DE1638053A1 - Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery - Google Patents

Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery

Info

Publication number
DE1638053A1
DE1638053A1 DE19681638053 DE1638053A DE1638053A1 DE 1638053 A1 DE1638053 A1 DE 1638053A1 DE 19681638053 DE19681638053 DE 19681638053 DE 1638053 A DE1638053 A DE 1638053A DE 1638053 A1 DE1638053 A1 DE 1638053A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
voltage
switching arrangement
deep discharge
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681638053
Other languages
German (de)
Inventor
Eckermann Dipl-Ing Guenter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kiepe Bahn Elektrik GmbH
Original Assignee
Kiepe Bahn Elektrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kiepe Bahn Elektrik GmbH filed Critical Kiepe Bahn Elektrik GmbH
Priority to GB1219769A priority Critical patent/GB1186500A/en
Publication of DE1638053A1 publication Critical patent/DE1638053A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie Die Erfindung betrifft eine Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie durcn selbsttätiges Abschalten des Verbraucherstromes mittdls eines Elektromagnetschützes unter Anwendung einer Serienstabilisierung mit Halbleiterelementen.Switching arrangement for preventing deep discharge of a battery The invention relates to a switching arrangement for preventing deep discharge of a battery by automatically switching off the consumer current by means of an electromagnetic contactor using series stabilization with semiconductor elements.

Es ist bekannt, einen Stromverbraucher bei zu hoher Stromentnahme aus dem Versorgungsnetz von diesem selbsttätig abzuschalten und den Stromverbraucher selbsttätig wieder einzuschalten, sobald die Strombelastung auf den normalen und einstellbaren Sollwert zurückgegangen ist. Diese bekannten Anordnungen dienen in erster Linie dazu, starke Belastungen und Belastungsstöße von dem Versorgungsnetz fernzuhalten, die auch die Ursache von Spannungsabfällen sein können und sich besonders in Lichtversorgungsanlagen unangenehm bemerkbar machen. Sofern es sich um batteriegespeiste Stromversorgungsanlagen handelt, ist es von !Dichtigkeit, die Batterien vor einer zu tiefen Entladung zu schützen. Bei Entladung von Bleibatterien darf die Zellenspannung nicht unter 1,8 V sinken. Denn nach Erreichen dieser Zellenspannung fällt die Klemmenspannung der Batterie steil ab, was zu einer Zerstörung der Bleiplatten führt, Um eine Tiefentladung der Batterie zu verhindern, sind Batterie-Entladewächter bekenn welche nach Erreichen der noch zulässigen Zellenspannung durch ein Minimalspannungsrelais den Verbraucher von der Batterie trennen. Es ist auch bekannt, über die Auslösespule des Spannungsrelais einen Kontakt zu betätigen, welcher bei Erreichen der'Zellenmindestspannung ein optisches oder akustisches Signal auslöst. Die Anwendung von derartigen Batterie-Entladewächtern führt aber zu Schwierigkeiten, wenn die Tiefentladung einer Fahrzeugbatterie überwacht werden muß. Denn bei den Bodenunebenheiten sind die Batteriefahrzeuge erheblichen Erschütterungen ausgesetzt, demzufolge eine genau begrenzte Auslösung des Spannungswächters nicht möglich ist bzw. Schwierigkeiten macht. Der Erf-*.ndung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfeche und erschüttcerungsaichere Anordnung insbesondere f:ir 9atteriefahrzouge zu finden, welche bei einen genau einstellbaren Jert der Tindestentladungssparnurq der Batterie diese von dem Verbraucher abtrennt.It is known to automatically switch off a current consumer when the current drawn from the supply network is too high and to switch the current consumer on again automatically as soon as the current load has decreased to the normal and adjustable setpoint. These known arrangements are primarily used to keep heavy loads and load surges away from the supply network, which can also be the cause of voltage drops and are particularly noticeable in light supply systems. In the case of battery-powered power supply systems, it is imperative to protect the batteries from being too deeply discharged. When lead-acid batteries are discharged, the cell voltage must not drop below 1.8 V. Because after reaching this cell voltage, the terminal voltage of the battery drops sharply, which leads to the destruction of the lead plates . It is also known to actuate a contact via the trip coil of the voltage relay, which contact triggers an optical or acoustic signal when the minimum cell voltage is reached. However, the use of such battery discharge monitors leads to difficulties when the total discharge of a vehicle battery has to be monitored. Because when the ground is uneven, the battery vehicles are exposed to considerable vibrations, as a result of which a precisely limited triggering of the voltage monitor is not possible or causes difficulties. The invention is based on the object of finding a simple and shock-proof arrangement, especially for battery vehicles, which separates the battery from the consumer when the minimum discharge saving of the battery is precisely adjustable.

