DE3018981A1 - Verfahren zum kontinuierlichen messen und anzeigen des ladezustandes eines akkumulators - Google Patents

Verfahren zum kontinuierlichen messen und anzeigen des ladezustandes eines akkumulators

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HAGEN AG ACCU FAB WILHELM
Accumulatorenfabriken Wilhelm Hagen AG
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Description

-A-
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Dieses Verfahren hat den Vorteil, beim Entladen den Ladezustand der Batterie sehr genau und kontinuierlich anzuzeigen. Dabei werden auch Ladevorgänge berücksichtigt, jedoch wird der daraus resultierende neue Ladezustand erst bei der anschließenden Entladephase richtig angezeigt. Das wird insbesondere bei länger andauernden Ladephasen als Nachteil angesehen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren gemäß der · Hauptanmeldung P 28 56 948.4 so zu verbessern, daß der exakte Ladezustand der Batterie auch während der Ladephase angezeigt wird.
Diese Aufgäbe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Lade- und Entladevorgang des Akkumulators durch eine Stromrichtungsbewertung festgestellt wird, welche die Strombewertung und Spannungsbewertung entsprechend der Ladung und Entladung der Batterie verändert, und daß die Summenspannung durch Addieren oder Subtrahieren der am Nebenwiderstand abgegriffenen, ggf. verstärkten Meßspannung (Strombewertung) zu der ggf. verstärkten Batterieklemmenspannung (Spannungsbewertung) gebildet wird.
Die Stromrichtungsbewertung wird bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung durch Bewertung der Polarität der am Nebenwiderstand abgegriffenen Meßspannung vorgenommen. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, zur Stromrichtungsbewertung die sich positiv bzw.
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negativ über die Zeit ändernde Batterieklemmenspannung zu messen.
Die entsprechend der Stromrichtungsbewertung positiven bzw. negativen Spannungssignale werden ggf. verstärkt und zu einer Umschaltung der Strombewertung und der Batteriespannungsbewertung verwendet.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung kann die Strombewertung in Abhängigkeit der Stromrichtungsbewertung durch Ändern des Verstärkungsfaktors in einem Operationsverstärker vorgenommen werden, an dem die am Nebenwiderstand abgegriffene Meßspannung anliegt.
Bezüglich der Batteriespannungsbewertung wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß die Batteriespannungsbewertung in Abhängigkeit von der Stromrichtungsbewertung durch Ändern des Batteriespannungswertes um einen definierter Betrag Δϋ erfolgt, wobei die Änderung des Betrages analog dem Spannungs-Zeit-Verhalten der Polarisation der Batterie bewertet wird. Das kann in der Weise erfolgen, daß ein zur Batterieklemmenspannung proportionaler Meßwert an einem Spannungsteiler mit einem veränderlichen Widerstand abgegriffen wird. Der veränderliche Widerstand wird analog dem Spannungs-Zeit-Verhalten der Polarisation der Batterie verändert.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben, die ein Blockschaltbild für ein erfindungsgemäßes Verfahren zeigt.
Der Entlade- bzw. Ladestrom erzeugt im Laststromkreis 1 mit der Last 2 und der Batterie 3 einen Spannungsabfall am Shunt 4.
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Die am Shunt 4 abgegriffene Spannung liegt zum einen an dem Operationsverstärker OV-I an und wird zum anderen auch hinsichtlich ihrer Polarität bewertet. Die Bewertung der Polarität erfolgt mit Hilfe eines Komperators 7. Das hier erhaltene Spannungssignal wird ggf. verstärkt und zum Schalten eines Relais 8 verwendet.
Mit Durchschalten des Relais 8 wird der im'Operationsverstärker OV-I eingestellte Verstärkungsfaktor auf einen anderen, für den Ladevorgang vorgesehenen Verstärkungsfaktor umgestellt. Gleichzeitig wird der über den Spannungsteiler R 8/R 9 an dem Operationsverstärker OV-2 anliegende und zur Batteriespannung proportionale Meßwert geändert, und zwar durch Verändern des Widerstandes R 9 um einen Betrag Δ R, der sich analog dem Spannungs-Zeit-Verhalten der Polarisation der Batterie, d.h. deren Ladungskennlinie in dem Stellglied 9 ergibt.
Die von den Operationsverstärkern OV-I und OV-2 erhaltene Summenspannung wird direkt mit einer im Operationsverstärker OV-4 eingestellten negativen Referenzspannung verglichen. Dabei wird in Abhängigkeit von der Stromrichtungsbewertung bzw. dem Durchschalten des Relais 8 die am Shunt abgegriffene Meßspannung zu der Batterieklemmenspannung addiert oder subtrahiert, so daß die sich ergebende Differenzspannung sowohl während der Entladephase als auch während der Ladephase stets den richtigen Ladezustand der Batterie darstellt. Die so erhaltene Differenzspannung wird dann im Operationsverstärker OV-3 verstärkt und einem Leuchtpunktansteuerbaustein 6 oder einem anderen Spannungsmesser zugeführt, der die angebotene Spannung in einen bestimmten Wert des Ladezustandes der Batterie umsetzt.
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Wie bereits in der Hauptanmeldung P 28 56 948.4 beschrieben, kann die aus OV-I und OV-2 erhaltene Summenspannung zudem durch die Spannungen der Operationsverstärker OV-7 und OV-8 temperatur- und altersbewertend korrigiert werden.
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Claims (6)

