DE2952853A1 - Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der kapazitaet eines akkumulators - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der kapazitaet eines akkumulators

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DE2952853A1
DE2952853A1 DE19792952853 DE2952853A DE2952853A1 DE 2952853 A1 DE2952853 A1 DE 2952853A1 DE 19792952853 DE19792952853 DE 19792952853 DE 2952853 A DE2952853 A DE 2952853A DE 2952853 A1 DE2952853 A1 DE 2952853A1
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Richard L. Marshfield Mass. Eby
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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators und insbesondere eines sauren Bleiakkumulators.
Blei/Säure-Akkumulatoren finden als Antriebskraft für eine Vielzahl von Fahrzeugen wie Gabelstaplern, Zupschlepper, Grubenfahrzeuge und Golfcarts Verwendung. Bei vielen dieser Anwendungsfälle und insbesondere bei der Handhabung von technischen Werkstoffen werden die Akkumulatoren nicht kontinuierlich aufgeladen, wie dies beispielsweise in Kraftfahrzeugen geschieht. Statt dessen werden sie normalerweise im Betrieb entladen und sodann für einen weiteren Entladezyklus wieder aufgeladen.
Der Bedarf nach irgendeiner Form von Akkumulatorschutz gegen Schäden durch Überladung und zunehmende Unterladung ist schon seit vielen Jahren anerkannt. Existierende Vorrichtungen für diesen Zweck stehen unter Namen wie Varnindikatoren gegen Entladung, Batteriezustandsindikatoren, Batterieenergiesparer, Batterieentladekontrollen, Voltmeter mit expandierter Hkala, Batterieprotektoren und Batterieladestandsmesser zur Verfugung. Diese Vorrichtungen kommen im allgemeinen in Verbindung mit einer Aräometerablesung für das spezifische Gewicht des Batterieelektrolyten zum Einsatz. Im allgemeinen wird diese Messung gerade vor der Aufladung an einer einzelnen Pilotzelle vorgenommen, die auf zyklischer Basis ausgewählt wird. Diese Messung dient dann zur Üterwachun<r der Genauigkeit der jeweils installierten Batterieschutzvorrichtung.
In der Praxis haben sich diese Vorrichtungen aus einem oder mehreren der nachstehend aufgeführten Gründe als unbrauchbar oder ungeeignet erwiesen:
1. Bei Ausrüstung mit einer Lehre oder einem Messer kann die Vorrichtung überempfindlich sein für die anliegende Betriebslaet. Starkes Anheben, höheres Stapeln, häufiges Anheben und rasches Befahren von ansteigenden Rampen mit einer Last können einen plötzlichen Spannungsabfall verursachen, der den Meßzeiger unregelmäßige Schwingungen ausführen läßt.
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2. Bei Ausstattung mit einem einfachen Warnlicht hat der Benutzer keine Möglichkeit, abzuschätzen, wie nahe er gerade an den kritischen Punkt herankommt. Derartige Warnlampen zei,;en gewöhnlich den Beginn einer voreingestellten Zeitperiode von normalerweise zwei bis fünfzehn Minuten an, bevor ein Relais anspricht und Hubbewegungen und möglicherweise auch andere Schlepperfunktionen unmöglich macht. Diese Zeitspanne kann unzureichend sein, um den Benutzer bei seiner Arbeit vor der Wiederaufladung einen ihm bequemen Punkt eureichen zu lassen. Außerdem ist es nicht ungewöhnlich, daß ein Benutzer auf den sich aufbauenden Zeitdruck aggressiv reagiert, indem er die Vorrichtung beschädigt oder außer Funktion setzt.
3. Im allgemeinen messen oder überwachen solche Vorrichtungen die Zellenspannung unter Last, d. h. während des Fahrzeugbetriebs. Wie bereits erwähnt zeigen momentane Schwankungen dieser Spannung infolge von Hubbewegungen usw. die Neigung, den Blockierschalter auszulösen, wenn die Batterie nahe an eine i>O%-ige Entladung heauuikommt. Um dies zu vermeiden, wird in den letzten Jahren in diesen Vorrichtungen der Mittelwert der Spannung unter Last über eine bestimmte Zeitdauer von beispielswoise drei Minuten gebildet. Jedoch können diese Vorrichtungen den Blockierschalter immer noch verfrüht auslösen, weil die Spannung unter Last von der Entladegeechwindigkeit beeinflußt wird. Mit anderen Worten kann eine bestimmte Batterie eine vorgegebene Endspannung über einen breiten Bereich von Ladungspegeln, d. h. zwischen 90/^-iger und 20#-iger Aufladung zeigen. Die Blockierung oder Abschaltung bleibt daher verfrüht oder unzuverlässig, und die Batterie kann immer noch durch übermäßige Entladung beschädigt werden.
