DE3309543A1 - Verfahren zur ueberwachung der ladung von batterien - Google Patents

Verfahren zur ueberwachung der ladung von batterien

Info

Publication number
DE3309543A1
DE3309543A1 DE3309543A DE3309543A DE3309543A1 DE 3309543 A1 DE3309543 A1 DE 3309543A1 DE 3309543 A DE3309543 A DE 3309543A DE 3309543 A DE3309543 A DE 3309543A DE 3309543 A1 DE3309543 A1 DE 3309543A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
charging
voltage
battery
batteries
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE3309543A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3309543C2 (de
Inventor
Reinhold 3538 Marsberg Jütte
Wilfried 4773 Möhnesee Klaas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Ceag Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Original Assignee
CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH filed Critical CEAG Licht und Stromversorgungstechnik GmbH
Priority to DE3309543A priority Critical patent/DE3309543C2/de
Priority to DE8484102839T priority patent/DE3460798D1/de
Priority to AT84102839T priority patent/ATE22510T1/de
Priority to EP84102839A priority patent/EP0122473B1/de
Publication of DE3309543A1 publication Critical patent/DE3309543A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3309543C2 publication Critical patent/DE3309543C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

' ■:'. --..:■ O- 3309S43
CEAG Licht- und
Stromversorgungstechnik GmbH
Soest' 15. März 1983
Mp.-Nr. 531/83 ZPT/P3-Sf/Bt
Verfahren zur überwachung der Ladung von Batterien
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur überwachung der Ladung von Batterien gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 sowie auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Das Verfahren bzw. die Einrichtung kann z.B. bei der Ladung von wartungsarmen bzw. wartungsfreien Bleibatterien für Notbeleuchtungen angewendet werden. Die Erfindung wird am Beispiel der wartungsarmen bzw. wartungsfreien Bleibatterie beschrieben, ist jedoch auch für andere Batterietypen anwendbar, soweit
sie eine ähnliche Ladecharakteristik aufweisen.
Verfahren und Einrichtungen zur ftberwachung der Ladung
von Batterien dienen zur Kontrolle der Batterie und des Ladegerätes während des Ladevorganges. Meßergebnisse
oder Ausgangssignale von Überwachungseinrichtungen können z.B. zur Steuerung von Ladeeinrichtungen, zur Beurteilung des Batteriezustandes oder für Warnmeldungen
verwendet werden.
531/83 &
Zur Überwachung der Ladung wird üblicherweise die Spannung und der Ladestrom gemessen. Die Ladung erfolgt meistens nach dem bekannten Konstantspannungsverfahren.
Erschwerend für die überwachung ist dabei die Eigen-5
schaft von Batterien, insbesondere von wartungsarmen bzw. wartungsfreien Bleibatterien, daß der Ladestrom am Ende der Ladung sehr kleine Werte annimmt. Der Ladestrom kann sogar nahezu den Wert Null annehmen, so daß nicht ohne weiteres festgestellt werden kann, ob eine Verbindung zwischen Batterie und Ladegerät besteht. Beispielsweise kann der Ladestrom einer 6-Ah-Batterie von 1 A bei Ladebeginn auf weniger als 20OmA bei Ende der Ladung zurückgehen.
Um den kleinen Restladestrom zu messen, kann man in die Batterieleitungen einen Shunt schalten und die daran abfallende kleine Spannung mit Hilfe von hochgenauen elektronischen Schaltungen (z.B. Operationsverstärker, Komparatoren) verarbeiten. Diese Lösung ist jedoch sehr
aufwendig. Bekannt ist auch ein Verfahren, bei dem ein Prüfstrom aus einer Prüfstromquelle eingespeist wird. Die Prüfstromquelle muß dabei auf den jeweiligen Batterietyp abgestimmt sein und der Prüfstrom muß kleiner sein als der zu erwartende kleinste Reststrom. In Grenz-
