DE1280374B

DE1280374B - Anordnung zur Erfassung des Ladezustandes einer Batterie

Info

Publication number: DE1280374B
Application number: DE1960L0036947
Authority: DE
Inventors: Heribert Winkler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-09-01
Filing date: 1960-09-01
Publication date: 1968-10-17

Description

Anordnung zur Erfassung des Ladezustandes einer Batterie Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Erfassung des Ladezustandes einer Batterie mit einer bei einem bestimmten kritischen Zustand der Batterie ansprechenden und dadurch eine Meldung abgebenden Kontrollvorrichtung, die auf die Batteriespannung und den Ladestrom gemeinsam anspricht.
Bei der Ladung von Batterien kann es sehr leicht vorkommen, daß die Batteriespannung einen vorbestimmten Wert überschreitet und dabei auch der Ladestrom einen zulässigen Wert überschreitet. Das ist der zu ladenden Batterie abträglich.
Es sind Überwachungseinrichtungen für die Ladung elektrischer Batterien mit Handregelung des Ladestromes bekannt, bei denen eine Alarm- oder Signaleinrichtung mittels eines spannungsempfindlichen Relais in Tätigkeit tritt, sobald die Sammlerzellen die Gasungsspannung erreicht haben. In Reihe zum Kontakt dieses spannungsempfindlichen Relais ist der Kontakt eines stromempfindlichen Relais geschaltet. Die Alarm- oder Signaleinrichtung wird dadurch selbsttätig erst dann wieder abgeschaltet, wenn der Ladestrom auf eine vorgeschriebene geringere Stärke, den Haltewert des Relais, eingestellt ist. Die Ansprechempfindlichkeit und die Genauigkeit einer derartigen Anordnung ist naturgemäß gering.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, demgemäß eine weitgehend kontaktlos arbeitende Anordnung zur Erfassung des Ladezustandes einer Batterie zu schaffen, die genau arbeitet und eine hohe Empfindlichkeit besitzt.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtung nach Art einer logischen Schaltung ausgebildet ist, auf deren einen Eingang der der Batteriespannung proportionale Wert und auf deren anderen Eingang der dem Batteriestrom proportionale Wert geschaltet ist, daß diese Werte galvanisch überlagert werden und eine Verstärkeranordnung in Form einer Transistor-Kippstufe steuern, derart, daß diese eine Meldung nur abgibt, wenn sowohl die Batteriespannung als auch der Batteriestrom vorgegebene Extremwerte erreicht hat.
In Fig. 1 der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke beispielsweise veranschaulicht. Die Kontrolleinrichtung enthält zwei Vergleichszweige, nämlich den Zweig für den Vergleich des Stromsollwertes is mit dem Stromistwert iw und den Zweig für den Vergleich des Spannungssollwertes u5 mit dem Spannungsistwert Uw. Solange iw den Wert i5 und ebenso Uw noch nicht den Wert u5 erreicht hat, wird jeder Zweig einen Strom über das Ventil V, bzw. V2 in den Steuerkreis der TransistorkippstufeTK liefern. Die Ventile Vi und V2 haben die Aufgabe, die beiden Vergleichszweige zu trennen, damit kein Zweig den anderen beeinflußt. Das im Ausgangskreis von TK liegende Relais R steuert einen Signalkreis S, und zwar spricht das Relais R an, wenn beide Vergleichszweige keinen Strom an TK liefern, d. h., das Relais R fällt noch nicht ab, wenn ein Vergleichszweig noch Strom an TK liefert. Dadurch, daß das Relais R im Normalbetrieb angezogen ist, erfüllt es die Eigenschaften von Ruhestromschaltungen, d. h., es bietet Sicherheit gegen alle Unterbrechungen der Sollkreise.
In F i g. 2 der Zeichnung ist der schaltungsmäßige Aufbau von TK veranschaulicht. Die von den beiden Vergleichszweigen gelieferte Steuergröße wird den Punkten und E als Ue zugeführt. Die Kippstufe enthält die Transistoren T, und T2 sowie Widerstände r1 bis r5 und Ventile V) und V4. Im Ausgang von TK liegt das den SignalkreisS steuernde Relais R, dem ein Ventil V5 parallel liegt. Aus F i g. 2 a ist zu ersehen, daß einer sehr kleinen Änderung von Ue eine große Änderung von IR, dem durch das Relais R fließenden Strom, entsprechen soll.
In F i g. 3 der Zeichnung ist eine Abänderung der F i g. 1 dargestellt, bei der außer einer verfeinerten Darstellung von uw (mit Einstellwiderständen r' und r") eine Zenerdiode Z zwecks Erreichung einer Spannungsbegrenzung dargestellt ist.
Zur Vermeidung eines besonderen Aufwandes an weiteren Spannungsquellen empfiehlt es sich, zwecks Vereinfachung den Ausgangskreis der Transistorkippstufe mit dem Relais R durch die Batteriespannung speisen zu lassen.

Claims

Patentanspruch: Anordnung zur Erfassung des Ladezustandes einer Batterie mit einer bei einem bestimmten kritischen Zustand der Batterie ansprechenden und dadurch eine Meldung abgebenden Kontrollvorrichtungen, die auf die Batteriespannung und den Ladestrom gemeinsam anspricht, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtung nach Art einer logischen Schaltung ausgebildet ist, auf deren einen Eingang der der Batteriespannung proportionale Wert (uw) und auf deren anderen Eingang der dem Betriebsstrom proportionale Wert (iw) geschaltet ist, daß diese Werte (uw, iw) galvanisch überlagert werden und eine Verstärkungsanordnung in Form einer Transistor-Kippstufe steuern, derart, daß diese eine Meldung nur abgibt, wenn sowohl die Batteriespannung als auch der Batteriestrom vorgegebene Extremwerte erreicht haben.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 619 634, 933 101; schweizerische Patentschrift Nr. 314771; USA.-Patentschrift Nr. 2746 006.