DE19756744A1 - Operating battery management system e.g. for forklift trucks - Google Patents
Operating battery management system e.g. for forklift trucksInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Batte rie-Managementsystems, bei dem Daten zwischen mindestens einem einer Batterie zugeordneten Kontroller und einer Datenverarbei tung übertragen und ausgewertet werden, wobei das Batterielade gerät an eine Netzspannungsversorgung und an den mindestens einen Kontroller oder an die Batterie angeschlossen ist.The invention relates to a method for operating a battery management system, in which data between at least one a controller associated with a battery and data processing tion are transmitted and evaluated, the battery charging device to a mains voltage supply and to the minimum a controller or connected to the battery.
Unter der Bezeichnung BatterieBus ist ein Datenübertragungs system für den Datenverkehr zwischen Batterien, Ladegeräten, Flurförderfahrzeugen und Datenverarbeitungsanlage bekannt. In einem ZVEI-Protokoll (ZVEI = Zentralverband der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.) sind die wichtigen Parameter des Datenübertragungssystems festgelegt, ebenso technische Mindest anforderungen an alle Komponenten des Systems.Under the name battery bus is a data transmission system for data traffic between batteries, chargers, Industrial trucks and data processing system known. In a ZVEI protocol (ZVEI = Zentralverband der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V.) are the important parameters of the Data transmission system specified, as well as technical minimum requirements for all components of the system.
Jeder Batterie ist ein Kontroller zugeordnet. Dieser speichert und sammelt Daten zur Batterieidentifikation (Nennspannung, Nennkapazität, Batterietyp, Batterienummer, Hersteller sowie Zellenanzahl), aktuelle Betriebsdaten (Spannung, Strom, Tem peratur und Restkapazität, Entlade- Lade- und Stillstands zeiten, Kapazitäts- und Energiebilanz) sowie ausgewählte Fahr zeugdaten und Daten zur Batteriehistorie (Anzahl der Zyklen, Temperaturverhalten, Betriebszeiten seit Einbau, Tiefentladun gen und Ladeschlußspannungen).A controller is assigned to each battery. This saves and collects data for battery identification (nominal voltage, Nominal capacity, battery type, battery number, manufacturer and Number of cells), current operating data (voltage, current, tem temperature and remaining capacity, discharge, charge and standstill times, capacity and energy balance) as well as selected driving test data and data on battery history (number of cycles, Temperature behavior, operating times since installation, deep discharge conditions and final charge voltages).
Im System BatterieBus spielt das Ladegerät eine zentrale Rolle. Es liest und speichert die Daten des Batteriekontrollers. Es erzeugt Daten über die Ladevorgänge, beispielsweise Ladebeginn, Ladeende, eingeladene Kapazität, und übermittelt Daten des Batteriekontrollers und eigene Daten an die übergeordnete Datenverarbeitung. Zur Erfüllung dieser Aufgaben muß das Lade gerät bestimmte technische Voraussetzungen erfüllen:The charger plays a central role in the BatteryBus system. It reads and stores the data from the battery controller. It generates data about the charging processes, for example the start of charging, End of loading, loaded capacity, and transmits data of the Battery controller and own data to the parent Data processing. To perform these tasks, the loading meets certain technical requirements:
Eine Schnittstelle zum Kommunizieren mit dem Batteriekontroller (eine Sonderform der Amplitudenmodulation-ASK-Verfahren) ist notwendig. Für die Verbindung zu einer Datenverarbeitung ist eine RS485-Schnittstelle erforderlich. Außerdem muß das Lade gerät über ausreichend großen Speicher verfügen, um alle Daten speichern zu können (ca. 16 kByte).An interface for communicating with the battery controller (a special form of the amplitude modulation ASK method) necessary. For the connection to a data processing is an RS485 interface is required. In addition, the loading device have sufficient memory to store all data to be able to save (approx. 16 kByte).
Das Flurförderfahrzeug stellt ebenfalls Daten bereit, insbeson dere über einen Ladezustandsanzeiger, etwa Daten für die Fahr zeugidentifikation, Fahrzeugbetriebsstunden usw.The industrial truck also provides data, in particular via a charge status indicator, such as data for the driver witness identification, vehicle hours, etc.
