DE1811950A1 - Schaltungsanordnung fuer ein Batterieueberwachungsgeraet - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer ein Batterieueberwachungsgeraet

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DE1811950A1
DE1811950A1 DE19681811950 DE1811950A DE1811950A1 DE 1811950 A1 DE1811950 A1 DE 1811950A1 DE 19681811950 DE19681811950 DE 19681811950 DE 1811950 A DE1811950 A DE 1811950A DE 1811950 A1 DE1811950 A1 DE 1811950A1
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DE
Germany
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counter
display device
circuit arrangement
differential
amplifier
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Application number
DE19681811950
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English (en)
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Wenglorz Friedrich W
Dieter Wortig
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HENGSTLER SYSTEME GmbH
Original Assignee
HENGSTLER SYSTEME GmbH
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/00714—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery charging or discharging current

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Description

DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH
PATENTANWÄLTE
753 PFORZHEIM.28.II0I968 H/Wa
WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.: C0723I) 2429O
Firma Hengstler Systeme G-.m.boH., Heiligenhaus (b, Düsseldorf) 11 Schaltungsanordnung für ein Batterieüberwachungsgerät "
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für ein mit Impulszählwerken arbeitendes Anzeigegerät für den Ladezustand von Akkumulatorenbatterien in Shuntschaltung zum Ladegerät bzw. Verbraucher.
Es sind Battaieüberwachungsgeräte bekannt, welche mit Hilfe " der Klemmenspannung eines im Batteriestromkreis mit dem Verbraucher bzw. Ladegerät liegenden Shunts die für die Ablesung und automatische Registrierung der für die Beurteilung des Ladezustandes der Batterie erfox'derlichen elektrischen Kennwerte anzeigen. Die bekannten Überwachungsgeräte (deutsche Patentschrift '1,215*248) bedienen Dich dabei einen stronirichtungsabhängigen Verstärkers, der die Klomniensxpannunf; vorstärkt und
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Uoao über einen Impulsgeber einem Zählwerk zuführt, welches die in ihrer Folgehäufigkeit ein Maß für die Amperestunden bildenden Impulse zählt und zwar bei der Ladung addierend und bei der Entladung subtrahierend.
Da der Verstärker bei dem bekannten Gerät stromrichtungsabhängig ist, muß er beim "übergang von Ladung zu Entladung und umgekehrt umgepolt werden; gleichzeitig muß das Zählwerk entsprechend umgeschaltet werden. Die Umpolung erfolgt bei relativ niedrigen Spannungen (Arbeitsbereich 10 - 180 mV), bei welchen sich Anpassungs-Schwierigkeiten und große Meßfehler ergeben, da die Umpoleinrichtung einen relativ hohen Übergangswiderstand für den Verstärkereingang bildet« Desweiteren ist der Impulsgeber bei dem bekannten Gerät ein Gleichstrommotor, welcher eine Kontaktgeberscheibe dreht. Ein solcher Impulsgeber ist wartungsbedürftig und besonders gegenüber Erschütterungen, Z0Bo auf Fahrzeugen eingebaut, störanfällig. Ähnliches gilt auch für den Umschalter des Zählwerks.
Diese Fachteile sind bei dem vollelektronisch arbeitenden Überwachungsgerät für Akkumulatoren gemäß der Erfindung durch einen stromrichtungsunabhängigen Verstärker beseitig, welcher
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die Klemmenspannung des Geräts verstärkt und zwei entgegengesetzt stromdurchlässigen Analog-Digital-Wandlern aufgibt, deren zweit- und stromstärkeabhängige Impulszahlen je einer Wicklung eines beiden Wandlern gemeinsamen Differenz-Zählwerks aufgegeben werden.
Die in den Analog-Digitalwandlern erzeugten Impulse können vor Einleitung in das Differenz-Zählwerk verstärkt werdene Hierbei arbeiten die beiden Wicklungen des Differenz-Zählwerks in an sich bekannter Weise auf ein gemeinsames Zählwerk, hierbei entfällt somit der Umschalter. Auf diese Weise arbeitet jedes Glied der Schaltungsanordnung vollelektronisch und wartungsfreie Die ganze Schaltungsanordnung, d.h.« alle Schaltungsglieder können daher in einem Vergußblock eingegossen werden, so daß diese unempfindlich gegen Erschütterungen und Stöße gelagert sind« ^
Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch eine Schaltungsanordnung der Erfindung. Danach ist in den Stromkreis einer Akkumulatorenbatterie 1 in Reihe mit einem ladegerät bzw« Verbraucher 2 ein Shunt j5 gelegt. Von diesem Shunt 3 wird eine dem Strom proportionale Spannung abgenommen und einem vollelektronischen Verstärker 4 zugeführt. Dieser Ver-
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stärker 4 gibt die linear verstärkte Ausgangsspannung an zwei voneinander getrennt arbeitende, vollelektronische Analog-Digitalwandler 5 und 6ab. Dabei ist der eine Analog-Digit alwandl er 5 bei der Ladung wirksam, der andere 6 bei der Entladung. Den beiden Analog-Digitalwandlern 5 und 6 Wk sind elektronische Impulsverstärker 7 und 8 nachgeschaltet, die mit den Spulen 9a und 9b des Differenz-Zählwerks 9 gekuppelt sind. Die Schaltungsanordnung ist so ausgelegt, daß eine bestimmte Anzahl von Impulsen einer bestimmten Ampere-Stundenzahl entspricht» Der Ladefaktor für die Batterie wird je nach Batterietype am Trimmer-Widerstand 10 eingestellt, was eine Verringerung der zeitl. Impulsfolge auf der Ladeseite gegenüber der Entladeseite bewirkt» Damit erhält die Batterie mehr Ladestrom als bis zur Nullstellung des Differenz-Zählers 9 entnommen wird, was zur Vermeidung von Tiefentladungen wichtig isto
Alle Schaltungsglieder 4 bis 8 und gegebenenfalls 10 können in einem Vergußblock 13 eingegeossen sein, aus welchem einerseits die Klemmen 11a und 11b für den Anschluß am Shunt 3 und andererseits die Klemmen 12a und 12b für den Anschluß des Differenz-Zählwerks 9 vorgesehen sowie der Einstellknopf für den Ladefaktor-Widerstand 10. Das Differenz-Zählwerk 9 kann
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beispielsweise am Betriebsstand des Fahrzeugs, d.h0 dort, wo die Batterie 1 ihren Einsatz findet eingebaut sein* Parallel zum Entladezählwerk 9b kann ein Summenzählwerk 14 geschaltet werden, welches die Anzahl der entnommenen Amperestunden über eine bestimmte Zeitdauer anzeigt. Dies ist beispielsweise für die Vermietung von Batterien zur Mietberechnung wichtig. Schließlich kann das Differanz-Zählwerk bei Benutzung der Batterie und Erreichen des Nullwerts einen !Nulls ehalt er 15 betätigen, welcher auf ein Zählwerk 16 wirkt, das sodann die Zahl der Tiefentladung anzeigt (Überbeanspruchung der Batterie).
ο ο a 8 2 y / η 7 12

