DE1596050A1

DE1596050A1 - Schaltung zur Anzeige der Entladung einer Batterie

Info

Publication number: DE1596050A1
Application number: DE19661596050
Authority: DE
Inventors: Tedd David Clifford
Original assignee: Eaton Yale and Towne Inc
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1965-03-11
Filing date: 1966-03-09
Publication date: 1969-12-18
Also published as: GB1136083A; DE1596050B2; US3447060A

Description

BATON YALE & TOWNE INC., Cleveland, 100 firieview Plaza,

Ohio / USA

"Schaltung zur Anzeige der Entladung einer Batterie"

Dia Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung, die an eine Batterie angeschlossen? eine Anzeige schafft, wenn diese Batterie entladen ist.

Eine Schaltung geicätJ der Erfindung umfaßt in Kambination spannungserapfindliche Vorrichtungen, die, venn die Spannung der Batterie unter einen vorbestimmten Wert fällt, wirksam werden und dies anzeigen und stroiaempf indliche Vorrichtungen, welche die Wirkung der spannungsempfindlichen Vorrichtungen unterbinden, wenn der der Batterie durch einen bestimmten Verbraucher oder Irgend welche Verbraucher entnommene Strom einen Vert überschreitet« bei welchem dia Spannung der Batterie unter den vorbe- «fr lwuiton Wert fallen würde, ohne dafl aber die Batterie j. utIndan wird.

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Weitere Vorteile und Merkmale der erfindungegemaOen Anordnung: gehen aus der Schaltskizase hervor, die eine « Aueführungeforin der Erfindung in Anwendung auf einen Hubwagen beschreibt.

In ii«r Zeichnung eind mit Π und 12 ein I'aar von Kiennen busfiiuhnet₉ w«lr;h.3 bei Benutzung mit den ptsnltlvan und negativen Klniumßn dar Batterie 13 verbunden sind ο Die Klemmen 11 und 12 werden durch ein» Staffelleitung (Serien schaltung) miteinander verbunden, welche einen Schalter 8 aufweist, der dur>uh den Fahrer betätigt warden muQ, ba vor der Vagen bevagt werden kann und einen .'!ora;tlit «el ;*e geschlossenen Relai.ikont>ikt, 9 »«».'la Widern i*!r υ'» ΐΰ und ?O_; Ein verschiebbarer Kontakt am.Widerstand *h '· -λ I mit dar Kathode einer Zenerdlode {ongl_:; Zen«? diode) i5 verbwn den„ deren Ancda mit. ilnr K3 auuio 12 über «<afin Widerstand i6 und mit der Basin eine« Tranoiistürw 1? über einen Widerstand 18 verbunden iai".- Der unber Jea Transistors t'_y ist mit der Klamri-s Ιέ verbunden_: während i!or Suinsili»r mit. Basis eines Transistors 19 verbunden ist, dessen Geber seite mit der Klemme 12 und dessen Basis über einen Widerstand 20 mit der Klemme 12 verbunden iat.

Die Klommai 11 und 12 sind weiterhin üb?» einen Widerstand 21 und eine in Reihe liegende Zenerdiode 22 untar»Änand»ir verbunden, wobni dta 'i&nez'dloae 22 durch *in«n Kondansa tor 23 überbrückt wird» Ein Punkt avischa« dom Widerstand 21 und der Diode 2Λ wird mit dem Sammler und der Basis des Transistors 19 verbunden, und zwar über aina Spule 23

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des Transistors 19 verbunden, und zwar Über eine Spule 24 eines Relais bzw^ einen Widerstand 25ο Die Relaisspule 2h wird durch eine Diode 26 zur Rückführung eiektro motorischer Kraft überbrückt und dient, wenn sie unter Spannung gesetzt wird, zum Öffnen des Kontaktes 9<- Die Basis des Transistors 19 ist weiterhin mit dem Sammler eines Transistors 27 verbunden, der Geber desselben ist mit der Klemme 12 und die Basis desselben mit einem verschiebbaren Punkt an Wideretand 29 verbunden, Der Widerstand 29 überbrückt den Widerstand 31, der einonend#e Hit der Kieme 12 und anderenendes mit der Klemme über einen Verbraucher 32 in Serie »it dem Schalter 8, verbunden ist» wobei der Verbraucher 32 durch die Batterie 13 »it Energie versorgt wird«

Die Verbindung des Schalters ° und des Widerstandes \k ist an die Klemme 12 über einen Mikroschalter 33 und eine in Serie liegende Schaltspule 3k angeschlossen, wobei die Verbindung zwischen dem Mikroschalter 33 und der Spule 3** über eine Diode 35 mit der Verbindung der Zener« diode 15 und dem Widerstand 16 verbunden istc Der Mikroschalter 33 kann von Fahrer betätigt werden- um die Spule 3*i unter Spannung zu setzen, die ihrerseits den Hebe« Mechanismus des Uubwagens betätigt.