Gesteuert wird das Batterie-Managementsystem über eine Daten verarbeitungsanlage, die mit dem Ladegerät (oder mehreren Lade geräten) gekoppelt ist. Hierzu ist die oben genannte RS485- Schnittstelle vorgesehen. Über das Batterie-Managementsystem ist eine Ansteuerung des Ladegerätes möglich. Zugleich können umfangreiche Informationen abgerufen und Auswertungen vorge nommen werden. Ladevorgänge können in Abhängigkeit vom Zustand der jeweils angeschlossenen Batterien optimiert werden. Still standszeiten können minimiert werden. Wartungen können verein facht und Wartungsintervalle verlängert werden. Im Ergebnis ergibt sich gerade für umfangreiche Fuhrparks eine deutliche Reduzierung des Gesamtaufwands.The battery management system is controlled by data processing system using the charger (or multiple charging devices) is coupled. For this the RS485- Interface provided. About the battery management system it is possible to control the charger. At the same time extensive information called up and pre-evaluations be taken. Charges may vary depending on the condition of the connected batteries can be optimized. Quiet downtimes can be minimized. Maintenance can be combined and maintenance intervals are extended. As a result there is a clear one especially for extensive fleets Reduction of the total effort.
Funktionieren kann das Batterie-Managementsystem nur, wenn die angeschlossenen Komponenten genormt sind, zum Beispiel nach der Vorgabe des ZVEI-Protokolls, und stets die geforderten Daten bereitstellen. Nur die mit der neuesten Technik versehenen Komponenten gewährleisten dies. Von besonderer Bedeutung ist die Technik des Ladegerätes. Von diesem müssen ständig intern erzeugte Daten an das Batterie-Managementsystem übergeben wer den. Die Umrüstung eines Fuhrparks auf ein Batterie-Management system, zum Beispiel auf das System BatterieBus, erfordert so mit neben den Investitionen für die Datenverarbeitungsanlage, den Ladezustandsanzeiger am Fahrzeug und in die Kontroller für die Batterien auch die Anschaffung neuester Ladegeräte, mit de nen die Bereitstellung und Übertragung der geforderten Daten möglich ist. Ladegeräte weisen jedoch eine relativ lange Lebensdauer auf. Die an sich sinnvolle Einführung des Systems BatterieBus wird durch in Benutzung befindliche und ordnungs gemäß funktionierende Ladegeräte herkömmlicher Bauart er schwert. An dieser Stelle setzt die Erfindung an. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit zu schaffen, ein Batterie- Managementsystem, insbesondere das System BatterieBus auch un ter Verwendung herkömmlicher Ladegeräte zu betreiben.The battery management system can only function if the connected components are standardized, for example according to Specification of the ZVEI protocol, and always the required data provide. Only those with the latest technology Components guarantee this. Is of particular importance the technology of the charger. Of this must be internal internally generated data transferred to the battery management system the. Converting a fleet to battery management system, for example on the BatteryBus system, requires this with in addition to the investments for the data processing system, the charge status indicator on the vehicle and in the controller for the batteries also the purchase of the latest chargers, with de the provision and transmission of the required data is possible. However, chargers have a relatively long life Lifespan. The practical introduction of the system BatteryBus is replaced by in use and proper according to working chargers of conventional design he sword. This is where the invention comes in. Task of The invention is to create a way to create a battery Management system, especially the battery bus system also un ter use conventional chargers.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Zustandsdaten und/oder Prozeßdaten des Batterieladegerätes auf grund der am Eingang und Ausgang - zumindest am Ausgang - des Batterieladegerätes anliegenden elektrischen Größen emuliert bzw. näherungsweise bestimmt und für die Datenverarbeitung be reitgestellt werden. Ein vorhandenes herkömmliches Batterie ladegerät muß nicht ausgetauscht werden. Statt dessen werden die zumindest am Ausgang des Ladegerätes anliegenden elek trischen Größen ausgewertet und auf dieser Basis Daten erzeugt, die sonst das Ladegerät gemäß dem ZVEI-Protokoll direkt an das Batterie-Managementsystem liefert. The inventive method is characterized in that Status data and / or process data of the battery charger because of the at the entrance and exit - at least at the exit - of the Battery charger emulated electrical quantities or approximately determined and be for data processing be provided. An existing conventional battery charger does not need to be replaced. Instead be the electrical at least at the output of the charger evaluated and generated data on this basis, who would otherwise send the charger directly to the Battery management system supplies.
