vorgesehen. Die Anzeige der beiden Größen in einer Anzeigevorrichtung ermöglicht es der Bedienperson, beide Größen mit einem Blick zu erfassen. Zudem wird so ein platzsparender und einfacher Aufbau des Flurförderzeugs erreicht.In a particularly advantageous embodiment of the invention is as Means for displaying at least two characteristics for characterizing the available electrical energy Energy exactly a display device provided. The display of both sizes in one Display device allows it with the operator, both sizes to catch a glimpse. It also makes a space-saving and easier Construction of the truck reached.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Mittel zur Anzeige von mindestens zwei Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie eine Anzeigedarstellung in Form eines Balkendiagramms, welches vorzugsweise aus 10 Segmenten gebildet ist, aufweist. Derartige Anzeigen sind als Ladestandsanzeige geläufig und Bedienpersonen vertraut. Die Ablesbarkeit ist sehr gut. Die Darstellung von zwei Kenngrößen in einem segmentierten Balkendiagramm ist auf einfachem Wege möglich und zeigt der Bedienperson sofort, dass eine Differenz zwischen den Größen besteht.It is also beneficial if the means for displaying at least two parameters for characterization the available electrical energy is a display in the form of a bar graph, which is preferably formed of 10 segments has. such Ads are familiar as a charge gauge and familiar to operators. The readability is very good. The representation of two parameters in one segmented bar chart is easily possible and the operator immediately indicates that there is a difference between the Sizes exists.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dahingehend gelöst, dass mindestens zwei verschiedenen Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie bestimmt werden. Indem zwei verschiedene Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ermittelt werden, ist es möglich, bei unterschiedlichen Bedingungen die jeweils zutreffendere Kenngröße zu verwenden, um den Betrieb des Flurförderzeugs zu steuern oder um Daten an ein Fahrerinformationssystem zu tiefem. Durch die Ermittlung der unterschiedlichen Kenngrößen ist zudem eine Aussage über die Unsicherheit der Angaben möglich.The problem is solved with regard to the method in that at least two different parameters for characterizing the available baren electrical energy can be determined. By determining two different characteristics for characterizing the available electrical energy, it is possible to use the more appropriate parameter under different conditions in order to control the operation of the truck or to deepen data to a driver information system. By determining the different parameters, a statement about the uncertainty of the information is also possible.

Zweckmäßigerweise ist mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC). Diese Größe ist eine Obergrenze der Kapazität, die selbst bei umsichtigster Betriebsweise nicht überschritten werden kann. Insbesondere für den Betrieb mit geringer Belastung, beispielsweise leichtem Fahrbetrieb ohne große Lastbewegungen und hinreichenden Ruhezeiten, ist somit eine zuverlässige Angabe über die Restkapazität verfügbar.Expediently, at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the charge which can be taken off at approximately ideal discharge conditions (state of charge, V SOC ). This size is an upper limit of the capacity that can not be exceeded even with the most prudent operation. In particular, for the operation with little load, for example, light driving without large load movements and sufficient rest periods, thus a reliable indication of the residual capacity is available.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei momentanen, unter Umständen ungünstigen, Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Batteriezustand, VSOC) ist. Der momentane Batteriezustand ist im Wesentlichen bestimmt von den Entladebedingungen und kann deutlich unter dem Ladezustand liegen. Somit ist eine Abschätzung der zur Verfügung stehenden Energie auch unter ungünstigen Bedingungen gegeben, was es ermöglicht, Maßnahmen gegen eine schädliche Tiefentladung zu treffen.It is furthermore expedient if at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the charge which can be taken from the current, possibly unfavorable, discharge conditions (battery state, V SOC ). The current battery condition is essentially determined by the discharge conditions and can be well below the state of charge. Thus, an estimate of the available energy is given even under unfavorable conditions, which makes it possible to take measures against a harmful deep discharge.

Vorteilhafterweise wird als Messgröße zur Bestimmung mindestens einer der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich der zeitliche Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung verwendet. Die Verarbeitung einer einzelnen Messgröße ist auch mit einfachen Mitteln gut zu bewerkstelligen. Ein Verfahren, das beispielsweise in festen zeitlichen Abständen ermittelte Messwerte für die Batteriespannung verarbeitet und aus dem aktuellen Messwert sowie im vorhergehenden Schritt ermittelten Werten der Kenngrößen neue Werte berechnet, ist einfach in gängigen elektrischen Steuerungsvorrichtungen für Flurförderzeuge implementierbar.advantageously, is used as a parameter for determination at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy exclusively the time course of the voltage applied to the battery used. The processing of a single measurand is also easy good to do. A procedure, for example, in fixed time intervals measured values for the battery voltage is processed and taken from the current reading as well new values determined in the previous step Calculating values is easy in common electrical control devices for industrial trucks implementable.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn zur Bestimmung sämtlicher Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich der zeitliche Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung verwendet wird. Die Verarbeitung einer einzelnen Messgröße zur Berechnung sämtlicher Kenngrößen reduziert den Aufwand für Messwerterfassung und -verarbeitung erheblich. Die Implementierung des Verfahrens in herkömmliche elektrische Steuerungsvorrichtungen wird erleichtert.It is particularly advantageous when determining all parameters for Characterization of the available electrical energy exclusively the time course of the voltage applied to the battery used becomes. The processing of a single measure to calculate all Characteristics reduced the effort for data acquisition and processing significantly. The implementation of the procedure in conventional electrical Control devices is facilitated.

Es ist zweckmäßig, wenn mindestens eine der Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie als elektrische Spannung, insbesondere in einem Spannungsbereich zwischen 1 Volt und 3 Volt, darstellbar ist. Eine Darstellung als Spannung erleichtert den Vergleich mit elektrischen Messgrößen, wie beispielsweise der an der Batterie oder einzelnen Zellen der Batterie anliegenden Spannung. Der Spannungsbereich entspricht in etwa der Spannung einer einzelnen Batteriezelle, wodurch der Vergleich auch bei Batterien mit unterschiedlichen Zellzahlen und damit unterschiedlicher Ausgangsspannung einfach möglich ist.It is appropriate if at least one of the parameters for Characterization of the available electrical energy as electrical voltage, especially in one Voltage range between 1 volt and 3 volts, can be displayed. A Representation as voltage facilitates the comparison with electrical parameters, such as for example, the battery or individual cells of the battery applied voltage. The voltage range corresponds approximately to the Voltage of a single battery cell, which makes the comparison too in batteries with different cell numbers and thus different Output voltage easily possible is.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Kenngröße zur Charakterisierung der bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC) als elektrische Spannung, vorzugsweise in einem Spannungsbereich zwischen 1,9 Volt und 2,2 Volt, insbesondere in einem Spannungsbereich zwischen 1,989 Volt und 2,14 Volt, darstellbar ist. Dieser Spannungsbereich entspricht näherungsweise der Einzelzellspannunng einer Bleibatterie nach einer hinreichenden Ruhezeit.It is furthermore expedient if the parameter for characterizing the charge which can be removed at approximately ideal discharge conditions (state of charge, V SOC ) is electrical voltage, preferably in a voltage range between 1.9 V and 2.2 V, in particular in a voltage range between 1.989 V and 2.14 volts, can be represented. This voltage range corresponds approximately to the single-cell voltage of a lead-acid battery after a sufficient rest period.

Vorteilhafterweise wird bei Unterschreiten mindestens eines Grenzwertes VCut für den Batteriezustand VSOC die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduziert. Dadurch sind die Funktionen des Flurförderzeugs nicht mehr in vollem Umfang verfügbar, was die Betriebszeit verlängert und durch die geringere Belastung die zur Verfügung stehende Kapazität erhöht. Die Bedienperson wird auf die niedrige Restkapazität aufmerksam und wird rechtzeitig eine Ladestation anfahren beziehungsweise die Batterie austauschen, um volle Funktionsfähigkeit herzustellen. Auch eine komplette Abschaltung einzelner oder aller elektrischen Großverbraucher, wie Fahr- und Hubantriebe, ist denkbar. Damit wird eine gefährliche Tiefentladung der Batterie vermieden.Advantageously, when falling below at least one limit value V Cut for the battery state V SOC, the power removable from the battery is automatically reduced. As a result, the functions of the truck are no longer fully available, which extends the operating time and increased by the lower load capacity available. The operator will be aware of the low remaining capacity and will timely start a charging station or replace the battery to produce full functionality. Even a complete shutdown of individual or all major electrical consumers, such as travel and lifting drives, is conceivable. This avoids dangerous deep discharge of the battery.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung liegt der Grenzwert für die Batteriezustandskenngröße VCon, bei dessen Unterschreiten die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduziert wird, in einem Bereich von 1,989–2,004 Volt. Dieser Spannungsbereich entspricht der Einzelzellspannung einer Batterie, die bereits deutlich, jedoch noch nicht in den Tiefentladungsbereich entladen ist.In an advantageous embodiment of the invention, the limit value for the battery state parameter V Con , below which the power which can be removed from the battery is automatically reduced, lies in a range of 1.989-2.004 volts. This voltage range corresponds to the single-cell voltage of a battery that is already clearly discharged, but not yet discharged into the deep discharge region.

