DE19836141C1 - Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes - Google Patents
Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren BatteriesatzesInfo
- Publication number
- DE19836141C1 DE19836141C1 DE19836141A DE19836141A DE19836141C1 DE 19836141 C1 DE19836141 C1 DE 19836141C1 DE 19836141 A DE19836141 A DE 19836141A DE 19836141 A DE19836141 A DE 19836141A DE 19836141 C1 DE19836141 C1 DE 19836141C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- monitoring
- voltage
- battery pack
- monitoring device
- battery
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16542—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies for batteries
-
- 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
- G01R31/40—Testing power supplies
-
- 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
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/02—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which an auxiliary distribution system and its associated lamps are brought into service
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern, insbesondere von Zentralbatterie-Notlichtsystemen, zuschaltbaren Batteriesatzes wird mittels der Überwachungsvorrichtung wenigstens eine Gesamtspannung zwischen Plus- und Minus-Anschluß aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten Batterien eines Batteriesatzes gemessen und dieser mittels einer Ladeeinrichtung gegebenenfalls wieder aufgeladen. DOLLAR A Um frühzeitig den Ausfall einzelner oder mehrerer Einzelbatterien zu detektieren und dadurch eine höhere Systemverfügbarkeit zu gewährleisten, wird neben der Gesamtspannung über zumindest eine Spannungsanzapfung des Batteriesatzes eine weitere Spannung bezüglich Plus- und Minus-Anschluß gemessen, ein Differenzwert dieser Meßwerte ermittelt und ein Differenzwertsignal an Steuer- und/oder Ladeeinrichtung über eine Verbindung übertragen. Die Überwachungsvorrichtung ist dabei mit dieser wenigstens einen weiteren Spannungsanzapfung des Batteriesatzes verschaltet und eine Vergleicherschaltung dient zur Ermittlung der Spannungswerte zwischen Spannungsanzapfung und Plus- und Minus-Anschlüssen sowie zur Auswertung einer Spannungsdifferenz zwischen diesen Spannungswerten.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Überwachungsvorrichtung zur Überwa
chung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen
Verbrauchern, insbesondere von Zentralbatterie-Notlichtsystemen, zuschaltbaren Bat
teriesatzes mit den Merkmalen der Oberbegriffe der Patentansprüche 1 beziehungswei
se 12.
Aus der DE 296 12 870 U1 sind ein solches Verfahren beziehungsweise Überwa
chungsvorrichtung bekannt. Bei diesem vorbekannten Stand der Technik wird eine An
ordnung zum Laden und Testen von Akkupacks offenbart. Diese Akkupacks sind bei
spielsweise in zwei Zellengruppen unterteilt, von denen jede eine Anzahl von Batterien
aufweist. Zwischen den beiden Zellengruppen ist ein Mittelabgriff so angeschlossen, daß
die Spannungen beider Zellengruppen durch eine Steuereinheit während des Ladens
der Batterien überwacht werden können. Ergibt sich eine Differenz zwischen den beiden
Spannungen der beiden Zellengruppen, wird das Laden unterbrochen.
Aus der Praxis ist weiterhin ein Verfahren bzw. eine Überwachungsvorrichtung bekannt,
wobei bei dem vorbekannten Verfahren eine Steuereinrichtung wenigstens eine Ge
samtspannung zwischen Plus- und Minus-Anschluß einer Anzahl von in Reihe geschal
teten Batterien des Batteriesatzes mißt und die Batterie mittels einer Ladeeinrichtung
gegebenenfalls wieder auflädt.
Eine entsprechende Steuer- und/oder Ladeeinrichtung ist vorrichtungsmäßig mit den
Plus- und Minus-Anschlüssen des Batteriesatzes zur Ermittlung einer Gesamtbatterie
spannung verschaltet. Ein solcher Batteriesatz oder mehrere solcher Sätze dienen als
Zentralbatteriesystem für die Notversorgung von beispielsweise Notlichtversorgungs
systemen. In der Regel findet eine jährliche Überprüfung des Batteriesatzes bzw. des
Zentralbatteriesystemes statt, die aus einem technischen Funktionstest und einem Be
triebsdauertest besteht.
Ein solcher Batteriesatz besteht beispielsweise aus 108 Einzelbatterien von jeweils 2 V,
so daß der Batteriesatz insgesamt 216 V als Gesamtspannung abgeben kann. Falls
einzelne oder mehrere dieser Einzelbatterien ausfallen, sinkt die Gesamtspannung und
die Spannungsversorgung durch den Batteriesatz ist möglicherweise unzureichend für
eine ausreichende Beleuchtung durch das Notlichtversorgungssystem.
