DE2154604A1 - Elektronische Signalanlage zur Anzeige ungenügender Spannung von Akkumulatorenbatterien - Google Patents

Description

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67 Ludwigshafen/Rhein

Kubensstr. 30

3,PABBRICA ITALIANA MAGNETI MARELLI S.p.A. fim 164}

'Direzione Centrale Progettazione, Milano 2. Nov. 1971

IPIAT S.p.A. Azienda OM Stabilimento di Milano Oe/Rt

Elektronische Signalanlage zur Anzeige ungenügender Spannung von Akkumulatorenbatterien

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Signalanlage zur Anzeige der ungenügenden Spannung in Akkumulatorenbatterien, insbesondere für die Akkumulatoren zum Betrieb von Hubstaplern. Bei verschiedenen Verwendungszwecken, bei welchen Akkumulatorenbatterien benutzt werden, zeigt sich oft das Bedürfnis, die Batteriespannung nicht unter einen bestimmten Entladungswert sinken zu lassen,* um deren Lebensdauer und Wirksamkeit nicht zu beeinträchtigen.

Gewöhnlich werden derartige Anzeigegeräte des Spannungsabfalls erst wirksam, wenn die Spannung, welche das Signal des Ladezustandes der Batterie ist, unterhalb einen bestimmten Wert sinkt.

In dem besonderen Falle der Hubstapler erfolgt gewöhnlich die Anzeige der ungenügenden Batteriespannung über eine mit Lautsprecher versehene Warnvorrichtung. Außerdem ist der Hubstapler mit einer Hupe als Fahrsignal ausgerüstet.

Im vorgenannten Falle, abgesehen von dem störenden und andauernden vom Lautsprecher abgegebenen Lärm bei entladener Batterie ist hervorzuheben, daß die Anordnung des Lautsprechers die Signalvorrichtung ziemlich platzraubend kostenmäßig aufwendig

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j macht. Der Lautsprecher wird auch möglichem Eindringen von Wasser, Staub und anderem ausgesetzt, mit den entsprechenden Beschädigungen seiner Bestandteile.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Warneinrichtung mit elektronischer Steuerung zu schaffen, welche ein intermittierendes Signal auslöst, sobald die Batteriespannung, bei , Belastung sinkt und unterhalb eines vorgegebenen Wertes bleibt·

t ' Weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer solchen Vorrichtung für Hubstapler, welche zur Abgabe des Ton-Warnsignals j die bereits im Fahrzeug für die üblichen Fahrsignale eingebaute Hupe benutzt. Die Signaleinrichtung soll auf das plötzliche Sinken der Batteriespannung, bedingt durch eine momentane Uberbelastung nicht ansprechen.

Schließlich ist Zweck der Erfindung einaluftdicht geschlossene Vorrichtung kleinen Raumbedarfs, die wirtschaftlich ausgebildet und wartungsarm ist und welche außerdem zur Überwachung auch jeder sonstigen Art Batterie Verwendung finden kann.

ι Erfindungsgemäß wird die obige Aufgabe mittels einer P elektronischen Signalanlage gelöst, die eine Kontrollschaltung 1 der Batteriespannung sowie einen Zeitschaltkreis 2 aufweist, der bei langzeitiger Unterschreitung der Mindest-Sollspannung ein intermittierendes Steuersignal zur Betätigung eines Signalkreises 3 bildet.

Gemäß einem bevorzugten Ausbildungsbeispiel weist der Zeitschaltkreis einen Unijunction-Transistor auf, dessen Emitter an einen Kondensator gelegt ist und dessen Ausgang die Steuerelektrode eines in den Signalkreis gesohalteten Thyristors angesohlossen ist. Der Thyristor liegt bei Anwendung auf Hubstapler

vorteilhaft parallel zum Steuerschalter für Verkehrssignale.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, die eine elektronische Signalvorrichtung an einem Hubstapler betrifft, der bereits mit elektromagnetischer Signalhupe versehen ist.