Zweckmäßigerweise wird, wenn die Ladezustandskenngröße VSOC größer ist als die im augenblicklichen Messzyklus an der Batterie gemessene Spannung und/oder eine dieser eindeutig zugeordnete Vergleichsspannung, insbesondere eine berechnete Spannung einer einzelnen Batteriezelle VSOC, eine geringere Veränderung des Ladezustands VSOC vorgenommen, als wenn VSOC kleiner ist als Vin. Wenn die Ladezustandskenngröße VSOC kleiner ist als die Batteriespannung Vin, ist davon auszugehen, dass ein Ladevorgang stattfindet. Bei Ladevorgängen verändert sich der Ladezustand langsamer als bei Entladevorgängen, weshalb eine geringere Veränderung von VSOC vorgenommen wird als wenn die Batterie sich im Entladezustand befindet.Expediently, if the state of charge characteristic variable V SOC is greater than the voltage measured on the battery in the instantaneous measurement cycle and / or a comparison voltage unambiguously associated therewith, in particular a calculated voltage of a single battery cell V SOC , a smaller change in the state of charge V SOC made as if V SOC is less than V in . If the state of charge characteristic V SOC is smaller than the battery voltage V in , it can be assumed that a charging process is taking place. During charging, the state of charge changes more slowly than during discharging, so that a smaller change in V SOC is made than when the battery is in the discharge state.

Es ist zweckmäßig, dass, wenn die Batteriespannung Vin kleiner ist als die Ladezustandskenngröße VSOC, die Ladezustandkenngröße VSOC jedoch größer ist als ein Grenzwert VFull, welcher einer annähernd vollständig geladenen Batterie entspricht (d.h. mit einer Ladung von mehr als 70% der Maximalladung), eine größere Veränderung der Ladezustandskenngröße VSOC vorgenommen wird als im normalen Betrieb. Wenn Vin kleiner ist als VSOC, ist davon auszugehen, dass ein Entladevorgang stattfindet. VSOC kann beim Einschalten des Fahrzeugs bei vollständig geladener Batterie aufgrund der Polarisierung der Elektroden beim Ladevorgang über dem Wert, der einer vollständigen Ladung entspricht, liegen und so eine größere Batteriekapazität vortäuschen. Durch die größere Veränderung von VSOC im Gegensatz zum Normalbetrieb wird eine schnellere Anpassung von VSOC an den tatsächlichen Energiegehalt erzielt.It is desirable that when the battery voltage V in is less than the state of charge characteristic V SOC , the state of charge characteristic V SOC is greater than a limit V Full which corresponds to an approximately fully charged battery (ie with a charge of more than 70% of the Maximum charge), a larger change in the charge state characteristic V SOC is made than in normal operation. If V in is less than V SOC , it can be assumed that an unloading process is taking place. V SOC , when the vehicle is fully charged due to the polarization of the electrodes during charging, may be greater than the value corresponding to a full charge when the vehicle is fully charged, thus simulating a greater battery capacity. The greater variation of V SOC than normal operation achieves a faster adaptation of V SOC to the actual energy content.

Es ist weiterhin zweckmäßig, dass, wenn ein Ruhezustand des Flurförderzeugs ermittelt wird, eine schnellere Angleichung der Ladezustandskenngröße VSOC an die gemessene Batteriespannung Vin vorgenommen wird als im Normalbetrieb der Batterie. Im Ruhezustand findet eine Batterieerholung statt. Die Ladezustandskenngröße VSOC gibt durch die schnellere Anpassung diesen Vorgang besser wieder.It is also expedient that, when a resting state of the truck is determined, a faster alignment of the state of charge characteristic variable V SOC is made to the measured battery voltage V in than in normal operation of the battery. At rest, a battery recovery takes place. The charge state parameter V SOC better reproduces this process by means of the faster adaptation.

Zweckmäßigerweise wird bei Unterschreiten eines Grenzwertes für die Batteriespannung Vin, vorzugsweise in der Höhe von 1,55 V, eine geringere Veränderung der Ladezustandskenngröße VSOC vorgenommen als im Normalbetrieb. Bei niedrigem Ladezustand der Batterie vergrößert sich der Innenwiderstand. Bei einer vorgegebenen Last reduziert sich dadurch die Batteriespannung deutlicher als unter anderen Gegebenheiten. Dies täuscht einen zu niedrigen Ladezustand vor. Um dies zu vermeiden, wird VSOC langsamer angeglichen.Expediently, when the limit for the battery voltage V in , preferably at the level of 1.55 V, is undershot, a smaller change in the charge state parameter V SOC is made than in normal operation. When the battery is low, the internal resistance increases. At a given load, this reduces the battery voltage more clearly than under other circumstances. This pretends too low a charge state. To avoid this, V SOC is adjusted more slowly.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes Vhi für die Batteriespannung Vin, der über der Spannung einer voll geladenen Batterie VFull liegt und vorzugsweise einen Wert von 2,1 V bis 2,3 V aufweist, eine geringere Veränderung des Ladezustandes VSOC vorgenommen wird als im Normalbetrieb. Eine derart hohe Spannung tritt beim kurzzeitigen Laden der Batterie, beispielsweise bei regenerativem Bremsen auf und würde bei direkter Umsetzung zu einer Überschätzung des Ladezustandes führen.It is furthermore advantageous if, when a first limit value V hi for the battery voltage V in which is above the voltage of a fully charged battery V Full is exceeded and preferably has a value of 2.1 V to 2.3 V, a smaller change the state of charge V SOC is made as in normal operation. Such a high voltage occurs during short-term charging of the battery, for example in regenerative braking and would result in direct conversion to an overestimation of the state of charge.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung wird bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes VGas für die Batteriespannung Vin, der höher liegt als der erste Grenzwert Vhi, vorzugsweise eines Wertes, bei dem für die Batterie und/oder den Benutzer und/oder das Flurförderzeug nachteilige Effekte, insbesondere Gasbildung, auftreten, die Veränderung der Ladezustandskenngröße VSOC gegenüber der bei Überschreiten des ersten Grenzwerts Vhi vorgenommenen Veränderung nochmals reduziert. Bei zu hoher Batteriespannung findet keine Verbesserung des Ladezustandes mehr statt. Derart hohe Spannungen treten jedoch nur kurzzeitig auf. Durch die langsamere Anpassung des Ladezustandes an die Batteriespannung wird vermieden, dass derartige Spannungsspitzen die Angabe verfälschen.In an advantageous embodiment of the invention, when a second limit value V is exceeded, gas for the battery voltage V in which is higher than the first limit value V hi , preferably a value at which disadvantageous for the battery and / or the user and / or the truck Effects, in particular gas formation, occur, the change in the state of charge characteristic V SOC compared to the change made when exceeding the first limit value V hi again reduced. If the battery voltage is too high, the state of charge will no longer improve. However, such high voltages only occur for a short time. Due to the slower adaptation of the state of charge to the battery voltage, it is avoided that such voltage peaks falsify the information.

Vorteilhafterweise wird die Anpassung der Batteriezustandskenngröße VCon in Abhängigkeit von der Höhe der an der Batterie gemessenen Spannung Vin vorgenommen. Betragsmäßig gleiche Spannungsänderungen der Batteriespannung Vin können bei unterschiedlichen Höhen der Batteriespannung Vin einer unterschiedlich starken Belastung der Batterie entsprechen.Advantageously, the adjustment of the battery state characteristic V Con is made as a function of the level of the voltage V in measured at the battery. Amount equal voltage changes of the battery voltage V in can correspond to different levels of the battery voltage V in a different levels of load on the battery.

Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn mit Absinken von Vin die Batteriezustandskenngröße VSOC bei betragsmäßig gleicher Veränderung der Batteriespannung Vin zunehmend stärker reduziert wird. Dadurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass sich der Batteriezustand bei niedrigen Batteriespannungen, also nach starker Beanspruchung der Batterie, bei gleicher Leistungsentnahme wesentlich stärker verschlechtert als bei höheren Batteriespannungen.It is also advantageous if with decreasing from V to the battery state parameter V SOC with the same amount of change in the battery voltage V in is increasingly reduced. As a result, the fact is taken into account that the battery condition at low battery voltages, ie after heavy use of the battery, at the same power consumption worsened much stronger than at higher battery voltages.