fällen, z.B. bei niedrigen Temperaturen und gleichzeitigen Streuungen der Batteriedaten, ist dieses Verfahren nur sehr bedingt einsetzbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Einrichtung anzugeben, die eine zuverlässige überwachung der Batterieladung, insbesondere am Ende des Ladevorganges ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1
gelöst. Ausgestaltungen und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sind in den Unteransprüchen ange-
geben. Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens bestehen darin, daß durch die kurzzeitige erhöhte Spannung ein mit einfachen Mitteln deutlich meßbarer Strom fließt. Streuungen in den Batteriedaten und unterschiedliche Ratterietemperaturen beeinträchtigen die Überwachung nicht. Bleibt trotz erhöhter Spannung ein Stromfluß aus, so ist dies ein deutlicher Hinweis auf entweder ein defektes Ladegerät bzw. eine unterbrochene Ladeleitung oder aber auf einen hohen Kapazitätsverlust der Batte-
rie.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung ist ein Blockschema zu einem Ladegerät 1 mit angeschlossener Batterie 2 und einer Überwachungseinrichtung 3 dargestellt. In eine der Anschlußleitungen 30 ist ein Shunt 4 zur Strommessung eingeschaltet.
Die Überwachungseinrichtung 3 enthält einen Pulsgenerator 5, eine Auswerteeinrichtung 6 und eine Störungsanzeige 7. Das Ladegerät 1 enthält einen oder mehrere steuerbare Leistungshalbleiter 8, die von einer Spannungsvergleichsschaltung 9 und anderen nicht dargestellten Steuereinrichtungen angesteuert werden. Am Eingang der Spannungsvergleichsschaltung 9 liegt die Ausgangsspannung des Ladegerätes 1 und eine Referenzspannung aus einer steuerbaren Referenzspannungsquelle 10, die mit einem Steuereingang 11 des Ladegeräts 1 verbunden ist.
Der Pulsgenerator 5 ist sowohl mit dem Steuereingang 11 als auch mit der Auswerteeinrichtung 6 verbunden. Die Störungsanzeige 7 ist an der Auswerteeinrichtung 6 angeschlossen. An die Auswerteeinrichtung 6 sind drei Meßleitungen 31 zur Erfassung der Batteriespannung und des
Spannungsabfalls am Shunt H angeschlossen.
531/83 fir
. 5-
Die Ladung der Batterie 2 erfolgt durch das Ladegerät 1 in der üblichen Weise aufgrund einer auf die Batterie 2 abgestimmten Ladekennlinie. Diese übliche Steuerung der Ladespannung wird überlagert durch Steuersignale vom Pulsgenerator 5, die über den Steuereingang 11 auf die Referenzspannungsquelle 10 gegeben werden und die Referenzspannung verändern. Dabei wird die Referenzspannungsquelle 10 in relativ großen Zeitabständen, z.B.
alle 10 see für eine kurze Prüfzeit, z.B. 10 ms Dauer, 10
vom Steuersignal des Pulsgenerators 5 verstellt. Zur Schonung der Batterie 2 sollen die Zeitabstände ausreichend hoch und die Prüfzeit möglichst kurz gewählt werden. Außerdem soll die damit kurzzeitig erhöhte Ausgangsspannung am Ladegerät 1 auf einen zulässigen Wert, z.B. 2,5VYZeIIe einer Bleibatterie, begrenzt werden.
Die Auswerteeinrichtung 6 erfaßt die Batteriespannung, die Spannung am Shunt 4 und den Impuls des Pulsgenerators 5. Die am Shunt 4 gemessene Spannung wird mit einer
vorgegebenen Referenzspannung verglichen. Wenn während der Dauer des vom Pulsgenerator abgegebenen Impulses die am Shunt 4 gemessene Spannung nicht die Höhe der Referenzspannung erreicht, erfolgt eine Störungsmeldung mit
Hilfe der Störungsanzeige 7.
25
Die Auswerteeinrichtung 6 kann durch Messung der Batteriespannung und des Spannungsabfalls am Shunt H auch feststellen, wann die Endphase des Ladevorganges erreicht ist und z.B. erst in dieser Endphase den Pulsge-
nerator einschalten.
Die Funktionen der Überwachungseinrichtung 3, also die Impulserzeugung, die Auswertefunktionen und die Ansteuerung der Störungsanzeige 7 können vorteilhaft mit Hilfe eines Mikroprozessors realisiert werden.
, · *·■♦
Leerseite -
BAD ORtGIKAL