4. Eine Vorrichtungen lassen sich manuell verstellen oder vom Benutzer überfahren. Manchmal ist für diesen Zweck ein Knopf für eine manuelle Rückstellung vorgesehen, oder der Benutzer kann herausfinden, daß er die Vorrichtung zu der falschen Feststellung übertölpeln kann, daß sie an eine wieder aufgeladene Batterie angeschlossen ist, indem er einfach die Batterie, die einer Wiederaufladung bedarf, abstöpselt und neu anschließt. Andere Vorrich-
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tungen bewirken eine Verstellung des Warn- und/oder fiückstellpunktes, die gegenwirksam fein kann. Schließlich kann der Benutzer die Vorrichtung einfach in einer Weise kurzschließen, die es schwierig macht, festzustellen, ob Zerstörungswut vorgelegen hat.
3· Vorrichtungen, die eine Eichung durch den Benutzer verlangen oder erlauben, können möglicherweise nicht richtig auf den Batterietyp und die Arbeitsbedingungen eingestellt sein, unter denen sie zum Einsatz kommen.
6. Einige Vorrichtungen können den zeitweiligen Anstieg der verfügbaren Kapazität infolge Erholung oder Huhe entweder nicht erfassen oder nicht anzeigen. Wenn solche Kapazitätesteigerungen nicht erkannt werden, bleiben sie möglicherweise ungenutzt.
7· Viele BatterieGohutsvorrichturuten schränken den Betrieb ein, indem pie eine zu 80 bis 100 f wieder aufgeladene Batterie verlangen, bevor sie nach einem Blockieren wieder einschalten. Während es im allgemeinen nicht als gute Praxis betrachtet wird, ein Fahrzeug mit einer nur teilweise geladenen Batterie loszuschicken, kann dies nahe dem Ende der letzten Schicht des Tages erwünscht sein.
8. Schließlich können Batterieschutzvorrichtungen, die korrekt eingestellt sind für neue Batterien, nicht den gewünschten Betrieb bringen, wenn sie an al tere odf>r weniger gut gewartete Batterien angeochioticcm üind. Derartige Halterien zeigen typischerweiee bei voller Aufladung ein freringeres spezifisches Gewicht und erreichen das ihrem Wiederaufladungspunkt äquivalente spezifische Gewicht in kürzerer Zeit.
Die beanspruchte Erfindung ist dazu bestimmt, die vorstehend aufgezählten Mangel zu überwinden.
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Gemäß einem Aspekt schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators, das die folgenden Schritte umfaßt:
(1) Erfassung einer anfänglichen Leerlaufspannung des Akkumulators ohne Etromfluß durch den Akkumulator?
(2) Speicherung des Wertes dieser anfänglichen Leerlaufspannung;
(3) Erfassung der Spannung des Akkumulators bei StromfluC durch den Akkumulator in einer ersten Richtung;
(4) Vergleich des Wertes der erfaßten Spannung mit dem V.'ert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzwertes, der die Rate des Stroraflusses durch den Akkumulator in der ersten Richtung repräsentiert}
(5) Einstellung des gespeicherten Wertes für die anfängliche Leerlaufspannung als eine Funktion des Differenzwertes zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungewertes für Ctromfluß in der ersten Richtung
und
(6) Verwendung dieses eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der ersten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Etromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die Erfindung eine Vorrichtung zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators mit:
(1) einer Einrichtung zum Erfassen einer anfänglichen Leerlaufspannung des Akkumulators ohne Stromfluß durch den Akkumulator;
(2) einer Einrichtung zum Speichern des Viertes dieser anfänglichen Leerlaufspannung;
(3) einer Einrichtung zum Erfassen der Spannung des Akkumulators bei Stromfluß durch den Akkumulator in einer ersten Richtung;
(4) einer Einrichtung zum Vergleichen des Wertes der erfaßten Spannung mit dem Wert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzweptes, der die Rate des Stromflusses durch den Akkumulator in der ersten Richtung repräsentiert;
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AO-
(5) einer Einrichtung zum Einstellen des gespeicherten Wertes für die anfängliche Leerlaufspannung ale eine Punktion des Differenzwertes zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungewertes für StromfluG in der ersten Richtung und
(6) einer Einrichtung zum Verwenden dieses eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der ersten Richtung als TIaQ für die Kapazität des Akkumulators bei Ptromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung.
