DE3321045A1 - Verfahren und einrichtung zum bestimmen des ladezustands einer batterie - Google Patents
Verfahren und einrichtung zum bestimmen des ladezustands einer batterieInfo
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Description
.. -7 —
HOEGER, STELLRE-CHT-&:PAr¥neR ^^ci{Hv (>
PATENTANWÄLTE '",·/— ^f-./-
UHLANDSTRASSE 14 c D 70OO STUTTGART 1
A 45 667 b Anmelder: Lucas Industries Ltd
k - 176 Great King Street
7. Juni 1983 Birmingham, B19 2XF
Großbritannien
Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen des Ladezustands
einer Batterie
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten des Ladezustandes einer Batterie sowie eine Auswerteeinrichtung
zur Durchführung des Verfahrens.
Speziell, jedoch nicht ausschließlich, befasst sich die Erfindung mit Ladungszustand-Auswerteeinrichtungen
für die Fahrzeugbatterie eines Elektrofahrzeuge sowie mit einem System aus einer Motorsteuerung und einer
solchen Auswerteeinrichtung für ein batteriegetriebenes Elektrofahrzeug.
Auswerteeinrichtungen zum Bestimmen des Ladezustandes
einer Batterie sind bereits bekannt und in der Lage, Signale zu erzeugen, welche dem Ladezustand einer Batterie
entsprechen und welche beispielsweise dazu verwendet werden können, den Ladezustand der Fahrzeugbatterie
an einem Elektrofahrzeug anzuzeigen. Aufgrund der stark unterschiedlichen Eigenschaften der einzelnen
Zellen einer Batterie, insbesondere eines Bleiakkumulators, bestehen jedoch beträchtliche Schwierigkeiten,
den Zeitpunkt, zu dem eine Batterie vollständig ent-
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laden ist, so genau zu bestimmen, daß einerseits eine schädliche Tiefentladung und andererseits eine unzureichende
Ausnutzung der Ladungsspeicherkapazität der Batterie vermieden wird.
Es sind beispielsweise Auswerteeinrichtungen für den Ladezustand von Batterien bekannt, bei denen die Batteriegesamtspannung
benutzt wird, um den Ladezustand zu bestimmen. Bei einer solchen Auswerteeinrichtung
besteht dann, wenn der für eine vollständige Batterieentladung vorgegebene Spannungswert zu niedrig angenommen
wird, die Möglichkeit, daß eine oder mehrere Batteriezellen umgepolt und dadurch geschädigt werden,
ehe der Ladezustand "Null" angezeigt wird. Wenn die entsprechende Endspannung für den Ladezustand "Null"
dagegen z-u hoch angesetzt wird, dann besteht die Möglichkeit, daß in sämtlichen Zellen noch eine ausnutzbare
Ladungsmenge enthalten ist, obwohl die Ladezustandsanzeige bereits auf Null abgefallen ist.
Zur Überwindung der Probleme, die sich bei der Ermittlung des Ladezustandes in Abhängigkeit von der Batteriegesamtspannung
ergeben, wurde bereits eine Auswerteeinrichtung für den Ladezustand angegeben (GB-h-2080 550)
bei der ein Batteriesatz in eine Anzahl von Untereinheiten aufgeteilt wird und bei der die Ermittlung des
Ladezustandes auf der Spannung der Untereinheit mit der niedrigsten Spannung basiert. Vorteilhaft ist es
an einer derartigen Auswerteeinrichtung, daß die
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Genauigkeit, mit der das Ende der Entladung vorhergesagt
werden kann, verbessert wird. Andererseits leidet die bekannte Einrichtung jedoch in einigen Fällen an
dem Problem,, daß wiederholt eine vollständige Entladung
der Batterie zugelassen wird, wodurch die Lebensdauer der Batterie insgesamt, trotz der Tatsache, daß
eine Zellumpolung vermieden wird, wesentlich verkürzt werden kann»
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren bzw. eine verbesserte Auswerteeinrichtung
zum Bestimmen des Ladezustandes einer Batterie anzugeben, mit dem bzw. mit der die oben angeführten
Probleme überwunden bzw. verringert werden können.
Diese Aufgabe wird, was das Verfahren anbelangt, insbesondere durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Was die Einrichtung anbelangt, so wird die gestellte
Aufgabe insbesondere durch die Einrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 6 gelöst.
