DE2821149C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Versorgung einer Gefahrenmeldeanlage aus dem Netz und mittels eines über einen Laderegler aufladbaren Akkumulators gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Brandmeldeanlagen besteht die Vorschrift, daß die Brandüberwachung auch dann funktionsfähig sein muß, wenn die Netzspannung ausfällt. Zu diesem Zwecke wird zusätz­ lich ein Satz Batterien vorgesehen, die die Versorgung der Brandmeldeeinrichtung bzw. der Brandmeldeanlage im Netzausfall übernehmen. In diesem Falle ist aber eine ausreichende Einsatzbereitschaft nur dann gewährleistet, wenn die Batterien ihre volle Ladekapazität haben. Man benutzt daher die Zeiten, in denen die Anlage vom Netz versorgt wird, dazu, die Batterien dauernd über einen Laderegler aufzuladen. Aus diesem Grunde besteht das Netzgerät für eine Brandmeldeanlage aus einem Spannungs­ regler zur Konstanthaltung der Versorgungsspannung und einem Laderegler zur Aufladung der Batterie.

Bei bekannten Einrichtungen wird die Batterie über ihren Ladestrom beim Aufladen überwacht. Unterschreitet der Batterieladestrom einen bestimmten Wert, d. h. ist die Batterie praktisch vollständig aufgeladen, dann setzt eine Kapazitätsüberwachung ein, bei der in einem bestimmten zeitlichen Abstand die Batterieladespannung abgesenkt wird, so daß die Batterie teilweise die Ver­ sorgung der Verbraucher zu übernehmen hat. Der Batterie­ entladestrom wird nun zur Aussage "Batterieausfall" ausgewertet. Ein Problem besteht allerdings darin, daß dann, wenn bei einem Netzausfall oder bei der Ladephase der Batterie ein Nebenschluß der Zellen auftritt, so daß der Ladestrom den oben genannten Mindestwert nicht unter­ schreiten kann, eine Batteriekapazitätsüberwachung nicht mehr einsetzen kann, so daß der Netzausfallschutz nicht gegeben ist.

Aus der DE-AS 20 63 290 ist eine Einrichtung zum Anzei­ gen und/oder Auswerten des Entladezustandes eines Akkumulators bekanntgeworden. Dabei soll während des Betriebes des Akkumulators unter Last mit einer gewissen Sicherheitsspanne das Ende des Entladevorganges des Akkumulators festgestellt werden, d. h. den Ladezustand, über den hinaus der Akkumulator nicht mehr verwendet werden kann. Dabei ist ein Anlageregler zur Versorgung eines Verbrauchers vom Netz her hier nicht vorgesehen.

Eine Schaltungsanordnung, mit der ein Verfahren der eingangs genannten Art durchgeführt werden kann, ist aus der DE-OS 15 13 549 bekanntgeworden. Dabei wird während des Ladevorganges die Batteriespannung regelmäßig inner­ halb bestimmter Zeitintervalle überprüft, wobei parallel zu dem Akkumulator eine Reihenschaltung eines Kondensa­ tors hoher Kapazität mit einem Aufladewiderstand und parallel zu diesen beiden ein Potentiometer geschaltet ist. Dadurch wird die Akkumulatorenspannung mit einer Referenzspannung verglichen.

Der bevorzugt verwendete mechanische Umschalter ist störanfällig und teuer. Außerdem lassen sich Spannungsschwankungen in der Energiezuleitung infolge des Umschaltens nicht vermeiden.

Demgemäß ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilen, daß ein derartiges Absinken des Ladezustandes des Akkumulators, welches die ordnungsgemäße Funktion der Anlage gefährdet, angezeigt wird, wobei dieses mit einfacheren Mitteln und sicherer geschehen und die Versorgung der Gefahrenmeldeanlage bei Netzbetrieb dabei unbeeinflußt bleiben soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichenden Merkmale des Anspruches 1. Zweckmäßiger­ weise wird als Sollwert eine der Zellruhespannung des Akkumulators entsprechende Spannung verwendet.