Die Vorrichtung läßt tuch während des Auflade- oder des EntladezykluB eines Akkumulators einsetzen, so daß der Stromfluß in der ersten Bichtung ein Lade- oder pin Entladestrom sein kann.
Wie aus dem Nachfolgenden ersichtlich werden wird, verwenden das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung zwei Akkumulatorparameter, um die Akkumulatorkapazität während des Entladezyklus au bestimmen. Diese Akkumulatorparameter sind die Leerlaufspannung und die Spannung unter Belastung. I1Ur die Leerlaufspannung besteht ein linearer Zusammenhang mit dem Ladungspegel des Akkumulators unter einem definierten Satz von Umständen. Die Spannung unter Belastung ergibt bei ihrem Vergleich mit der entsprechenden Leerlaufspannung bei irgendeinem Ladepegel eine Anzeige für die Entladerate des Akkumulators zu dieser Zeit.
Die LeerlaufspannungEcharakteristik wird verwendet als Korrelation zur Kapazität dee Akkumulators. Die Leerlaufspannung wird von dem Akkumulator dargestellt beim anfänglichen Anschließen des Akkumulators an die Vorrichtung für jede *Yttladeperiode. Die Leerlaufspannung kann von dem Akkumulator dargestellt werden während Perioden ohne 'Entladung, obwohl diese Perioden für den Betrieb der Vorrichtung nicht notwendig sind. Nach dem anfänglichen Anschließen des Akkumulators an die Vorrichtung werden die Entladerate oder die Entladeraten, wie sie durch die Spannung unter Last angezeigt werden, erfaßt und einer Anzeigeeinrichtung in Werten der Leerlaufspannung zugeführt. Dieser erzeugte Leerlaufspannungswert oder der von einem LeerlaufSpannungsdetektor gelieferte Leerlauf spannungswert dient dann als eine Bezugsgröße für einen Lastspannungsdetektor, um dessen Fähigkeit zur Frf.'assung von Entladeraten zu erhalten.
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Ftir den Ladezyklusbetrieb sind die beiden verwendeten Akkumulatorparameter die Leerlaufspannung und die Spannung während der Ladung. Die Spannung, die der Akkumulator während der Aufladung zeifit, ist im Vergleich zu dem entsprechenden Leerlaufspannungswert eine Anzeige für die Laderate des Akkumulators. Der Bezugswert der anfänglichen Leerlaufspannung wird als ein Ergebnis der Entladeperiode zugeführt.
Die Laderate, wie sie durch den Ladespannungswert angezeigt wird, wird erfaßt und der Anzeigeeinrichtung zugeführt in Werten der Leerlaufspannung .
Im allgemeinen kann eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liefern: Eine Anzeige der Akkumulatorkapazität als eine stabile linearproportionale Funktion und eine wahlweise Warnanzeige für eine niedrige Akkumulatorkapazität mit einer Abschaltfunktion bei vorgewählten Pegeln.
Die Erfindung läßt sich leichter verstehen, und verschiedene weitere Merkmale der Erfindung können offensichtlich werden aus der nachstehenden Beschreibung.
Nachstehend wird - lediglich als Beispiel, eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, die ein Blockschaltbild ist, das eine Form einer gemäß der Erfindung gebauten Vorrichtung zeigt, die sich zum Bestimmen der Kapazität eines Blei/Säure-Akkumulators verwenden läßt. Der Bequemlichkeit halber ist diese Vorrichtung insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet und wird im folgenden als ein Batteriekapazitätsanzeiger oder "BCI" bezeichnet. Der BCI 10 hat Eingangsklemmen 12, 14, an welche der zu prüfende Akkumulator (die zu prüfende Batterie) mit der gezeigten Polarität angeschlossen wird. Wenn die Batterie zufällig mit umgekehrter Polarität angeschlossen wird, verhindert eine SpannungBumkehrschutzschaltung 16 wie beispielsweise eine geeignet gepoite Diode das Arbeiten des BCI 10.
