DE20200382U1 - Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie - Google Patents
Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare BatterieInfo
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Description
Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtunq für eine ladbare Batterie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für Flurförderzeuge, mit wenigstens einem Mittel zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten, wenigstens einem Mittel zur Auswertung von Batteriedaten, wenigstens einem Mittel zur Anzeige von Batteriedaten, wenigstens einem Mittel zur Speicherung von Batteriedaten, einem Mittel zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung und Mitteln zur Steuerung der Erfassung, Auswertung, Anzeige und/oder Speicherung der Batteriedaten sowie zur Steuerung der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch, welche in einem auf der Batterie anordbaren Gehäuse untergebracht sind.
Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen mit diesen Merkmalen sind beispielsweise aus der DE 39 02 339 C2 bekannt.
Durch den Einsatz von Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen für eine aufladbare Batterie läßt sich der Informationsgehalt der im Betrieb anfallenden, zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten als auch Daten der die Batterie als Energiequelle nutzenden Einrichtung, z. B. eines Flurförderzeugs und dergleichen Fahrzeuge, umfassend Daten zur Identifikation, Einsatzzeit, Einsatzdauer und dergleichen,
Telefon (&phgr;&idiagr;&udigr;«72&idiagr;&Lgr;.: · · ' .: · ·· BHF-Bapk*Düiselciorf °\ (BLZ 30020500) 40113276 Telefax «feäj»822$» '··* ·*··· '··' ^Staik^pefluftee, Diieieldbrf (BLZ 30050110) 10090769
erheblich steigern, ohne daß hierfür besondere Arbeitsabläufe bei der Benutzung erforderlich wären. Sämtliche Daten werden somit für den verantwortlichen Nutzer transparent und überschaubar. Im Zusammenhang mit einem Einsatz-Management-System ist das Einsatzprofil von Batterien und zugehörigen die Batterie nutzenden Einrichtungen optimierbar und an die jeweiligen Gegebenheiten anpaßbar. Ein Zugriff auf sämtliche relevanten Daten von Batterien und entsprechenden die Batterie nutzenden Einrichtungen, wie z. B. Fahrzeugen, ist so zu jeder Zeit ermöglicht.
Ladbare Batterien als Energieversorgungsquelle nutzende Einrichtungen wie z. B. Flurförderzeuge und dergleichen weisen ähnliche Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen sowie Anzeigen mit mehreren Funktionen auf, welche umfangreiche Daten der Einrichtung seitens der Einrichtung selbst oder in übergeordneten Management-Systemen bereitstellen. Seitens Flurförderzeugen werden beispielsweise Fahrzeugdaten wie Drehzahl, Pedalstellung, Fahrzeugtemperatur, Betriebsstunden, Beschleunigungswerte, Hydraulikdrücke und dergleichen erfaßt, gespeichert und zumindest teilweise angezeigt. Die Batteriedaten, die hierbei bisher erfaßt werden, beschränken sich zumeist auf einfache Messungen der Batteriespannungen. Als Anzeigemittel oftmals vorgesehene integrierte Batteriekapazitätsanzeigen arbeiten basierend auf diesen Meßwerten nur mit unbefriedigender Genauigkeit. Darüber hinaus ist die Ablesbarkeit der in diesem Zusammenhang bisher verwendeten Anzeigen umständlich und ungenau.
Um genauere Batteriedaten zu erhalten, werden mathematische Modelle von Batterien verwendet, welche auf Basis von gemessenen Werten alle wichtigen Batteriedaten wie Lade- und Entladevorgänge, Lade- und Entladeströme, Temperatur der Batterie, Alter der Batterie, Kapazität der Batterie und dergleichen ermittelbar machen.
Bei den bekannten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen für ladbare Batterien, insbesondere Traktionsbatterien für Flurförderzeuge, ist die Handhabung der exakten Strommessung problematisch. Bisher wird zur Strommessung ein sogenannter Meß-Shunt, d. h. ein Nebenwiderstand verwendet. Dieser Meß-Shunt wird entweder in die Batterieendableitung integriert
oder als Verbinder zwischen zwei Zellen einer Batterie eingebaut. Sämtliche bekannten Ausführungen haben gemeinsam, daß die Montage aufwendig und nur mit speziellen Werkzeugen durchführbar ist.