Die Erfindung besteht darin, daß bei Absinken der Spannung an dar Magnetspule unter die Serienspannung einer Z-Diode und der Basis- , Emitter-Spannung eines Transistors ein weiterer Transistor bzw. eine Kaskade von mehreren Transistoren sperrt und damit die Magnetspule abschaltet, und daß beim Abschalten des Verbraucherstromes eine Kontrollampe über zwei einen bistabilen ftlultivibrator bildende Transistoren eingeschaltet wird und für Jieoereinschaltung der Schaltvorrichtung ein Impulskondensator dient, welcher an die Verbindungspunkte zweier Widerstände und der Z-Diode mit einem weiteren Widerstand angeschaltet ist. Nach der weiteren Erfindung ist in der Verbindungsleitung von der beispielsweise positiven Batterieklemme zu der Schaltvorrichtung ein Schalter, beispielsweise ein --Schlüsselschalter, angeordnet und zudem sind alle Bauteile der Schaltanordnung zu einer kompletten Baueinheit zusammengefaßt.The invention consists in that when the voltage at the solenoid coil drops below the series voltage of a Zener diode and the base, emitter voltage of a transistor, another transistor or a cascade of several transistors blocks and thus switches off the solenoid coil, and that when Switching off the consumer current a control lamp is switched on via two transistors forming a bistable ftlultivibrator and a pulse capacitor is used to switch the switching device on, which is connected to the connection points of two resistors and the Zener diode with another resistor. According to the further invention, a switch, for example a key switch, is arranged in the connecting line from the, for example, positive battery terminal to the switching device, and in addition all components of the switching arrangement are combined to form a complete structural unit.

In der. Zeichnung ist die erfindungsgemäße Schaltanordnung und ihre Wirkungsreise an einem Beispiel beschrieben.In the. Drawing is the circuit arrangement according to the invention and its Effective journey described using an example.

B bezeichnet die den Stromverbraucher speisende Batterie, welche mittels eines Elektromagnetschützes, von welchem nur die Magnetspule m darge-stellt ist, an den Verorauchar angeschaltet wird. R1 bis R6 sind Widerstände. Mit ZD ist eine Z-Diode bezeichnet, welche in Verbindung mit den Transistoren T1,T2 eine Serienstabilisierung darstellt. Die Teile D1 bis D4 bezeichnen Dioden. Die Transistoren T3, T4 stellen innerhalb der Schaltung einen bistabilen Multivibrator dar. Mit C ist ein Impulskandensator für Wiedereinschaltung und- mit S ein beispielsweise in der von der positiven Batterieklemme kommenden Leitung liegender Schalter, beispielsweise ein Schlüsselschalter, bezeichnet. L ist eine Kontrolllampe.B denotes the current supplying consumer battery which is connected by means of an electromagnetic contactor of which m coil only provides ones shown, is connected to the Verorauchar. R1 to R6 are resistors. ZD denotes a Zener diode which, in conjunction with the transistors T1, T2, represents a series stabilization. Parts D1 to D4 denote diodes. The transistors T3, T4 sites within the circuit a bistable multivibrator. With a Impulskandensator C for reclosure and-S with a lying, for example, in the coming from the positive battery terminal lead switch, for example, a key switch, respectively. L is a control lamp.