Claims (7)

  1. DR. RUDOLF BAUER · DIPL.-ING. HELMUT HUBBUCH
    PATENTANWÄLTE
    753 PFORZHE.μ. 28,11.1968 H/Wa
    WESTLICHE 31 (AM LEOPOLDPLATZ) TEL.: (07231) 2429O
    Patentansprüche:
    Schaltungsanordnung für ein mit Impulszählwerken arbeitendes Anzeigegerät für den Ladezustand von Akkumulatorenbatterien in Shuntschaltung zum Ladegerät bwz, Verbraucher, gekennzeichnet durch einen stromrichtungsunabhängigen Verstärker (4), welcher die Klemmenspannung (11a - 11b) des Geräts verstärkt und zwei entgegengesetzt stromdurchlässigen Analog-Digitalwandlern (5>6) aufgibt, deren zeit- und stromsträkeabhängige Impulszahlen je einer Wicklung eines beiden Wandlern (5>6) gemeinsamen Differenz-Zählwerks (9) aufgegeben werden.
  2. 2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Analog-Digitalwandlern (5»6) erzeugten
    Impulse vor Einleitung in das Differenz-Zählwerk (9) verstärkt (7*8) werden.
  3. 3. Anzeigegerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Differenz-Zähler, dessen zwei Spulen (9a, 9b)
    auf ein gemeinsames Zählwerk (9) arbeiten, , ,::
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  4. 4. Anzeigegerät nach. Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spule (9b) für die Entlade zählung ein Summen-Zähler (14-) parallel geschaltet ist, welcher die Anzahl der entnommenen Amperestunden über eine Zeitdauer zählte
  5. 5ο Anzeigegerät nach Anspruch "1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenz-Zählwerk (9) "beim Erreichen des Nullwerts einen Nullschalter (15) betätigt, welcher auf ein Zählwerk (16) zur Anzeige der Tiefentladungen wirkt.
  6. 6. Anzeigegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung vollelektronisch
    arbeitender Verstärker und Wandler«
  7. 7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden ^ Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schaltungsglieder (4- bis 8) und gegebenenfalls der Ladefaktor-Widerstand
    (10) in einem Vergußblock (13) eingegossen sind, aus welchem einerseits die Klemmen (11a u. 11b) für den Anschluß am Shunt (3) und andererseits die Klemmen (12a und 12b) für den Anschluß des Differenz-Zählwerks (9) vorsehen sowie der Einstellknopf für den Ladefaktor-Widerstand (10).
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FR6941165A FR2024641A1 (de) 1968-11-30 1969-11-28

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FR2024641A1 (de) 1970-08-28

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