DE1281516B

DE1281516B - Pruefgeraet fuer Batterien aus elektrischen Elementen

Info

Publication number: DE1281516B
Application number: DEE26554A
Authority: DE
Inventors: Robert Francis O'brien
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1963-03-08
Filing date: 1964-03-06
Publication date: 1968-10-31
Also published as: FR1389173A; GB1063042A; US3243795A; JPS3928455B1

Description

Prüfgerät für Batterien aus elektrischen Elementen Die Erfindung betrifft ein Batterieprüfgerät mit einem an die Batterieklemmen anschließbaren Belastungswiderstand und einem zu diesem parallelgeschalteten Anzeigeorgan.
Der Zustand einer Batterie, insbesondere der Ladezustand, ist durch ihre Spannung und ihren Spannungsabfall bei Belastung gekennzeichnet. Eine Messung allein der Leerlaufspannung genügt jedoch vielfach nicht, da sie innerhalb eines verhältnismäßig großen Bereiches des Ladezustandes nahezu konstant ist. Daher sind die bekannten Prüfgeräte, mit denen nur die Leerlaufspannung der Batterie meßbar ist, für eine zuverlässige Ermittlung des Ladezustandes nicht geeignet.
Zur Vermeidung dieses Nachteiles ist bei anderen bekannten Prüfgeräten dem Spannungsmeßgerät ein an die Batterieklemmen anschließbarer Belastungswiderstand parallel geschaltet. Der Strom, der während der Prüfung durch diesen Belastungswiderstand fließt, wird jedoch nicht gemessen, so daß keine Aussage darüber möglich ist, bei welchem Belastungszustand die Prüfung der Batterie erfolgt. Außerdem sind diese Prüfgeräte schwer, umfangreich und unhandlich und daher in vielen Fällen nicht verwendbar. Dies gilt besonders, wenn das Prüfgerät in ein die Batterie und deren Verbraucher enthaltendes tragbares Gerät, beispielsweise eine Filmkamera, eingebaut werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Batterieprüfgerät zu schaffen. Ausgehend von einem Prüfgerät mit einem an die Batterieklemmen anschließbaren Belastungswiderstand und einem zu diesem parallelgeschalteten Anzeigeorgan ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Belastungswiderstand als Solenoid mit einer der Normallast der Batterie entsprechenden Impedanz ausgebildet ist und daß im Stromkreis des Anzeigeorgans ein vom Feld des Solenoids gesteuerter, bei einer einen Grenzwert überschreitenden Erregerdurchflutung des Solenoids schaltender magnetischer Schalter angeordnet ist.
Dadurch, daß die Impedanz des Solenoids der Normallast der Batterie entspricht, ist gewährleistet, daß die Klemmenspannung der Batterie während der Prüfung gleich der an dem normalerweise angeschlossenen Verbraucher liegenden Spannung ist. Durch die Verwendung eines vom Feld des Solenoids gesteuerten magnetischen Schalters im Stromkreis des Anzeigeorgans ist erreicht, daß das Prüfgerät sehr einfach, unempfindlich und zuverlässig ist, da als Anzeigeorgan kein Meßgerät erforderlich ist, sondern eine Anzeigelampe od. dgl vorgesehen werden kann.
Die Anordnung kann so getroffen sein, daß der Schalter bei einer einen Grenzwert überschreitenden Erregerdurchflutung des Solenoids geschlossen ist und dadurch das Anzeigeorgan in Tätigkeit setzt.
Der Bereich, in dem die Erregerdurchflutung des Solenoids und damit die Klemmenspannung der Batterie einen zur Betätigung des -Schalters ausreichend großen Wert aufweisen, kann so gewählt werden, daß eine Anzeige gleichbedeutend damit ist, daß der Ladezustand der Batterie einen ordnungsgemäßen Betrieb des angeschlossenen Verbrauchers gewährleistet. Zur Einstellung des Schaltpunktes können das Solenoid und der Schalter relativ zueinander verschiebbar angeordnet sein, da durch eine solche Verschiebung die zur Betätigung des Schalters erforderliche Mindest-Erregerdurchflutung festlegbar ist.
Als Schalter kann ein an sich bekannter, magnetisch leitende Kontakte aufweisender Zungenschalter vorgesehen sein, der koaxial zum Solenoid angeordnet sein kann.
Die Erfindung ist beispielsweise an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im folgenden erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine perspektivisch dargestellte Ansicht einer Filmkamera, in der ein Prüfgerät gemäß der Erfindung eingebaut ist, Fig. 2 ein schematisches Schaltbild des Ausführungsbeispieles, F i g. 3 eine Ansicht des Magnetschalters des Ausführungsbeispieles und einen Teil der Schaltung gemäß Fig. 2.
Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel ist zum Einbau in eine in Fig. 1 dargestellte Filmkamera 10 vorgesehen, deren Objektiv 11, Bildsucher 12 und Startknopf 13 ebenfalls dargestellt sind.
Zum Filmen drückt die Bedienungsperson den Startknopf 13, wodurch ein Motor 20 (F i g. 2) eingeschaltet wird, der den Filmtransport und den mit dem Objektiv 11 zusammenwirkenden, nicht dargestellten Verschlußmechanismus betätigt.
Die Bedienungsperson drückt in gewissen Abständen zweckmäßigerweise einen Prüfknopf 14, um sich zu vergewissern, daß der Zustand einer den Motor 20 speisenden Batterie 17 einen ordnungsgemäßen Betrieb des Motors noch gewährleistet. Leuchtet beim Niederdrücken des Prüfknopfes l4 eine Anzeigelampel5 auf, so besagt dies, daß die Ladung und die Spannung der Batterie zur Aufnahme weiterer Bilder mit der erforderlichen Geschwindigkeit ausreichen. Mit Rücksicht auf die Belastung der Batterie 17 wird vorteilhaft eine Lampe mit geringer Leistungsaufnahme verwendet. Geeignet ist beispielsweise eine Lampe mit einer Stromaufnahme von 60mA.