Im Schema ist mit A, der Punkt bezeichnet, an welchem der Pluspol (+) der zu überwachenden Batterie angelegt ist, mit 1 ist die Kontrollschaltung der Batteriespannung und mit 2 die Zeitschaltung bezeichnet, die von ersterer gesteuert wird und die intermittierenden Steuersignale zur Aktivierung des Signalbzw. Alarmkreises J5 liefert.

Insbesondere weist die Kontrollschaltung 1 den Transistor T-, auf, der mit seinem Emitter an Masse, dem Kollektor über Widerstände R, und R₂ und der Basis über den Widerstand R, und die Zenerdiode Z, an den Punkt A₁ angeschlossen ist. Mit B ist der mit dem Kollektor T, zusammenfallende Ausgang der Kontroll-■ schaltung 1 bezeichnet.

j Der Zeitschaltkreis 2 weist den Unijunction-Transistor T₂ auf, mit dem Emitter C an den Ausgang B der Schaltung 1 über den Widerstand R^, und an Masse mittels des Kondensators C. angeschlossen.

Die erste Basis E von T₀ ist über die Widerstände R_ und R. an den Punkt A₁ der Schaltung 1 angeschlossen, während die zweite Basis D sowohl an die Masse über den Widerstand Rg und die Reihenschaltung von Widerstand R„ und Kondensator C₂ angeschlossen ist, als auch an die Steuerelektrode eines Thyristors (SCR), der in den die elektromagnetische Hupe S enthaltenden Signalkreis 3 eingeschaltet ist· Die Hupe £ weist

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nach bekannter Ausbildung eine Membrane auf, welche durch einen Elektromagnet in Schwingung gebracht wird, der über ein Kontaktpaar versorgt wird, dessen Kontakte öffnen wenn der Elektromagnet erregt ist. Der zu SCR parallel liegende Schalter I stellt die übliche vom Fahrer von Hand oder über ein Pedal zu betätigende Signaltaste dar, wenn sich der Hubstapler in Fahrt befindet.

Eine Zenerdiode Z₂, welche einen Punkt P zwischen den Widerständen R, und Rp an Masse legt, hat den Zweck die Versorgungsspannung von T₁ und T₂ zu stabilisieren. Die Punkte A₂ und A, sind weitere Eingänge der Vorrichtung, die für Batterien mit höheren Spannungen zu benützen sind. Die Widerstände Ro und Rq bilden einen Spannungsteiler.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Lediglich beispielsweise sei angenommen, daß die Spannung der zu überwachenden Batterie, die an den Eingang A₁ der Schaltung angelegt ist, 2k Volt betrage.

Es sei außerdem angenommen, daß die zulässige Mindestspannung der Batterie 18 Volt betrage. Demgemäß ist die Nominalspannung der Zenerdiode Z₁ ebenfalls 18 Volt.

Solange nun die Spannung bei A₁ sich oberhalb von 18 V hält, ist der Transistor T, durchgeschaltet, weil die Ansteuerung seiner Basis über die Zenerdiode Z₁ und den Widerstand R, gewährleistet ist. In diesem Zustand ist die Spannung bei B nicht in der Lage, die Zeitschaltung 2 zu betätigen und es wird daher auch keinerlei Signal am Ausgang D des Transistors T₂ vorliegen.

Während des Arbeitens falls aufgrund der Entladung der Batterie

ι ·.«5

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die Spannung bei A, unterhalb 18 Volt sind, unterbricht die Zenerdiode Z, das Basissignal und Transistor T, sperrt. In diesem Moment tritt am Punkt B eine Spannung auf, welche die Ladung des Kondensators C, über R₁. bewirkt. Sobald die Spannung am Kondensator C₁ den Auslösewert des Transistors Tp erreicht, wird letzterer leitend und bewirkt die Entladung von C, über Rg solange, bis die fallende Spannung von C₁ den Minimalwert erreicht hat, bei welcher der Transistor T₂ sperrt»

Daraufhin wird der Kondensator C₁ über FU wieder aufgeladen, um sich dann erneut über R^- zu entladen und so weiter, bis die Spannung bei A₁ wieder auf den Normalwert von 24, oder mindestens aber wieder über 18 Volt gebracht 1st.