Wenn bei geschlossenem Schalter S die Spannung U an der Batterie gleich oder größer ist als die Spannung Uz an der Z-Diode ZD zuzüglich der Basis- mi ttt3r- ,panrrung vor T3, ist T3 leitend und demzufolge T4 gesperrt. :c; flir-tlt ein Urom über fit, R2 in die Basis von T2 und somit such irtss.r T., T1 fiurch die Pa:lnc tspule <n, i,iese ist erregt, Wodurch der Uoit.raucher über einen nicht dargestellten Arbeitskontakt an die Battc:ric@ gt-schaltt t ir_ t. Sofern eine Tiefentladung d.?r Batterie vor- lic=y'"g d.h. daß die :,pannung dt,r Batterie unter die zulässige Min- i. _ tLtia-anunc, gusun@ en ist, ist fliest: tclriner als Uz zuzüglich der Basis- von T:1, ut-mzuf olge T3 :,perr t und T4 leitend wird. e11:1 T@. leitr-n: tc,i rd, ui rd über U1 c: e en der Basis von T3 liegende positivf's :. Eit:f.I@@n,. 6urzcjtrschIcssen und T;, 11 srierren, wodurch die t'a ,:@c tspult: ff aa@,t_-e.hal tat uirc. Gleichzeitig a-ird (110 h,ontrollampe L über R-), t):, T4, D3 einyrj7C-yaltr-t. ::urimehr steigt die Datteriespannunc; wieder an, in dem bestehenden Ausschaltzustand iindFit sich aber nichts. Denn der bisherige Zustand, daß riie Batteriespannung größer ist als Uz zuzüglich der Basis-Lmitter-Spannung von T3, kann nicht mehr erreicht werden, da der Stromweg über tilg R2, D1, T4, D3 bestehen bleibt. renn aber.nunmehr der Schalter S geöffnet und wieder geschlossen wird, so wird der dadurch bedingte steile Spannungsanstieg über cien Impulskondensator C an c;ie Diode v,:n T3 übertragen. Dadurch wird T3 kurzzeitig leitend und T4 gesperrt. ::ie Kontrollampe L wird ausgeschaltet und unter der Voraussetzung, daß die Batteriespannung gleich oder größer ist als die Spannung Uz an der Z--Diode zuzüglich der Basis-Emitter-Spannung von T3 bzw. eine Tiefentladung der Batterie nicht mehr besteht, der Einschaltzustand des Verbrauchers über die Magnetspule M wieder erreicht.If, with switch S closed, the voltage U on the battery is equal to or greater than the voltage Uz on the Zener diode ZD plus the base With ttt3r-, alarm before T3, T3 is conductive and therefore T4 is blocked. : c; flir-tlt a Urom about fit, R2 into the base of T2 and thus search irtss.r T., T1 through the coil <n, i, this is excited, which makes the Uoit.rauch via a working contact, not shown, to the Battc: ric @ gt-switches t ir_ t. If the battery is deeply discharged lic = y '"g that means that the:, voltage dt, r battery is below the permissible minimum i. _ tLtia-anunc, gusun @ en is, is tiling: tclriner than Uz plus the base from T: 1, ut-mzuf olge T3:, freezes and T4 becomes conductive. e11: 1 T @. leitr-n: tc, i rd, ui rd above U1 c: e en lying on the base of T3 positivef's:. Eit: fI @@ n ,. 6urzcjtrschIcssen and T ;, 11 barriers, whereby the t'a,: @ c tspult: ff aa @, t_-e.hal tat uirc. At the same time a-ird ( 110 h, ontroll lamp L about R-), t) :, T4, D3 einyrj7C-yaltr-t. :: The data tensions rise more and more; on again, but nothing is in the existing switch-off state. This is because the previous state that riie battery voltage is greater than Uz plus the base transmitter voltage of T3 can no longer be achieved because the current path remains through R2, D1, T4, D3. If, however, the switch S is now opened and closed again, the steep rise in voltage caused by this is transmitted via the pulse capacitor C to the diode v,: n T3. As a result, T3 is briefly conductive and T4 is blocked. :: The control lamp L is switched off and, provided that the battery voltage is equal to or greater than the voltage Uz at the Zener diode plus the base-emitter voltage of T3 or the battery is no longer deeply discharged, the switched-on state of the consumer via the magnetic coil M is reached again.

Alle Einzelteile der Schaltanordnung sind in Form einer kleinen Schalttafel bzw. eines kleinen Schaltgerüstes zu einer Baueinheit zusammenge-, faßtg welche am Eingang zwei Klemmen für den Anschluß der Batterie und am Ausgang zwei Klemmen für den Anschluß der Magnetspule besitzt. Das bringt den Vorteil, daß die erfindungsgemäße Schaltanordnung in einfacher Weise bei beliebigen Stromverbrauchern, beispielsweise auch bei Batteriefahrzeugen zwischen die Batterie und den Verbraucher geschaltet werden kann.All the individual parts of the circuit arrangement are in the form of a small control panel or a small switchgear structure to form a unit, summarized which at the input two terminals for connecting the battery and at the output two terminals for connecting the solenoid. This has the advantage that the inventive Switching arrangement in a simple manner with any power consumers, for example also connected between the battery and the consumer in battery vehicles can be.

Claims (1)