Unter der Annahme, daß die zu prüfende Batterie korrekt mit Verbindung ihrer positiven und negativen Pole mit den EingangBklemmen 14 bzw. 12 angeschlossen ist, wird eine abgezapfte positive Spannung von
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einem Spannungsteiler 18 einer AUS-Zeit-Verzögerungsschaltung 20, einem Komparator 22, einem Negativspannung-sdetektor 24, einem Poeitivscheiteldetektor 26 und einem Schalter 28 zugeführt. Wenn der BCI 10 im HEntlademoduß" zum Beotjmmen der Batteriekapazität unter Belastung verwendet werden soll, ist der Schalter 28 geschlossen, und die von der zu prüfenden Batterie abgenommene heruntergeteilte positive Spannung wird vom Teiler 18 auch einer positiven Klemmschaltung 50 zugeführt. Umgekehrt wird beim "Lademodus" der Schalter 28 geöffnet.
Wenn die zu prüfende Batterie eine durch die AUS-Zeit-Verzögerungeschaltung 20 vorbestimmte Zeit lan/? von dem BCI 10 abgeschaltet worden ist, erzeugt diese Verzögerungsschaltung 20 ein Ausgangssignal, das einem ersten Eingang einer UND-Schaltung 52 zugeführt wird. Der Komparator 22 vergleicht die heruntergeteilte Spannung von der zu prüfenden Batterie mit einer Bezugsspannung, die von einer Bezugsspannungsquelle 36 abgeleitet ist. Die Bezugsspannungsquelle 36 kann eine gesonderte Spannungsquelle sein, oder sie kann eine Spannung sein, die selbst beispielsweise mittels einer geeigneten Zenerdiode von der prüfenden Batterie abgeleitet ist. Die Spannungsdifferenz zwischen der heruntergeteilten Batteriespannung und der Bezügespannung wird durch ein Differenzierglied 34 differenziert, um einen Impuls zu erzeugen, der einem zweiten Eingang der UND-Schaltung J>2 zugeführt wird. Bei Aktivierung durch ein Ausgangssignal aus der Terzögerungsschaltung 20 und aus dem Differenzierglied 34 erzeugt die UND-Schaltung J>2 ein Aus gangssignal. Das Ausgangssignal aus der UND-Schaltung 34 wird einem Speichersatz 38 zugeführt. Das Ausgangesignal ,aus dem Speichersatz 38 wird einem ersten Eingang einer ODER-Schaltung 40 zugeführt. Das Ausgangesignal aus dem Negativspannungsdetektor 24 wird über einen Integrator einem zweiten Eingapg der ODER-Schaltung 40 zugeführt. Das Ausgangssignal der ODER-Schaltung 40 dient dazu, einen Speicher 42 auf einen vorbestimmten Spannungswert unterhalb dessen einer voll entladenen Batterie einzustellen.
Als die zu prüfende Batterie anfänglich an den BCI 10 angeschlossen wurde, wurde die heruntergeteilte positive Batterieleerlaufspannung nicht nur dem Komparator 22 zugeführt sondern auch dem Positivscheitel-
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detektor 26. Das Ausgangssignal aus dem Detektor 26 wird durch einen Integrator 44 integriert und dem Speicher 42 zugeführt. Am Ende der Integrationsperiode ist der Speicher 42 mit einem Gesamtleerlaufspannungswert für die zu prüfende Batterie gespeist. Auf diese Weise erzeugt der PositivBcheiteldetektor 26 dann, wenn der Speicherausgangsepannungswert gleich dem Leerlaufspannungswert ist, kein Ausgangssignal. Die Bezugsspannung für beide Detektoren 26 und 24 wird vom Ausgang des Speichers 42 abgenommen.