Ein wichtiger Vorteil von Verfahren und Einrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß während einer
frühen Phase der Lebensdauer der Batterie, d.h. bei noch relativ neuer Batterie, die Ermittlung des Ladezustandes
in Abhängigkeit von einem vorgegebenen
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prozentualen Anteil des Nennwerts der Ladungsspeicherkapazität der neuen Batterie erfolgt. Wenn die Batterie
dann älter wird und ihre Ladungsspeicherkapazität unter den vorgegebenen Prozentsatz der Nenn-Ladungsspeicherkapazität
der neuen Batterie abfällt, dann wird dagegen erfindungsgemäß die Bestimmung des Ladezustands
in Abhängigkeit von der tatsächlichen Ladungsspeicherkapazität der Bc.cterie durchgeführt.
Es ist bei Batterien üblich, daß sie nur unter solchen Betriebsbedingungen eingesetzt werden, daß ihre Ladungsspeicherkapazität ,auch wenn sie bereits altern, für die
geforderten Leistungen ausreichend ist. Beispielsweise wird beim Einsatz von Batterien in einem Elektrofahrzeug
die tägliche Fahrstrecke so gewählt, daß sie auch bei einer älteren Batterie noch innerhalb des Bereichs der
Speicherkapazität derselben liegt. Folglich sollte die Berechnung des Ladezustands der Batterie auf der Basis
eines prozentualen Anteils der Nenn-Ladungsspexcherkapazität der neuen Batterie, beispielsweise eines Anteils
von 85%, nicht zu einer zu geringen Ausnutzung der Batteriekapazität führen. Außerdem hat es sich gezeigt,
daß die Begrenzung der Entladung auf einen vorgegebenen prozentualen Anteil des Nennwerts uer Ladungiispeicherkapazität
der neuen Batterie die Lebensdauer der Batterie insgesamt beträchtlich erhöhen kann, wenn man sie mit der Lebensdauer einer Batterie
vergleicht, die wiederholt einer vollständigen Tiefentladung ausgesetzt wird.
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In Ausgestaltung der Erfindung hat sich ferner ein System als vorteilhaft erwiesen,welches aus einer Motorsteuerung
bzw. -regelung und einer Auswerteeinrichtung zum Bestimmen des Ladezustands einer Batterie besteht
und für ein Elektrofahrzeug bestimmt ist, welches einen aus der Batterie gespeisten Hauptantriebsmotor
aufweist» Ein solches System ist erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gekennzeichnet: es sind Steuereinrichtungen
vorgesehen, mit deren Hilfe die Stromzufuhr zu dem Hauptantriebsmotor Steuer- bzw. regelbar ist,
es sind Einrichtungen vorgesehen, welche auf den Zustand der Batterie ansprechen und mit deren Hilfe ein Wert
bestimmbar ist, der der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität der Batterie entspricht, es sind Vergleichseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der der derzeitigen
Ladungsspeicherkapazität entsprechende Wert mit einem Wert vergleichbar ist, welcher einem vorgegebenen
prozentualen Anteil der Nenn-Ladungsspeicherkapazität der neuen Batterie entspricht und mit deren
Hilfe der jeweils niedrigere dieser beiden Werte auswählbar ist, es sind auf den Batteriezustand ansprechende
Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der Ladungszustand der Batterie in Abhängigkeit von dem niedrigeren
der beiden Werte bestimmbar ist, und es sind mit den Steuereinrichtungen und mit den Einrichtungen zum
Bestimmen des Ladezustands verbundene Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Stromversorgung für
den Hauptantriebsmotor einschränkbar ist, wenn der durch die betreffenden Einrichtungen bestimmte Ladezustand
unter einen vorgegebenen Wert fällt.