Claims (3)

  1. y „ _,.\ -.:·■■■:-■-.:;■ 33ob>543
    531/83
    Ansprüche
    (lötverfahren zur überwachung der Ladung von Batterien, insbesondere wartungsarme bzw. wartungsfreie Batterien, wobei die Ladespannung und der Ladestrom gemes-10
    sen werden, dadurch gekennzeichnet, daß während der Ladung und insbesondere am Ende der Ladung in bestimmten
    Zeitabständen für eine kurze Dauer die Ladespannung erhöht wird, so daß während dieser Dauer ein meßtechnisch
    gut erfaßbarer Ladestrom fließt.
    15
  2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der ein Ladegerät mit einer Batterie
    über einen Shunt verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungseinrichtung (3) vorgesehen ist, die einen Pulsgenerator (5), eine Auswerteeinrichtung (6)
    und eine Störungsanzeige (7) enthält, wobei an die Hberwachungseinrichtung (3) Meßleitungen (31) zur Erfassung der Spannung an der Batterie (2) und am Shunt (1O angeschlossen sind und Spannungsimpulse des Pulsgenerators
    (5) über einen Steuereingang (11) des Ladegeräts (1) zu einer Referenzspannungsquelle (10) geführt sind, die
    über eine Spannungsvergleichsschaltung (9), die außerdem mit dem Ausgang des Ladegeräts (1) verbunden ist, die
    Ladespannung verändert.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen des Pulsgenerators (5) der Auswerteeinrichtung (6) und eine Ansteuerung der Stö- . rungsanzeige (7) in einem Mikroprozessor zusammengefaßt sind.
DE3309543A 1983-03-17 1983-03-17 Verfahren zur Überwachung der Ladung von Batterien Expired DE3309543C2 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3309543A DE3309543C2 (de) 1983-03-17 1983-03-17 Verfahren zur Überwachung der Ladung von Batterien
DE8484102839T DE3460798D1 (en) 1983-03-17 1984-03-15 Method of monitoring the charging of batteries
AT84102839T ATE22510T1 (de) 1983-03-17 1984-03-15 Verfahren zur ueberwachung der ladung von batterien.
EP84102839A EP0122473B1 (de) 1983-03-17 1984-03-15 Verfahren zur Überwachung der Ladung von Batterien

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3309543A DE3309543C2 (de) 1983-03-17 1983-03-17 Verfahren zur Überwachung der Ladung von Batterien

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3309543A1 true DE3309543A1 (de) 1984-09-20
DE3309543C2 DE3309543C2 (de) 1987-01-29

Family

ID=6193727

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3309543A Expired DE3309543C2 (de) 1983-03-17 1983-03-17 Verfahren zur Überwachung der Ladung von Batterien
DE8484102839T Expired DE3460798D1 (en) 1983-03-17 1984-03-15 Method of monitoring the charging of batteries

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8484102839T Expired DE3460798D1 (en) 1983-03-17 1984-03-15 Method of monitoring the charging of batteries

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0122473B1 (de)
AT (1) ATE22510T1 (de)
DE (2) DE3309543C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352967A (en) * 1992-12-23 1994-10-04 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Method and apparatus for charging storage batteries to full capacity
DE102018106113A1 (de) 2018-03-15 2019-09-19 Eaton Intelligent Power Limited Stromversorgungssystem und Verfahren zur Strangüberwachung einer Batterie

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396637B (de) * 1990-07-23 1993-10-25 Industrieelektronik Poelz Ladegerät für sammlerbatterien
GR1001561B (el) * 1993-03-19 1994-04-29 Eleytherios Tsantilis Βηματικό σύστημα φόρτισης,αλληλεπιδραστικά αυτοπροσαρμοζόμενο στήν ονομαστική ηλεκτρική τάση της μπαταρίας.
EP2571150A3 (de) 2011-09-16 2018-02-28 Braun GmbH Stromversorgungsschaltung für ein elektrisches Gerät mit einer Batterie und einem DC/DC-Wandler