Es ist zweckmäßig, dass, wenn ein Ruhezustand des Flurförderzeugs ermittelt wird und die Batteriezustandskenngröße VSOC unterhalb der Ladezustandskenngröße VSOC liegt, die Batteriezustandskenngröße VSOC ansteigt. Dadurch wird berücksichtigt, dass sich die Batterie in Ruhephasen erholt und sich damit der Batteriezustand verbessert.It is preferable that when a state of rest of the industrial truck is determined and the battery condition parameter V SOC below the state of charge SOC is characteristic V, the battery state characteristic variable V SOC increases. This takes into account that the battery recovers in rest periods and thus improves the battery condition.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigtFurther Advantages and details of the invention will be described with reference to the Schematically illustrated embodiments illustrated embodiment. there shows

1 einen typischen Verlauf für Einzelzellspannung und Ladezustand einer Batterie bei einem Entladezyklus mit konstantem Entladestrom, 1 a typical course for single cell voltage and state of charge of a battery in a discharge cycle with a constant discharge current,

2 einen typischen Verlauf für Einzelzellspannung, Ladezustand und Batteriezustand einer Batterie bei einem realitätsnahen Einsatzzyklus eines Flurförderzeugs mit wechselnder Beanspruchung, 2 a typical course for single cell voltage, state of charge and battery condition of a Battery in a realistic duty cycle of an industrial truck with alternating load,

3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung. 3 a schematic representation of a display device according to the invention.

1 zeigt den typischen Verlauf von Einzelzellspannung Vin und Ladezustandsspannung VSOC für einen Entladezyklus einer Batterie mit konstantem Entladestrom. 1 shows the typical course of single cell voltage V in and state of charge voltage V SOC for a discharge cycle of a battery with a constant discharge current.

In Flurförderzeugen werden üblicherweise Bleibatterien, die aus einzelnen Zellen zusammengesetzt sind, verwendet, um die typischen Nennspannungen, beispielsweise 24 V, 48 V oder 72 V zu erreichen. Aus der an der Batterie gemessenen Gesamtspannung VBat und der Zahl der Zellen lässt sich die Batteriespannung Vin einer einzelnen Zelle berechnen und somit eine universelle Vergleichsgröße bestimmen.In industrial trucks, lead-acid batteries composed of individual cells are usually used to achieve the typical rated voltages, for example 24 V, 48 V or 72 V. From the total voltage V Bat measured on the battery and the number of cells, the battery voltage V can be calculated in a single cell and thus a universal comparison variable can be determined.

Die Ladezustandsspannung VSOC ist eine Spannung, die der offenen Klemmenspannung der Batterie nach hinreichend langer Ruhezeit entspricht. Die offene Klemmenspannung ist dem Ladezustand der Batterie, d.h. der bei optimalen Entladebedingungen entnehmbaren Energiemenge, proportional, wobei bei konstantem Entladestrom der Ladezustand der Batterie wiederum direkt proportional zur Zeit ist. Der Ladezustand ist eine der Kenngrößen, die erfindungsgemäß zur Charakterisierung der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie verwendet werden.The state of charge voltage V SOC is a voltage corresponding to the open terminal voltage of the battery after a sufficiently long sleep time. The open terminal voltage is proportional to the state of charge of the battery, that is to say the amount of energy which can be taken out under optimal discharge conditions, and with constant discharge current the state of charge of the battery is directly proportional to the time. The state of charge is one of the parameters which are used according to the invention for characterizing the available electrical energy.

Als optimale Entladebedingungen können für die meisten Anwendungsfälle die Bedingungen angesehen werden, die nötig sind, um die vollständige vom Hersteller angegebene Batteriekapazität auszuschöpfen. Im Fall von Bleibatterien, wie sie in Flurförderzeugen eingesetzt werden, ist dies ein fünfstündiger Entladezyklus bei konstantem Entladestrom.When optimal unloading conditions can for the most use cases the conditions are considered necessary to complete the To exhaust the manufacturer's battery capacity. In the case of lead-acid batteries, as in industrial trucks This is a constant discharge five-hour cycle Discharge.

Während des Ladezyklus liegt eine Ladespannung V1 an, die eine Stunde vor Beginn der Entladung abgeschaltet wird. Die Batteriespannung Vin sinkt auf den Wert V2 ab. Dieser Wert ist die Ruhespannung der vollständig geladenen Batterie und Bezugsgröße für die Berechnung des Ladezustandes.During the charging cycle is a charging voltage V 1 , which is turned off one hour before the start of the discharge. The battery voltage V in drops to the value V 2 . This value is the quiescent voltage of the fully charged battery and reference for the calculation of the state of charge.

Bei Leistungsentnahme fällt die Batteriespannung Vin entsprechend dem Innenwiderstand der Batterie steil ab. Nach einem anfänglichen Überschwinger sinkt die Batteriespannung über einen weiten Bereich des Entladevorgangs mit konstanter Steigung ab. Bei Erreichen eines Spannungswertes V3, bei dem die Batterie schon weitgehend entladen ist, steigt der Innenwiderstand, die Spannung fällt dadurch schneller ab und erreicht schließlich den Endwert V4. Nach dem Ende der Stromentnahme steigt die Batteriespannung wieder an und erreicht den Wert V5, der einer vollständig entladenen Batterie entspricht.When power is removed, the battery voltage V in falls steeply in accordance with the internal resistance of the battery. After an initial overshoot, the battery voltage drops over a wide range of discharging at a constant slope. Upon reaching a voltage value V 3 , in which the battery is already largely discharged, the internal resistance increases, the voltage drops faster and finally reaches the final value V 4 . After the end of the current drain, the battery voltage rises again and reaches the value V 5 , which corresponds to a fully discharged battery.

Bei einer Unterbrechung des Entladezyklus vor der vollständigen Entladung der Batterie steigt die Spannung Vin in ähnlicher Weise an wie am Ende des gezeigten Entladezyklus und erreicht nach einer gewissen Zeit eine spezifische Ruhespannung VSOC(i). Ist dieser Verlauf bekannt, kann jedem Punkt (i) der Batteriespannungskurve eine weitere Spannung VSOC(i) zugeordnet werden, auf die die Batteriespannung nach ausreichender Ruhezeit ansteigen würde.Upon an interruption of the discharge cycle prior to the complete discharge of the battery, the voltage V in rises in a manner similar to that at the end of the discharge cycle shown, and after a certain time reaches a specific rest voltage V SOC (i) . If this course is known, each point (i) of the battery voltage curve can be assigned a further voltage V SOC (i) to which the battery voltage would rise after a sufficient rest period.

Bei konstantem Entladestrom ist die Berechnung der Ladezustandsspannung VSOC und damit des Ladezustandes über weite Bereiche relativ einfach, da die Erholungskurve für alle Zeiten annähernd den gleichen Verlauf wie die am Ende des Entladezyklus gezeigte aufweisen würde und somit die Spannungsdifferenz zwischen Batteriespannung und Ladezustandsspannung lediglich von der Höhe der Belastung und dem Innenwiderstand der Batterie abhängt. Da der Innenwiderstand der Batterie unter den gegebenen Umständen eine Funktion der aus der Batterie entnommenen Ladung ist, kann die Spannungsdifferenz leicht berechnet werden.At constant discharge current, the calculation of the state of charge voltage V SOC and thus the state of charge over a wide range is relatively simple, since the recovery curve for all times would have approximately the same course as that shown at the end of the discharge cycle and thus the voltage difference between battery voltage and state of charge voltage only from Height of the load and the internal resistance of the battery depends. Since the internal resistance of the battery under the given circumstances is a function of the charge removed from the battery, the voltage difference can be easily calculated.

Lediglich zu Beginn (tB) des Entladevorgangs sowie am Ende (tE) ist durch eine Abweichung der Batteriespannung Vin vom idealen linearen Verlauf kein direkter Zusammenhang gegeben, d.h. eine Addition eines konstanten Wertes zu der gemessenen Batteriespannung würde für diese Bereiche eine falsche Aussage für den Ladezustand liefern. Bei realen Betriebssituationen ist zumeist kein konstanter Entladestrom gegeben, weshalb in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Batterie, der anhand der gemessenen Batteriespannung bestimmt werden kann, Korrekturen vorgenommen werden, die im Folgenden erläutert sind.Only at the beginning (t B ) of the discharging process and at the end (t E ) is there any deviation from the battery voltage V in the ideal linear course no direct relationship, ie an addition of a constant value to the measured battery voltage would be a false statement for these areas for the state of charge. In real operating situations, there is usually no constant discharge current, which is why, depending on the operating state of the battery, which can be determined on the basis of the measured battery voltage, corrections are made, which are explained below.