Von Nachteil bei den bisher bekannten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen für eine ladbare Batterie ist darüber hinaus die Gefahr einer mechanischen Beschädigung des Gehäuses der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen für eine ladbare Batterie, die insbesondere bei einem Wechsel einer Batterie, welcher mit schwerem Hebelrät erfolgt, auftreten kann.
Mit der zunehmend breiten Anwendung von Impulssteuerungen und/oder Frequenzumrichtern zum Antrieb von Flurförderzeugen und dergleichen, eine ladbare Batterie als Energieversorgungseinrichtung nutzenden Einrichtungen wird die in der Regel einen bidirektionalen Datenaustausch ermöglichende Kommunikationsverbindung gestört, da die Leistungssteller der Impulssteuerungen und/oder Frequenzumrichter im Betrieb oberwellige Störsignale auf dem Batteriestromkreis erzeugen, welche in dem Frequenzbereich des Mittels zum Aufbau der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch mit einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung einer eine ladbare Batterie nutzenden Einrichtung liegen. Dies hat zur Folge, daß ein Datenaustausch während des Betriebs einer eine ladbare Batterie als Energieversorgungsquelle nutzenden Einrichtung nicht immer störungsfrei erfolgt.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die A u f g a b e zugrunde, eine Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für Flurförderzeuge, der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß eine einfache Montage bzw. Demontage, insbesondere ohne Spezialwerkzeuge, ermöglicht ist, Beschädigungen des Gehäuses der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung mölichst vermieden werden und die Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung einer eine ladbare Batterie als Energieversorgungsquelle nutzenden Einrichtung jederzeit störungsfrei ermöglicht ist.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung eine Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für Flurförderzeuge, der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gehäuse in seiner Bauform derart ausgebildet ist, daß es zwischen den Polen der Batterie anordbar ist und dabei nicht über die äußeren Abmessungen der Batterie hinausragt.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Bauform des Gehäuses der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für Flurförderzeuge, kann dieses zwischen den Batteriepolen Platz finden. Die Abmessungen des Gehäuses der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung sind dabei derart gewählt, daß nach der Montage des Gehäuses auf einer ladbaren Batterie das Gehäuse nicht über die äußeren Abmessungen der Batterie, insbesondere der Trogwände der Batterie hinausragt.
Das Gehäuse besteht vorteilhafterweise aus einem robusten und schlagfesten Kunststoff, vorzugsweise ABS-Polycarbonat. Der Kunststoff ist vorteilhafterweise säureresistent, vorzugsweise gegen verdünnte Schwefelsäuren, besonders bevorzugt gegen verdünnte Schwefelsäuren mit einer Dichte von bis zu 1,30 kg/l bei Einsatztemperaturen von 0 bis 60° C.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung schock- und vibrationsfest aufgebaut, vorzugsweise gemäß IEC 68-2-6 und/oder IEC 68-2-29 (IEC = International Electrotechnical Commission).
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten eine Strommeßeinrichtung zur Erfassung des Stroms in einem Zellenverbinder der Zellen der Batterie. Vorteilhafterweise umfaßt die Strommeßeinrichtung wenigstens eine Magnetfeldsonde, eine sogenannte Hall-Sonde. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Strommeßeinrichtung eine aus einem Eisenkern mit zwei Luftspalten, in welchen
jeweils eine Magnetfeldsonde (Hall-Sonde) angeordnet ist, gebildete Stromzange, durch welche ein Zellenverbinder der Batterie hindurchführbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist ein Auftrennen des Stromkreises der Batterie zur Strommessung entbehrlich. Durch die Stromzange kann vorteilhafterweise ein beliebiger Zellenverbinder mit einem Querschnitt von bis zu 95 mm2 geführt werden. Dazu wird die Stromzange geöffnet und den Zellenverbinder umschließend wieder verschlossen. Der Zellenverbinder muß somit nicht demontiert werden. Durch die Verwendung von zwei Magnetfeldsonden werden Meßergebnisse verfälschende Fremdfelder bei der Messung eliminiert. Die Strommeßeinrichtung erfaßt so galvanisch getrennt das im Zellenverbinder als stromdurchflossenen Leiter erzeugte Magnetfeld, welches über die Magnetfeldsonden (Hall-Sonden) Aufschluß über den im Zellenverbinder fließenden Strom gibt. In einer konkreten Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten im Bereich eines freien Endes des Gehäuses angeordnet.
