DE2043660C3

DE2043660C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Batterien

Info

Publication number: DE2043660C3
Application number: DE19702043660
Authority: DE
Inventors: 7250 Leonberg; Andrä Peter 7014 Kornwestheim Meyer-Staufenbiel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Filing date: 1970-09-03
Publication date: 1976-01-29

Description

5. vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 55 Zeitschaltvorrichtung versehen, die das Anlegen und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Prüfvor- Abtrennen des Belastungswiderstandes an die Kiemgänge auslösender Startschalter (IS) vorgesehen men der Batterie auslöst, wobei während der BeIaist, dereine Überwachungseinrichtung für die Po- stungsphase die Klemmenspannung der Batterie an laritätdes Anschlusses der Batterie (10) und eine einem ersten Schwellwertschalter angelegt ist. der in Überwachungseinrichtung für den bei Belastung 6o Abhängigkeit von der angelegten Spannung in eine der Batterie über den Belastungswiderstand flie- seiner beiden Schaltlagen kippt und daß nach der Beßenden Strom aufweist, wobei der Startschalter lastungsprüfung infolge Auslösung durch die Zeit-(15) nicht betätigbar ist, wenn eine Mindestklem- schaltvorrichtung ein zweiter Schwellwertschalter an menspannung der Batterie (10) nicht vorliegt. die Batterie angeschlossen ist, wobei dieser Schwell-

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- 65 wertschalter in Abhängigkeit von der nach der BeIakennzeichnet, daß der Startschalter und die mit stungsprüfung ansteigenden Leerlaufspannung in eine ihm verbundenen Überwachungseinrichtungen seiner beiden Schaltlagen kippt.

mit einer eigenen Betriebsspannungsquelle (23) Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Einzel-

heiten ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus den Zeichnungen.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaues des Batterieprüfgerätes und

Fig. 2 den Spannungsverlauf an den Klemmen der Batterie während der beiden Prüf vorgänge.

Gemäß Fig 1 ist eine Batterie 10 mit einem Meßinstrument 11 verbunden. Weiterhin ist an die Batterie 10 ein einstellbarer Belastungswiderstand 12 angeschlossen. Die Einstellung des Belastungswiderstandes erfolgt mit einem von Hand betätigbaren Schalter. Bei der Einstellung des Belastungswiderstandes 12 mit Hilfe des Schalters 13 werden die Batteriegröße und ihr Aufbau, die ihren Ausdruck in dem Kälteprüf strom der Batterie finden, berücksichtigt. Weiterhin ist eine Zeitschalt vorrichtung 14 vorgesehen, die nach einer durch den Startschalter 15 erfolgten Auslösung den Belastungswiderstand 12 für eine Zeit ((,beispielsweise für 30 Sekunden, an die Batterie anlegt. Dadurch fließt ein hoher Entladestrom, der dem Anlaßstrom entspricht, über den delinierten Belastungswiderstand 12. Die von dem Gerät bestimmte Belastungszeit ist dabei so bemessen, daß einerseits der Zeitraum ausreicht, um chemische Ausgleichsvorgänge in der Batterie zu eliminieren. Während der Belastung wird die Klemmenspannung der Batterie gemessen und mit Hilfe des Meßinstrumentes 11 als Startvermögen angezeigt. Am Ende der sich über die Zeit /, erstreckenden Belastungsprüfung wird die Klemmenspannung, die während des Prüfvorganges an einen ersten Schwellwertschalter 16 angelegt ist, dort gespeichert, d.h. der Schwellwertschalter 16, der beispielsweise eine bistabile Multivibratorschaltung sein kann, kippt in die eine oder in die andere Schaltlage, je nachdem, welchen Wert die Klemmenspannung während der Belastungsprobe erreicht hat.

Nach der Belastungsprobe wird eine Zeit ι-, durch die Zeitschalteinrichtung bestimmt. Während dieser Zeit I₁, die beispielsweise zweieinhalb Minuten betragen kann, steigt die Klemmenspannung auf den Leerlaufwcrt der Batterie. Nach Erreichen des Beharrungszustandes läßt sich der Ladezustand der Batterie entsprechend de: an dem Meßinstrument 11 angezeigten Spannung ablesen. Die während der Zeit t₂ bei ordnungsgemäßen Batterien ansteigende Spannung ist an einen zweiten Schwellwertschalter 17 angelegt. Dieser Schwellwertschalter 17 kippt in die eine oder andere Schaltlage, je nachdem, ob die ansteigende Spannung, d.h. die Leerlaufspannung der Batterie, über oder unter einem festgelegten Wert liegt. Nach der von der Zeitschalteinrichtung bestimmten Zeit I₂ werden beide Schwellwertschalter an eine logische Schalteinrichtung, beispielsweise eine UND-Schaltung oder eine ODER-Schaltung oder die Kombination dieser beiden Schaltungen angelegt. Hierbei wird nun der allgemeine Zustand der Batterie durch Verknüpfung der beiden an den Schwellwertschalter 16 und 17 anliegenden Ausgangssignale ermittelt.