Der vorliegenden Erfindung liegt im Hinblick auf DE 296 12 870 U1 die Aufgabe zugrun
de, frühzeitig den Ausfall einzelner oder mehrerer Einzelbatterien zu detektieren und
dadurch eine höhere Systemverfügbarkeit zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird im Zusammenhang mit den Merkmalen der Oberbegriffe der An
sprüche 1 bzw. 12 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
Verfahrensmäßig wird neben der Gesamtspannung zumindest über eine weitere An
zapfung des Batteriesatzes eine weitere Spannung bezüglich Plus- und Minus-Anschluß
gemessen, ein Differenzwert dieser Spannungswerte ermittelt und ein entsprechendes
Differenzwertsignal an die Steuereinrichtung übertragen.
Um die Batteriesätze temperaturgeführt laden zu können, ist jedem der Batteriesätze ein
Temperatursensor zur Messung der Umgebungstemperatur zugeordnet, welcher über
eine entsprechende Fühlerleitung mit der Lade- und/oder Steuereinrichtung zur Über
mittlung eines entsprechenden Temperatursignals verbunden ist. Solche Temperatur
sensoren sind in der Regel sinnvoll, um die Batterien mit vom Batteriehersteller vorge
gebenen, temperaturabhängigen Daten entsprechend zu laden. Die Fühlerleitung ist
beispielsweise eine 2-polige Leitung, die mit der Steuer- und/oder Ladeeinrichtung
verbunden ist. Dabei kann der Temperatursensor benachbart zum Batteriesatz inner
halb des Batterieschrankes angeordnet sein.
Zur Vereinfachung des Gesamtsystemes werden die Daten des Temperatursensors
beispielsweise nur zur Ladeeinrichtung übermittelt, wobei diese über eine eigene Steu
ereinrichtung in Form beispielsweise eines Mikroprozessors verfügen kann, um die La
dung des Batteriesatzes temperaturgeführt durchführen zu können.
Vorrichtungsgemäß ist eine Überwachungseinrichtung mit zumindest einer weiteren
Spannungsanzapfung des Batteriesatzes verbunden und weist eine Vergleicherschal
tung zur Ermittlung von Spannungswerten zwischen Spannungsanzapfung und Plus-
sowie Minus-Anschluß als auch zur Auswertung einer Spannungsdifferenz zwischen
diesen Spannungswerten auf.
Das Verfahren bzw. die entsprechende Vorrichtung zur Überwachung sind weiterhin
dadurch vereinfacht, daß die Ladeeinrichtung mit ihrer Steuereinrichtung auch das Diffe
renzwertsignal direkt empfängt. Um den Verschaltungsaufwand in diesem Zusammen
hang zu minimieren, erfolgt der Empfang des Differenzwertsignals über die Fühlerleitun
gen.
Durch diese zusätzlich ermittelten Spannungen und ihre Differenz ist feststellbar, ob
eine einzelne oder mehrere der Batterien des Batteriesatzes zwischen Spannungsan
zapfung und Plus- oder Minus-Anschluß ausgefallen sind. Die normalerweise zwischen
der Spannungsanzapfung und dem Plus- oder Minus-Anschluß anliegenden Spannun
gen ergeben sich durch die Einzelspannungen der zwischen diesen Anschlüssen ange
ordneten Anzahl von Einzelbatterien. Stimmt ein gemessener Spannungswert nicht mit
dem erwarteten Spannungswert überein, ist ein Ausfall oder Kurzschluß einer oder meh
rerer Einzelbatterien zwischen Spannungsanzapfung und Plus- oder Minus-Anschluß
erfaßt.
Vorzugsweise kann die Spannungsanzapfung des Batteriesatzes mittig oder symme
trisch als Mittenanzapfung erfolgen. Auf diese Weise müßten bei einer geraden Anzahl
von Batterien die beiden zwischen Mittenanzapfung und Plus- bzw. Minus-Anschluß
gemessenen Spannungswerte gleich sein. Bei einer Unsymmetrie der Spannungswerte
kann auf einen Ausfall oder Kurzschluß einer entsprechenden Anzahl von Einzelbatteri
en geschlossen werden.
Um erst bei Ausfall einer sicherheitsbeeinflussenden Anzahl von Einzelbatterien bei
spielsweise eine Meldung über eine nicht mehr ausreichende Funktion des Batteriesat
zes zu erhalten oder um gewisse Spannungsschwankungen beim Laden, bzw. Entladen
des Batteriesatzes zu berücksichtigen, kann eine Übertragung des Differenzwertsignals
durch die Überwachungsvorrichtung zur Steuer- und/oder Ladeeinrichtung beispielswei
se auch erst bei einem Differenzwert der gemessenen Spannungen größer als ein vor
gegebener Grenzdifferenzwert erfolgen.