Wenn die Batterie belastet wird, zeigt die Differenz zwischen dem Leerlaufspannungswert vom Ausgang dee Speichers 42 und dem dem Negativepannungsdetektor 24 präsentierten Lastspannungswert die Entladerate der Batterie an. Der Batterielastspannungswert wird von dem Wegativepannungsdetektor 24 erfaßt und der negativen oder der unteren Seite des Speichere 42 über den Integrator 46 und die ODER-Schaltung 40 zugeführt. Der dem negativen Speichereingang zugeführte Differenzwert entspricht der Veränderung im Wert der Leerlaufspannung während der Entladung.
Wie bereits erwähnt wird dann, wenn sich der BCI 10 im Batterieentlademodus befindet, der Schalter 28 geschlossen, und die heruntergeteilte Batteriespannung wird an die positive Klemmschaltung 30 angelegt. Die Klemmschaltung 30 verhindert eine Anzeige über die volle Ladung hinaus infolge eines nichtlinearen Wertes der Leerlaufspannung, den die Batterie bei oder nahe der vollen Aufladung zeigt. Diese Spannung wird üblicherweine als die "Oberflächeinladung" bezeichnet.
Das Ausgangssignal des Speichers 42 läßt sich in verschiedener Weise verwenden, um eine Anzeige der Batteriekapazität und einer niedrigen Batteriekapazität zu schaffen und/oder eine passende Schutzschaltereinrichtung zu betreiben, wenn die Batteriekapazität einen vorbestimmten Pegel erreicht. Diese drei Funktionen sind in der Zeichnung in Blockschaltbildform gezeigt.
Das Ausgangssignal aus dem Speicher 42 wird einem Kapazitätsanzeigertreiber 48 zugeführt, der ein passendes Treibersignal für einen herkömm-
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lichen Kapazitätsanzeiger 30 erzeugt. Der Kapazitäteanzeiger 50 kann in Prozentsätzen der Batteriekapazität geeicht werden oder auch in der üblichen Nomenklatur für eine Kraftetoffanzeige mit "Voll", "Dreiviertel", "Halb", "Viertel" und "Leer". Auch kann der Kapazitätsanzeiger $0 so instrumentiert werden, daß er ein analoges Ausgangssignal und/oder eine digitale Arseige für die Batteriekapazität liefert.
Es ist oftmals ratsam, eine Warnpegelanzeige in sichtbarer und/oder hörbarer Form vorzusehen. Zu diesem Zweck wird die Spannung aus der Bezugsspannungsquelle 36 durch einen Teiler 52 heruntergeteilt und einem Komparator 54 als ein Eingangssignal zugeführt. Das zweite Eingangssignal für den Komparator 54 wird vom Ausgang des Kapazitätsanzeigertreibers 48 erhalten. Das Ausgangssignal aus dem Komparator wird an einen Varnpegelanzeigertreiber 56 angelegt, der ein passendes Treibersignal für einen Anzeiger 58 abgibt. Der Anzeiger 58 kann eine visuelle Anzeige und/oder eine hörbare Anzeige dafür liefern, daß die zu prüfende Batterie einen vorbestimmten Entladepegel erreicht hat.
Bei Anwendung bei batteriebetriebenen Fahrzeugen ist es oftmals wünschenswert, eine automatische Abschaltung des Fahrzeugbatteriesystems oder einer ausgewählten Fahrzeugfunktion wie beispielsweise des Gabelhubs vorzusehen, wonn die Batterien einen vorbestimmten Entladepegel erreicht haben. Zu diesem Zwecke wird die Bezügespannung aus der Quelle 36 durch einen Teiler 60 heruntergeteilt und als ein Eingangssignal einem Komparator 62 zugeführt. Das andere Eingangssignal für den Komparator 62 ist das Aur.gangssignal aus dem Kapazitätsanzeigertreiber 48. Das Aus^angssignal aus dem Komparator 62 betreibt einen Schaltertreiber 64, der einen Schalter 66 betätigt, um die Fahrzeugbatterie oder die gewählte Fahrzeugfunktion abzuschalten.