Xm Betrieb, wenn die Batterie aufgeladen ist, ist die Spannung über der Zenerdiode 15 ausreichende um diese leitend zu machen und so fließt der Strom über den

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Videratand 18 und die Baala und dan Geber des Tranaiatora 17» tna derart dan Traneletor 17 einsuachalten. Der Stiwi AIeAt «bar dan Videratand 25 und wird da»» durch dan fie—1 ar und de» Oeber daa Traaeietere 17 geteilt» und ao flieflt kein Baaiaetroai sue Translator 19» welcher ausgeschaltet bleibt.

Venn die Batterie entlad, fällt die Spannung und wenn ihre Spannung unter einen durch die Stellung dea Gleiters am Widerstand 1*» vorbestiasaten Wert fällt, unterbricht die Zenerdiode 15 die Stromleitung» Der Translator 17 wird nun auageaebaltat, und der Stroa, dar über den Vlderatand 25 flieflt. Behaltet den Transistor 19 ein, USi derart das ReIela 2k unter Spannung su eetaeo, welehee den Kontakt 19 öffnet, ao dall eine Varniaaipe 7 aufleuchtet. Dea öffnen dee Kontaktee 19 unterbricht auch den Kreielauf der Zenerdiode 15, welche daher nicht wieder leiten kann, bia die Zuführung wieder hergestellt iat. Der Videratand 21, die Zenerdlode 22 und der Kondensator 23 stabilisieren die Zuführung xu den Tranaistoren und verhindern eine Zerstörung durch Schaltatr5«e.

Die bisher beschriebene Schaltung spricht lediglich auf die Batteriespannung an. Für eine gegebene Sntladungarate kann eine Batterie eine Spannung von 2 pro Zelle aufweisen, wenn die Batterie geladen wird und von 1,7 pro Zelle, wenn die Batterie entladen wird, und derart kann der über den Videratand lh bewegbare Gleiter ao

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eingestellt werden, daß die Anzeige gegeben wird, wenn die Spannung pro Zelle unter I₁.7 fällt» Die Anzeige ist also nur bei der gewählten Entladerate genau, da die Batterieepannung variiert, wenn der Strom entnommen wirdo Jedoch für niedrige Stromstärken₉ beispielsweise unterhalb von 200 Amp» _c ist die Batteriespannung im wesentlichen unabhängig vom Strom, so daß die Anzeige genau ist, Schwierigkeiten treten aufs, wenn höhere Stromstärken der Batterie entnommen werden» beispielsweise, wenn der Vagen aus dem Stillstand heraus beschleunigt wirdη In diesen Fällen kann die Batterie»pannung sehr gut unter 1,7 pro Zelle fallen, obgleich die Batterie nicht entladen ist? und trotzdem würde die bisher beschriebene Schaltung eine Anzeige dahingehend geben_c daß die Batterie entladen ist» Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist der Transistor 27 und die ihm zugeordneten Elemente vorgesehenο Der Verbraucher 32 wird durch den Fäirmotor des Fahrzeuges gebildet, und wenn der Strom durch den Motor oberhalb eines vorbestimmten Spiegels liegt₀ der durch die Stellung des Gleiters an Widerstand 29 bestimmt wird« kann der Transistor 27 leiten und wirkt in der gleichen Weise wie der Transistor 17, um den Transistor 19 ausgeschaltet zu belassen* Auf diese Weise wird für einen hohen Stromfluß durch den Motor der Transistor 17 ausgeschaltet, aber der Transistor 27 wird eingeschaltet so daß das Relais 2k noch nicht unter Spannung steht und die Anzeige nicht gegeben wirdo Da jedoch der Transistor 17 immer dm η ausgeschaltet ist„

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wenn der StromfluO durch den Motor unterhalb ein·· vorbestimmten Werte· liegt, let auoh der Tranaletor Zl ausge- * «ehaltet» und so wird da· Itelai· 2k unter Spannung gesetzt und gib* die Anzeige· Ee iet offensichtlich, daß der vorbestimmte oben gewählte Strom, bei welchem die Anzeige nioht eintritt, ein Strom sein muß, bei welchem , wenn er höher wird, die Spannung der Batterie deutlieh zu fallen beginnt. -'

Der Widerstand 31 trägt den vollen Motoretrom und offensichtlich muß sein Widerstandswert so niedrig ala möglieb •ein. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht der Widerstand 31 aus einer Länge eines Kraftstromkabele« und Ä der Transistor ZJ wird so auegewählt, dad er bei einer »ehr ~| niedrigen Spannung arbeitet, so daß der Kraftvorluet auf ^t.

•In Minimum gehalten wird. ."