Durchgeführt wird die Auswertung der elektrischen Größen durch eine neuartige elektronische Baugruppe - Modul - zum Anschluß an ein Batterieladegerät und eine Datenverarbeitung nach Art eines Batterie-Managementsystems, mit Schaltungen zum Übertra gen und Auswerten von Daten aus einem Batteriekontroller und aus dem Batterie- Managementsystem und von elektrischen Größen aus dem Batterieladegerät, wobei zumindest ein Teil der im Ladegerät anfallenden und dem Modul nicht bereitgestellten Zu standsdaten und/oder Prozeßdaten im Modul näherungsweise be rechenbar sind. Während ein an das ZVEI-Protokoll angepaßtes Ladegerät beispielsweise den Ladebeginn direkt über seine ange schlossene Datenleitung an das Batterie-Managementsystem zur Verfügung stellt, ist ein herkömmliches Ladegerät dazu nicht in der Lage. Der Ladebeginn wird deshalb in dem genannten Modul näherungsweise berechnet und an das Batterie-Managementsystem übermittelt. Als Ladebeginn wird beispielsweise der Zeitpunkt festgesetzt, zu dem der Strom (zwischen Ladegerät und Batterie) nach Anschluß der Batterie erstmals über 0,4 A/100 Ah steigt.The electrical quantities are evaluated a new type of electronic assembly - module - for connection to a battery charger and data processing according to Art of a battery management system, with circuits for transmission and evaluation of data from a battery controller and from the battery management system and electrical quantities from the battery charger, with at least part of the im Charger accruing and not provided to the module status data and / or process data in the module approximately be are calculable. While one adapted to the ZVEI protocol Charger, for example, starts charging directly via his closed data line to the battery management system A conventional charger is not available for this the situation. The start of loading is therefore in the named module approximately calculated and sent to the battery management system transmitted. The start time is, for example, the time at which the current (between charger and battery) after connecting the battery rises above 0.4 A / 100 Ah for the first time.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Further features of the invention result from the claims. Exemplary embodiments of the invention are described below explained in more detail by drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Verknüpfung der einzelnen Kompo nenten des Systems BatterieBus, Fig. 1 is a schematic combination of the individual compo nents of the battery bus system,
Fig. 2 eine schematische Verknüpfung der Komponenten des Systems BatterieBus unter Verwendung eines nicht batteriebusfähigen Ladegerätes, Fig. 2 is a schematic combination of the components of the system battery bus using a non batteriebusfähigen charger,
Fig. 3 ein Modul - auch in Fig. 2 gezeigt - in schemati scher Darstellung. Fig. 3 shows a module - also shown in Fig. 2 - in a schematic representation.
Die Verbindung der einzelnen, am System BatterieBus gemäß ZVEI- Protokoll beteiligten Komponenten ergibt sich aus Fig. 1. Auf einem nicht gezeigten Flurförderfahrzeug ist eine Traktions batterie 10 angeordnet. Diese ist mit einem Batterie-Kontroller 11 versehen. Verbunden sind beide über mindestens eine Leitung 12. Tatsächlich erhält der Kontroller 11 elektrische Größen von allen Batteriezellen. Im (nicht gezeigten) Fahrzeug ist ein Ladezustandsanzeiger 13 vorhanden, der mit der Batterie 10 über eine Leitung 14 verbunden ist.The connection of the individual components involved in the BatteryBus system in accordance with the ZVEI protocol is shown in FIG. 1. A traction battery 10 is arranged on an industrial truck, not shown. This is provided with a battery controller 11 . Both are connected via at least one line 12 . In fact, the controller receives 11 electrical quantities from all battery cells. In the vehicle (not shown) there is a charge status indicator 13 which is connected to the battery 10 via a line 14 .
Die Batterie 10 ist über eine Leitung 15 an ein Ladegerät 16 angeschlossen. Dieses weist einen Netzanschluß 17 auf und ist über eine RS485-Schnittstelle 18 (mit Leitung) mit einer elek tronischen Datenverarbeitung (bzw. einem PC) 19 verbunden.The battery 10 is connected to a charger 16 via a line 15 . This has a network connection 17 and is connected via an RS485 interface 18 (with line) to electronic data processing (or a PC) 19 .