Die Spannung der Batterie wird vorteilhaft über die Plus- und Minuspole der Batterie gemessen. Ein vorteilhafterweise zwischen die einzelnen Zellen der Batterie eingesetzter Temperaturfühler dient zur Erfassung der Batterietemperatur. Die Leitungen zur Erfassung der Batteriespannung sowie des Temperaturfühlers sind vorteilhafterweise über Verschraubungen in das Gehäuse einführbar und werden dort dem Mittel zur Auswertung von Batteriedaten zugeführt. Für die Montage und Demontage der erfindungsgemäßen Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung auf bzw. von einer Batterie ist somit außer einem Schraubendreher bzw. einem Schraubenschlüssel kein Spezialwerkzeug notwendig.
Vorteilhafterweise ist das Mittel zur Auswertung von Batteriedaten ein auf einem Mikrocontroller ausführbarer Algorithmus. Vorteilhafterweise ist der Algorithmus in einem elektronischen Speicher eines Mikrocontrollers enthalten, vorzugsweise in einem EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), einem Programmspeicherbaustein, welcher durch Bestrahlung mit Licht im ultravioletten Wellenlängenbereich löschbar ist. Dadurch kann der Algorithmus nachträglich aktualisiert werden, ohne daß der den Algorithmus enthaltende Speicherbaustein ausgetauscht werden muß.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beinhalten die Mittel zur Steuerung der Erfassung, Auswertung, Speicherung und/oder Anzeige der Batteriedaten sowie zur Steuerung der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch einen MikroController. Vorteilhafterweise umfaßt dieser Mikrocontroller den Algorithmus, welcher zur Auswertung von Batteriedaten verwendet wird. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden sämtliche Betriebs- und Meßdaten der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung zeitgenau erfaßt Erfindungsgemäß wird hierzu ein separater oder ein im Mikrocontroller integrierter Uhren-Baustein eingesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung ein Funk-Transceiver mit einer Trägerfrequenz im Bereicht von 433 MHz. Dadurch ist ein sicherer und störungsfreier Datenaustausch zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung gewährleistet. Die im Bereich von 433 MHz liegende Trägerfrequenz liegt im sogenannten ISM - Frequenzbereich, Industrial Scientific and Medical - Frequenzbereichen, die in der Bundesrepublik Deutschland von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post für die allgemeine Funkanwendung mit einer maximalen Sendeleistung von 10 mW freigegeben sind und keiner Zulassung bedürfen. Da länderspezifisch unterschiedliche Frequenzbereiche zulässig sind, ist die Trägerfrequenz des Funk-Transceivers durch Verwendung von Funk-Transceivern mit dort länderspezifisch entsprechend zulässiger Sendefrequenz austauschbar. Die maximale Sendeleistung von 10 mW erlaubt eine Reichweite von mindestens 10 m in Gebäuden. Vorteilhafterweise erfolgt der Datenaustausch mit einer Datenrate von 9.600 Baud.