Um gleichzeitig ein Laden des Batteriesatzes durch die Ladeeinrichtung neben der
Überwachung durch die Überwachungsvorrichtung zu gewährleisten, können diese
parallel an dem Plus- und Minus-Anschluß des Batteriesatzes angeschlossen sein. Die
Überwachungsvorrichtung ist dabei weiterhin mit der Mittenanzapfung verbunden. Es
sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß statt einer Symmetrieüberwachung mit
Mittenanzapfung beispielsweise auch eine Drittel-, Viertel- usw. Überwachung erfolgen
kann, d. h. die Überwachungsvorrichtung ist mit zwei, drei, vier oder mehr Anzapfungen
des Batteriesatzes verbunden. Bei einer solchen Anordnung werden jeweils die Span
nungen zwischen einer Anzapfung und zu dieser benachbarten Anzapfungen bzw. Plus-
und Minus-Anschlüssen ermittelt und beispielsweise mit den übrigen Spannungswerten
verglichen, wobei bei einer Drittelüberwachung drei Spannungswerte von jeweils einem
Drittel der Gesamtspannung, bei einer Viertelüberwachung vier Spannungswerte von
jeweils einem Viertel der Gesamtspannung usw. ermittelt und verglichen werden.
Die Einzelbatterien sind zur Bildung des Batteriesatzes miteinander in der Regel in ei
nem Batterieschrank untergebracht, wobei dieser Batterieschrank auch mehrere Batte
riesätze enthalten kann. Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann zumindest die
Überwachungsvorrichtung ebenfalls in dem Batterieschrank angeordnet sein. Auf diese
Weise ist eine dezentrale Überwachung eines jeden Batteriesatzes möglich.
Weiterhin kann die Überwachungseinrichtung direkt von dem Batteriesatz versorgt wer
den, indem sie mit diesem zur Spannungsversorgung verbunden ist. Dadurch entfällt
die Notwendigkeit eine eigene Batterie innerhalb des Batterieschrankes oder eine eige
ne Spannungsversorgung von außen für die Überwachungseinrichtung anzuordnen.
Um das Differenzwertsignal in einfacher Weise zu bestimmen, kann die Vergleichsschal
tung eine Auswerteeinheit aufweisen und mit dem Plus- und Minus-Anschluß und der
zumindest einen weiteren Batterieanzapfung zur Bestimmung der dem Differenzwertsi
gnal entsprechenden Spannungsdifferenz verbunden sein.
Die Übermittlung des Differenzwertsignals über die Fühlerleitung kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß das Differenzwertsignal durch getaktetes Belasten oder Hoch
ohmigschalten der Fühlerleitung übertragen wird. Dies kann bei einer Symmetrieüber
wachung sowohl bei einem Differenzwertsignal gleich Null als auch bei einem Differenz
wertsignal größer als einem vorbestimmten Wert erfolgen. Eine Differenzwertsignal
gleich Null ergibt sich beispielsweise, wenn die bei einer Mittenanzapfung zwischen die
ser und dem Plus- und Minus-Anschluß ermittelten Spannungswerte gleich sind. Dies
entspricht einem Batteriesatz, bei dem keine Einzelbatterien ausgefallen sind.
Ein Differenzwertsignal größer als ein vorbestimmter Wert kann sich bei einer Mittenan
zapfung ergeben, wenn eine oder mehrere Einzelbatterien einen Kurzschluß aufweisen.
Das getaktete Belasten oder Hochohmigschalten kann in diesem Zusammenhang erfol
gen, wenn das Differenzwertsignal Null ist oder auch größer als der vorbestimmte Wert
ist. Die Taktung erfolgt dabei so langsam, daß weiterhin eine Temperaturüberwachung
und temperaturgeführte Ladung aufgrund der relativ trägen Temperaturmessung mög
lich ist.
Um eine entsprechende Taktung generieren zu können, kann die Vergleichsschaltung
mit einem Taktgeber zur Ausgabe von Impulsen in Abhängigkeit zum Differenzwertsi
gnal verschaltet sein. Beispielsweise können mehr oder weniger Impulse bei einem
mehr oder weniger hohen Differenzwertsignal ausgegeben werden.
Bei einem einfachen Ausführungsbeispiel kann der Taktgeber ein insbesondere in der
Taktfrequenz einstellbarer Oszillator sein.
Zur Übermittlung der Impulse vom Taktgeber, kann dieser mit der Fühlerleitung verbun
den sein. Ebenso kann der erzeugte Takt dem Meßsignal des Temperatursensors auf
moduliert sein.
Wenn zumindest zeitweilig auf eine Temperaturüberwachung des Batteriesatzes ver
zichtet wird, kann das Differenzwertsignal auch durch getaktetes Kurzschließen und
Öffnen der Fühlerleitung übertragen werden. Dies kann einerseits bei einem Differenz
wertsignal von Null als auch, wie bereits oben ausgeführt, bei einem Differenzwertsignal
größer als ein vorgegebener Wert erfolgen.
Ein weiteres Signal kann an die Lade- und/oder Steuereinrichtung dann übermittelt wer
den, wenn beispielsweise eine fehlende Spannungsanzapfung, insbesondere Mittenan
zapfung, detektiert wird.