Das Ladegerät übermittelt Daten an die EDV 19 und wird von die ser zum Aufladen der Batterie 10 gesteuert und überwacht. An der Batterie anfallende Daten werden von dem Kontroller 11 ge speichert und im Broadcast-Verfahren über die Starkstromleitung 15 an das Ladegerät 16 und über die Leitung 14 an den LZA 13 übergeben. Von dem Ladegerät 16 ist eine Weitergabe an die EDV 19 möglich. Ständig wird ein Datentransport vom LZA 13 zum Kon troller 11 durchgeführt, um die Daten dort zu speichern.The charger transmits data to the EDP 19 and is controlled and monitored by the water for charging the battery 10 . Data accumulating on the battery are stored by the controller 11 and transferred in a broadcast process via the power line 15 to the charger 16 and via line 14 to the LZA 13 . A transfer to the EDP 19 is possible from the charger 16 . A data transport from the LZA 13 to the controller 11 is constantly carried out in order to store the data there.
Das Gesamtsystem arbeitet in zwei Ebenen. In einer ersten Ebene kommunizieren Kontroller 11, Ladezustandsanzeiger 13 und Lade gerät 16 miteinander. In einer zweiten Ebene erfolgt ein Daten austausch zwischen Ladegerät 16 und EDV 19. Das Ladegerät 16 muß dabei nicht nur die vom Kontroller 11 empfangenen Daten weitergeben, sondern außerdem eigene Daten, wie Ladebeginn, Ladeende usw. an die EDV 19 übermitteln. Die beschriebenen Komponenten entsprechen den im ZVEI-Protokoll festgelegten Spezifikationen. Dadurch ist das Zusammenwirken von Komponenten unterschiedlicher Hersteller möglich. Sofern eine der Kom ponenten nicht die im ZVEI-Protokoll festgelegten Funktionen aufweist, ist die ordnungsgemäße Funktion des Systems Batterie Bus nicht gewährleistet. Das Ladegerät 16 muß deshalb über eine entsprechende Baugruppe zur Auswertung und Weiterleitung der entsprechenden Daten verfügen. Die genauen Anforderungen hierzu sind, wie oben ausgeführt, dem ZVEI-Protokoll entnehmbar.The overall system works on two levels. In a first level, controller 11 , charge status indicator 13 and charger 16 communicate with one another. In a second level, data is exchanged between charger 16 and EDP 19 . The charger 16 must not only pass on the data received by the controller 11 , but also transmit its own data, such as start of charging, end of charging, etc., to the EDP 19 . The components described correspond to the specifications specified in the ZVEI protocol. This enables components from different manufacturers to work together. If one of the components does not have the functions specified in the ZVEI protocol, the proper functioning of the battery bus system cannot be guaranteed. The charger 16 must therefore have a corresponding module for evaluating and forwarding the corresponding data. As explained above, the exact requirements for this can be found in the ZVEI protocol.
Ein nicht batteriebusfähiges Ladegerät ist naturgemäß nicht ge eignet, die Funktionen des beschriebenen Systems zu unterstüt zen. Das System selbst ist in Verbindung mit einem solchen Ladegerät bisher nicht arbeitsfähig. Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau von Komponenten im System BatterieBus un ter Verwendung eines herkömmlichen Ladegerätes 20, das durch ein zusätzliches Modul 21 batteriebusfähig ist. Das Modul 21 übernimmt die Auswertung und Weiterleitung der im System Batteriebus dem Ladegerät über die Ladeleitung 15 zugeführten Daten. Hierzu ist der entsprechende Ausgang 22 des Ladegeräts über eine Leitung 23 an einen Eingang 24 des Moduls gelegt. Ein anderer Eingang 25 des Moduls bezieht über eine Leitung 26 Netzspannung vom Ladegerät bzw. von dessen Netzanschluß 27.A charger that is not battery-powered is naturally not suitable to support the functions of the system described. The system itself has so far not been able to work in connection with such a charger. Fig. 2 shows the schematic structure of components in the battery bus system using a conventional charger 20 , which is battery-bus capable by an additional module 21 . The module 21 takes over the evaluation and forwarding of the data supplied to the charger in the battery bus system via the charging line 15 . For this purpose, the corresponding output 22 of the charger is connected to an input 24 of the module via a line 23 . Another input 25 of the module receives mains voltage from the charger or from its mains connection 27 via a line 26 .