Der Prüfknopf 14 schließt einen Schalter 16, der den Stromkreis eines an die Batterie 17 angeschlossenen Solenoids 18 schließt. Das Solenoidl8 ist so ausgebildet, daß seine Impedanz derjenigen des normalerweise von der Batterie zu speisenden Verbrauchers, also des Motors 20, gleicht, wenn dieser mittels des Startknopfes 13 in Tätigkeit gesetzt ist und eine Last22, die, wie erwähnt, aus dem Filmtransport und dem Verschlußmechanismus bestehen kann, mit der vorgeschriebenen Geschwindigkeit antreibt.
Dieser Angleich ist ohne weiteres möglich, da die Impedanz des Motors bei der für den richtigen Betrieb des Film apparates erforderlichen Drehzahl festliegt. Da die Antriebsgeschwindigkeit des Filmapparates möglichst konstant sein muß, sind die Drehzahl der im allgemeinen verwendeten Elektromotoren und des in diesem Ausführungsbeispiel vorgesehenen Motors 20 sowie die damit zusammenhängende kleinste zulässige Leistungsaufnahme kritisch.
Die Verwendung eines Prüfkreises mit einer Impedanz, die derjenigen des normalerweise von der Batterie zu speisenden Verbrauchers gleich oder ähnlich ist, ermöglicht eine Prüfung nicht nur der Batteriespannung und des Ladezustandes, sondern auch des wirksamen inneren Widerstandes und ähnlicher charakteristischer Werte der Batterie, Wenn der durch das Solenoid 18 fließende Strom mindestens so groß ist wie der vom Motor 20 im normalen Betriebszustand, also bei der Nenndrehzahl, aufgenommene Strom, dann ist der magnetische Fluß des Solenoids 18 so groß, daß dadurch ein magneüscher Schalter 24 geschlossen wird. Der Schalteer 24 ist im Stromkreis der Lampe 15 angeordnet und legt sie daher im geschlossenen Zustand an Spannung. Erzeugt die Lampe 15 Signale, so ist dies also ein Zeichen dafür, daß die Batterie 17 sich in einem Zustand befindet, der dem Motor 20 den Antrieb der Last 22 mit der erforderlichen Drehzahl ermöglicht.
Im Ausführungsbeispiel beträgt die Stromaufnahme des Motors 20 bei Nenndrehzahl 0,25 Ampere. Die dazu erforderliche Klemmenspannung der Batterie, die aus vier in Reihe geschalteten Zellen besteht, beträgt 4,25 Volt. Ein ordnungsgemäßer Betrieb der Filmkamera ist noch möglich, wenn die Speisespannung des Motors bei Nennlast noch etwa 75 % der Nennspannung beträgt.
Die Windungszahl des Solenoids 18 ist so gewählt, daß die Impedanz bei einer Speisung mit Gleichstrom aus der Batterie 17 etwa 17 Ohm ist. Verwendet man ein Solenoid mit einem Durchmesser von etwa 9,5 mm und etwa 700 Windungen eines Drahtes mit etwa 0,075 mm Durchmesser, dann beträgt die Stromaufnahme 0,25 Ampere bei Raumtemperatur und einer Batteriespannung von 4,25 Volt. Der von einer solchen Spule erzeugte Fluß ist bei einem Erregerstrom von 0,25 Ampere etwas größer, als ausreicht, um koaxial angeordnete Zungen 25 und 26 des Schalters 2A in Berührung miteinander zu bringen. Solche Schalter, bei denen zwei magnetisch leitende Zungen vorgesehen sind, die si. eh berühren, wenn der durch sie geführte magnetische Fluß eine bestimmte Größe erreicht hat, sind bekannt und daher hier nicht näher erläutert. Üblicherweise sind die Zungen25 und 26 in einer evakuierten Röhre27 eingeschlossen, wodurch ein Abbrand der Kontakte durch Lichtbogen im wesentlichen verhindert ist.
Zur Einstellung des Schalters derart, daß die Kontaktzungen sich bei dem gewünschten Grenzwert des magnetischen Flusses schließen, ist das Solenoid 18 in Richtung der Achse der Röhre 27 verschiebbar angeordnet. Die Verschieberichtungen sind durch einen Doppelpfeil28 in F i g. 3 gekennzeichnet Das Solenoid 18 wird so justiert, daß bei einer Durch flutung von 175 Amperewindungen (700 Windungen. 0,25 Ampere) die Kontaktaungen 25 und 26 gerade noch geschlossen werden. Das Schließen der Kontaktzungen 25 und 26 erfolgt nahezu sprungartig, da der magnetische Fluß zunimmt, wenn sich die Kontaktzungen nähern Zur Justierung kann eine Ualtevorrichtnng verwendet werden, mittels deren das Solenoid18 am Schalter 24 unter Verwendung eines nichtmagnetisehen Klebstoffes befestigt wird. Eine verstellbare Haltevorrichtung zeigt F i g. 3. Ein mit einem gerändelten Kopf versehener Gewindebolzen 30 ist drehbar und axial unverschiebbar amSchalter24 befestigt.
Sein Gewinde greift in ein entsprechend ausgebildetes Gewinde im Flansch 31 des Solenoids ein. Bei einer Drehung des Bolzens 30 wird daher das Solenoid 18 in axialer Richtung gegenüber dem Schalter 24 verschoben.
Bei der Ausbildung des Solenoids und des Schalters in der im Ausführungsbeispicl vorgesehenen Weise ist das Solenoid 18 auf der Röhre 27 des Schalters 24 in der in F i g. 3 dargestellten Lage angeordnet. Das eine Ende des Solenoids deckt sich dabei etwa mit dem von den einander zugekehrten Enden der Zungen25 und 26 gebildeten Schlitz.
Wegen der bei der Herstellung unvermeidlichen Toleranzen kann eine solche Spule auch etwa 3 mm nach beiden Seiten aus dieser Lage verschoben sein, ohne daß dadurch der Schaltpunkt verändert wird.