Indem die Batteriespannung zu festgelegten Zeitpunkten gemessen wird, ist es möglich, neben der Spannung selbst auch deren Änderung im Verlauf der Zeit zu ermitteln. Ein einfaches Ausführungsbeispiel für die Berechnung einer Ladezustandsspannung VSOC(n) besteht darin, zu der im vorherigen Messzyklus (n-1) ermittelten Ladezustandsspannung VSOC(n–1) einen Korrekturwert zu addieren sowie einen Wert, der aus der mit einem Faktor gewichteten Differenz zwischen der im vorherigen Messzyklus (n-1) ermittelten Ladezustandsspannung VSOC(n–1) und der Batteriespannung Vin(n) besteht. Als Anfangswert für die Ladezustandsspannung wird bei Einschalten des Flurförderzeugs die Batteriespannung verwendet, es kann aber auch ein gespeicherter Wert, wie er beispielsweise von einem Ladegerät übernommen wurde, herangezogen werden. Ist die Batterie im Ruhezustand, d.h. die Batteriespannung Vin verändert sich nicht, dann bleibt die Ladezustandsspannung VSOC auf gleicher Höhe wie die Batteriespannung Vin. Durch den Gewichtungsfaktor und den Korrekturwert wird der Einfluss der unterschiedlichen Betriebszustände berücksichtigt.By measuring the battery voltage at fixed times, it is possible to determine not only the voltage itself but also its change over time. A simple embodiment for calculating a state of charge voltage V SOC (n) is to add a correction value to the state of charge voltage V SOC (n-1) determined in the previous measurement cycle (n-1) and a value that is weighted by the factor Difference between the in the previous measurement cycle (n-1) determined state of charge voltage V SOC (n-1) and the battery voltage V in (n) consists. As the initial value for the state of charge voltage, the battery voltage is used when switching on the truck, but it can also be a stored value, as it was taken for example by a charger used. If the battery is at rest, ie the battery voltage V in is changing not, then the state of charge voltage V SOC remains at the same level as the battery voltage V in . The weighting factor and the correction value take into account the influence of the different operating states.

Fällt die Batteriespannung Vin beispielsweise langsam ab, was einer möglichst schonenden Entladung entspricht, so bleibt die Ladezustandsspannung VSOC mit der Batteriespannung Vin praktisch identisch. Bei einem plötzlichen Abfall der Batteriespannung Vin folgt die Ladezustandsspannung VSOC der Batteriespannung Vin mit einer gewissen Verzögerung nach, die von dem Gewichtungsfaktor abhängt.If, for example, the battery voltage V in falls slowly, which corresponds to a discharge that is as gentle as possible, then the charge state voltage V SOC remains virtually identical to the battery voltage V in . In the event of a sudden drop in the battery voltage V in , the state of charge voltage V SOC follows the battery voltage V in with a certain delay, which depends on the weighting factor.

Der Entladebetrieb, bei dem keine der unten genannten Bedingungen zutreffen, wird als Normalbetrieb bezeichnet. In diesem Betriebsmodus liegt die Batteriespannung Vin typischerweise in einem Bereich zwischen 1,2 V und 2,14 V, ist kleiner als die im vorhergehenden Messzyklus (n-1) ermittelte Ladezustandsspannung VSOC(n–1) und sinkt mit nicht zu großer Rate ab.The unloading operation, which does not meet any of the conditions below, is called normal operation. In this operating mode, the battery voltage V in typically lies in a range between 1.2 V and 2.14 V, is smaller than the state of charge voltage V SOC (n-1) determined in the preceding measurement cycle (n-1) and does not drop too much Rate off.

Liegt die Batteriespannung Vin(n) im aktuellen Messzyklus (n) über der im vorhergehenden Messzyklus (n-1) bestimmten Ladezustandsspannung VSOC(n–1) ist von einem Ladevorgang auszugehen. In diesem Fall ist ein kleinerer Gewichtungsfaktor zu wählen als wenn die Batteriespannung Vin(n) kleiner ist als die Ladezustandsspannung VSOC(n–1), d.h. der neue Wert der Ladezustandsspannung VSOC(n) unterscheidet sich bei einer betragsmäßig gleichen Veränderung der Batteriespannung Vin vom vorhergehenden VSOC(n–1) bei einem Ladevorgang weniger als bei einem Entladevorgang.If the battery voltage V in (n) lies above the charge state voltage V SOC (n-1) determined in the preceding measurement cycle (n-1 ) in the current measurement cycle (n), a charging process is to be assumed. In this case, a smaller weighting factor is to be selected than if the battery voltage V in (n) is less than the state of charge voltage V SOC (n-1) , ie the new value of the state of charge voltage V SOC (n) differs in a magnitude equal change of Battery voltage V in from the previous V SOC (n-1) in a charging operation less than in a discharge process.

Nach dem Laden der Batterie liegt die Spannung zunächst etwas höher als es dem voll geladenen Zustand entspricht. Ursache dafür sind Polarisationseffekte in der Batterie. Daraus resultiert eine Überschätzung des Ladezustandes. Wenn Vin(n) kleiner ist als VSOC(n–1) des vorhergehenden Messzyklus (n-1), also kein Ladevorgang detektiert wird, VSOC(n–1) des vorhergehenden Messzyklus (n-1) jedoch größer ist als ein Grenzwert VFull, der einer voll geladenen Batterie entspricht, wird daher der Korrekturfaktor derart gewählt, dass eine größere Veränderung von VSOC vorgenommen wird als wenn VSOCn–1 kleiner als VFull ist. Dadurch wird eine möglichst schnelle Anpassung von VSOC an die tatsächlichen Gegebenheiten erzielt.After charging the battery, the voltage is initially slightly higher than it corresponds to the fully charged state. The reason for this are polarization effects in the battery. This results in an overestimation of the state of charge. If V in (n) is less than V SOC (n-1) of the previous measurement cycle (n-1), ie no charge is detected, V SOC (n-1) of the previous measurement cycle (n-1) is greater than Therefore, a threshold value V Full , which corresponds to a fully charged battery, the correction factor is chosen such that a larger change of V SOC is made than when V SOCn-1 is less than V Full . This achieves the fastest possible adaptation of V SOC to the actual conditions.

Im Ruhezustand der Batterie, d.h. wenn die elektrischen Verbraucher des Flurförderzeugs abgeschaltet sind, nähert sich die Batteriespannung Vin der idealen, dem Ladezustand entsprechenden offenen Klemmenspannung an. Dieser Vorgang erfolgt relativ rasch und kann daher bei gegenüber normalem Lade- oder Entladebetrieb unverändertem Gewichtungsfaktor zu einer zeitweisen Fehleinschätzung des Ladezustandes führen. Liegt Vin daher unter VSOC und bleibt die Batteriespannung Vin über einen bestimmten Zeitraum näherungsweise konstant, wird der Gewichtungsfaktor derart verändert, dass eine schnellere Anpassung von VSOC an Vin vorgenommen wird als im normalen Entladebetrieb. Um festzustellen, ob ein Ruhezustand besteht, hat sich bei Flurförderzeugen ein Zeitraum von etwa 15 Sekunden als zweckmäßig erwiesen, währenddessen die Veränderung von Vin einen festgelegten Grenzwert nicht übersteigt.In the rest state of the battery, that is, when the electric loads of the industrial truck are turned off, the battery voltage V approaches corresponding open terminal voltage in the ideal, the charge state. This process takes place relatively quickly and can therefore lead to a temporary misjudgment of the state of charge in the case of a weighting factor which is unchanged from normal charging or discharging operation. If V in V therefore under SOC and the battery voltage V remains approximately constant over a given period, the weighting factor is changed such that a faster adaptation of SOC V to V in is carried out than in the normal discharge operation. To determine if an idle condition exists, has proven in industrial trucks, a period of about 15 seconds as appropriate, during which the change of V in does not exceed a determined threshold.

Bei niedrigem Ladezustand einer Batterie nimmt der Innenwiderstand zu. Dies führt bei gleicher Belastung zu einem stärkeren Abfall der Batteriespannung Vin als bei höheren Ladezuständen. Um hier eine fehlerhafte Berechnung des Ladezustandes zu vermeiden, wird der Korrekturfaktor bei Unterschreiten eines Grenzwertes Vrif für die Batteriespannung Vin dahingehend verändert, dass bei betragsmäßig gleicher Veränderung der Batteriespannung Vin eine geringere Veränderung der Ladezustandsspannung VSOC vorgenommen wird als bei normalen Entladebedingungen. Die Ladezustandsspannung VSOC folgt daher im in 1 gezeigten Beispiel mit konstantem Entladestrom nicht der Batteriespannung Vin sondern sinkt mit konstanter Steigung weiter ab. In der Praxis hat sich hierbei ein Grenzwert von 1,55 V für Vrif als vorteilhaft erwiesen.When the battery is low, the internal resistance increases. This leads to a greater drop in the battery voltage V in at the same load than at higher states of charge. In order to avoid a faulty calculation of the state of charge here, the correction factor is changed in the case of falling below a limit value V rif for the battery voltage V in that the same change in the battery voltage V in a smaller change in the state of charge voltage V SOC is made as in normal discharge conditions. The state of charge voltage V SOC therefore follows in 1 shown example with constant discharge current not the battery voltage V in but continues to decrease with a constant slope. In practice, a limit of 1.55 V for V rif has proven to be advantageous.