P a t. e n t a. n s p r ü c h e 1. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie durch-selbsttätiges Abschalten des Verbraucherstromes mittels eines °-Elektromagnetschützes unter Anwendung einer Serienstabilisierungmit Halbleiterelementen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Absinken der Spannung an der Magnetspule (m) unter die Serienspannung einer Z-Diode (-ZD) und der Basis-Emitter-S-pannung eines Transistors (T3) ein weiterer Transistor bzw, eine Kaskade von- mehreren Transistoren (T1, T2) sperrt und damit die Magnetspule (m)-abschaltet, und daß beim Abschalten des Verbraucherstromes eine Kontrollampe (L) über zwei einen bistabilen multivibrator bildende Transistoren (T3, T4) ._ eingeschaltet wird und für Wiedereinschaltung der Schaltvorrichtung ein Impulskondensator (C) dient, welcher an die Verbindungspunkte der Widerstände (R1, R2) und-der Z-Diode (ZD) mit dem Widerstand (R3) angeschaltet ist, _: 2. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie - nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß in der,Verbindungsleitung von der beispielsweise positiven Batterieklemme zu der Schaltvorrichtung ein Schalter (S) beispielsweise ein Schlüsselschalter angeordnet ist, -3. Schaltanordnung zur Verhinderung der Tiefentladung einer Batterie nach Anspruch 1 und 2, dadurch .gekennzeichnete daß alle Bauteile der Schaltenordnung zu-einer kompletten Baueinheit zusammengefaßt sind. P a t. ent a. 1. Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery by automatically switching off the consumer current by means of a ° -Elektromagnetschützes using a series stabilization with semiconductor elements, characterized in that when the voltage on the magnetic coil (m) drops below the series voltage of a Zener diode (-ZD) and the base-emitter-S-voltage of a transistor (T3) another transistor or, respectively, a cascade of several transistors (T1, T2) blocks and thus the solenoid (m) switches off, and that when the Consumer current a control lamp (L) via two transistors (T3, T4) forming a bistable multivibrator ._ is switched on and a pulse capacitor (C) is used to switch the switching device on again, which is connected to the connection points of the resistors (R1, R2) and -the Z- Diode (ZD) with the resistor (R3) is switched on, _: 2. Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery - according to claim 19 characterized in that a switch (S), for example a key switch, is arranged in the connecting line from the, for example, positive battery terminal to the switching device, -3. Switching arrangement for preventing deep discharge of a battery according to claims 1 and 2, characterized in that all components of the switching arrangement are combined to form a complete structural unit .
DE19681638053 1968-03-07 1968-03-07 Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery Pending DE1638053A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1219769A GB1186500A (en) 1968-03-07 1969-03-07 Improvements in Electrical Circuits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEK0064942 1968-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1638053A1 true DE1638053A1 (en) 1971-02-04

Family

ID=7231867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681638053 Pending DE1638053A1 (en) 1968-03-07 1968-03-07 Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1638053A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3844093A1 (en) * 1988-12-28 1990-07-05 Metabowerke Kg ELECTRIC HAND TOOL WITH INDEPENDENT POWER SUPPLY
EP2637276A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-11 Hong Fu Jin Precision Industry (ShenZhen) Co., Ltd. Protection circuit for lithium-ion battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3844093A1 (en) * 1988-12-28 1990-07-05 Metabowerke Kg ELECTRIC HAND TOOL WITH INDEPENDENT POWER SUPPLY
EP2637276A1 (en) * 2012-03-08 2013-09-11 Hong Fu Jin Precision Industry (ShenZhen) Co., Ltd. Protection circuit for lithium-ion battery
US8749935B2 (en) 2012-03-08 2014-06-10 Hong Fu Jin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd. Protection circuit for lithium-ion battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2638178C2 (en) Protection device for integrated circuits against overvoltages
DE1084820B (en) Short-circuit protection circuit for transistor power supplies
EP2035838B1 (en) Circuit arrangement for recognizing an undervoltage of an energy source
DE2306013C3 (en) Circuit arrangement for limiting the power loss of electronic components
DE1638053A1 (en) Switching arrangement to prevent deep discharge of a battery
EP0046962B1 (en) Protection circuit for switching transistor
DE2519851A1 (en) BATTERY CHARGER
DE1915003A1 (en) Push-pull inverter circuit with synchronized monostable control circuits
DE3802324C2 (en)
DE3621375A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT WITH A MICROPROCESSOR
DE3246659C2 (en) Protection circuit for a switching amplifier
DE2632612A1 (en) Transistorised switching stage short circuit protection - has measuring resistor between output stage emitter and supply whose voltage drop excites evaluation circuit initiating disconnection
DE2635763A1 (en) FIRE ALARM SYSTEM WITH SEVERAL DETECTORS THAT CAN BE OPERATED IN ONE MESSAGE LOOP
DE3407311A1 (en) CIRCUIT FOR MONITORING A VOLTAGE
DE3347498C2 (en)
DE4241146C2 (en) Electronic signaling device
EP0087675B1 (en) Switching arrangement for switching on and off major consumer power in an alternating current circuit with several spaced switches for switching-on power for preset periods determined by an electric circuit
AT262419B (en) Monitoring device for power supply devices
DE2408041C2 (en) Circuit arrangement for displaying the permissible state of discharge of a battery
DE1762544C3 (en) Horizontal deflection circuit with overload protection for television receivers
AT219153B (en) DC switching amplifier having at least two transistor amplifier stages
DE1032689B (en) Reporting device for monitoring reporting points
DE1956733C3 (en) Circuit arrangement for voltage limitation on switching transistors when switching off DC circuits with an inductance
DE3829971C2 (en)
DE2335222A1 (en) CIRCUIT ARRANGEMENT FOR DISCONNECTING THE SHORT-CIRCUIT DIRECT CURRENT IN CIRCUIT CIRCUITS OF COMMUNICATION SYSTEMS