DE1906815A1

DE1906815A1 - Ladungsmesser

Info

Publication number: DE1906815A1
Application number: DE19691906815
Authority: DE
Inventors: Sandberg Karl Lennart; Toeroek Dipl-Ing Vilmos
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1968-02-22
Filing date: 1969-02-12
Publication date: 1969-11-27
Also published as: GB1247432A; SE305483B; FR2002931A1

Description

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget Västeras/Schweden

Die Erfindung betrifft einen Ladungsmesser für elektrische Ladungen, und bezweckt die Ausbildung eines Ladungsmessers, der eine große Meßgenauigkeit auch dann hat, wenn die zu ihm gehörenden Geräte mit einem niedrigen Präzisionsgrad ausgeführt sind, d.he eines Ladungsmessers, dessen Herstellungskosten im Vergleich zu üblichen Ladungsmessern mit derselben Meßgenauigkeit niedrig sind,, Bei einem Ladungsmesser gemäß der Erfindung erfolgt die Messung nach dem Kompensationsprinzip, das Resultat selbst wird in digitaler Form erhaltene

Ein Ladungsmesser nach der Erfindung enthält ein Vergleichsgerät mit einem ersten und einem zweiten Eingangskreis und einem Ausgang, wobei die Ausgangsgröße im wesentlichen proportional der Differenz zwischen den den Eingangskreisen zugeführten Strömen ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingangskreis mit der Leitung in Reihe geschaltet ist» daß der Ausgang des Vergleichsgerätes an der Eingangsseite eines Impulsgerätes angeschlossen ist, in dem die genannte Ausgangsgröße in einem Impulszug umgewandelt wird, dessen Frequenz im wesentlichen, proportional der genannten Ausgangsgröße ist, daß die Ausgangsseite des Impulsgeräts einmal an einem Impulszähler und zum

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anderen am Steuerkontakt einer gesteuerten Stromquelle angeschlossen ist, die mit Hilfe des Impulszuges vom Impulsgerät so gesteuert wird, daß der Strom mit der Impulsfrequenz zunimmt, und daß der zweite Eingangskreis des Vergleichsgeräts an der gesteuerten Stromquelle angeschlossen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung "beschrieben, die einen für die Batterie eines elektrischen Autos vorgesehenen Ladungsmesser zeigt.

In der Zeichnung 'bezeichnet 1 einen Impulszähler, der "bei voller Ladung der Batterie auf einen Amperestundenwert eingestellt wird, der dieser Ladung entspricht. Jeder Impuls entspricht einem gewissen Ladungsquantum, das die für den Batteriestrom vorgesehene Leitung 2 passiert. In der Leitung 2 ist eine Stromspule 3 eingeschaltet, so daß der Batteriestrom eine magnetomotorische Kraft in einem magnetischen Kreis mit einem Luftspalt ergibt, in dem ein Hall-Generator 4 angeordnet ist. Dasselbe magnetische System hat auch eine Kompensationsspule 5 mit einer Amperewindungszahl, die fast ganz die von der Spule 3 erzeugte aufhebt. Der genannte Magnetkreis mit Spulen und Hall-Generator zusammen bildet ein Vergleichsgerät, das zu einem rückgeschalteten Regelkreis gehört, in dem der Spule 3 ein Sollwert für den Strom und der Spule 5 ein rüekgesehalteter Impuls zugeführt wird. Die Differenz wird durch die Ausgangsgröße des Hall-Generators 4 dargestellt, die einem Impulsgerät 6 zugeführt wird. Dieses Gerät erzeugt einen Impulszug, dessen Frequenz sunimnrb, wenn, die Ausgangs spannung des Hall-

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Generators steigt· Der im Gerät 6 erzeugte Impulszug wird dem Impulszähler 1 zugeführt und außerdem auch einem Impulsgenerator 7, der den Impulszug in energiereiche Impulse mit gleicher Frequenz umwandelt. Die Impulse werden durch Einwirkung der Spule 5 und - wenn erforderlich - außerdem mit Hilfe eines Filters 8 zu Gleichstrom geglättet. Der Impulsgenerator 7 ist also eine gesteuerte Stromquelle, deren Ausgangsstrom proportional der Frequenz eines als Steuergröße zugeführten Impulszuges ist. Außerdem ist der Ladungsinhalt der Impulse abhängig von der Richtung des Batteriestromes, so daß eine gewisse Ladungsmenge - nach "bekanntem Prinzip - auf den Messer stärker bei Entladung als bei Ladung wirkt. Wie bei herkömmlichen Ladungsmessern ist der vom Ladungsmesser angegebene Wert für die übriggebliebene Ladung nur unter der Voraussetzung korrekt, daß die Entladung bei einer gewissen Normalstromstärke erfolgt. Wenn die Entladung der Batterie mit einer stark variierenden Stromstärke erfolgt, ist es üblich, die Ladungsmesser so auszuführen, daß dies bei Berechnung der durch die Entladung bewirkten Verminderung der disponiblen Batterieladung beachtet wird, und auch so, daß eine bei hoher oder niedriger ( Stromstärke zugeführte Ladung in die entsprechende Anzahl von Amperestunden bei angegebener Normalstromstärke umgerechnet wird. Dies wird bei dem in der Zeichnung gezeigten Ladungsmesser dadurch erreicht, daß der Ladungsinhalt der ausgehenden Impulse des Impulsgenerators 7 abgesehen davon, daß er von der Richtung des Batteriestromes abhängig ist, auch der Größe des Batteriestromes angepaiSt wird«, Dies wird mit Hilfe des Funktionsgenerators 11 erzielt, der von bekanntem Typ ist, z.B. ein sogenannter Diodenfunktionsgenerator. Solche Generatoren gibt es auf dem