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Ferner hat es sich in Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Ermittlung des Ladezustands einer Batterie die Entladung einer Fahrzeugbatterie, welche Strom
für den Hauptantriebsmotor eines Elektrofahrzeugs liefert, derart gesteuert bzw. geregelt wird, daß die
Höhe des zum Motor fließenden Stroms beschränkt wird, wenn der ermittelte Ladungszustand unter einen vorgegebenen
Wert abfällt, insbesondere, wenn die Höhe des zum Motor fließenden Stroms auf einen vorgegebenen
prozentualen Anteil des durch die Stellung <3°.r Einstellorgane
des Fahrzeugs angeforderten Stroms beschränkt wird, und zwar vorzugsweise derart, daß der
prozentuale Anteil bei Absinken des Ladezustandes gegen Null zunehmend weiter reduziert wird.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert
und/oder sind Gegenstand von Unteransprüchen. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Kombination
von Motorsteuerung- bzw. Regelung und Auswerteeinrichtung zum Bestimmen des
Ladezustands einer Batterie gemäß der Erfindung;
Fig. 2 und Schaltbilder elektrischer Schaltkreise Fig. 3 des Systems gemäß Fig. 1;
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Fig. 4 ein nach Art eines Blockdiagramms
gestaltetes Flußdiagramm eines
Computerprogramms für das System
gemäß Fig. 1 und
gestaltetes Flußdiagramm eines
Computerprogramms für das System
gemäß Fig. 1 und
Fig. 5 bis detaillierte Flußdiagramme des
Fig.23 Computerprogramms gemäß Fig. 4
sowie erläuternde Darstellungen
zu verschiedenen Unterprogrammen.
Fig.23 Computerprogramms gemäß Fig. 4
sowie erläuternde Darstellungen
zu verschiedenen Unterprogrammen.
Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine Übersicht über ein erfindungsgemäßes
System mit Regeleinrichtungen für den Motor eines Elektrofahrzeugs und mit Einrichtungen zur
Überwachung des Ladezustands der Fahrzeugbatterie. Das System umfasst als Fahrzeugbatterie eine Bleibatterie
10, welche 108 einzelne Zellen aufweist, die in Serie
geschaltet sind, um eine Nenn-Ausgangsspannung von
216 V zu erzeugen. Die Batterie 10 liefert den Strom
für einen Antriebsmotor 11 über lösbare Anschlüsse 12 und 13 und einen Regler 14. Dem Regler 14 werden vom
Fahrer erzeugte Steuersignale und außerdem ein Signal von einer Schnittstellenschaltung 15 zugeführt. Der
Regler 14 ist in der veröffentlichten PCT-Anmeldung
Nr. 78/00046 sowie in der GB-A-2084 820 detailliert
beschrieben.
216 V zu erzeugen. Die Batterie 10 liefert den Strom
für einen Antriebsmotor 11 über lösbare Anschlüsse 12 und 13 und einen Regler 14. Dem Regler 14 werden vom
Fahrer erzeugte Steuersignale und außerdem ein Signal von einer Schnittstellenschaltung 15 zugeführt. Der
Regler 14 ist in der veröffentlichten PCT-Anmeldung
Nr. 78/00046 sowie in der GB-A-2084 820 detailliert
beschrieben.
Das System gemäß Fig. 1 umfasst ferner einen Mikrocomputer 16, beispielsweise vom Typ 6801 der Firma
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Motorola. Der Mikrocomputer 16 besitzt einen Datenbus 9/ der mit einer integrierten Schaltung 18 des Typs
MC 146818 verbunden ist, welche einen Taktgeber und einen Schreib/Lese-Speicher (RAM) umfasst. Der IC
liefert ein Taktsignal an den Mikrocomputer 16 und außerdem Daten, die die laufende Zeit anzeigen. Der
IC 18 speichert die Arbeitsvariablen für den Mikrocomputer 16 und erhält £iine Spannung bzw. seinen Strom
aus einer Hilfsspannungsguelle 19, welche gewährleistet,
daß die Variablen nicht verloren gehen, wenn eine Hauptspannungsquelle 20 abgeschaltet wird. Die Hauptspannungsquelle
20 wird aus der Fahrzeugbatterie 10 gespeist und liefert die Versorgungsspannung für die
verschiedenen Teile des Systems. Der Hauptspannungsquelle 20 werden ferner zwei Signale VANON und CHGON
zugeführt, die außerdem an zwei Eingängen des Mikrocomputers 16 angelegt werden. Die Hauptspannungsquelle
20 liefert ihrerseits zwei Signale PWFL und RESET an zwei weitere Eingänge des Mikrocomputers 16. Wenn das
Fahrzeug, in dem die Batterie 10 installiert ist, aktiviert ist und Strom aus der Batterie 10 zieht, dann
ist das Signal VANON "hoch". Die Batterie kann über ein nicht mit dem Fahrzeug verbundenes Ladegerät wieder
aufgeladen werden. Wenn das Ladegerät angeschlossen und eingeschaltet ist, dann ist das Signal CHGON
"hoch". Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß jeweils nur eines der Signale VANON und CHGON "hoch" sein
kann. Wenn eines der Signale VANON bzw. CHGON auf "hoch" geht, dann geht die Hauptspannungsquelle 20
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in einen "gespeisten" Zustand und bewirkt, daß das
Signal RESET auf "hoch" geht. Wenn eines der Signale VAWON bzw. CHGON auf "niedrig" geht, dann veranlasst
die HauptSpannungsquelle 20, daß das Signal PWFL auf
"hoch" geht. Anschließend geht die Hauptspannungsquelle 20 in einen Schaltzustand, in welchem den verschiedenen
Kreisen des Systems keine Energie mehr zugeführt wird.