Insbesondere beim regenerativen Bremsen, d.h. wenn die Antriebsmotoren des Flurförderzeugs bei einem Bremsvorgang als Generator betrieben werden und elektrische Energie in die Batterie zurückspeisen, kann Vin die Nennspannung der Batterie erheblich übersteigen, ohne dass in gleichem Maße der Ladezustand ansteigt. Um einer Verfälschung des Ladezustandswertes möglichst weitgehend vorzubeugen, wird bei Überschreiten eines Grenzwertes Vhi für Vin der Gewichtungsfaktor derart verändert, dass eine Angleichung langsamer als im Normalbetrieb stattfindet.Specifically, during regenerative braking, that is when the drive motors of the industrial truck are operated in braking operation as a generator and to feed back electric energy into the battery, V may considerably exceed, without increases in the same degree of charge state in the rated voltage of the battery. To a distortion of the state of charge value as far as possible prevent, a limit value V hi for V is varied in the weighting factor such that an adjustment takes place as slowly in normal operation is exceeded.

Überschreitet die Batteriespannung einen weiteren Grenzwert VGas, der der Gasungsspannung entspricht, wird der Gewichtungsfaktor nochmals verändert, so dass die Angleichung nochmals verzögert wird. So wird verhindert, dass der Ladezustand bei kurzfristigen Spannungsspitzen der Batteriespannung Vin übermäßig stark ansteigt und zu einer Überschätzung der Energiereserven führt.If the battery voltage exceeds a further limit value V Gas , which corresponds to the gassing voltage, the weighting factor is changed again, so that the adjustment is delayed again. This prevents the state of charge from excessively increasing with short-term voltage peaks of the battery voltage V in and leads to an overestimation of the energy reserves.

In 2 ist ein typischer Verlauf für die bei der Entladung einer Batterie eines Flurförderzeugs in einem realitätsnahen Einsatzzyklus relevanten Kenngrößen Einzelzellspannung Vin, Ladezustandsspannung VSOC und Batteriezustandsspannung VCon gezeigt. Ladezustand und Batteriezustand sind die beiden Kenngrößen, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt werden und in einem erfindungsgemäßen Flurförderzeug in einer in 3 gezeigten Anzeigevorrichtung dargestellt werden.In 2 is a typical course for the relevant in the discharge of a battery of a truck in a realistic application cycle characteristics single cell voltage V in , state of charge voltage V SOC and battery state voltage V Con shown. State of charge and battery condition are at the parameters which are determined by the method according to the invention and in an industrial truck according to the invention in an in 3 shown display device are shown.

Der Ladezustand wird wie bereits geschildert berechnet und charakterisiert lediglich die bei idealen Bedingungen entnehmbare Energie, wobei der Einfluss insbesondere von kurzzeitigen Effekten, wie beispielsweise das starke Absinken der Batteriespannung bei hoher Beanspruchung, gezielt unterdrückt wird. Dies kann jedoch dazu führen, dass bei ungünstigen Betriebsituationen, insbesondere bei hoher Leistungsentnahme die Ladezustandsangabe die im derzeitigen Betriebszustand verfügbare Energiereserve überschätzt. Zur Berücksichtigung derartiger Effekte wird erfindungsgemäß eine weitere Kenngröße, der so genannte Batteriezustand verwendet. Der Batteriezustand ist somit ist eine Kenngröße, die dazu dient, den augenblicklichen Zustand der Batterie zu kennzeichnen.Of the Charge state is calculated and characterized as already described only the removable energy in ideal conditions, wherein the influence of short-term effects, such as the strong decrease of the battery voltage under high load, deliberately suppressed becomes. However, this can cause that at unfavorable Operating situations, especially at high power consumption the Charge state information overestimates the available energy reserve in the current operating state. to consideration Such effects according to the invention a further characteristic, the used so-called battery condition. The battery condition is thus is a parameter that serves to mark the current state of the battery.

Die Berechnung des Batteriezustands erfolgt beispielsweise durch ein Verfahren nach dem oben für den Ladezustand geschilderten Prinzip, wobei jedoch Gewichtungsfaktor und Korrekturwert für den Batteriezustand im Allgemeinen andere Werte annehmen als für die Berechnung des Ladezustands. Auch beim Batteriezustand wird der Gewichtungsfaktor in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen gewählt und als Ausgabegröße eine Batteriezustandsspannung VCon generiert, die in der bereits geschilderten Weise einfach mit weiteren Größen verglichen werden kann. Im Folgenden werden besondere Betriebszustände und deren Auswirkungen auf die Batteriezustandsspannung VCon geschildert.The calculation of the battery state is carried out, for example, by a method according to the principle described above for the state of charge, but weighting factor and correction value for the battery state generally assume different values than for the calculation of the state of charge. Also in the battery state, the weighting factor is selected as a function of the operating conditions and generates a battery state voltage V Con as the output variable, which can be easily compared with other variables in the manner already described. In the following, special operating states and their effects on the battery state voltage V Con are described.

Liegt Vin(n) höher als die im vorherigen Messzyklus (n-1) ermittelte Batteriezustandsspannung VCon(n–1), ist davon auszugehen, dass sich die Batterie von einer Beanspruchung erholt, also beispielsweise aufgeladen wird oder aber die Belastung reduziert wurde. Ist Vin(n) dagegen kleiner als VCon(n–1) wird die Batterie beansprucht. In letzterem Fall wird ein größerer Gewichtungsfaktor gewählt, d.h. Änderungen von VCon(n–1) werden schneller vorgenommen als bei Erholungsphasen. Dies entspricht dem unterschiedlichen Verhalten der Batterie bei Erholung und Beanspruchung, d.h. Erholung findet langsamer statt als Zustandsverschlechterung bei Beanspruchung.If V in (n) is higher than the battery state voltage V Con (n-1) determined in the previous measurement cycle (n-1), it can be assumed that the battery is recovering from a load, for example charging or if the load has been reduced , If V in (n) is smaller than V Con (n-1) , the battery is stressed. In the latter case a larger weighting factor is chosen, ie changes of V Con (n-1) are made faster than during recovery phases. This corresponds to the different behavior of the battery during recovery and stress, ie recovery takes place more slowly than deterioration of state of stress.

Im Gegensatz zum Ladezustand kann beim Batteriezustand im allgemeinen nicht eindeutig aus dem Vergleich von Batteriezustandsspannung VCon und Batteriespannung Vin festgestellt werden, ob ein Lade- oder ein Entladevorgang stattfindet, da der Batteriezustand nicht die Obergrenze der zur Verfügung stehenden Ladung wiedergibt und daher auch im Betrieb bei Leistungsentnahme die Batteriespannung Vin kurzzeitig höher liegen kann als die Batteriezustandsspannung VCon.In contrast to the state of charge can not be clearly determined in the battery state from the comparison of battery state voltage V Con and battery voltage V in whether a charge or a discharge takes place, since the battery state does not reflect the upper limit of the available charge and therefore also in operation at power extraction, the battery voltage V in a short time are higher than the battery voltage state V Con.

Mit abnehmender Batteriespannung Vin reagiert die Batterie zunehmend empfindlicher auf Beanspruchung, d.h. bei niedriger Batteriespannung Vin verschlechtert sich bei gleicher Leistungsentnahme der Batteriezustand deutlicher als bei höheren Batteriespannungen. Um diesen Umstand zu berücksichtigen, sind vier Schwellwerte festgelegt (VS1 = 1,5 V, VS2 =1,4 V, VS3 = ,3 V, VS4 = 1,2 V), bei deren Unterschreiten jeweils der Gewichtungsfaktor vergrößert wird, d.h. eine betragsmäßig gleiche Batteriespannungsänderung führt zu einer größeren Veränderung von VCon, wenn Vin unterhalb eines der Schwellwerte liegt als bei darüber liegender Spannung Vin.With decreasing battery voltage V in the battery is increasingly sensitive to stress, ie at low battery voltage V in worsened at the same power consumption, the battery condition more clearly than at higher battery voltages. In order to take this circumstance into account, four threshold values are defined (V S1 = 1.5 V, V S2 = 1.4 V, V S3 =, 3 V, V S4 = 1.2 V), below which the weighting factor increases in each case ie, equal in magnitude battery voltage change results in a larger change in V Con when V in is below one of the thresholds than at overlying voltage V in .