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Taktung der Fühlerleitung zur In
formationsübermittlung mit unterschiedlichen, einstellbaren Taktfrequenzen für die
Übertragung der Differenzwertsignale oder der Information über eine fehlende Span
nungsanzapfung erfolgt.
Um beispielsweise erst bei Ausfall mehrerer Einzelbatterien, d. h. ab einer bestimmten
Größe für das Differenzwertsignal eine Information nach außen abzugeben, kann der
entsprechende Grenzdifferenzwert durch die Vergleicherschaltung einstellbar sein. Die
Einstellung kann ebenfalls dazu benutzt werden, Abweichungen von einem Differenz
wertsignal gleich Null zuzulassen, um gewissen Schwankungen bei der Symmetrie
überwachung zuzulassen.
Um in einfacher Weise ein getaktetes Kurzschließen und Öffnen der Fühlerleitung zu
ermöglichen, kann zwischen Taktgeber und Fühlerleitung eine Schalt- und/oder Bela
stungseinheit zum Kurzschließen oder Öffnen bzw. zur Belastung oder zum Hochohmig
schalten der Fühlerleitung verschaltet sein.
Im folgenden wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der in der
Zeichnung beigefügten Figur näher erläutert und beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Schaltung zur Durchführung des erfindungsge
mäßen Verfahrens bzw. als erfindungsgemäße Überwachungsvorrichtung.
In Fig. 1 ist ein Batterieschrank 14 dargestellt, der über Leitungen 24 mit zumindest ei
ner Ladeeinrichtung 7 und einer Steuereinrichtung 3 verbunden ist. In analoger Weise
können auch mehr als der eine dargestellte Batterieschrank mit diesen Einrichtungen
verbunden sein. Solche Batterieschränke enthalten eine Anzahl von in Reihe geschalte
ten Einzelbatterien 6, die zusammen einen Batteriesatz 2 bilden.
Die Batteriesätze dienen sowohl bei vorhandenem Netz als auch bei Netzausfall dazu,
insbesondere Notbeleuchtungssysteme betriebsbereit zu halten. Plus- und Minus-
Anschlüsse 4, 5 des Batteriesatzes sind über nicht dargestellte Leitungen mit dem Not
lichtversorgungssystem und gleichzeitig mit einer Ladeeinrichtung 7 verbunden. Um die
Einzelbatterien entsprechend zu vom Batteriehersteller vorgegebenen Daten tempera
turgeführt laden zu können, ist in dem Batterieschrank 14 ein Temperatursensor 9 an
geordnet. Dieser ist über eine 2-polige Fühlerleitung 10 mit einer separaten oder einer in
der Ladeeinrichtung integrierten Steuereinrichtung 3 verbunden. Die separate Steuer
einrichtung kann weiterhin zum Bereitschalten des Batteriesatzes zur Notversorgung
eingesetzt werden.
Die Verbindung des Batterieschranks 14 mit Lade- und/oder Steuereinrichtung erfolgt
über entsprechende Leitungen 24, die zwischen Anschlüssen 18 der Fühlerleitung 10
und Eingängen 23 bzw. zwischen Plus- und Minus-Anschlüssen 4, 5 des Batteriesatzes
2 und Ausgängen 22 verlaufen.
Ein solcher Batteriesatz 2 besteht in der Regel aus 108 Einzelbatterien mit einer Ein
zelspannung von 2 V. Dadurch erhält man insgesamt eine Batterie mit einer Ge
samtspannung von 216 V. Der Batteriesatz 2 ist bei dem dargestellten Ausführungsbei
spiel mit einer als Mittenanzapfung 11 ausgebildeten Anzapfung 8 ausgebildet. Über
diese kann eine Mittenspannung nach 54 Einzelbatterien abgefragt werden, wobei eine
entsprechende Spannungsmessung sowohl bezüglich des Plus-Anschlusses 4 als auch
des Minus-Anschlusses 5 erfolgt.
An dieser Stelle sei angemerkt, daß beispielsweise auch zwei, drei, vier usw. Anzapfun
gen vorgesehen sein können, die Spannungen von einem Drittel, Viertel, Fünftel usw.
der den Batteriesatz bildenden Einzelbatterien messen. Die folgenden Ausführungen
gelten analog für solche Batteriesätze mit mehreren Anzapfungen.
Die Mittenanzapfung 8 sowie die Plus- und Minus-Anschlüsse 4, 5 sind mit entspre
chenden Eingängen 21, 19 und 20 einer Überwachungsvorrichtung 1 verbunden, die
ebenfalls in dem Batterieschrank 14 angeordnet ist. Die Eingänge 19, 20, 21 sind mit ei
ner Vergleicherschaltung 12 mit Auswerteeinheit 13 verbunden. Diese sind Teil der
Überwachungsvorrichtung 1. Die Überwachungsvorrichtung 1 ist mit dem Plus- und Mi
nus-Anschluß 4, 5 parallel zur Ladeeinrichtung 7 verschaltet.