Während jeder Entladung von C₁ steht daher bei D ein Steuersignal für den Thyristor SCR an, das unter Durchschaltung des Thyristors den Signalkreis 3 für die entsprechende Alarmsignalabgabe der Hupe S schließt. Dieses Signal ist intermittierend und seiner Frequenz hängt von der Ladezeit des Kondensators C. ab, also von den Elementen dessen Ladestromkreises A₁, R₁, R₂, R^, C₁, Masse. Offensichtlich kann unter Veränderung der Werte dieser Elemente die Pause zwischen einem Signal und dem nächsten verändert werden.

Die Reihenschaltung von Widerstand R₁₇ und Kondensator C₂ dient zur Verlängerung der Steuersignale für SCR. Dadurch kann durch entsprechende Bemessung innerhalb eines bestimmten Bereichs die Lautstärke von S bestimmt werden.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ändert sich nicht, wenn die Spannung der zu kontrollierenden Batterie über 24 Volt beträgt bzw. liegt.

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Es ist jedoch offensichtlich, daß in diesem Falle der positive Pol der Batterie an den entsprechenden Eingang der Vorrichtung angelegt werden muß. Beispielsweise können die Eingänge Ap und A, für Batterien von J56 Volt und 80 Volt ausgelegt werden.

! Um die Vorrichtung so auszulegen, daß sie nicht auf momentane

Spannungsabfälle der Batterie aufgrund plötzlicher Belastungen '■ anspricht, welche die Spannung auch unter das vorgegebene j Minimum ( 18 Volt ) bringen können, wird die Ladekonstante des Kondensators C. entsprechend bemessen.

Die Vorrichtung ist für eine Signalgabe mittels einer elektromagnetischen Hupe beschrieben worden. Es ist offensichtlich, daß dieselbe auch an einen beliebigen anderen Signalkreis angeschlossen werden kann, für welchen ein intermittierendes Steuersignal erforderlich ist, das am Ausgang D des Transistors Tp zur Verfügung steht.

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Claims (5)

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   ^i¹ABBRICA ITALIANA MAGNETI MARELLI S.p.A. fim

   Direzione Centrale Progettazione 2. Nov. 1971

   !FIAT S.p.A. Azienda OM Stabillmento di Milano Oe/Rt

   Patentansprüche

   (iy Elektronische Signalanlage zur Anzeige einer ungenügenden Batteriespannung nach Vergleich mit einer Mindest-Sollspannung, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine · Kontrollschaltung (1) der Batteriespannung sowie einen Zeitschaltkreis (2) aufweist, der bei langzeitiger Unterschreitung der Mlndest-Sollspannung ein intermittierendes Steuersignal zur Betätigung eines Signalkreises (;5) bildet.
2. 2. Signalanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontrollkreis (l) der Batteriespannung einen Transistor (T₁) aufweist, der mit seinem Kollektor über Widerstände (R-, R₂) und mit seiner Basis über einen Schwellwertgeber an die Batterie angeschlossen ist, wobei der Schwellwert gleich der Mindes t-Sollspannung is t.
3. ?. Signalanlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitschaltung (2) einen Unijunction-Transistor (Tp) aufweist, dessen Emitter zwischen einen Widerstand (R₁.) und einen Kondensator (C.) gelegt ist, wobei der Widerstand (R₂.) andererseits an den Ausgang (B) der Kontrollschaltung (l) angeschlossen ist, und dessen Ausgang (D) an der Steuerelektrode eines Thyristors (SCR) liegt, dessen Emitter-Kollektorstrecke in den Signalkreis (^) geschaltet ist.
4. 4« Signalanlage nach Anspruch ;5, dadurch gekennzeichnet, daß die

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   Steuerelektrode des Thyristors (SCR) über ein RC-Glied (R„, Cp) parallel zum Widerstand(Rg) an Masse angeschlossen ist.
5. 5. Signalanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor (SCR) parallel zum Steuerschalter (i) normalerweise nur für Fahrsignale bestimmten Hupe (s) geschaltet ist.

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