Zur Überwachung der Fahrzeugbatterie 10 umfasst das System einen Temperaturdetektor 21, der die Temperatur
der Batterie 10 abtastet, einen Spannungsdetektor 22, der die Gesamtspannung der Batterie 10 unter Last ermittelt?
und einen Strom-Messwiderstand 23, der zwischen dem negativen Pol der Batterie 10 und dem Anschluß
1 3 liegt. Der Ausgang des Temperaturdetektors 21 ist mit einem Eingang eines Multiplexers 24, beispielsweise
vom Typ CD 4 051B, verbunden, während der Ausgang des Spannungsdetektors 22 mit einem zweiten
Anschluß dieses Multiplexers verbunden ist. Der Messwiderstand 23 liegt zwischen den Eingangsanschlüssen
eines Verstärkers 25 mit variabler Verstärkung, dem ein Verstärkungs-Steuersignal GAIN vom Mikrocomputer
16 zugeführt wird. Während eines Ladevorgangs ist der Batteriestrom relativ niedrig, während er beim Fahren
des Fahrzeugs relativ hoch ist. Zur Berücksichtigung dieses Sachverhalts wird mit Hilfe des Steuersignals
GAIN dafür gesorgt, daß die Verstärkung des Verstärkers 2 5 während eines Ladevorganges relativ hoch ist
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und beim Fahren des Fahrzeugs relativ niedrig. Das Ausgangssignal des Verstärkers 25 wird einem Spitzenstromdetektor
26 und einem Mittelwert-Stromdetektor 27 zugeführt. Die Ausgänge der Detektoren 26 und 27 sind mit
zwei weiteren Eingängen des Multiplexers 24 verbunden. Der Spitzenstromdetektor 26 erfasst beim Laden der Batterie
und beim Entladen derselben im Fahrbetrieb den Spitzenstrom, während dei Mittelwert-Stromdetektor 27
in beiden Fällen jeweils die mittlere Stromstärke ermittelt. Der Ausgang des Multiplexers 24 ist mit dem
Eingang eines Signalprozessorkreises 28 verbunden, dessen Ausgang mit einem Analog/Digital-(A/D)-Wandler 29,
beispielsweise vom Typ ZN 427J-8 verbunden ist. Der Prozessorkreis 28 kann die Ausgangssignale des Multiplexers
24 unter Steuerung durch ein Signal POSNEG,. welches er vom Ausgang des Mikrocomputers 16 empfängt,
invertieren oder auch nicht. Der Mikrocomputer 16 steuert das Signal POSNEG so, daß der Prozessorkreis
28 das Ausgangssignal des Multiplexers 24 dann invertiert, wenn der Strom negativ ist, mit dem Ergebnis,
daß dem Eingang des Wandlers 29 ein positives Signal zugeführt wird. Der A/D-Wandler 29 wird durch ein
Signal CONV gesteuert, welches dem Wandler vom Mikrocomputer 16 zugeführt wird. Der A/D-Wandler 2 9 setzt
die analogen Signale des Prozessorkreises 28 in digitale Signale um, die dem Mikrocomputer 16 über den
Datenbus 9 zugeführt werden. Der Multiplexer 24 empfängt über einen Signalbus 30, der mit Ausgangsanschlüssen
des Mikrocomputers 16 verbunden ist, digitale Steuer-
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signale MUX. Der Mikrocomputer 16 steuert die Signale
MUX derart, daß die Ausgangssignale des Temperaturdetektors 21 und des Spannungsdetektors 22 sowie des
Spitzenstromdetektors 26 und des Mittelwert-Stromdetektors
27 jeweils bei Bedarf dem A/D-Wandler 29 zugeführt und in digitale Signale umgesetzt werden.