In der Vergleicherschaltung 12 werden die Spannungen zwischen Mittenanzapfung 11
und Plus-Anschluß 4 bzw. Minus-Anschluß 5 ermittelt und aus diesen Werten eine
Spannungsdifferenz ermittelt. Ist keine der Einzelbatterien 6 bzw. Zellen 6 ausgefallen,
sind die beiden ermittelten Spannungswerte gleich und ein aus diesen berechneter Dif
ferenzwert ist gleich Null. Mittels dieses Differenzwertes wird der Batteriesatz 2 über
wacht, wozu dieser Differenzwert an die Lade- und/oder Steuereinrichtung 7, 3 übermit
telt wird. Außerdem kann durch die Auswerteeinheit 13 der Vergleicherschaltung 12 bei
spielsweise erst dann ein Differenzwertsignal ausgegeben werden, wenn der Span
nungsdifferenzwert größer als ein vorbestimmter Wert ist. Dieser vorbestimmte Grenz
wert entspricht beispielsweise dem Ausfall einer oder mehrerer Einzelbatterien.
Die Vergleicherschaltung 12 bzw. Auswerteeinheit 13 ist mit einem Oszillator 15 als
Taktgeber verbunden. Dieser kann Impulse 16 einstellbarer Frequenz ausgeben. Der
Oszillator 15 ist mit einer Schalt- und/oder Belastungseinheit 17 verbunden. Oszillator
15 und Einheit 17 sind Teile der Überwachungsvorrichtung 1, wobei die Schalt-
und/oder Belastungseinheit 17 zwischen Temperatursensor 9 und Anschlüssen 18 in
der Fühlerleitung 19 verschaltet ist. Die Überwachungsvorrichtung 1 ist über nicht dar
gestellte Leitungen mit dem Batteriesatz 2 zur eigenen Spannungsversorgung verbun
den.
Im folgenden wird kurz die Funktionsweise der dargestellten erfindungsgemäßen Über
wachungsvorrichtung anhand der Figur erläutert.
Durch die zwischen Temperatursensor 9 und externer Lade- und Steuereinrichtung 7, 3
verschaltete Überwachungsvorrichtung 1 werden bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel zwei Spannungswerte ermittelt. Diese Spannungswerte werden zwischen einer
Mittenanzapfung 8 und Plus-Anschluß 4 des Batteriesatzes 4 einerseits und Minus-
Anschluß 5 des Batteriesatzes 2 andererseits abgegriffen. Durch die Vergleicherschal
tung 12 der Überwachungsvorrichtung 1 wird ein Differenzwert aus den beiden abgegrif
fenen Spannungswerten ermittelt. Dieser Differenzwert wird als Differenzwertsignal an
die Lade- und/oder Steuereinrichtungen 7, 3 nach außen übermittelt. Die Übermittlung
erfolgt über die Fühlerleitung 10 des Temperatursensors 9.
Die Übermittlung kann in unterschiedlicher Weise erfolgen.
Soll beispielsweise bei einem Differenzwert gleich Null, d. h. bei gleichen Spannungswer
ten zwischen Mittenanzapfung 8 und Plus- bzw. Minus-Anschluß 4, 5, ein entsprechen
des Signal übermittelt werden, so wird bei Vorliegen eines solchen Differenzwertsignals
durch den Oszillator 15 die Schalt- und/oder Belastungseinheit 17 mittels der Impulse 16
so gesteuert, daß im gleichen Takt die Fühlerleitung 10 belastet oder hochohmig ge
schaltet wird. Diese simulierten Temperatursprünge können beispielsweise von der in
der Ladeeinrichtung 7 enthaltenen Steuereinrichtung erfaßt und ausgewertet werden.
Dadurch, daß die Taktung der Fühlerleitung beispielsweise mit Frequenzen im Bereich
von 0,5 bis 10 s-1 erfolgt, kann dieses Signal von dem durch den Temperatursensor
ermittelten Temperatursignal in einfacher Weise getrennt werden. Das eigentliche Tem
peratursignal unterliegt keinen solchen kurzzeitigen Temperatursprüngen, da die Tem
peraturmessung innerhalb des Batterieschranks 14 relativ träge ist.
Es ist ebenso möglich, eine Taktung der Fühlerleitung dann durchzuführen, wenn die
ermittelte Spannungsdifferenz größer als ein vorbestimmter Wert ist. Dies entspricht ei
nem Fehler im Batteriesatz, wie beispielsweise dem Ausfall einer oder mehrerer Einzel
batterien.
Ebenso kann eine Taktung, insbesondere mit anderer Frequenz als hinsichtlich der
Überwachung des Batteriesatzes 2 erfolgen, um beispielsweise eine nicht angeschlos
sene Mittenanzapfung mitzuteilen.