Optional weist das Modul 21 einen Anschluß 28 für eine Luftüberwachung einer gegebenenfalls vorhandenen Elektrolytum wälzung (EUW) auf. Ebenfalls optional ist ein Ausgang 29 zum Ansteuern eines Pauseneingangs 30 am Ladegerät 20. Einige La degeräte verfügen über die Möglichkeit, über ein an den Pauseneingang 30 gelegtes Kabel geschaltet zu werden. Diese Art Fernsteuerung ist optional mit dem Modul 21 möglich. Weiterhin optional sind ein Eingang 31 für Störungsmeldungen vom Ladegerät sowie ein Eingang 32 analog dem Pauseneingang 30 am Ladegerät. Sofern der Pauseneingang 30 mit dem Ausgang 29 ver bunden ist, kann zusätzlich eine Pause über den Eingang 32 aus gelöst werden.Optionally, the module 21 has a connection 28 for air monitoring of an electrolyte circulation (EUW) which may be present. An output 29 for controlling a break input 30 on the charger 20 is also optional. Some charging devices have the option of being switched via a cable connected to break input 30 . This type of remote control is optionally possible with module 21 . An input 31 for fault messages from the charger and an input 32 analogous to the break input 30 on the charger are also optional. If the pause input 30 is connected to the output 29 , a pause can additionally be triggered via the input 32 .
Der Aufbau des Moduls 22 ist schematisch in Fig. 3 erkennbar. Die zuvor genannten Ein- und Ausgänge sind am unteren, linken und oberen Rand eingezeichnet. Verbunden sind die Ein- und Aus gänge jeweils mit elektronischen Bauteilen auf einer Haupt platine 33. Diese weist außerdem Anschlüsse für Kontrolleuchten 34, 35 und eine optionale Zusatzanzeige 36 auf. Diese ist über ein Bussystem mit dem Modul 22 verbindbar bzw. über ein Kabel 37 anschließbar. Über LED werden Betriebszustände wie Laden, Ladeende, Batteriestörung und über vierstelliges LCD-Display Prozeßgrößen wie Ladespannung, Ladestrom, aktuelle Batterie restkapazität und -temperatur sowie Fehlercodes angezeigt.The structure of the module 22 can be seen schematically in FIG. 3. The inputs and outputs mentioned above are shown on the lower, left and upper edge. The inputs and outputs are each connected to electronic components on a main circuit board 33 . This also has connections for indicator lights 34 , 35 and an optional additional display 36 . This can be connected to the module 22 via a bus system or connected via a cable 37 . Operating states such as charging, end of charging, battery failure and four-digit LCD display indicate process variables such as charging voltage, charging current, current battery capacity and temperature as well as error codes.
Das Modul 21 führt eine Reihe von Auswertungen und Berechnungen durch, so daß der EDV 19 die für das System BatterieBus bzw. The module 21 carries out a series of evaluations and calculations, so that the EDP 19 processes the data for the battery bus or
Batterie-Managementsystem erforderlich Daten übermittelt werden können.Battery management system required data to be transmitted can.
Zur Messung von Zeiten weist das Modul 21 einen nicht gezeigten Uhren-Baustein auf. Dieser ist über das Batterie-Management system programmierbar.To measure times, the module 21 has a clock module, not shown. This is programmable via the battery management system.
Das Modul 21 weist alle erforderlichen Funktionen auf, um die im Kontroller 11 erzeugten und/oder vorhandenen Daten lesen, speichern, auswerten und dem Batterie-Managementsystem über mitteln zu können. Die Zellenanzahl wird vom Kontroller 11 be reitgestellt.The module 21 has all the necessary functions in order to be able to read, save and evaluate the data generated and / or available in the controller 11 and to be able to transmit this to the battery management system. The number of cells is provided by the controller 11 .
Der aktuelle Strom wird ebenfalls vom Kontroller 11 bereitge stellt. In Verbindung mit dem Zeitsignal kann eine Ah-Bilanz aufgestellt und als sogenannte eingeladene Kapazität oder als Verbrauch bereitgestellt werden.The current current is also provided by controller 11 . In conjunction with the time signal, an Ah balance can be drawn up and made available as so-called invited capacity or as consumption.
Über den Anschluß 28 ist eine Luftüberwachung bei gegebenen falls vorhandener Elektrolytumwälzung möglich. Der Anschluß 28 nimmt den Luftdruck unmittelbar ab. In dem zugeordneten Bauteil 38 erfolgt eine Umwandlung des pneumatischen Signals in ein elektrisches Signal und die Überführung desselben zur weiteren Verarbeitung an nicht gezeigte Bauteile auf der Hauptplatine 33.Air monitoring is possible via the connection 28 if there is any electrolyte circulation. The connection 28 immediately decreases the air pressure. In the assigned component 38 , the pneumatic signal is converted into an electrical signal and the same is transferred for further processing to components, not shown, on the main board 33 .