Um einen störungsfreien Datenaustausch zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung, beispielsweise einem Flurförderzeug oder dergleichen Fahrzeuge, zu ermöglichen, wird zu Beginn der ersten Entladephase der Batterie automatisch eine eindeutige Datenadresse festgelegt. Diese Datenadresse wird aus einer die Batterie eindeutig identifizierenden Batterienummer und einer
Nummer der die Batterie als Energieversorgungsquelle nutzenden Einrichtung generiert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Einrichtung nur Daten mit der tatsächlich genutzten Batterie austauscht. Die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie sendet vorteilhafterweise nur speziell angeforderte Daten an die die Batterie nutzende Einrichtung oder einer entsprechenden übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung, beispielsweise einer Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung eines Management-Systems.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Mittel zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung ein Amplitude-Shift-Keying-Modem (ASK-Modem). Amplitude Shift Keying ist ein Amplitudmodulationsverfahren für die Übertragung von Daten. Bei im Stand der Technik bekannten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtungen erfolgt die Datenübertragung mittels Amplitude-Shift-Keying mit einer Abtastung von 125 kHz. Die Verbindungsart ist Halbduplex. Nachrichtenblöcke werden mit einer Datenrate von 1200 Baud übertragen. Die Verwendung eines ASK-Modems als Mittel zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung ermöglicht den Einsatz der erfindungsgemäßen Datenerfassung- und Auswerteeinrichtung in bereits bestehenden Systemen und/oder Anlagen sowie die Verwendung von vorhandenen Schnittstellenumsetzern mit ASK-Modem.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt das Mittel zur Anzeige von Batteriedaten im Gehäuse integrierte, vorzugsweise farbige LED-Anzeigen, welche Informationen über Stromfluß, Lade- und/oder Entladestrom in der Batterie, den aktuellen Kapazitätszustand der Batterie, Funktionsstörungen und/oder die Kommunikationsverbindung umfassen. Damit ist vor Ort eine sehr einfache und schnelle Aussage über den Zustand und die Funktion der Batterie treffbar. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die LED-Anzeigen derart im Gehäuse integriert, daß diese von wenigstens zwei aneinander angrenzenden Gehäuseseiten aus ablesbar sind.
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Dadurch wird das Handling der erfindungsgemäßen Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung einer ladbaren Batterie hinsichtlich der Informationsaufnahme durch einen Anwender vor Ort weiter vereinfacht.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 in einer schematisch perspektivischen Ansicht eine
erfindungsgemäße Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie und
Figur 2 im Detail Mittel zur Anzeige von Batteriedaten der Datenerfassungsund Auswerteeinrichtung gemäß Figur 1.
Figur 1 zeigt eine Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 für eine ladbare Traktionsbatterie eines Flurförderzeugs. Dabei sind in einem auf der Batterie anordbaren Gehäuse 9, welches in seiner Bauform derart ausgebildet ist, daß es zwischen den hier nicht dargestellten Polen der Batterie anordbar ist und dabei nicht über die äußeren Abmessungen der Batterie hinausragt, ein Mittel 2 zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten, ein Mittel 3 zur Auswertung von Batteriedaten, ein Mittel 4 zur Anzeige von Batteriedaten, ein Mittel 5 zur Speicherung von Batteriedaten, ein Mittel 6 zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung sowie Mittel 8 zur Steuerung der Erfassung, Auswertung, Anzeige und Speicherung der Batteriedaten sowie zur Steuerung der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch untergebracht. Das Gehäuse 9 besteht aus ABS-Polycarbonat, einem gegen verdünnte Schwefelsäuren säureresistenten Kunststoff.
Das Mittel 6 zum Aufbau einer Kommiunikationsverbindung für einen Datenaustausch ist vorliegend ein Funk-Transceiver mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 433 MHz. Diese Frequenz liegt im sogenannten ISM-
Frequenzbereich, der in der Bundesrepublik Deutschland von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post für die allgemeine Funkanwendung mit einer maximalen Sendeleistung von 10 mW freigegeben ist und daher keiner Zulassung bedarf. Der Funk-Transceiver erreicht so eine Reichweite von mindestens 10 m in Gebäuden und ist in der Lage Daten mit einer Datenrate von 9600 Baud zu übertragen bzw. zu empfangen. Über die in Figur 1 angedeutete Antenne 7 kann die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 so eine Kommunikationsverbindung zu einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung, vorliegend der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung des die Batterie nutzenden Flurförderzeugs, aufbauen.