Wenn ein Netzausfall eintritt, dann wird als Referenz­ spannung (Sollwert) die Entladeschlußspannung verwendet.

Bei Tiefentladungsschutzschaltungen, wie sie bspw. in der DE-AS 14 13 630 bekanntgeworden sind, ist es an sich bekannt, die Entladeschlußspannung als Bezugs­ spannung zu wählen.

Als Schalter wird zweckmäßigerweise ein freischwingender RC-Oszillator benutzt, der periodisch den Laderegler abgeschaltet. Derartige RC-gesteuerte Multivibratoren sind aus der DE-OS 15 13 549 bekanntgeworden.

Tritt bspw. ein Zell-Nebenschluß auf, so wird, da der Laderegler periodisch abgeschaltet wird, auch dann eine Überwachung ermöglicht. Ein Netzausfallschutz ist hiermit auf einfache Weise immer gegeben.

Wenn bei einem Netzausfall der Akkumulator entladen ist, dann beginnt bei wiederkehrendem Netz der Ladevorgang. Auch hier kann dauernd der Ladestrom abgeschaltet werden, um während des Ladevorgangs eine eindeutige Kapazitätsüberwachung zu erzielen. Es besteht natürlich auch die Möglichkeit, eine Zeitverzögerungseinrichtung vorzusehen, welche das Abschalten des Ladestroms so lange verzögert, bis der Akkumulator vollständig aufge­ laden ist. Im Normalfall beträgt die Ladezeit eines Akkumulators ca. 24 Stunden; das Zeitverzögerungsglied wird dann die Akkumulatorenkapazitätsüberwachung 24 Stunden nach Beginn des Ladevorgangs anlaufen lassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise bei einer Brandmeldeanlage angewandt.

Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

Fig. 1 den Laderegler für einen Akkumulator für ein erfindungsgemäßes Netzgerät für eine Brand­ meldeanlage und

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Überwachungsbausteins zur Abschaltung des Ladereglers.

Ein Netzgerät, welches zur Stromversorgung von Brand­ meldeanlagen dient, besteht aus zwei voneinander getrennten Schaltungsteilen. Der erste Schaltungsteil dient dazu, die Netzspannung, die gewissen Schwankungen unterworfen ist, auf eine Konstantspannung zu regeln, während der zweite Schaltungsteil, der in der Fig. 1 im Blockschaltbild dargestellt ist, zur Laderegelung und Pufferung eines in der Anlage vorhandene Akkumulators dient. Die vom Netz herkommende Spannung wird über einen Transformator T 1 auf die Anlagenspannung heruntertrans­ formiert und über eine Vierdiodengleichrichterbrücke V 5 gleichgerichtet. Der positive Abgriff geht auf den Ein­ gang eines Ladereglers A 2 und der negative Abgriff ist mit dem Minuspol des Akkumulators (-Klemme) verbunden; letztere ist gleichzeitig der Minuspol der Anlage. An einer Klemme 7 des Ladereglers A 2 ist ein sogenannter Prüfimpulsgeber angeschlossen, der in bestimmten Zeit­ abständen den Laderegler A 2 abschaltet. Der Pluspol 5 des Akkumulators, der selbt nicht gezeichnet ist, ist über eine Diode V 21 mit dem Pluspol des Anlagenteils verbunden; letzterer trägt die Bezugsziffer 8. An den Pluspol 8 ist ein nicht gezeigter Spannungsregler (erster Schaltungsteil) angeschlossen, der die Anlage bei vorhandener Netzspannung versorgt. Diese Anschluß­ leitung ist mit der Bezugsziffer 9 (Anlageregler) bezeichnet. Im Normalzustand ist die Anlagenspannung, die von dem nicht dargestellten Spannungsregler zur Versorgung der Anlage bei vorhandener Netzspannung geregelt wird, geringfügig höher als die Ausgangs­ spannung des Akkumulators, so daß die Diode V 21 immer in Sperrichtung vorgespannt ist. Über die Klemme 7 wird der Laderegler A 2 abgeschaltet, um den Ladezustand des Akkumulators zu überprüfen. Dabei befindet sich parallel zum Akkumulator ein Belastungswiderstand 23, wobei ein Ende dieses Widerstandes über den Transistor V 13 und der Leitung 24 an den Pluspol 5 und das andere Ende an die -Klemme geschaltet ist (Fig. 2). Der Spannungsabfall des Akkumulators wird gemessen und mit einem Sollwert ver­ glichen (siehe weiter unten).