Die Kontrolleuchten 34 (rot) und 35 (grün) signalisieren "Betrieb" und "Störung".The indicator lights 34 (red) and 35 (green) indicate "operation" and "fault".
Der "Ladebeginn" wird durch Vergleich des Stromes mit einem Grenzwert ermittelt. Beispielsweise gilt der Zeitpunkt "Ladebeginn" als erreicht, sobald der Strom nach dem Anschluß einer Batterie am Gleichspannungsausgang 22 des Ladegerätes 20 erstmals über 0,4 A/100 Ah steigt.The "start of charging" is determined by comparing the current with a limit value. For example, the point in time "start of charging" is reached as soon as the current rises above 0.4 A / 100 Ah for the first time after connecting a battery to the DC voltage output 22 of the charger 20 .
Ein "Kalibrierpunkt" ist der Punkt, an dem die Hauptladung der
Batterie beendet ist. Der Punkt ist erreicht, wenn die Rest
kapazität gemäß Angabe vom Kontroller ≧ 98% ist und die Batte
riespannung (je Zelle) größer oder gleich der Zellenspannung
ist,
A "calibration point" is the point at which the main charge of the battery ends. The point is reached when the remaining capacity as specified by the controller is ≧ 98% and the battery voltage (per cell) is greater than or equal to the cell voltage,
UBatt ≧ ZS.U Batt ≧ ZS.
Die Zellenspannung ZS ist von der Batteriebauart abhängig und
wird auch vom Kontroller als Information bereitgestellt. Fol
gende Werte für die Zellenspannung sind beispielsweise üblich:
The cell voltage ZS depends on the type of battery and is also provided by the controller as information. The following values for cell voltage are common:
geschlossene Batterie ZS = 2,4 V/Z
verschlossene Batterie ZS = 2,35 V/Z.closed battery ZS = 2.4 V / Z
sealed battery ZS = 2.35 V / Z.
Das "Ladeende" gilt als erreicht, wenn während der Hauptladung (Hauptladephase) die Batterie abgeklemmt wird. Bei angeklemmter Batterie und einem unter 0,4 A/100 Ah absinkenden Strom in der Hauptladephase wird eine "Unterbrechung" angenommen.The "end of charge" is considered reached when during the main charge (Main charging phase) the battery is disconnected. With the clip on Battery and a current falling below 0.4 A / 100 Ah in the A "break" is assumed in the main charging phase.
Das "Ladeende" wird ebenfalls angenommen, sofern in einer Nach ladephase (nach der Hauptladung) der Strom unter einen Grenz wert sinkt, beispielsweise unter 0,4 A/100 Ah.The "end of loading" is also accepted, provided that in a night charging phase (after the main charge) the current below a limit value drops, for example below 0.4 A / 100 Ah.
"Ladezeit" ist die gesamte Zeit, in der der Strom einen Grenz wert, beispielsweise 0,4 A/100 Ah, übersteigt und das Ladeende noch nicht erreicht wurde."Charge time" is the total time that the current is a limit value, for example 0.4 A / 100 Ah, and the end of the charge has not yet been reached.
Eine "Restladezeit" wird vor dem "Kalibrierpunkt" nicht ermit
telt und ist nach dem Kalibrierpunkt abhängig von der Ziellade
menge CZ, der aktuell eingeladenen Menge CA (in Ah), und von
der durchschnittlichen Ladegeschwindigkeit VIK der letzten 10
Minuten nach dem Kalibrierpunkt. Dabei berechnet sich die Ziel
lademenge CZ nach der Formel
A "remaining charging time" is not determined before the "calibration point" and depends on the target loading quantity C Z , the currently loaded quantity C A (in Ah) and the average loading speed V IK of the last 10 minutes after the calibration point Calibration point. The target load quantity C Z is calculated using the formula
CZ = {[C(HL)+L0]×LF/FG}
CZ = {[C (HL) + L0] × LF / FG}
mit C(HL) = eingeladene Kapazität bei Ende der Hauptladung
(Kalibrierpunkt),
LF = Ladefaktor (aus dem Kontroller),
FG = Füllgrad bei Ende der Hauptladung (Kalibrierpunkt),
LO = Ladungsoffset.with C (HL) = loaded capacity at the end of the main charge (calibration point),
LF = load factor (from the controller),
FG = degree of filling at the end of the main charge (calibration point),
LO = charge offset.