Bevorzugt wird erfindungsgemäß die Fühlerleitung bei einer Unsymmetrie des Batterie
satzes, d. h. bei einer Spannungsdifferenz, und beispielsweise bei nicht angeschlosse
ner Mittenanzapfung getaktet.
Die entsprechende Übermittlung der Information kann auch dadurch erfolgen, daß
durch die Schalt- und/oder Belastungseinheit 17 ein getaktetes Kurzschließen und Öff
nen der Fühlerleitung erfolgt. Dies kann bei einer Unsymmetrie oder auch umgekehrt bei
einer Symmetrie des Batteriesatzes erfolgen. Bei dem getakteten Kurzschließen und
Öffnen der Fühlerleitung ist allerdings zu beachten, daß in diesem Fall nicht stetig eine
Temperaturüberwachung innerhalb des Batterieschrankes 14 und ebenfalls eine Tem
peraturführung der Ladeeinrichtung 7 möglich ist.
Claims (21)
1. Verfahren zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen
und/oder elektronischen Verbrauchern, insbesondere von Zentralbatterie-Notlicht
systemen, zuschaltbaren Batteriesatzes (2), wobei eine Steuereinrichtung (3) we
nigstens eine Gesamtspannung zwischen Plus- und Minusanschluß (4, 5) einer
Anzahl von in Reihe geschalteter Batterien (6) des Batteriesatzes (2) mißt und die
Batterie mittels einer Ladeeinrichtung (7) gegebenenfalls wieder auflädt, wobei
neben der Gesamtspannung über zumindest eine Anzapfung (8, 11) des Batterie
satzes (2) eine weitere Spannung bezüglich Plus- und Minusanschluß (4, 5) ge
messen, ein Differenzwert dieser Meßwerte ermittelt und ein Differenzwertsignal
an die Steuer- und/oder Ladeeinrichtung (3, 7) über eine Verbindung übertragen
und die Temperatur in der Umgebung des Batteriesatzes (2) gemessen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl ein der Temperatur entsprechendes Tem
peratursignal, insbesondere zur temperaturgeführten Ladung des Batteriesatzes,
als auch das Differenzwertsignal über eine Fühlerleitung (10) an die Steuer-
und/oder Ladeeinrichtung (3, 7) übermittelt werden.
2. Verfahren zur Überwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Anzapfung (8, 11) des Batteriesatzes (2) mittig erfolgt.
3. Verfahren zur Überwachung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Messung der Spannungen und/oder die Ermittlung des Differenzwertes
und/oder die Übertragung des Differenzwertsignals kontinuierlich erfolgt.
4. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des Differenzwertsignals bei
einem Differenzwert der gemessenen Spannung größer als einem vorgegebenen
Grenzdifferenzwert erfolgt.
5. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzwertsignal durch getaktetes
Belasten oder Hochohmigschalten der Fühlerleitung (10) übertragen wird.
6. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzwertsignal durch getaktetes
Kurzschließen und Öffnen der Fühlerleitung (10) übertragen wird.
7. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit der Anzapfung (8, 11) verbundene
Vergleicherschaltung (12) den Differenzwert ermittelt und eine Taktung der Fühler
leitung (10) auslöst.
8. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicherschaltung (12) eine fehlende
Anzapfung (8, 11) detektiert und ein entsprechendes Signal an die Steuer-
und/oder Ladeeinrichtungen (3, 7) insbesondere über die Fühlerleitung (10)
übermittelt.
9. Verfahren zur Überwachung nach einem der Ansprü
che 5-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktung der Fühlerleitung (10) zur Infor
mationsübermittlung mit an einem Taktgeber (15) einstellbarer Taktfrequenz er
folgt.
10. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzdifferenzwert an der Ver
gleicherschaltung eingestellt wird.
11. Verfahren zur Überwachung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der erzeugte Takt den Temperatursignalen des
Temperatursensors aufmoduliert ist.
12. Überwachungsvorrichtung (1) zur Überwachung wenigstens eines zur Notversor
gung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern, insbesondere von
Notlichtversorgungssystemen, zuschaltbaren, einen Plus- und einen Minus-
Anschluß aufweisenden Batteriesatzes (2) aus einer Anzahl von in Reihe geschal
teten Batterien (6), wobei die Überwachungsvorrichtung (1) mit Plus- und Minu
sanschlüssen (4, 5) zur Ermittlung einer Gesamtspannung und mit wenigstens ei
ner weiteren Spannungsanzapfung (10, 11) des Batteriesatzes (2) verschaltet ist
und eine Vergleicherschaltung (12) zur Ermittlung von Spannungswerten zwischen
Spannungsanzapfung (8, 11) und Plus- und Minusanschlüssen (4, 5) sowie zur
Auswertung einer Spannungsdifferenz zwischen diesen Spannungswerten auf
weist, und wenigstens ein Temperatursensor (9) dem Batteriesatz (2) zur Messung
der Umgebungstemperatur zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der
Temperatursensor (9) mit der Ladeeinrichtung (7) und/oder einer die Ladeeinrich
tung steuernden Steuereinrichtung (3) über eine Fühlerleitung (10) verbunden ist,
über welche ein der Spannungsdifferenz entsprechendes Signal von der Verglei
cherschaltung (12) übertragbar ist.
13. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannungsanzapfung (8, 11) wenigstens eine Mittenanzapfung (11) ist.
14. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Ladeeinrichtung (7) und die Überwachungsvorrichtung (1) parallel mit
den Plus- und Minus-Anschlüssen (4, 5) verschaltet sind.
15. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der Batteriesatz (2) zusammen mit zumindest der
Überwachungsvorrichtung (1) in einem Batterieschrank (14) angeordnet ist.
16. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß die die Ladung des Batteriesatzes (2) über die La
deeinrichtung (7) steuernde Steuereinrichtung (3) Teil der Ladeeinrichtung (7) ist.
17. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, da
durch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtung (1) mit dem Batterie
satz (2) zur Spannungsversorgung verbunden ist.
18. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die Vergleicherschaltung (12) eine Auswerteeinheit
(13) aufweist und mit dem Plus-und Minus-Anschluß (4, 5) und der zumindest ei
nen weiteren Anzapfung (8, 11) des Batteriesatzes (2) zur Bestimmung der Span
nungsdifferenz verbunden ist.
19. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinheit (13) mit einem Taktgeber (15)
zur Ausgabe von Impulsen zumindest in Abhängigkeit von einem Spannungsdiffe
renzwert verschaltet ist.
20. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (15) ein insbesondere in der Taktfre
quenz einstellbarer Oszillator ist.
21. Überwachungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 20, da
durch gekennzeichnet, daß der Taktgeber (15) zur Übertragung von Span
nungsimpulsen (16) mit der Steuer- und/oder Ladeeinrichtung (3, 7) über die
Fühlerleitung (10) verbunden ist.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19836141A DE19836141C1 (de) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
AT99115680T ATE298943T1 (de) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Verfahren und überwachungsvorrichtung zur überwachung wenigstens eines von zur notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen verbrauchern zuschaltbaren batteriesatzes |
EP99115680A EP0980131B1 (de) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines von zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
DE59912211T DE59912211D1 (de) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines von zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19836141A DE19836141C1 (de) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19836141C1 true DE19836141C1 (de) | 2000-06-15 |
Family
ID=7877051
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19836141A Expired - Lifetime DE19836141C1 (de) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
DE59912211T Expired - Lifetime DE59912211D1 (de) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines von zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59912211T Expired - Lifetime DE59912211D1 (de) | 1998-08-10 | 1999-08-09 | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines von zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0980131B1 (de) |
AT (1) | ATE298943T1 (de) |
DE (2) | DE19836141C1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10355206A1 (de) * | 2003-11-26 | 2005-07-07 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Schaltungsanordnung für Kraftfahrzeuge zur Überwachung von in Reihe geschalteten Batterien |
DE202013100811U1 (de) | 2013-02-25 | 2014-06-02 | Rp-Technik E.K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung |
DE102012224210A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Tridonic Gmbh & Co. Kg | Temperaturabhängige Ladestromregelung für Notlichtgeräte |
EP2770605A1 (de) | 2013-02-25 | 2014-08-27 | RP-Technik e. K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
EP2911269A1 (de) | 2014-02-24 | 2015-08-26 | RP-Technik GmbH | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2855666B1 (fr) * | 2003-05-27 | 2008-09-05 | Cit Alcatel | Controle de fin de decharge d'une batterie de generateurs electrochimiques rechargeables, par derivation temporelle |
DE102010048188B4 (de) | 2010-10-13 | 2020-11-12 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Akkumulator-Kontrollvorrichtung, sowie Verfahren und System zur elektrischen Hilfsversorgung |
JP2016052182A (ja) * | 2014-08-29 | 2016-04-11 | ヤマハ発動機株式会社 | 充電器 |
DE102020209562A1 (de) | 2020-07-29 | 2022-02-03 | Eaton Intelligent Power Limited | Leuchte und Beleuchtungssystem |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3146141A1 (de) * | 1981-11-21 | 1983-06-01 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Ueberwachungseinrichtung fuer eine batterie |
DE29612870U1 (de) * | 1996-07-25 | 1996-10-17 | Mack Helmut | Anordnung zum Laden und Testen von Akkupacks |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08140206A (ja) * | 1994-11-09 | 1996-05-31 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電気自動車のバッテリ管理方法 |