Die beschriebene Anordnung verhindert eine Anzeige, wenn der Motorstrom hoch ist, aber in einigen Fahrzeugen können

auch andere Verbraucher vorgesehen sein» die einen Stroai M.

aufnehaien« der ausreichend hoch ist, um eine fal sehe ■*:■

Anseige hervorzubringen» In diesen Fällen hü·sen.weitere M

stroMempfindliche Einrichtungen vorgesehen sein, oder •tatt dessen ktfnnte der geeaate Batteriestroai anstelle de· Stromes durch einen bestirnten Verbraucher gemessen werden. In den Meisten Fahrzeugen ist der Fahratotor der einzige Verbraucher, der zu einer bedeutenden unkorrekten Anzeige führen könnte, obgleioh der Stroa, der durch _t

den HebeveohaniaoRie de· Wagen« aufgenoauaen wird, eben-

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falle die Batteriespannung absenken kann» Jedoch in einen geringeren MicmmQ als der Fahrmotor. Eine getrennte Anzeige de· vom Ifebeaechanisisus aufgenommenen Stromes kann je nach Fahrzeug sinnvoll oder nicht einnvoll sein, aber, vie diee veiter ausgeführt werden wird, die gezeigte Schaltung löst dieses Problem in verschiedener Weise.

Die durch die Lampe f gegebene Anzeige ist nur eine Anzeige für die Hauptanselge bei den bevorsugten AusfUhrungeheispiel, die darin besteht, daß der Hebemechanismus außer Tätigkeit gesetzt wird. Auf diese Weise, sobald die Spule Zk unter Spannung gesetzt wird, öffnet sich der Kontakt 9 und unterbricht den Stromkreis durch den Mik-. roschalter 33 zur Betätigungsspule Jh und verhindert so« dafl der Fahrer den Hebeaechanismue benutzen kann, während die Schaltung ihm erlaubt, den Vagen zu einem Batterieladeberelch zu verfahren. Der durch' die Lampe 7 fließende Strom ist unzureichend, um die Spule 3** unter Spannung zu setzen. Die Diode 35 erfüllt drei Funktionen!

1. hält sie den Transistor 17 leitend, unabhängig von der Zenerdlode 15» während der Hebemechanismus benutzt wird, so dafl, wenn die Batterie entladen ist, die Anzeige nur gegeben wird, wenn der hebende Mechanismus in seiner abgesenkten Stellung ist,

2. gewährleistet sie, dafl keine falsche Anzeige als Ergebnis eines Stromes, der von dem Uehemechanismus verbraucht wird, gegeben wird, und

3. gewährleistet sie» daß der Kontakt 9 nur geöffnet wird, wenn der Kreis über die Spule Jh tot ist, so dafl der

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Kontakt 9 nur den geringen StromfluO unterbricht, der über dl« Widerstände Ik und 10 fließt.

Die Erfindung ist vorzugsweise für Hubwagen geeignet« kann jedoch in jedem Anwendungsfall bemitxt werden, wo eine unkoaplisiorte Messung der Batteriespannung unsure lohend wäre, da die Spannung von Zeit su Zeit durch hohe, der Batterie entnommene Stromstärken beeinflußt wird.

Eb ist offensichtlich, daß zur Entspannung der Spule Zh eine der Batterieklemmeη gelöst werden muß» Die Spule Zk wird natürlich auch entspannt» wenn der Vagen beschleunigt wird« wird jedoch wieder unter Spannung gesetst, bevor der Vagen stoppt.

Pa t entansgrUehe

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Claims

[Iy Schaltungsanordnung» um die Entleerung einer Batterie su kontrollieren» SS^S55SSiS^3S£.^H££^ **1· *o»l>iiuit±«wi apannungsempfindllcher Vorrichtungen· die« venn die Spannung der Batterie unter einen vorbestimmten Wert fällt» wirksam werden« Uta eine Anzeige zu geben, und stromempfindliche Vorrichtungen, welche die Wirkung der spannungsenpfindlichen Vorrichtungen hemmen, wenn der von der Batterie entnommene Strom durch einen bestimmten Verbraucher oder durch bestimmte Verbraucher unterhalb eines Vertea liegt„ bei welchen die Spannung der Batterie unter dun vorbestimmten Wert fällt, ohne daß die Batterie entleden wird·

2« Schaltung nach Anspruch 1, ^^urch^gekennjselehnet, daß sie in einem Hubwagen Angewendet wird» bei welch·« der Verbraucher durch den Fahrmotor des Wagens nit gebildet wird.

3ο Schaltung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Anzeige dadurch gegeben wird» daß der Hubvorgang der Hubvorrichtung des Wagens still-gesetzt wirdο .

Schaltung nach Anspruch 1 bis 3» S2^2ⁿ252i£^BS5_ö-BrS^ Vorrichtungen,, die die Anzeige gemäß Anspruch 3 während des Hubvorgangβs unterbindenο

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5. Schaltung nc-.ch Anspruch 1 bis 4, gekennsceichnet_durcU_a eine Warnlumpe, die bei Entladen der Batterie auf« leuchtet, um die Anzeige zu geben oder um eine zusätzliche Anzeige au schaffen.

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