Standzeit ist die Zeit nach Ladeende bis zum Abklemmen der Batterie vom Ladegerät.Waiting time is the time after the end of charging until the battery is disconnected Battery from the charger.
"Bilanzierte Kapazität" ist die entnommene Kapazität seit der letzten Volladung abzüglich der selbst ermittelten eingeladenen Kapazität gemäß dem laufenden Ladevorgang und abzüglich der seit der letzten Volladung und vor dem aktuell laufenden Lade vorgang eingeladenen Kapazität. Die Werte der entnommenen Kapazität und der vor dem laufenden Ladevorgang eingeladenen Kapazität werden vom Kontroller bereitgestellt."Balanced capacity" is the capacity withdrawn since last full load minus the self-determined invited Capacity according to the current charging process and minus the since the last full charge and before the current charge process invited capacity. The values of the taken Capacity and the one loaded before the current charging process Capacity is provided by the controller.
Der "Ladefaktor" LF wird wie folgt ermittelt
The "load factor" LF is determined as follows
LF = C(A)/[C(E32)-C(ST32)].LF = C (A) / [C (E32) -C (ST32)].
C(E32) ist die entnommene Kapazität (Wert kommt vom Kontroller) und C(A) ist die aktuell eingeladene Kapazität gemäß dem laufenden Ladevorgang. C(ST32) ist die eingeladene Kapazität am Ladebeginn. Dieser Wert wird ebenfalls vom Kontroller zur Verfügung gestellt.C (E32) is the withdrawn capacity (value comes from the controller) and C (A) is the currently loaded capacity according to the ongoing charging. C (ST32) is the loaded capacity on Start of loading. This value is also used by the controller Provided.
Sofern der Nenner [C(E32)-C(ST32)] negativ ist, wird für den Ladefaktor LF ein Festwert angenommen und zwar vorzugsweise 2,55.If the denominator [C (E32) -C (ST32)] is negative, the Load factor LF assumed a fixed value, preferably 2.55.
"EUW (Elektrolytumwälzung) ein" wird signalisiert, wenn der Luftdruck einen Grenzwert erstmals übersteigt, beispielsweise 20 mbar. Sofern der Druck bereits über 20 mbar liegt und um mindestens 10 mbar in maximal 30 sek. ansteigt, liegt eine Wiedereinschaltung vor."EUW (electrolyte circulation) on" is signaled when the Air pressure exceeds a limit for the first time, for example 20 mbar. If the pressure is already over 20 mbar and around at least 10 mbar in a maximum of 30 sec. increases, there is one Restart before.
"EUW aus" wird signalisiert, wenn der Luftdruck um mindestens 10 mbar in maximal 1 Sekunde absinkt. "EUW off" is signaled when the air pressure is at least Drops 10 mbar in a maximum of 1 second.
Im System BatterieBus werden verschiedene Nachrichten ausge tauscht, so auch Statusnachrichten und zwar mit Bezug zum Ge rätestatus und zum Prozeßstatus:Various messages are output in the BatteryBus system exchanges, so also status messages and that with reference to Ge device status and process status:
"Gerät eingeschaltet" gilt, sofern am Eingang 25 Spannung an liegt."Device switched on" applies if there is voltage at input 25 .
"Gerät unterbrochen" gilt, sofern am Gleichspannungsausgang 22 eine Batterie angeklemmt und innerhalb von 60 Sekunden kein La debeginn erfolgt oder in der Hauptladephase der Strom unter ei nen Grenzwert fällt, beispielsweise unter 0,4 A/100 Ah und keine Fernunterbrechung (Eingang 32) vorliegt."Device interrupted" applies if a battery is connected to DC voltage output 22 and there is no start of charging within 60 seconds or the current falls below a limit value in the main charging phase, for example below 0.4 A / 100 Ah and no remote interruption (input 32 ) is present.
"Gerät fernunterbrochen" gilt, sofern der Eingang 32 (Pauseneingang) aktiviert ist oder ein entsprechender Befehl von der EDV vorliegt."Device remote interrupted" applies if input 32 (pause input) is activated or a corresponding command from the EDP is available.
"Bereitschaft" liegt vor, sofern am Eingang 25 Spannung an liegt, nicht jedoch am Eingang 24 (Gleichspannungsausgang 22 des Ladegerätes)."Ready" is present if there is voltage at input 25 , but not at input 24 (DC voltage output 22 of the charger).