Das Mittel 2 zur Erfassung von Batteriedaten ist vorliegend in dem in Figur 1 links gelegenen freien Ende des Gehäuses 9 angeordnet und eine aus einem Eisenkern 10 mit zwei Luftspalten 11, in welchen jeweils eine Magnetfeldsonde 26 angeordnet ist, gebildete Stromzange. Die so gebildete Stromzange bildet in montiertem Zustand eine Öffnung 12 aus, durch welche ein Zellenverbinder der Batterie hindurchführbar ist. Ein Auftrennen des Stromkreises der Batterie kann somit entfallen. Dadurch, daß in den Luftspalten 11 jeweils eine Magnetfeldsonde 26 angeordnet ist, die das vom Strom durchflossenen Zellenverbinder erzeugte Magnetfeld messen, können das Meßergebnis ansonsten verfälschende Fremdbzw. Störfelder eliminiert werden.
Als weitere Mittel zur Erfassung von Batteriedaten werden der Datenerfassungsund Auswerteeinrichtung 1 über eine Kabeleinführung 25 im Kabelanschlußraum 24 Leitungen zugeführt, welche mit dem Plus- bzw. Minuspol der Batterie verbunden sind und so ein Messen der Batteriespannung erlauben. Über eine weitere Kabeleinführung 25 werden der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 Leitungen eines Temperaturfühlers zugeführt, der die Temperatur der Batterie zwischen den einzelnen Zellen der Batterie erfaßt.
Über die mit dem Plus- und dem Minuspol verbundenen Leitungen wird die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 über die Energieversorgunseinrichtung 23 mit Energie versorgt.
Die Mittel 3, 4 und 5 zur Auswertung, Anzeige und Speicherung von Batteriedaten sowie die Mittel 6 zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung werden vorliegend gemeinsam von einem MikroController 8 gesteuert. Die Auswertung der Batteriedaten erfolgt dabei mittels eines auf dem MikroController 8 ausführbaren Algorithmus, welcher in einem hier nicht explizit dargestellten, als EPROM ausgebildeten Programmspeicherbaustein gespeichert ist. Durch Änderung der Programmierung des Programmspeicherbausteins ist so ein einfacher und kostengünstiger Austausch und eine nachträgliche Aktualisierung des Algorithmus ermöglicht. Die erfaßten Batteriedaten werden in einem elektrischen Speicher 5 zeitgenau erfaßt, wozu der Mikrocontroller 8 einen Uhren-Baustein umfaßt.
Die Mittel 4 zur Anzeige von Batteriedaten umfassen vorliegend im Gehäuse 9 integrierte, unterschiedliche Farben aufweisende LED-Anzeigen 13,14,15,16, 17, 18, 19 und 20, welche Informationen über Stromfluß, Lade- und/oder Entladestrom in der Batterie, den aktuellen Kapazitätszustand der Batterie, Funktionsstörungen der Datenerfassungs- und Auswerteeinirichtung 1 und/oder der Kommunikationsverbindung umfassen. Die LED-Anzeigen 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sind derart im Gehäuse 9 der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 integriert, daß diese von wenigstens zwei aneinander angrenzenden Gehäuseseiten 21 und 22 aus ablesbar sind. Dadurch wird das Handling der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 beim Ablesen weiter vereinfacht. Die einzelnen Funktionen der LED-Anzeigen 13,14,15, 16, 17, 18,19 und 20 werden nachfolgend anhand der Figur 2 näher erläutert.
Figur 2 zeigt den Ausschnitt der Gehäuseseite 21 im Bereich der Mittel 4 zur Anzeige von Batteriedaten, durch welche die Oberkante der LED-Anzeigen 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sichtbar sind. Die Seitenkante der LED-Anzeigen 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 sind entsprechend Figur 1 im Bereich der Gehäuseseite 22 aus ablesbar. Die Gehäuseseite 21 und die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 gemäß den Figuren 1 und 2 bilden vorliegend den Deckel des Gehäuses 9, welcher bei der Darstellung gemäß Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Im Bereich der Mittel 4 zur Anzeige von Batteriedaten weist die Gehäuseseite 21 neben den Aussparungen bzw. Öffnungen für die Oberseite der LED-Anzeigen 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 und 20 entsprechende die Anzeigemittel 4 erläuternde Symbole auf.