Von einem Ausgang des Mikrocomputers 16 wird ein Signal FG an eine Schiene 31 gelegt. Das Signal FG ist ein
Rechteck-Impulssignal, dessen Impuls-Pausen-Verhältnis
den Ladezustand der Batterie 10 anzeigt. Die Schiene 31 ist über einen Anschluß 32 mit einem Messgerät
verbunden„ welches am Fahrzeug installiert ist. Das
Signal FG steuert das Messgerät 34 derart an, daß dieses den Ladezustand der Batterie 10 anzeigt.
Ein weiterer Ausgang des Mikrocomputers 16 liefert
ein Signal CUTBACK über einen Anschluß 35 und eine Schiene 36 an den Eingang der Schnittstellenschaltung
15. Die Schnittstellenschaltung 15 veranlasst, daß der Regler 14 die Stromversorgung für den Motor 11 ab einem
gewissen niedrigen Ladungszustand der Batterie begrenzt.
Die Batterie kann zusammen mit dem Mikrocomputer 16, dem IC 18/ der Hilfsspannungsquelle 19, der Hauptspannungsquelle
20, dem Temperaturdetektor 21, dem
Spannungsdetektor 22, dem Strom-Messwiderstand 23, dem Multiplexer 24, dem Verstärker 25, dem Spitzen-
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stromdetektor 26, dem Mittelwert-Stromdetektor 27, dem
Prozessorkreis 28 und dem A/D-Wandler 29 als Einheit von dem Fahrzeug entfernt werden. Dadurch, daß die genannten
Komponenten einer einzigen Baueinheit zusammengefasst sind, kann der Mikrocomputer 16 zusammen mit
den zugehörigen Schaltungsteilen eine bestimmte Fahrzeugbatterie während der gesamten Lebensdauer derselben
überwachen, und zwar auch während solcher Perioden, in denen die Batterie nicht in einem Fahrzeug eingebaut
ist. Der Mikrocomputer 16 und die zugehörigen Schaltkreise können körperlich am Batteriepaket montiert sein.
Fig. 2 zeigt ein detailliertes Schaltbild des Spannungsdetektors 22. Der Detektor 22 umfasst fünf in Serie
geschaltete Widerstände 40 bis 44, die als Spannungsteiler zwischen dem positiven und dem negativen Anschluß
der Batterie 10 liegen. Dabei liegt parallel zu den Widerständen 42, 43 und 44 ein Kondensator 45. Ferner
ist der Verbindungspunkt der Widerstände 4 3 und 44 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers
46 verbunden, dessen Ausgang auf seinen invertierenden Eingang zurückgekoppelt ist, so daß er als
Spannungsfolger arbeitet, dessen Ausgang den Ausgang des Spannungsdetektors 22 bildet.
Fig. 3 zeigt ein detailliertes Schaltbild der Schnittstellenschaltung
15. Der Eingang dieser Schaltung ist mit der Schiene 36 über einen Optokoppler 50 verbunden,
dessen Ausgang mit dem Verbindungspunkt zweier
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Widerstände 51, 52' verbunden ist, die in Serie mit einem
Kondensator 53 zwischen einer + 8 V-Schiene und Bezugspotential liegen, wie dies in Fig. 2 der bereits
erwähnten GB-A-2084 820 gezeigt ist. Die drei genannten Elemente wirken als Filter. Der Verbindungspunkt von
Widerstand 52 und Kondensator 53 ist mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 56 verbunden, dessen
nicht invertierender Eingang mit einer Bezugsspannungsquelle verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers
56 ist über einen Widerstand 57 mit der Basis eines NPN-Transistors 58 verbunden, dessen Emitter über
einen Widerstand 59 an Bezugspotential liegt und über einen Widerstand 56 auf den invertierenden Eingang des
Operationsverstärkers 56 rückgekoppelt ist.Der Kollektor des Transistors 58 ist mit dem nicht invertierenden Eingang
eines weiteren Operationsverstärkers 61 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 62 mit der Basis
eines Transistors 63 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 6 3 ist mit der + 8 V-Schiene verbunden,
während sein Emitter mit dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 160 und außerdem mit dem
einen Anschluß eines "Gaspedal"-Potentiometers 10 verbunden ist (vgl. Fig. 2 der GB-A 2084 820 , wo erläutert
ist, daß die am Abgriff des Potentiometers 17 anstehende Spannung den Strom steuert, der der Ankerwicklung
des Fahrzeugmotors zugeführt wird).