InFig. 2 ist der Grenzverlauf der Batteriespannung bei einem Test Vorgang aufgezeichnet. Liegt der jeweils gemessene Spannungswert oberhalb des Kurvenzuges, dann bedeutet dies ein positives Meßergebnis, während ein unterhalb des Kurvenzuges liegender Meßwert ein negatives Meßergebnis bedeutet.

Gibt der Schwellwertschalter 16 beispielsweise ein Signal ab, das dem Feld α in Fig. 2 entspricht, und Schwellwertschalter 17 gibt ein Signal ab, das dem Feld c in Fig. 2 entspricht, dann ist die Batterie gut. Die Batterie ist ebenfalls gut, wenn Feld α und Feld d

ίο erreicht wird. Wenn Werte in den Feldern b und c erreicht werden, ist die Batterie defekt, und bei Werten in den Feldern b und d muß die Batterie nachgeladen werden. Da im Falle b und d nicht ausgeschlossen werden kann, daß die Batterie ebenfalls defekt ist, muß bei diesen Werten b und d nach dem Laden eine weitere Prüfung erfolgen. Ändern sich dann die gemessenen Werte nicht, d. h. zeigen die Schwellwertschalter immer noch die den Werten b und d entsprechenden Signale, dann ist die Batterie defekt.

xo Um diese Werte einlach zu ermitteln, bzw. der Prüfperson anzuzeigen, ist die logische Schalteinrichtung 18 mit einem Anzeigeteil 19 verknüpft, der mit drei Glühbirnen 20, 21, 22 versehen ist. Die erste Glühbirne 20 leuchtet auf. wenn die Batterie gut ist, die zweite Glühbirne 21 leuchtet auf. wenn die Batterie defekt ist, und die dritte Glühbirne 22 brennt dann. wenn die Batterie ruichtdc knien werden soll.

Die Einrichtung zur Prüfung der Batterie ist zweckmäiiigerweise so ausgestattet, daß der Startschalter 15 mit verschiedenen Überwachungseinrichtungen kombiniert ist. So ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, daß der Startschalter nicht in Betrieb genommen werden kann, wenn die Klemmenspannung der Batterie einen festgelegten Mindestwert unterschreitend, h. wenn von vornherein ersichtlich ist. daß die Batterie defekt ist. Zweitens ist eine Überwachungseinrichtung vorgesehen, die eine Betätigung des Startschalters 15 verhindert, wenn keine Testbatterie an das Prüfgerät angeschlossen ist oder wenn eine Batterie mit falscher Polarität angeschlossen ist. Da die Überwachungseinrichtung und der Startschalter eine eigene Versorgungsbatterie 23 aufweisen, kann in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung der Startschalter 15 mit einer Einrichtung versehen sein, die überwacht, ob die Versorgungsspannungsquelle 23 eine ausreichende Spannung zur Verfügung stellt bzw. ob die Versorgungsbatterie mit richtiger Polarität angeschlossen ist.

Zweckmäßigerweise ist die Prüfvorrichtung aucii mit einem Umschalter 13 versehen, der in Abhängigkeit von der Nennspannung der angeschlossenen Testbatterie 10 die Meßbereiche des Meßinstrumentes 11 und der Schwellwertschalter 16 und 17 ändert. Mit der beschriebenen Prüfeinrichtung lassen sich also Batterien auf ihren allgemeinen Zustand prüfen, indem ein dem Prüfgerät vorgegebenes Prüfprogramm abgewickelt wird und dabei die Klemmenspannung bei Belastung und darauffolgend die Leerhufspannung der Batterie ermittelt wird. Durch Verknüpfung der beiden ermittelten Werte läßt sich eine Aussage über den Allgemein/ustand der Batterie iicltcn

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

versehen sind, wobei der Startschalter eine Auslö_sune des Testvorganges verhindert, wenn die

Patentansprüche: Spannung der Betriebsspannungsquelle zu niedrig

1. Verfahren zur Prüfung von Batterien, insbe- oder vor^¹^ Po antat^isl^ ^ ^

sondere von KraftfahrzeugbaUerien mit vergösse- * _dad_urch gekennzeichnet, daß ein von der Batte-

nen Mienverbindern, dadurch gekennze ch- ^_nnun ⁸ _g abhängiger, die Umschaltpunkte der

net daß in einem ersten Prufvorgang die Batterie S_e lwerTschaheFflo, 17) und den Meßbereich