Die LED-Anzeigen 13, 14 und 15 geben vorliegend Serviceinformationen über die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 bzw. über die Batterie. Die grün ausgebildete LED-Anzeige 13 dient vorliegend der Identifikation der Zuordnung der Batterie zu einem bestimmten Flurförderzeug. Sofern die Batterie im entsprechend zugeordneten Flurförderzeug eingesetzt ist, leuchtet die LED-Anzeige 13. Bei Einsatz der Batterie in einem anderen Flurförderzeug leuchtet die LED-Anzeige 13 nicht. Die gelb ausgebildete LED-Anzeige 14 gibt Informationen über den Stromfluß, d. h. über den Lade- oder Entladestrom. In der vorliegenden Ausgestaltung leuchtet die LED-Anzeige 14, wenn die Batterie geladen wird. Beim Entladen der Batterie leuchtet die LED-Anzeige 14 nicht. Ebenso ist es möglich, daß die LED-Anzeige 14 beim Entladen der Batterie ein Blinklicht anzeigt. Die rot ausgebildete LED-Anzeige 15 leuchtet, wenn seitens der Datenerfassung- und Auswerteeinrichtung 1 Funktionsstörungen hinsichtlich des Lade- bzw. Entladevorgangs, der Kommunikationsverbindung oder der Zuordnung der Batterie zu einem Flurförderzeug auftreten.
Um einen optimalen Wechsel der Batterie gewährleisten zu können, sind Aussagen über den aktuellen Kapazitätszustand der Batterie zu treffen. Um dies dem Fahrer zu ermöglichen, weist die Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 vorliegend die aus den LED-Anzeigen 16, 17, 18, 19 und 20 gebildete Kapazitätsanzeige auf, die ähnlich einer Bargraph-Anzeige den Füllgrad der Batterie signalisiert, wie anhand der den LED-Anzeigen 16, 17, 18, 19 und 20 zugeordneten Symbolik gemäß Figur 2 zu erkennen. Die LED-Anzeige 16 ist grün ausgebildet und signalisiert dem Benutzer, daß die Batteriekapazität 100 % beträgt. Die gelb ausgebildete LED-Anzeige 17 signalisiert dem Benutzer, daß die Batteriekapazität > 80 % ist. Die gelb ausgebildete LED-Anzeige 18 signalisiert dem Benutzer, daß die Batteriekapazität > 50 % ist. Die gelb ausgebildete LED-Anzeige 19 signalisiert dem Benutzer, daß die Batteriekapazität > 20 % ist. Die rot ausgebildete LED-Anzeige 20 signalisiert dem Benutzer, daß die Batteriekapazität < 20 % ist. Der Benutzer der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 für eine ladbare Batterie kann so auf einfache Art und Weise den Kapazitätszustand der Batterie ermitteln und so den optimalen Wechsel der Batterie oder deren Ladezeitpunkt bestimmen.
Die erfindungsgemäße Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung 1 ermöglicht es einem Betreiber eines elektrisch betriebenen Fuhrparks von Flurförderzeugen, auf einfache und kostengünstige Art und Weise Batteriedaten ohne jeglichen manuellen Aufwand zu erfassen und auszuwerten.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich der Erläuterung der Erfindung und ist für diese nicht beschränkend.
1 Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung
2 Mittel zur Erfassung von Batteriedaten
3 Mittel zur Auswertung von Batteriedaten
4 Mittel zur Anzeige von Batteriedaten
5 Mittel zur Speicherung von Batteriedaten
6 Mittel zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung
7 Antenne
8 Mittel zur Steuerung (MikroController)
9 Gehäuse
10 Eisenkern
11 Luftspalt
12 Öffnung
13 Anzeige Identifiktion (grün)
14 Anzeige Stromfluß (gelb)
15 Anzeige Fehler (rot)
16 Anzeige Batteriekapazität 100 % (grün)
17 Anzeige Batteriekapazität > 80 % (gelb)
18 Anzeige Batteriekapazität > 50 % (gelb)
19 Anzeige Batteriekapazität > 20 % (gelb)
20 Anzeige Batteriekapazität < 20 % (rot)
21 Gehäuseseite
22 Gehäuseseite
23 Energieversorgung
24 Kabelanschlußraum
25 Kabeleinführung
26 Magnetfeldsonde
Claims (14)
1. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) für eine ladbare Batterie, insbesondere eine Traktionsbatterie für Flurförderzeuge, mit wenigstens einem Mittel (2) zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten, wenigstens einem Mittel (3) zur Auswertung von Batteriedaten, wenigstens einem Mittel (4) zur Anzeige von Batteriedaten, wenigstens einem Mittel (5) zur Speicherung von Batteriedaten, einem Mittel (6) zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung und Mitteln (8) zur Steuerung der Erfassung, Auswertung, Anzeige und/oder Speicherung der Batteriedaten sowie zur Steuerung der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch, welche in einem auf der Batterie anordbaren Gehäuse (9) untergebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) in seiner Bauform derart ausgebildet ist, daß es zwischen den Polen der Batterie anordbar ist und dabei nicht über die äußeren Abmessungen der Batterie hinausragt.
2. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (9) aus einem schlagfesten Kunststoff, vorzugsweise ABS-Polycarbonat besteht.
3. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff säureresistent ist, vorzugsweise gegen verdünnte Schwefelsäuren, besonders bevorzugt gegen verdünnte Schwefelsäuren mit einer Dichte von bis zu 1,30 kg/l bei Einsatztemperaturen von 0 bis 60°C.
4. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese schock- und vibrationsfest aufgebaut ist, vorzugsweise gemäß IEC 68-2-6 und/oder IEC 68-2-29.
5. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (2) zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten eine Strommeßeinrichtung zur Erfassung des Stroms in einem Zellenverbinder der Zellen der Batterie ist.
6. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßeinrichtung wenigstens eine Magnetfeldsonde (26) (Hall-Sonde) umfaßt.
7. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Strommeßeinrichtung eine aus einem Eisenkern (10) mit zwei Luftspalten (11), in welchen jeweils eine Magnetfeldsonde (26) (Hall-Sonde) angeordnet ist, gebildete Stromzange ist, durch welche ein Zellenverbinder der Batterie hindurchführbar ist.
8. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (2) zur Erfassung von zumindest Informationen über Lade- und Entladevorgänge der Batterie enthaltenden Batteriedaten im Bereich eines freien Endes des Gehäuses (9) angeordnet ist.
9. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (3) zur Auswertung von Batteriedaten ein auf einem Mikrocontroller ausführbarer Algorithmus ist.
10. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (8) zur Steuerung der Erfassung, Auswertung, Speicherung und Anzeige der Batteriedaten sowie zur Steuerung der Kommunikationsverbindung zum Datenaustausch einen Mikrocontroller beinhalten.
11. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (6) zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung ein Funk- Transceiver, vorzugsweise mit einer Trägerfrequenz im Bereich von 433 MHz ist.
12. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (6) zum Aufbau einer berührungsfreien Kommunikationsverbindung zum Austausch von Daten zwischen der Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) der Batterie und einer übergeordneten Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung ein ASK- Modem (Amplitude Shift Keying - Modem) ist.
13. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (4) zur Anzeige von Batteriedaten im Gehäuse integrierte, vorzugsweise farbige LED-Anzeigen (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) umfaßt, welche Informationen über Stromfluß, Lade- und/oder Entladestrom in der Batterie, den aktuellen Kapazitätszustand der Batterie, Funktionsstörungen und/oder die Kommunikationsverbindung umfassen.
14. Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die LED-Anzeigen (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) derart im Gehäuse integriert sind, daß diese von wenigstens zwei aneinander angrenzenden Gehäuseseiten (21; 22) aus ablesbar sind.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE20200382U DE20200382U1 (de) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie |
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| DE20200382U DE20200382U1 (de) | 2002-01-11 | 2002-01-11 | Datenerfassungs- und Auswerteeinrichtung für eine ladbare Batterie |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE20200382U1 true DE20200382U1 (de) | 2002-03-28 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| DE (1) | DE20200382U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007017407A1 (de) * | 2007-04-13 | 2008-10-23 | Industrie Automation Energiesysteme Ag | Vorrichtung und System zur Batterieerkennung |
-
2002
- 2002-01-11 DE DE20200382U patent/DE20200382U1/de not_active Expired - Lifetime
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