Der Operationsverstärker 61 und der Transistor 63 arbeiten als Puffer und ersetzen die Emitterfolger-
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schaltung gemäß Fig. 2 der erwähnten GB-A 2084 820. Außerdem werden die Signale, die dem Eingang des Emitterfolgers
zugeführt werden und die gemäß Fig. 2 der genannten Anmeldung die Spannung steuern, die über dem
Potentiometer 17 liegt, bei der erfindungsgemäßen Schaltung über einen Anschluß 64 dem nicht invertierenden
Eingang des Operationsverstärkers 61 zugeführt.
Bei dem Signal CUTBACK handelt es sich um eine Rechteck-Impulsfolge,
deren Impuls/Pausen-Verhältnis durch den Mikrocomputer 16 gesteuert wird. Wie nachstehend
im Zusammenhang mit dem Unterprogramm CUTBACK noch erläutert wird, wird das Impuls/Pausen-Verhältnis des
Signals CUTBACK dann, wenn die restliche Ladung der Batterie gleich oder größer als 10Ah ist, auf einen
solchen Wert gesetzt, daß der dem Motor 11 zugeführte Strom dem vom Fahrer angeforderten Strom entspricht.
Dabei bedeutet eine Restladung von 10 Ah etwa 6% der Nenn-Kapazität der Batterie 10. Wenn die Restladung
unter 10 Ah fällt, wird das Impuls/Pausen-Verhältnis
so verändert, daß der dem Motor zugeführte Strom auf einen prozentualen Anteil des vom Fahrer angeforderten
Stroms reduziert wird, wobei der prozentuale Anteil zwischen 100% und 40% linear reduziert wird, während
die Restladung von 10 Ah auf 0 Ah abfällt. Auf diese Weise wird der Fahrer auf einen zunehmend stärkeren
Leistungsabfall des Fahrzeugs aufmerksam,und zwar in allen Stellungen des "Gaspedals".
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Das Programm für den Mikrocomputer 16 ist in einem Lesespeicher gespeichert, der einen Bestandteil des
Mikrocomputers bildet. Die Struktur dieses Programms wird aus dem Flußdiagramm gemäß Fig. 4 deutlich. Das
Programm umfasst ein Unterprogramm PWRDN3, welches abläuft, wenn das Signal PWFL auf "hoch" geht, ein
Interrupt-Dienstprogramm INTSER3 und ein Unterprogramm RESET3, welches durchgeführt wird, wenn das
Signal RESET auf "hoch" geht. Mit dem Unterprogramm RESET wird ein weiteres Unterprogramm SDCALC3 aufgerufen
und anschließend ein weiteres Unterprogramm IDLDRV3 oder ein Unterprogramm IDLCH3, ehe ein Unterprogramm
BAKGND3 aufgerufen wird. Mit dem Unterprogramm BAKGND3 wird ein Unterprogramm PT1SEC3 aufgerufen,
welches seinerseits Unterprogramme ADCONV3, CHARGE3, DISCH3 und FGCALC3 aufruft. Das Unterprogramm
DISCH3 ruft ebenfalls Unterprogramme VPCALC3, CUTBACK und PEUKRT3 auf. Mit dem Unterprogramm FCCALC3
wird ein Unterprogramm MDCALC3 aufgerufen.
Das Programm wird nachstehend detailliert erläutert.
Wie oben erläutert, wird das Unterprogramm PWRDN3 aufgerufen f wenn das Signal PWFL auf "hoch" geht, was
gewöhnlich dann eintritt, wenn entweder die Fahrzeugleistung oder die Ladegerätleistung abgeschaltet wird.
Zu Beginn dieses Unterprogramms wird gemäß einem Schritt 100 die Zeit aufgezeichnet und anschließend
gemäß einem Schritt 101 geprüft, ob das Ladegerät
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angeschlossen ist. Wenn das Ladegerät nicht angeschlossen ist, endet das Unterprogramm. Wenn das Ladegerät
angeschlossen ist, wird gemäß einem Schritt eine Variable CWDO auf den derzeitigen Wert einer
Variablen CWD gesetzt. Wie nachstehend noch näher erläutert wird, stellt diese Variable CWD die Ladung
dar, welche der Batterie 10 entzogen wurde. Wenn der Wert der Variablen CWD N^Il ist, dann sagt dies aus,
daß die Batterie wieder voll aufgeladen ist, so daß eine Fahne PCF gelöscht wird, ehe das Programm endet.