Unterschreitet VCon einen festgelegten Grenzwert VCut, im Falle von Bleibatterien mit flüssigem Elektrolyten typischerweise 1,989 V, wird die Leistungsabgabe der Batterie begrenzt. Erst wenn ein weiterer, geringfügig über VCut liegender Wert Von (2,004 V bei flüssigem Elektrolyten) wieder überschritten wird, wird erneut die volle Leistung zur Verfügung gestellt.If V Con falls below a fixed limit value V Cut , in the case of liquid-electrolyte lead-acid batteries typically 1.989 V, the power output of the battery is limited. Only when a further value V on (2.004 V for liquid electrolyte) lying slightly above V Cut is exceeded again is the full power once again made available.

Wird, in der oben beschriebenen Weise, eine Ruheperiode festgestellt, wird der Gewichtungsfaktor derart verändert, dass eine schnellere Anhebung der Batteriezustandsspannung VCon erfolgt als bei normalem Betrieb. Damit wird die schnellere Erholung einer lastfreien Batterie berücksichtigt.If, in the manner described above, a rest period determined, the weighting factor is changed so that a faster increase in the battery state voltage V Con is done as in normal operation. This takes into account the faster recovery of a no-load battery.

Der zeitliche Verlauf der nach dem geschilderten Verfahren berechneten Kenngrößen ist für einen typischen Entladezyklus in 2 gezeigt.The time course of the parameters calculated according to the described method is for a typical discharge cycle in 2 shown.

Fährt das Flurförderzeug, beispielsweise ein Schlepper, ohne Last los, so sinkt die Batteriespannung Vin ausgehend von praktisch vollständiger Ladung zum Zeitpunkt t0, relativ langsam ab und erreicht im Zeitpunkt t1 ein erstes relatives Minimum. Dann werden die Verbraucher kurzzeitig abgestellt, beispielsweise um einen Anhänger anzukuppeln, und in der Ruhepause steigt die Batteriespannung Vin wieder an, um bei erneuter Belastung ab dem Zeitpunkt t2 wieder abzusinken. Solange die Belastung nicht zu groß ist, besteht zwischen Batteriezustandsspannung VCon und Ladezustandsspannung VCon keine große Differenz. Wird der Batterie ein größerer Strom entnommen, da das Flurförderzeug beispielsweise eine große Last transportiert, wie zwischen den Zeitpunkten t2 und t3, sinkt der Batteriezustand deutlich unter den Ladezustand ab. Bei einer längeren Arbeitspause, wie sie ab dem Zeitpunkt t3 eintritt, steigt die Batteriespannung Vin zunächst schnell wieder an und erreicht dann in einem langsameren Anstieg annähernd den Wert für die Ladezustandsspannung VSOC beziehungsweise die Batteriezustandsspannung VCon. Der schnelle Anstieg tritt praktisch sofort mit dem Abstellen der Verbraucher ein, da kein Strom mehr fließt und somit am Innenwiderstand der Baterie auch keine Spannung mehr abfällt. Der anschließende langsamere Anstieg erfolgt aufgrund der sich homogenisierenden Elektrolytverteilung, die einen Anstieg der Zellspannung bewirkt.Driving the truck, such as a tractor, without going load, the battery voltage V decreases in proceeding from virtually fully charged at time t 0, is relatively slow and reaches at time t 1 a first relative minimum. Then the consumers are turned off for a short time, for example, to couple a trailer, and in the rest period, the battery voltage V in increases again to decrease again at a load from the time t 2 again. As long as the load is not too large, there is no large difference between battery state voltage V Con and state of charge voltage V Con . If the battery is taken from a larger power because the truck, for example, transported a large load, as between the times t 2 and t 3 , the battery state drops significantly below the state of charge. At a longer break, as it occurs from the time t 3 , the battery voltage V in initially increases quickly and then reaches in a slower increase approximately the value for the state of charge voltage V SOC or the battery state voltage V Con . The rapid increase occurs almost immediately with the shutdown of consumers, since no Electricity flows more and thus no voltage drops at the internal resistance of the battery. The subsequent slower increase is due to the homogenizing electrolyte distribution, which causes an increase in the cell voltage.

Nach mehreren Belastungswechseln folgt bei t0 eine längere Ruhepause, in der sich Batteriespannung Vin, Ladezustandsspannung VSOC und Batteriezustandsspannung VCon angleichen. Dann wird ab t5 der Batterie sehr viel Leistung entnommen, die Batteriespannung Vin fällt stark ab und auch die Batteriezustandsspannung VCon fällt deutlich unter die Ladezustandsspannung VSOC. Bei t5 wird die entnommene Leistung reduziert und die Batteriespannung Vin steigt wieder, während die Batteriezustandspannung VCon annähernd konstant bleibt. Die Ladezustandsspannung VCon fällt nur geringfügig ab. Nach kurzzeitiger erneuter Entnahme großer Leistung bei t7, die einen weiteren Abfall der Batteriezustandsspannung VCon bewirkt, wird das Fahrzeug abgestellt und die Batteriespannung Vin steigt steil an. Die Ladezustandsspannung VSOC bleibt im Verlauf der kurzen Leistungsentnahme praktisch konstant, da der Batterie hierbei nur wenig Energie entzogen wird und damit der Ladezustand annähernd konstant bleibt. Ab t5 wird das Fahrzeug nur noch mit geringer Beanspruchung betrieben, beispielsweise durch den Gebrauch von Nebenverbrauchern, beziehungsweise vollständig abgestellt, so dass sich die Batterie wieder erholen kann. Die Batteriespannung Vin entspricht ab dabei praktisch der Batteriezustandsspannung VCon und die Differenzen sind im Wesentlichen auf Schwankungen aufgrund des Berechnungsverfahrens zurückzuführen. Batteriespannung Vin, Batteriezustandsspannung VCon und Ladezustandsspannung VSOC gleichen sich wieder an.After several load changes, a longer rest pause follows at t 0 , in which the battery voltage V in , the state of charge voltage V SOC and the battery state voltage V Con are equalized. Then, from t 5 of the battery is taken a lot of power, the battery voltage V in falls sharply and the battery state voltage V Con falls well below the state of charge voltage V SOC . At t 5 , the extracted power is reduced and the battery voltage V in rises again, while the battery state voltage V Con remains approximately constant. The state of charge voltage V Con drops only slightly. After a brief resumption of high power at t 7 , which causes a further drop in the battery state voltage V Con , the vehicle is turned off and the battery voltage V in increases steeply. The state of charge voltage V SOC remains practically constant in the course of the short power extraction, since the battery only little energy is removed and thus the charge state remains approximately constant. From t 5 , the vehicle is operated only with low stress, for example, by the use of auxiliary consumers, or completely turned off, so that the battery can recover. The battery voltage V in practically corresponds to the battery state voltage V Con and the differences are essentially due to fluctuations due to the calculation method. Battery voltage V in , battery state voltage V Con and state of charge voltage V SOC are the same again.

In 3 ist eine Anzeige (1) für Ladezustand und Batteriezustand eines erfindungsgemäßen Flurförderzeugs gezeigt. Die Batteriekenngrößen werden in Form eines zehnstufigen Balkendiagramms angezeigt, wobei die Skalierung von 0 % bis 100 der nutzbaren Batteriekapazität reicht und in Schritten von 10 % gestuft ist. Die nutzbare Batteriekapazität entspricht einem Bereich von 100 % bis 20 % der tatsächlichen Batteriekapazität, da eine Entladung unterhalb von 20 % der tatsächlichen Batteriekapazität bereits als schädliche Tiefentladung wirkt.In 3 is an ad ( 1 ) for state of charge and battery condition of a truck according to the invention shown. The battery characteristics are displayed as a ten-level bar graph, with scaling ranging from 0% to 100% of the usable battery capacity and graded in increments of 10%. The usable battery capacity corresponds to a range of 100% to 20% of the actual battery capacity, since a discharge below 20% of the actual battery capacity already acts as a harmful deep discharge.

Bei voll geladener Batterie ist lediglich das oberste Anzeigensegment (2) beleuchtet, das sowohl für den Ladezustand als auch den Batteriezustand einen Wert von mehr als 90 % signalisiert. Dieser Zustand ist in 3a gezeigt. Solange die Werte von Ladezustand und Batteriezustand einem einzelnen Anzeigesegment entsprechen, ist nur dieses aktiv.When the battery is fully charged, only the top display segment ( 2 ), which signals a value of more than 90% for both the state of charge and the battery condition. This condition is in 3a shown. As long as the values of state of charge and battery state correspond to a single display segment, only this is active.