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2051366B2 (de) * 1970-10-20 1972-11-23 Präzisa Manfred Strauß, 4300 Essen Verfahren und schaltungsanordnung zur ladungsueberwachung einer akkumulatorenbatterie

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3602794A (en) * 1970-06-25 1971-08-31 Lawrence A Westhaver Solid state charging circuitry using a loading coil
US3963976A (en) * 1974-07-08 1976-06-15 Utah Research & Development Co. Pulsed current battery charging method and apparatus
US4209736A (en) * 1978-07-27 1980-06-24 General Electric Company Condition responsive battery charging circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2051366B2 (de) * 1970-10-20 1972-11-23 Präzisa Manfred Strauß, 4300 Essen Verfahren und schaltungsanordnung zur ladungsueberwachung einer akkumulatorenbatterie

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352967A (en) * 1992-12-23 1994-10-04 Temic Telefunken Microelectronic Gmbh Method and apparatus for charging storage batteries to full capacity
DE102018106113A1 (de) 2018-03-15 2019-09-19 Eaton Intelligent Power Limited Stromversorgungssystem und Verfahren zur Strangüberwachung einer Batterie
WO2019175312A1 (de) 2018-03-15 2019-09-19 Eaton Intelligent Power Limited Stromversorgungssystem und verfahren zur strangüberwachung einer batterie

Also Published As

Publication number Publication date
DE3309543C2 (de) 1987-01-29
EP0122473A1 (de) 1984-10-24
EP0122473B1 (de) 1986-09-24
DE3460798D1 (en) 1986-10-30
ATE22510T1 (de) 1986-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2627053C2 (de) Verfahren zur Kontrolle einer Akkumulatorenbatterie
DE2637265A1 (de) Batterieladeanzeige
EP0447928A1 (de) Verfahren und Batterieprüfgerät zum Bestimmen des Zustands einer Bleibatterie
DE2446958B2 (de) Geraet zum ueberwachen des entladezustands einer batterie, seine anwendung und messverfahren
DE10337243A1 (de) Batterie-Prüf-Modul
DE4309454A1 (de) Ionisationsflammenwächter
DE2724278A1 (de) Notstromversorgungseinrichtung
DE69033692T2 (de) Feldinstrumentensystem
DE102019218502A1 (de) Verfahren und Testschaltung zur Prüfung der Isolation zwischen einem Stromkreis und einer Fahrzeugkarosserie
DE3832839C2 (de) Verfahren zur Überwachung von wiederaufladbaren Batterien
EP0154033A1 (de) Prüfverfahren für Gleichstromquellen wie Akkumulatoren, Batterien oder dgl. und Prüfgerät
DE19836141C1 (de) Verfahren und Überwachungsvorrichtung zur Überwachung wenigstens eines zur Notversorgung von elektrischen und/oder elektronischen Verbrauchern zuschaltbaren Batteriesatzes
DE2153341C3 (de) Prüfschaltung zum Feststellen unzulässiger Berührungsspannungen an elektrischen Geräten
DE3309543A1 (de) Verfahren zur ueberwachung der ladung von batterien
DE2812874C2 (de) Verfahren zur Prüfung von Batterien und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE60025357T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion langsamer und kleiner änderungen elektrischer signale unter berücksichtigung des vorzeichens der änderungen
EP0204163B1 (de) Messverfahren zur Bestimmung der Qualität einer Batterie
DE69624409T2 (de) Überwachung der Isolation in elektrischen Fahrzeugen
CH623963A5 (de)
DE2855482C3 (de) Verfahren zur Auswertung des Diagonalsignals einer Widerstandsbrücke und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19845561C2 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung im Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
DE2800962C3 (de) Verfahren zur Steuerung einer elektrischen Widerstands-Schweißvorrichtung
DE3012356C2 (de) Einrichtung zur Anzeige der Restladung eines Akkumulators
DE1771317B2 (de) Verfahren und einrichtung zum ueberwachen einer akkumulatoren-batterie
EP2051088A1 (de) Bestimmung des Innen- und Anschlusswiderstandes einer Batterie

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ABB CEAG LICHT- UND STROMVERSORGUNGSTECHNIK GMBH,

8339 Ceased/non-payment of the annual fee