Claims

Patentansprüche: 1. Prüfgerät für Batterien aus elektrischen Elementen mit einem an die J3atterieklemmen anschließbaren Belastungswiderstand und einem zu diesem parallelgeschalteten Anzeigeorgan, dadurch gekennzeichnet, daß der Belastungswiderstand als Solenoid (18) mit einer der normalen Last der Batterie entsprechenden Impedanz ausgebildet ist und daß im Stromkreis des Anzeigeorgans (15) ein vom Feld des Solenoids (18) gesteuerter magnetischer Schalter (24) angeordnet ist, der bei einer einen Grenzwert überschreitenden Erregerdurchfiutung des Solenoids (18) geschlossen ist.
2. Batterieprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Schaltpunktes das Solenoid und der magnetische Schalter (24) relativ zueinander verschiebbar angeordnet sind.
3. Batterieprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannterWeise als Anzeigeorgan eine Lampe (15) vorgesehen ist.
4. Batterieprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetischer Schalter ein an sich bekannter, magnetisch leitende Kontakte (25, 26) aufweisen- der Zungenschalter vorgesehen ist, der koaxial zum Solenoid (18) angeordnet ist.
5. Batterieprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Solenoid fest an die Batterie (17) angeschlossen und mit einem Schalter (14, 16) in Reihe geschaltet ist.
6. Batterieprüfgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbraucher (20) mit der Batterie (17) verbunden und mit einem Schalter (13) in Reihe geschaltet ist.
7. Batterieprüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert auf etwa 75 0/o der bei Nennspannung der Batterie (17) auftretenden Erregerdurchflutung festgelegt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1088 614 ; französische Patentschrift Nr. 1289865.