Ist das Flurförderzeug länger in Betrieb oder unterliegt es höherer Beanspruchung, dann unterscheiden sich die Werte für Batteriezustand und Ladezustand so deutlich, dass diese nicht mehr im Bereich eines einzelnen Anzeigesegments liegen. Wie in 3b gezeigt, wird dann ein weiteres Segment (3) aktiv, so dass das obere Segment (4) den Ladezustand und das untere Segment (3) den Batteriezustand angibt. Da der Batteriezustand immer niedriger als der Ladezustand ist, ist die Zuteilung der Segmente eindeutig. Die Bedienperson erkennt, dass eine Differenz zwischen den beiden Kenngrößen besteht und wie groß diese ist.If the truck is in operation for a longer period of time or if it is subject to higher loads, then the values for battery status and charge state differ so clearly that they are no longer within the range of a single display segment. As in 3b shown, then another segment ( 3 ) active so that the upper segment ( 4 ) the state of charge and the lower segment ( 3 ) indicates the battery condition. Since the battery state is always lower than the state of charge, the allocation of the segments is unique. The operator recognizes that there is a difference between the two parameters and how big this is.

Wie in 3c dargestellt, sinkt mit weiterer Belastung der Batteriezustand schneller ab als der Ladezustand. Die Bedienperson kann anhand der Batteriezustandsanzeige (1) abschätzen, wie groß die bei derzeitigen Betriebsbedingungen verfügbare Energiereserve ist. Wird dies nicht berücksichtigt und das Fahrzeug weiterhin hoch beansprucht, sinkt die Batteriezustandsanzeige, wie in 3d gezeigt, schließlich bis in das unterste Segment (5) ab, d.h. zu einem Wert von weniger als 10% nutzbarer Batteriekapazität. Dieses Segment (5) ist vorzugsweise durch eine rote Farbgebung hervorgehoben, um die Bedienperson auf den kritischen Zustand aufmerksam zu machen. Um eine Tiefentladung zu vermeiden, ist nun die Leistungsabgabe der Batterie zu reduzieren. Dies kann auch durch eine automatische Schaltung erfolgen, die die Leistungsabgabe der Batterie begrenzt, beispielsweise auch, indem einzelne Verbraucher abgeschaltet werden.As in 3c shown, decreases with further load the battery condition faster than the state of charge. The operator can use the battery condition indicator ( 1 ) estimate how much energy is available under current operating conditions. If this is not taken into account and the vehicle continues to be subject to high loads, the battery status indicator will decrease, as in 3d shown, finally into the lowest segment ( 5 ), ie to a value of less than 10% usable battery capacity. This segment ( 5 ) is preferably highlighted by a red color to alert the operator to the critical condition. To avoid a deep discharge, the power output of the battery has to be reduced. This can also be done by an automatic circuit that limits the power output of the battery, for example, by individual consumers are turned off.

Wird das Flurförderzeug abgestellt oder weniger belastet, erholt sich die Batterie wieder. Die Batteriezustandsanzeige steigt wieder in höhere Segmente (6), nähert sich dem Segment (7) an, das dem Ladezustand entspricht. Dieser Zustand ist in 3e dargestellt. Bei hinreichend langer Erholungszeit sind beide Kenngrößen wieder durch ein Segment dargestellt. Bei weiterem Betrieb sinkt die Anzeige für beide Kenngrößen weiter ab, bei geringer Beanspruchung sind Batteriezustand und Ladezustand annähernd identisch und es ist nur ein Segment sichtbar, bei größerer Beanspruchung kann wieder die Aufspaltung in zwei Segmente (8, 9) erfolgen, wie in 3f dargestellt. Sind beide Kenngrößen auf einen Wert unter 10% gefallen, weißt das untere Segment (5) durch regelmäßiges Aufblinken auf die Erschöpfung der Batterie hin, gleichzeitig erfolgen die Maßnahmen, die auch bei Unterschreiten der 10%-Marke für den Batteriezustand allein vorgenommen werden. Dieser Zustand ist in 3f gezeigt. Ein Austausch beziehungsweise eine Aufladung der Batterie ist unumgänglich.If the truck stops or loads less, the battery recovers. The battery status indicator rises again to higher segments ( 6 ), approaches the segment ( 7 ), which corresponds to the state of charge. This condition is in 3e shown. If the recovery time is sufficiently long, both parameters are again represented by a segment. During further operation, the display for both parameters continues to decrease, at low load, the battery state and state of charge are approximately identical and only one segment is visible, with greater stress, the splitting into two segments ( 8th . 9 ), as in 3f shown. If both parameters have fallen below 10%, the lower segment ( 5 ) by regular flashing on the exhaustion of the battery out, at the same time take the measures that are made even when falling below the 10% mark for the battery condition alone. This condition is in 3f shown. Replacing or recharging the battery is essential.

Bei der Anzeige (1) des Ausführungsbeispiels wird, wie bei Flurförderzeugen nach dem Stand der Technik üblich, beispielsweise durch Farbgebung der Segmente, vorzugsweise in den Farben Grün, Gelb und Rot für hohe, mittlere und niedrige Ladebeziehungsweise Batteriezustände, die Erkennbarkeit von kritischen Ladezuständen erleichtert.When viewing ( 1 ) of the embodiment, as usual in industrial trucks, for example, by coloring the segments, preferably in the colors green, yellow and red for high, medium and low Charge or battery conditions, the recognition of critical states of charge facilitates.

Neben der im Ausführungsbeispiel gezeigten Form der Anzeige (1) sind auch andere Vorrichtungen nach dem Stand der Technik geeignet, um Ladezustand und Batteriezustand anzuzeigen, beispielsweise Zeigerinstrumente, Digitalanzeigen, akustische Hinweise oder auch Kombinationen davon. Die im Ausführungsbeispiel gezeigte Anzeige hat den Vorteil, nur dann beide Kenngrößen anzuzeigen, wenn diese auch tatsächlich deutlich unterschiedliche Werte besitzen. Zudem wird damit ein Platz sparender Aufbau und eine gute Übersichtlichkeit erreicht. Derartige Anzeigen sind häufig schon in Flurförderzeugen vorhanden und werden durch die elektrische Steuerung des Fahrzeugs angesteuert. Eine Modifikation zu dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dann durch einfache Änderungen beispielsweise des Steuerungsprogramms vorgenommen werden, ohne bauliche Änderungen am Flurförderzeug vornehmen zu müssen.In addition to the form of the display shown in the embodiment ( 1 Also, other prior art devices are suitable for indicating state of charge and battery condition, such as pointer instruments, digital displays, audible cues, or combinations thereof. The display shown in the embodiment has the advantage of displaying both characteristics only if they actually have significantly different values. In addition, a space-saving design and a good clarity is achieved. Such displays are often already available in industrial trucks and are controlled by the electrical control of the vehicle. A modification to the method according to the invention can then be made by simple changes, for example, the control program, without having to make structural changes to the truck.

Claims (27)