10 mit «nan definierten Belastungswiderstand ^S^ _rurnen ^{iU) ändernder Umschalter}

(12) belastet wird und die dabei an den Klemmen oa, lvicui-i

der Batterie (10) anliegende Spannung (U_k) mit io vorgesehen ist.
Hilfe eines Meßinstrumentes (11) gemessen und

der gemessene Wert gespeichert wird und daß

nach einer definierten Pause in einem zweiten
Prüfvorgang die Leerlaufspannung mit dem Meßinstrument (11) gemessen wird und mit dem ge- ¹S . ,
speicherten Wert der Klemmenspannung mit Hilfe Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer logischen Schalteinrichtung (18) verknüpft von Batterien, ,nsbesonoere auch von Kraftfahrzeugwird und durch die Verknüpfung eine Aussage batterien mit vergossenen ZeUenyerbindern.
über den Zustand der Batterie (10) gewonnen Bei neueren, im Handel befind ichen kraftfahr_wird ^{v e} ac ieugbatterien sind die Zellenverbinder nicht mehr ?u- 2.' Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- gänglich. Dadurch lassen sich Batterieprüf geräte mit rens nach AnspFuch 1, dadurch gekennzeichnet, Einzeizellenprufung nicht mehr verwenden Lm Batdaß eine Zeitschaltvorrichtung (14) vorgesehen terien in automatisierten Vv erstatten schnell und zuist, die das Anlegen und Abtrennen des BeIa- verlässig prüfen zu können, muß daher cmc Messung siungswiderstandes (12) an die Klemmen der Bat- *5 an den Polklemmen ertolgen

terie (10) auslöst, wobei während der Belastungs- Durch Messen der Leerlaufspannung kann unter phase die Klemmenspannung der Batterie (10) in bestimmten Voraussetzungen der Ladezustand ermneinenersten Schwellwertschalter (16) angelegt ist, teil werden. Dieses Verfahren entspricht der herder in Abhängigkeit von der angelegten Spannung kömmlichen Säuredicht-Messung mittels eines Areoin seine erste oder zweite Schaltlage kippt und daß 3» meters.

nach der Belastungsprüfung infolge Auslösung Durch Messen der Klemmenspannung beim BeIadurch die Zeitschaltvorrichtung (14) ein zweiter sien mit einem definierten Widerstand laßt sich eine Schwellwertschalter (17) an die Batterie (10) an- weitere Aussage machen, die jedoch sowohl vom Batgeschlossen ist, wobei dieser Schwellwertschalter teriezustand als auch vom Ladezustand abhangig ist. (17) in Abhängigkeit von der nach der BeIa- 35 Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu entstungsprüfung gemessenen Leerlaufspannung in wickeln, bei dem zuverlässige Aussagen über den Laseine erste oder zweite Schaltüage kippt. dezustand und über den allgemeinen altersbedingten

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gc- Zustand der Batterie gemacht werden können.
kennzeichnet, daß die Ausgänge der Schwellwert- Die Aufgabe kann dadurch gelost werden, daß geschalter (16, 17) mit einem logische Bauglieder 4° maß der Erfindung in einem ersten Frütvorgang die aufweisenden Auswertungsteil (18) verbunden Batterie mit einem definierten Belastungswiderstand sind, wobei die Zeitschaltvorrichtung (14) nach belastet wird und die dabei an den Klemmen der Bat-Ablauf des ersten und zweiten Prüfvorganges den terie anliegende Spannung mit Hilfe eines Meßinstruein den Zustand der Batterie (10) charakterisie- mentes gemessen und der gemessene Wert gespeichert rendes Signal bildenden Auswertungsteil (18) mit 45 wird und daß nach einer definierten Pause in einem einem insbesondere 3 Glühlampen (20, 21, 22) zweiten Prufvorgang die Leerlaufspannung mit dem aufweisenden Anzeigeteil (19) verbindet. Meßinstrument gemessen und mit dem gespeicherten

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da- Wert der Klemmenspannung mit Hilfe einer logischen durch gekennzeichnet, daß ein Schalter (15) vor- Schalteinrichtung verknüpft wird und durch die Vergesehen ist, mit dessen Hilfe der Widerstandswert 5» knüpf ung eine Aussage über den Zustand der Batterie des Belastungswiderstandes (13) der Batterie (10) gewonnen wird.

in Abhängigkeit von der Batteriegröße und ihrem Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung

Aufbau, insbesondere vom Kälteprüf strom, ein- zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens.

stellbar ist. Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung mit einer