  1. Ansprüche :
    Verfahren zum kontinuierlichen Messen und Anzeigen des Ladezustandes eines Akkumulators durch Summieren der Batterieklemmenspannung (Spannungsbewertung) und einer Meßspannung, die an einem im Entladestromkreis frei wählbar liegenden Nebenwiderstand abgegriffen wird (Strombewertung), wobei die Meßwerte ggf. verstärkt werden, woraufhin die Summenspannung mit einer Referenzspannung verglichen und die so gebildete Differenzspannung ggf. verstärkt wird und an einem in Abhängigkeit von der Differenzspannung gesteuerten Anzeigegerät anliegt (gemäß der Hauptanmeldung P 28 56 948.4),
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    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder Lade- und Entladevorgang des Akkumulators durch eine Stromrichtungsbewertung festgestellt wird, welche die Strombewertung und Spannungsbewertung entsprechend der Ladung und Entladung der Batterie verändert, und daß die Summenspannung durch Addieren oder Subtrahieren der am Nebenwiderstand abgegriffenen, ggf. verstärkten Meßspannung zu der ggf. verstärkten Batterieklemmenspannung gebildet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromrichtungsbewertung die sich positiv bzw. negativ über die Zeit ändernde Batterieklemmenspannung gemessen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß zur Stromrichtungsbewertung die Polarität der am Nebenwiderstand abgegriffenen Meßspannung gemessen wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet , daß die Batteriespannungsbewertung in Abhängigkeit von der Stromrichtungsbewertung durch Ändern des Batteriespannungswertes um einen definierten Betrag erfolgt, wobei die Änderung des Betrages analog dem Spannungs-Zeit-Verhalten der Polarisation der Batterie bewertet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Batterieklemmenspannung proportionaler Meßwert an einem Spannungsteiler mit einem veränderlichen Widerstand abgegriffen wird, der analog dem Spannungs-Zeit-Verhalten der Polarisation der Batterie verändert wird.
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  6. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strombewertung in Abhängigkeit von der Stromrichtungsbewertung durch Ändern des Verstärkungsfaktors in einem Operationsverstärker vorgenommen wird, an dem die am Nebenwider stand abgegriffene Meßspannung anliegt.
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DE19803018981 1980-05-17 1980-05-17 Verfahren zum kontinuierlichen messen und anzeigen des ladezustandes eines akkumulators Granted DE3018981A1 (de)

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