Flurförderzeug mit mindestens einer Batterie, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (1) zur Ermittlung und/oder Anzeige von mindestens zwei verschiedenen Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie vorgesehen sind.Industrial truck with at least one battery, characterized in that means ( 1 ) are provided for determining and / or displaying at least two different parameters for characterizing the available electrical energy. Flurförderzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC) istTruck according to claim 1, characterized in that at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the removable at approximately ideal discharge conditions charge (state of charge, V SOC ) Flurförderzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei momentanen, unter Umständen ungünstigen, Entladebedingungen verfügbare Ladung (Batteriezustand, VCon) ist.Industrial truck according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the available at current, possibly unfavorable, discharge conditions charge (battery state, V Con ). Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung mindestens einer der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie (VSOC, VCon) ausschließlich aus dem zeitlichen Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung vornehmbar ist.Truck according to one of claims 1 to 3, characterized in that the determination of at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy (V SOC , V Con ) can be undertaken exclusively from the time profile of the voltage applied to the battery. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung sämtlicher Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie (VSOC, VCon) ausschließlich aus dem zeitlichen Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung vornehmbar ist.Truck according to one of claims 1 to 4, characterized in that the determination of all parameters for characterizing the available electrical energy (V SOC , V Con ) exclusively from the time course of the voltage applied to the battery is vornehmbar. Flurförderzeugnach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die bei Unterschreiten mindestens eines Grenzwertes (VCut) der Kenngröße für die bei betriebstypischen, insbesondere momentanen, Entladebedingungen entnehmbare Ladung (VCon) die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduzieren.Truck according to one of claims 1 to 5, characterized in that means are provided which fall below at least one limit value (V Cut ) of the characteristic for operating typical, in particular momentary, discharging removable charge (V Con ) automatically reduce the power removable battery , Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel zur Anzeige von mindestens zwei Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie genau eine Anzeigevorrichtung (1) vorgesehen ist.Truck according to one of claims 1 to 6, characterized in that as a means for displaying at least two parameters for characterizing the available electrical energy exactly one display device ( 1 ) is provided. Flurförderzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Anzeige von mindestens zwei Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie eine Anzeigedarstellung in Form eines Balkendiagramms, welches vorzugsweise aus 10 Segmenten gebildet ist, aufweist.Truck according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the means for displaying at least two parameters for Characterization of the available electrical energy is a display in the form of a bar graph, which is preferably formed of 10 segments has. Verfahren zum Betrieb eines Flurförderzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei verschiedenen Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie bestimmt werden.Method for operating an industrial truck, characterized that at least two different characteristics for characterizing the available electrical Energy to be determined. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC) istA method according to claim 9, characterized in that at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the removable at approximately ideal discharge conditions charge (state of charge, V SOC ) Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ein Maß für die bei betriebstypischen, insbesondere momentanen, Entladebedingungen verfügbare Ladung (Batteriezustand, VCon) ist.A method according to claim 9 or 10, characterized in that at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy is a measure of the operating conditions, in particular instantaneous discharge conditions available charge (battery state, V Con ). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgröße zur Bestimmung mindestens einer der beiden Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich der zeitliche Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung verwendet wirdMethod according to one of claims 9 to 11, characterized that as a measure of determination at least one of the two parameters for characterizing the available electrical energy exclusively the time course of the voltage applied to the battery used becomes Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung sämtlicher Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie ausschließlich der zeitliche Verlauf der an der Batterie anliegenden Spannung verwendet wirdMethod according to one of claims 9 to 12, characterized that for the determination of all Characteristics for Characterization of the available electrical energy exclusively the time course of the voltage applied to the battery used becomes Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Kenngrößen zur Charakterisierung der verfügbaren elektrischen Energie als elektrische Spannung, insbesondere in einem Spannungsbereich zwischen 1 Volt und 3 Volt, darstellbar ist.Method according to one of claims 9 to 13, characterized in that at least one of the characteristics for characterizing the Verfüba ren electrical energy as electrical voltage, in particular in a voltage range between 1 volt and 3 volts, can be displayed. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße zur Charakterisierung der bei annähernd idealen Entladebedingungen entnehmbare Ladung (Ladezustand, VSOC) als elektrische Spannung, vorzugsweise in einem Spannungsbereich zwischen 1,9 Volt und 2,2 Volt, insbesondere in einem Spannungsbereich zwischen 1,989 Volt und 2,14 Volt, darstellbar ist.A method according to claim 14, characterized in that the parameter for characterizing the removable at approximately ideal discharge conditions charge (state of charge, V SOC ) as electrical voltage, preferably in a voltage range between 1.9 volts and 2.2 volts, in particular in a voltage range between 1,989 volts and 2.14 volts, can be represented. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten mindestens eines Grenzwertes für die Batteriezustandskenngröße (VCon) die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduziert wird.Method according to one of claims 9 to 15, characterized in that falls below at least one limit value for the battery state characteristic (V Con ), the battery removable power is automatically reduced. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert für die Batteriezustandskenngröße (VCon), bei dessen Unterschreiten die der Batterie entnehmbare Leistung selbsttätig reduziert wird, in einem Bereich von 1,989–2,004 Volt liegt.A method according to claim 16, characterized in that the limit value for the battery state characteristic (V Con ), below which the power removable from the battery is automatically reduced, is in a range of 1.989-2.004 volts. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Ladezustandskenngröße (VSOC) größer ist als die im augenblicklichen Messzyklus an der Batterie gemessene Spannung und/oder eine dieser eindeutig zugeordnete Vergleichsspannung, insbesondere eine berechnete Spannung einer einzelnen Batteriezelle (Vin), eine geringere Veränderung der Ladezustandskenngröße (VSOC) vorgenommen wird, als wenn die Ladezustandskenngröße (VSOC) kleiner ist als die Batteriespannung (Vin).Method according to one of claims 9 to 17, characterized in that, if the state of charge characteristic (V SOC ) is greater than the voltage measured in the instantaneous measuring cycle on the battery and / or one of these uniquely associated comparison voltage, in particular a calculated voltage of a single battery cell ( V in ), a smaller change in the state of charge characteristic (V SOC ) is made than if the state of charge characteristic (V SOC ) is less than the battery voltage (V in ). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Batteriespannung (Vin) kleiner ist als die Ladezustandskenngröße (VSOC), die Ladezustandskenngröße (VSOC) jedoch größer ist als ein Grenzwert (VFull), welcher einer vollständig geladenen Batterie entspricht, eine größere Veränderung der Ladezustandskenngröße (VSOC) vorgenommen wird als im normalen Betrieb.Method according to one of claims 9 to 18, characterized in that, when the battery voltage (V in ) is smaller than the state of charge characteristic (V SOC ), the state of charge characteristic (V SOC ) but is greater than a limit value (V Full ), which one fully charged battery, a larger change in the state of charge (V SOC ) than in normal operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Ruhezustand des Flurförderzeugs ermittelt wird, eine schnellere Angleichung der Ladezustandskenngröße (VSOC) an die gemessene Batteriespannung (Vin) vorgenommen wird als im Lade- oder Entladebetrieb der Batterie.Method according to one of claims 9 to 19, characterized in that, when a resting state of the truck is determined, a faster alignment of the state of charge characteristic (V SOC ) to the measured battery voltage (V in ) is made as in charging or discharging the battery. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines Grenzwertes (Vrif) für die Batteriespannung (Vin), vorzugsweise in der Höhe von 1,55 V, eine geringere Veränderung der Ladezustandskenngröße (VSOC) vorgenommen wird als im Normalbetrieb.Method according to one of claims 9 to 20, characterized in that when falling below a limit value (V rif ) for the battery voltage (V in ), preferably in the amount of 1.55 V, a smaller change in the state of charge characteristic (V SOC ) is made as in normal operation. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines ersten Grenzwertes (Vhi) für die Batteriespannung (Vin), der über der Spannung einer voll geladenen Batterie (VFull) liegt und vorzugsweise einen Wert von 2,1 V bis 2,3 V aufweist, eine geringere Veränderung der Ladezustandskenngröße (VSOC) vorgenommen wird als im Normalbetrieb.Method according to one of claims 9 to 21, characterized in that when exceeding a first limit value (V hi ) for the battery voltage (V in ), which is above the voltage of a fully charged battery (V Full ), and preferably a value of 2, 1 V to 2.3 V, a smaller change in the state of charge characteristic (V SOC ) is made than in normal operation. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten eines zweiten Grenzwertes (VGas) für die Batteriespannung (Vin), der höher liegt als der erste Grenzwert (Vhi), vorzugsweise eines Wertes, bei dem für die Batterie und/oder den Benutzer und/oder das Flurförderzeug nachteilige Effekte, insbesondere Gasbildung, auftreten, die Veränderung der Ladezustandskenngröße (VSOC) gegenüber der bei Überschreiten des ersten Grenzwerts (Vhi) vorgenommenen Veränderung nochmals reduziert wird.A method according to claim 22, characterized in that when exceeding a second limit value (V gas ) for the battery voltage (V in ), which is higher than the first limit value (V hi ), preferably a value at which for the battery and / or the user and / or the truck adverse effects, especially gas formation, occur, the change in the state of charge state of charge (V SOC ) against the change made when exceeding the first limit (V hi ) change is further reduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung der Batteriezustandskenngröße (VCon) in Abhängigkeit von der Höhe der an der Batterie gemessenen Spannung (Vin) vorgenommen wird.Method according to one of claims 9 to 23, characterized in that the adaptation of the battery state characteristic (V Con ) in dependence on the height of the voltage measured at the battery (V in ) is made. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mit Absinken der Batteriespannung (Vin) die Batteriezustandskenngröße (VCon) bei betragsmäßig gleicher Veränderung der Batteriespannung (Vin) zunehmend stärker reduziert wird.A method according to any one of claims 9 to 24, characterized in that with lowering of the battery voltage (V in), the battery state characteristic variable (V con) is increasingly more reduced in terms of amount equal change in the battery voltage (V in). Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn ein Ruhezustand des Flurförderzeugs ermittelt wird und die Batteriezustandskenngröße (VCon) unterhalb der Ladezustandskenngröße (VSOC) liegt, die Batteriezustandskenngröße (VCon) ansteigt.Method according to one of claims 9 to 25, characterized in that when a resting state of the truck is determined and the battery condition parameter (V Con ) is below the state of charge characteristic (V SOC ), the battery state characteristic (V Con ) increases. Flurförderzeug, betrieben mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 26.Truck, operated by a method according to any one of claims 9 to 26th
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