Wenn die Variable CWD nicht Null ist, dann wird die Fahne PCW gesetzt, ehe das Programm endet.
Das Unterbrechungs- bzw. Interrupt-Unterprogramm INTSER3 läuft gemäß Fig. 6 ab. Der Mikrocomputer 16
besitzt ein Ausgangs-Vergleichsregister TIMER und einen frei laufenden Zähler, der von den Taktgeberimpulsen
des ICs 18 angesteuert wird. Der Mikrocomputer besitzt außerdem ein Bit OLVL, welches mit
dem Ausgangsanschluß verknüpft ist, welches mit der Schiene 31 verbunden ist und welches das Signal FG
beliefert. Wenn der Ausgang des frei laufenden Zählers gleich dem Inhalt des Ausgangsvergleichs-Registers
TIMER ist, dann wird der derzeitige Wert des Bits OLVL an diesem Ausgang ausgegeben, und es erfolgt eine Unterbrechung,
welche bewirkt, daß der Eintritt in das Unterprogramm INTSER3 erfolgt. Gemäß dem Unterprogramm
INTSER3 wird das Bit OLVL invertiert, und das Ausgangs-Vergleichsregister TIMER entsprechend den beiden
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Variablen TIMON und TIMOFF gesetzt, welche nach dem
Programm FGCALC3 in Übereinstimmung mit dem Ladezustand der Batterie 10 berechnet werden. Auf diese Weise erreicht man, daß das Impuls/Pausen-Verhältnis des
Signals FG in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie geändert wird. Die Periodendauer des Signals FG beträgt 10 ms und das Programm INTSER3 zählt 10 solche Perioden und setzt dann eine Flagge PT1SCF. Wie nachstehend noch erläutert wird, prüft das Unterprogramm BAKGND3 die
Flagge PT1SCF und ruft, wenn diese Flagge gesetzt ist, die Unterprogramme PT1SEC3, ADCONV3, CHARGE3, DISCH3
und FGCALC3 auf. Auf diese Weise werden die genannten
Unterprogramme in Zeitintervallen von 0,1 s ausgeführt.
Programm FGCALC3 in Übereinstimmung mit dem Ladezustand der Batterie 10 berechnet werden. Auf diese Weise erreicht man, daß das Impuls/Pausen-Verhältnis des
Signals FG in Abhängigkeit vom Ladezustand der Batterie geändert wird. Die Periodendauer des Signals FG beträgt 10 ms und das Programm INTSER3 zählt 10 solche Perioden und setzt dann eine Flagge PT1SCF. Wie nachstehend noch erläutert wird, prüft das Unterprogramm BAKGND3 die
Flagge PT1SCF und ruft, wenn diese Flagge gesetzt ist, die Unterprogramme PT1SEC3, ADCONV3, CHARGE3, DISCH3
und FGCALC3 auf. Auf diese Weise werden die genannten
Unterprogramme in Zeitintervallen von 0,1 s ausgeführt.
Nachstehend soll das Flußdiagramm für das Unterprogramm
INTSER3 näher betrachtet werden. Wie Fig. 6 zeigt, wird bei diesem Unterprogramm, nachdem es aufgerufen ist,
gemäß Schritt 105 das Bit OLVL invertiert. Beim nächsten Schritt 106 wird das Bit OLVL geprüft. Wenn das Bit
Null ist, dann wird der Inhalt des Ausgangs-Vergleichsregisters TIMER um den derzeitigen Wert der Variablen
TIMOFF erhöht; außerdem wird der Zählerstand eines Zählers PT1CNT um 1 erhöht. Wenn das Bit OLVL gleich 1 ist, dann wird der Inhalt des Ausgangsvergleichsregisters
TIMER um einen Betrag erhöht, der gleich der Variablen
TIMON ist. Das Unterprogramm wird dann mit Schritt 107
fortgesetzt, gemäß welchem der Zähler PT1CNT geprüft
wird. Wenn der Zählerstand gleich 10 ist, wird er gemäß Schritt 108 auf 0 zurückgesetzt; gleichzeitig wird
gemäß Schritt 105 das Bit OLVL invertiert. Beim nächsten Schritt 106 wird das Bit OLVL geprüft. Wenn das Bit
Null ist, dann wird der Inhalt des Ausgangs-Vergleichsregisters TIMER um den derzeitigen Wert der Variablen
TIMOFF erhöht; außerdem wird der Zählerstand eines Zählers PT1CNT um 1 erhöht. Wenn das Bit OLVL gleich 1 ist, dann wird der Inhalt des Ausgangsvergleichsregisters
TIMER um einen Betrag erhöht, der gleich der Variablen
TIMON ist. Das Unterprogramm wird dann mit Schritt 107
fortgesetzt, gemäß welchem der Zähler PT1CNT geprüft
wird. Wenn der Zählerstand gleich 10 ist, wird er gemäß Schritt 108 auf 0 zurückgesetzt; gleichzeitig wird
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die Flagge PT1SCF gesetzt.