Die vorstehende Beschreigung ist auf den Einsatz des BCI 10 im Batterieentlademodus gerichtet. Die Vorrichtung läßt sich auch dazu verwenden, die Kapazität der Batterie während eines Aufladungsmodus zu bestimmen. Bei Auflademodus bestimmen der Leerlaufspannungswert, d. h. das Ausgangssignal aus dem Speicher 42 und der dem Positivccheiteldetektor 26 präsentierte Ladungswert die Aufladungsrate der
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Batterie. Der Ladespannungswert wird durch den Positivscheiteldetektor 26 erfaßt und dem positiven Eingang des Speichers 42 über den Integrator 44 zugeführt. Der dem positiven Speichereingang zugeführte Wert entspricht der Veränderung im Wert der Batterieleerlaufspannung bei unterschiedlichen Aufladepegeln. Bei diesem Modus befindet sich wie früher erwähnt der Schalter 28 in seinem offenen Zustand. Der Wert des Speicherausgangssipnals kann auf einen vorbestimmten Wert während des Aufladezyklus begrenzt werden, um eine über "Voll-Aufladung" hinausgehende Anzeige des BCI 10 zu verhindern. Dies wird erreicht durch ein Festklemmen des Speicherausgangssignals auf die Bezügespannung aus der Bezugsppannurgsquelle 56 über einen Schalter 68 oder durch feste Verdrahtung.
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Claims (13)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators, das die folgenden Schritte umfaßt:
(1) Erfassung einer anfänglichen Leerlaufspannung des Akkumulators ohne Stromfluß durch den Akkunmlator;
(2) Speicherung den Wertes dieser anfänglichen Leerlaufspannung5 (5) Erfassung der Spannung des Akkumulators bei ftromfluß durch den Akkumulator in einer ersten Richtung;
(4) Vergleich des Wertes der erfaßten Spannung mit dem Wert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzwertes, der die Rate des Stromflusses durch den Akkumulator in der ersten Richtung repräsentiert;
(5) Einstellung des gespeicherten Wertes für die anfängliche Leerlaufepannung als eine Punktion des Differenzwertes zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der ersten Richtung
und
(6) Verwendung dieses eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der ersten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Stromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, das zusätzlich folgende Schritte umfaßt:
(1) Zweitmalige Erfassung der Spannung des Akkumulators bei Stromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung;
(2) Vergleich des Wertes der zweiten erfaßten Akkumulatorspannung mit dem eingestellten gespeicherten Spannungswert für Stromfluß in der ersten Richtung}
(3) Einstellung dieses eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der ersten Richtung als eine Punktion der Differenz zwischen dem Wert der zweiten erfaßten Spannung des Akkumulators bei Htromfluß in der ersten Richtung und dem eingestellten gespeicherten Spannungswert für Stromfluß in der ersten Richtung zum Erzeugen eines neu eingestellten gespeicherten Spanmmgnwerter für ftromfluß in der ersten Richtung
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ORIGINAL INSPECTIO
und
(4) Verwendung dieses neu eingestellten gespeicherten Spannungswertec für Stromfluß in der ersten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Stromfluß in der ersten Richtung.
3. Verfahren nach Anspruch 2, das zusätzlich eine n-malige Wiederholung der Schritte (1) bis (4) von Anspruch 2 umfaßt, wobei η £ 1.
4. Verfahren nach Anspruch 1, das zusätzlich folgende Schritte umfaßt:
(1) Erfassung· der Spannung des Akkumulators während einer vorbestimmten Zeitdauer bei Stromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung
und
(2) Integration der erfaßten Spannung über wenigetens einen Teil der vorbestimmten Zeitdauer.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4» das zusätzlich folgende Schritte umfaßt:
(1) Erfassung der Spannung des Akkumulators bei Stromfluß durch den Akkumulator in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung;
(2) Vergleich des Wertes der erfaßten Spannung bei Stromfluß in der zweiten Richtung mit dem Wert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzwertes, der die Rate des Etromflußses durch den Akkumulator in der zweiten Richtung repräsentiert;
(3) Einstellung des gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannungswertes als eine Punktion der Differenz zwischen dem Wert der erfaßten Spannung bei Stromfluß in der zweiten Richtung und dem gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannungswert zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der zweiten Richtung und
(4) Verwendung diesen eingestellten gespeicherten Spannungewertes für Ftrorafluß in det* zweiten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Ctromflui3 dadurch in der zweiten Richtung.