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Markt in Standardausführung, sie können so eingestellt werden, daß die Abhängigkeit der Ausgangsgröße von der Eingangsgröße mit guter Annäherung einer gewünschten Punktionskurve folgt. In der Zeichnung.ist eine zweckmäßige Kurve im Blocksymbol 11 eingezeichnete Als dem Punktionsgenerator 11 zugeführte Eingangsgröße wird der Strom in der Spule 5 "benutzt, welcher Strom im wesentlichen proportional dem Batteriestrom ist. Die Ausgangsgröße Ί' wird einem Steuerkreis des Impulsgenerators 7 zuge- ^ führt, wobei die Ladung der ausgehenden Impulse dadurch variiert wird, daß die Dauer proportional *T ist, während die Stromstärke jedes Impulses konstant ist.

In der Zeichnung "bezeichnet 9 eine Magnetspule und 13 Umschaltkontakte eines Relais, das die Richtung des vom Impulsgenerator 7 an die Spule 5 gelieferten Stromes bei Übergang von Aufladung zu Entladung oder umgekehrt ändert. Gleichzeitig beeinflußt die Magnetspule 9 den Betätigungsarm 10 des Impulszählers 1, so daß die Zählrichtung umgekehrt wird«

In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, dem Impulsgerät 6 die vom Hall-Generator erzeugte Steuergröße über ein Organ 12 mit einer integrierenden oder einer integrierenden zuzüglich einer proportionalen Wirkung zuzuführen_e

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Claims

Patentansprüche ;

(ίο) Ladungsmesser für eine eine Leitung durchfließende elektrische Ladung mit einem der Leitung zugeordneten Vergleichsgerät mit einem ersten und einem zweiten Eingangskreis und einem Ausgang, dessen Ausgangsgröße im wesentlichen proportional der Differenz zwischen den den Eingangskreisen zugeführten Strömen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingangskreis (3) mit der Leitung (2) in Reihe geschaltet ist, daß der Ausgang des Vergleichsgerätes an der Eingangsseite eines Impulsgerätes (6) angeschlossen ist, in dem die genannte Ausgangsgröße in einen Impulszug umgewandelt wird, dessen Frequenz im wesentlichen proportional der genannten Ausgangsgröße ist, daß die Ausgangsseite des Impulsgerätes (6) einmal an einem Impulszähler (1) und zum anderen am Steuerkontakt einer gesteuerten Stromquelle (7) angeschlossen ist, die mit Hilfe des Impulszuges vom Impulsgerät (6) so gesteuert wird, daß der Strom mit der Impulsfrequenz zunimmt, und daß der zweite Eingangskreis (5) des Vergleichsgeräts an der gesteuerten Stromquelle (7) angeschlossen ist,

2» Ladungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vergleichsgerät eine Magnetspule für jeden Eingangskreis und einen Hall-Generator (4) enthält, der in einem Magnetfeld angeordnet ist, das proportional der Differenz zwischen der Amperewindungszahl der Spulen ist, und daß die Ausgangsgröße des Vergleichsgeräts die Spannung des Hall-Generators (4) ist.

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3. Iadungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerte Stromquelle (7) ein von einer "besonderen Energiequelle gespeister Impulsgenerator ist, der Stromimpulse mit einer Frequenz erzeugt, die· im wesentlichen proportional der Frequenz eines als Steuergröße zugeführten Impulszuges ist,

4o Ladungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße dem Impulsgenerator (6) über einen Regelverstärker (12) mit proportionaler und/oder integrierender Wirkung zugeführt wird,,

5ο Ladungsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (2) an einer Batterie angeschlossen ist und der Strom der vom Impulsgenerator (6) gesteuerten Stromquelle (7) wenigstens über einen Teil des Strombereichs von der Proportionalität mit der Steuergröße in demselben Verhältnis abweicht, wie sich die die Leitung pesderende, aufladend oder entladend wirkende elektrische Ladung bei variierendem Strom ändert.

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