"Nachladen" ist erreicht, sofern ein Zustand zwischen "Kalibrierpunkt" und "Ladeende" vorliegt."Reloading" is reached if there is a state between "Calibration point" and "end of charge" is present.
"Ladeunterbrechung" ist erreicht, sofern zwischen dem Anklemmen der Batterie und dem Ladeende der Strom unter einen Grenzwert sinkt, beispielsweise unter 0,4 A/100 Ah."Charging interruption" has been reached, if between connecting the battery and the end of charging the current below a limit drops, for example below 0.4 A / 100 Ah.
"Konservierungsladen" ist erreicht, sofern mindestens 10 Stun den nach Ladeende vergangen sind und der Strom mehr als einen Grenzwert erreicht, beispielsweise 0,4 A/100 Ah."Preservation store" is reached, provided that at least 10 hours which have passed after the end of charging and the electricity more than one Limit reached, for example 0.4 A / 100 Ah.
"Ausgleichsladen" wird nicht erkannt. Das hierfür vorgesehene Signal wird immer auf inaktiv gesetzt."Compensation charging" is not recognized. The intended one Signal is always set to inactive.
"Erhaltungsladen" ist erreicht, sofern nach Ladeende der Strom einen Grenzwert, beispielsweise 0,4 A/100 Ah übersteigt und diese Ladung nicht unter den Grenzwert gemäß "Konser vierungsladen" fällt. "Trickle charging" is reached, provided that the electricity is discharged exceeds a limit value, for example 0.4 A / 100 Ah and this charge does not fall below the limit according to "Konser crossing shop "falls.
"Wassernachfüllen" wird nicht erkannt. Das hierfür vorgesehene Signal wird stets auf inaktiv gesetzt."Water refill" is not recognized. The intended one Signal is always set to inactive.
"Elektrolytumwälzung" wird angenommen zwischen den Zeitpunkten "EUW ein" und "EUW aus"."Electrolyte circulation" is assumed between the times "EUW on" and "EUW off".
Daneben werden nicht näher erläuterte Fehlermeldungen ausgege ben.In addition, error messages that are not explained in detail are output ben.
Weitere nicht beschriebene Funktionen entsprechen den Funktio nen der Elektronik eines Ladegerätes, das das System BatterieBus direkt unterstützt. Other functions not described correspond to the functions the electronics of a charger that power the system Battery bus directly supported.
1010th
Batterie
battery
1111
Kontroller
Controller
1212th
Leitung
management
1313
Ladezustandsanzeiger
Charge status indicator
1414
Leitung
management
1515
Leitung
management
1616
Ladegerät
charger
1717th
Netzanschluß
Mains connection
1818th
Schnittstelle mit Leitung
Interface with line
1919th
Datenverarbeitung
Data processing
2020th
Ladegerät
charger
2121
Modul
module
2222
Ausgang
exit
2323
Leitung
management
2424th
Eingang
entrance
2525th
Eingang
entrance
2626
Leitung
management
2727
Netzanschluß
Mains connection
2828
Anschluß
Connection
2929
Ausgang
exit
3030th
Pauseneingang
Break entrance
3131
Störungseingang
Fault input
3232
Pauseneingang
Break entrance
3333
Hauptplatine
Motherboard
3434
Kontrolleuchte
Indicator light
3535
Kontrolleuchte
Indicator light
3636
Zusatzanzeige
Additional ad
3737
Kabel
electric wire
3838
Bauteil
Component
Claims (14)
tRest = (Cz-CA)/Vik.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that a remaining charging time t rest depending on a target loading quantity C Z (in Ah), a currently loaded quantity C A and a loading speed V ik (in A / sec) is determined within a past period,
t rest = (C z -C A ) / V ik .
LF = C(A)/[(C(E32)-C(ST32)].10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that a loading factor LF in dependence on a removed capacity C (E32) according to the controller ( 11 ), a currently loaded capacity C (A) and one already present at the start of charging , loaded capacity C (ST32) is determined according to controller ( 11 ),
LF = C (A) / [(C (E32) -C (ST32)].
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19756744A DE19756744A1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Operating battery management system e.g. for forklift trucks |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19756744A DE19756744A1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Operating battery management system e.g. for forklift trucks |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19756744A1 true DE19756744A1 (en) | 1999-07-01 |
Family
ID=7852659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19756744A Withdrawn DE19756744A1 (en) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | Operating battery management system e.g. for forklift trucks |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19756744A1 (en) |
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