DE19508345C2 (de) * | 1995-03-09 | 1997-04-17 | Aeg Stromversorgungs Syst Gmbh | Schaltungsanordnung zum Überprüfen von aufladbaren elektrochemischen Zellen |
US5850351A (en) * | 1996-04-25 | 1998-12-15 | General Motors Corporation | Distributed management apparatus for battery pack |
EP0919078A1 (de) * | 1996-08-09 | 1999-06-02 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zur überwachung und/oder ladesteuerung einer aus modulen zusammengesetzten batterie, insbesondere in einem batteriebetriebenen fahrzeug |
-
1998
- 1998-08-10 DE DE19836141A patent/DE19836141C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-08-09 AT AT99115680T patent/ATE298943T1/de active
- 1999-08-09 DE DE59912211T patent/DE59912211D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-08-09 EP EP99115680A patent/EP0980131B1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3146141A1 (de) * | 1981-11-21 | 1983-06-01 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Ueberwachungseinrichtung fuer eine batterie |
DE29612870U1 (de) * | 1996-07-25 | 1996-10-17 | Mack Helmut | Anordnung zum Laden und Testen von Akkupacks |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10355206A1 (de) * | 2003-11-26 | 2005-07-07 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Schaltungsanordnung für Kraftfahrzeuge zur Überwachung von in Reihe geschalteten Batterien |
DE102012224210A1 (de) * | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Tridonic Gmbh & Co. Kg | Temperaturabhängige Ladestromregelung für Notlichtgeräte |
DE102012224210B4 (de) | 2012-12-21 | 2022-08-11 | Tridonic Gmbh & Co Kg | Temperaturabhängige Ladestromregelung für Notlichtgeräte |
DE202013100811U1 (de) | 2013-02-25 | 2014-06-02 | Rp-Technik E.K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung |
EP2770605A1 (de) | 2013-02-25 | 2014-08-27 | RP-Technik e. K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
DE102014102366A1 (de) | 2013-02-25 | 2014-10-02 | Rp-Technik E.K. | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
DE102014102366B4 (de) * | 2013-02-25 | 2021-03-04 | Rp-Technik Gmbh | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
EP2911269A1 (de) | 2014-02-24 | 2015-08-26 | RP-Technik GmbH | Energieversorgungseinrichtung mit Batterieüberwachung und Batterieüberwachungsverfahren |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE298943T1 (de) | 2005-07-15 |
EP0980131A3 (de) | 2003-07-02 |
EP0980131A2 (de) | 2000-02-16 |
EP0980131B1 (de) | 2005-06-29 |
DE59912211D1 (de) | 2005-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3503343B1 (de) | Elektrisches system und verfahren zur diagnose der funktionsfähigkeit von leistungsrelais in einem elektrischen system | |
DE112014002853B4 (de) | Isolationsdetektor und elektrische Vorrichtung | |
DE19828560C2 (de) | Vorrichtung zum Überprüfen von autonomen Solaranlagen | |
DE102014222676B4 (de) | Überwachen der spannung eines batteriesatzes in einem elektrofahrzeug | |
DE102014222673B4 (de) | Schützschalterüberwachung bei elektrofahrzeugbatterie | |
WO2015121082A1 (de) | Batteriemanagementsystem für eine batterie mit mehreren batteriezellen und verfahren | |
DE102012222749A1 (de) | Verfahren und System zur Kalibrierung von Batteriestrom-Messung | |
DE102005020835A1 (de) | Batteriezustandserkennung | |
EP1411364A1 (de) | Fahrzeugbordnetz mit Batteriezustandserkennung am Pluspol der Batterie | |
DE102018214609A1 (de) | Akkupack sowie Ladeverfahren für ein Akkupack | |
DE10393251T5 (de) | Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben | |
EP0022450A1 (de) | Prüfverfahren für Gleichstromquellen wie Akkumulatoren und Prüfgerät dafür | |
DE10337243A1 (de) | Batterie-Prüf-Modul | |
DE102015108024A1 (de) | Kontinuierliche leckdetektionsschaltung mit integrierter robustheitsprüfung und symmetrischer fehlerdetektion | |
DE112017004731T5 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Akkumulatorleistungsabnahme | |
EP1671142B1 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen einzelner zellenspannungen in einem zellenstapel eines energiespeichers | |
DE60107478T2 (de) | Multiplex Spannungssignalmessgerät | |
DE102017211161A1 (de) | Batterieüberwachungssystem | |
DE19836141C1 (de) | Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes | |
DE112017004747T5 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Akkumulatorleistungsabnahme | |
DE112017004066T5 (de) | Batteriesteuereinheit | |
WO1986002738A1 (en) | Control installation for batteries | |
DE112020001524T5 (de) | Batterieverwaltungsvorrichtung, Energiespeichereinrichtung, Batterieverwaltungsverfahren und Computerprogramm | |
WO2022223357A1 (de) | Ermittlung des alterungszustandes eines energiespeichers an bord eines unterseebootes | |
EP3550696B1 (de) | Batteriesystem für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CEAG NOTLICHTSYSTEME GMBH, 59494 SOEST, DE |
|
R071 | Expiry of right |