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6. Verfahren nach Anspruch 5, das zusätzlich folgende Schritte umfaßt:
(1) Zweitmalige Erfassung der Akkumulatorspannung bei Stromfluß durch den Akkumulator in der zweiten Richtung;
(2) Vergleich des Wertes der zweiten erfaßten Spannung bei Stromfluß in der zweiten Richtung mit dem eingestellten gespeicherten Spannungswert für Stromfluß in der zweiten Richtung;
(3) Einstellung des eingestellten gespeicherten Fpannungswertes für Stromfluß in der zweiten Richtung als eine Funktion der Differenz zwischen dem Wert der zweiten erfaßten Akkumulatorspannung bei Stromfluß durch den Akkumulator in der zweiten Richtung und dem eingestellten gespeicherten Spannungswert für Stromfluß in der zweiten Richtung zum Erzeugen eines neu eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der zweiten Richtung und
(4) Verwendung dieses neu eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der zweiten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Stromfluß dadurch in der zweiten Richtung.
7. Verfahren nach Anspruch 6, das zusätzlich eine n-malige Wiederholung der Schritte (1) bis (4) von Anspruch 6 umfaßt, wobei η = 1.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7» bei dem der Stromfluß
in der ersten Richtung den Akkumulator unter Belastung repräsentiert und der Differenzwert die Entladerate des Akkumulators darstellt.
9· Verfahren nach einem der Ansprüche Ί bis '{, bei dem der Stromfluß in der ersten Richtung den Akkumulator bei Aufladung repräsentiert und der Mfferenzwert die Laderate des Akkumulators darstellt.
10. Vorrichtung zum Bestimmen der Kapazität eines Akkumulators mit:
(1) einer Einrichtung zum Erfassen einer anfänglichen Leerlaufspannung des Akkumulators ohne Stromfluß durch den Akkumulator;
(2) einer Einrichtung zum Speichern des Wertes dieser anfänglichen Leerlaufspannung;
(3) einer Einrichtung zum Erfassen der Spannung des Akkumulators bei StromfluD durch den Akkurmlator in einer ersten Richtung;
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2S52853
(4) einer Einrichtung zum Vergleichen des Wertes der erfaßten Spannung mit dem Wert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzwertes, der die Rate dee Stromflusses durch den Akkumulator in der ersten Richtung repräsentiert;
(5) einer Einrichtung zum Einstellen des gespeicherten Wertes für die anfängliche Leerlaufspannung als eine Funktion des Differenzvertes zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Ctromfluß in der ersten Richtung und
(6) einer Einrichtung zum Verwenden dieses eingestellten gespeicherten f.pannungswertee für Stromfluß in der ersten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Stromfluß durch den Akkumulator in der ersten Richtung.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, die zusätzlich aufweist:
(1) eine Einrichtung zum Erfassen der Akkumulatorspannung bei Stromfluß durch den Akkumulator in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung;
(2) eine Einrichtung zum Vergleichen des Wertes der erfaßten Spannung bei Stromfluß in der zweiten Richtung mit dem Wert der gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannung zum Erzeugen eines Differenzwertes, der die Rate des Stromflusses durch den Akkumulator in der zweiten Richtung repräsentiert;
(3) eine Einrichtung zum Einstellen des gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannungswertes als eine Punktion der Differenz zwischen dem Wert der erfaßten Spannung bei Stromfluß in der zweiten Fichtung und dem gespeicherten anfänglichen Leerlaufspannungswert zum Erzeugen eines eingestellten gespeicherten Spannungewertes für Stromfluß in der zweiten Richtung und
(4) eine Einrichtung zum Verwenden dieses eingestellten gespeicherten Spannungswertes für Stromfluß in der zweiten Richtung als Maß für die Kapazität des Akkumulators bei Stromfluß dadurch in der zweiten Richtung.
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12. Vorrichtung räch Anspruch 10 oder 11, bei welcher der Stromfluß in der ersten Richtung den Akkumulator unter Belastung repräsentiert und der Differenzwert die Entladerate des Akkumulators
darstellt.
13. Vorrichtun/T nach Anspruch 10 oder 11, bei welcher der Stromfluß in der erster Richtung den Akkumulator bei der Aufladung repräsentiert und der Differenzwert die Aufladungsrate des Akkumulators darstellt.
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DE19792952853 1978-03-01 1979-03-01 Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der kapazitaet eines akkumulators Withdrawn DE2952853A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/882,323 US4180770A (en) 1978-03-01 1978-03-01 Method and apparatus for determining the capacity of lead acid storage batteries

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DE2952853A1 true DE2952853A1 (de) 1981-05-21

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