Die Einrichtung, die den Laderegler A 2 abschaltet, ist ein sogenannter freischwingender RC-Oszillator, der vorzugsweise periodisch alle ca. 5 Sekunden für die Dauer von ca. 200 msec den Laderegler A 2 abschaltet und auf diese Weise den Akkumulator belastet. Im Block­ schaltbild ist der freischwingende RC-Oszillator mit der Bezugsziffer 21 bezeichnet; sein Ausgang geht auf die Basis des Abschalttransistors V 13, der über die Leitung 22 den Laderegler A 2 abschaltet und den Pluspol 5 des Akkumulators dem Belastungswiderstand 23 aufschaltet. Die an dem Pluspol 5 dann anstehende Spannung wird über die Leitung 25 einem Komparator 26 zugeführt, wo sie mit einer Referenzspannung V Ref verglichen wird. Der Aus­ gang des Komparators 26 gibt dann, wenn die Akkumula­ torenspannung die Referenzspannung V Ref unterschreitet, ein Signal ab, welches in einem sogenannten retrig­ gerbaren Monoflop 27 von 200 ms auf ca. 15 Sekunden verlängert wird; dieses Signal wird über eine Akkumula­ torenausfallklemme 28 als Dauersignal angezeigt.

Zur Feststellung eines Netzausfalls wird die vom Gleich­ richter V 5 herkommende unstabilisierte Gleichspannung über die Diode V 2 und die Klemme 10 (Fig. 1 und 2) einem Komparator 30 aufgegeben, in welchem sie mit einer Referenzspannung V Ref 1 verglichen wird. Über ein Zeitverzögerungsglied 31 wird das bei einem Netzausfall am Komparatorausgang anstehende Signal um ca. 10 Sekun­ den verzögert und erst danach über eine Leitung 32 dem Oszillator 21 bzw. über eine Leitung 33 einer Anzeige­ einrichtung Netzausfalldauersignal (Klemme 34) zuge­ führt. Dadurch wird ebenfalls die periodische Belastung des Akkumulators bei Netzausfall abgeschaltet. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, die Verbindungsleitung 32 nicht vorzusehen, wodurch erreicht wird, daß der Akkumu­ lator auch beim Ladevorgang belastet wird. Der Ausgang des Zeitverzögerungsgliedes 31 ist außerdem noch über einen Widerstand 11 mit dem Komparator 26 verbunden, um im Falle eines Netzausfalls eine zusätzliche Vergleichs­ spannung bzw. Referenzspannung zu erhalten.

Claims (4)

1. Verfahren zur Versorgung einer Gefahrenmelde­ anlage aus dem Netz und mittels eines über einen Lade­ regler aufladbaren Akkumulators, der auf seinen Lade­ zustand dadurch überwacht wird, daß periodisch die Ladung unterbrochen, dem Akkumulator eine Belastungs­ einrichtung parallel geschaltet und die Akkumulatoren­ spannung mit einer Referenzspannung verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Netzversorgung die Speisung der Gefahrenmeldeanlage durch einen Anlagen­ regler erfolgt und mittels eines elektronischen Schalters der Laderegler periodisch abgeschaltet und als Belastungseinrichtung ein Belastungswiderstand dem Akkumulator parallel zugeschaltet ist, und daß bei Unterschreiten der Referenzspannung (Sollwert) ein Signal abgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Netzausfall als Referenzspannung die Entladeschlußspannung verwendet wird.

3. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein freischwin­ gender RC-Oszillator periodisch den Laderegler abschal­ tet.

4. Anwendung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche auf eine Brandmeldeanlage.