Das Flußdiagramm für das Unterprogramm RESET3 ist in
Fig. 7 gezeigt. Wie oben erläutert, erfolgt der Sprung in dieses Unterprogramm entweder, wenn der Fahrzeugstrom
eingeschaltet ist oder wenn das Ladegerät eingeschaltet ist. Nach dem Sprung in dieses Programm wird
das System gemäß Schritt 110 aktiviert. Anschließend wird gemäß Schritt 111 das Unterprogramm SDCALC3 aufgerufen.
Dieses Unterprogramm berechnet die Selbstentladung bei leerlaufender Batterie. Gemäß Schritt 112
werden die Signale VANON und CHGON gelesen; anschließend wird gemäß Schritt 113 geprüft, ob das Ladegerät angeschlossen
ist. Wenn das Ladegerät angeschlossen ist, wird das Unterprogramm IDLCH3 aufgerufen; andernfalls
wird das Unterprogramm IDLDRV3 aufgerufen. Anschließend wird gemäß Schritt 114 das Unterprogramm MDCALC3 aufgerufen,
und die Variable DEFLN, welche den Ladungszustand der Batterie 10 darstellt, wird berechnet.
Gemäß Schritt 115 wird die Variable ALFA auf den derzeitigen
Wert einer Variablen ECWD gesetzt, während eine Variable BETA auf den derzeitigen Wert der Variablen
DEFLN gesetzt wird. Wie nachstehend noch erläutert wird, stellt die Variable ECWD die Ladung dar, welche
aus der Batterie 10 entnommen wurde, wobei gleichzeitig eine Kompensation des Signalwertes erfolgt, um die
Geschwindigkeit (bzw. Stromstärke) zu berücksichtigen, mit ^der die Ladung entzogen wurde. Danach erfolgt ein
Sprung in das Unterprogramm BAKGND3.
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Fig. 8 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm SDCALC3o Nach dem Sprung in dieses Programm wird eine
Variable SDT berechnet. Diese Variable stellt die Zeit dar? für die die Batterie nicht in Betrieb war und
ihre Berechnung erfolgt durch Vergleichen der gemäß Schritt 100 aufgezeichneten Zeit bei der letzten Durchführung
des Programms PWRDN3 mit der derzeitigen Zeitinformation,,
welche vom IC 18 geliefert wird. Gemäß den Schritten 120 bis 124 wird zunächst eine Variable AHT
geprüft und eine Variable SDR auf den entsprechenden Wert gesetzt. Die Variable AHT stellt die Gesamtentladung
dar, welche während der Lebenszeit der Batterie 10 aufgetreten ist, während die Variable SDR die Geschwindigkeit
darstellt, mit der sich die Batterie im Leerlauf selbst entlädt. Die Selbstentladegeschwindigkeit
der Batterie steigt während der Lebensdauer derselben an. Wenn beim Ausführungsbeispiel die Variable
AHT größer ist als 30.000 Ah, wird die Variable SDR auf einen Wert gesetzt, der einem täglichen Entladewert
von 4% der Nenn-Kapazität der neuen Batterie entspricht. Wenn der Wert von AHT zwischen 15.000 und
30.000 Ah liegt, wird die Variable SDR auf einen Wert
gesetzt, welcher einer täglichen Entladung von 2% der Batterie-Kapazität entspricht. Wenn der Wert von AHT
unter 15.000 Ah liegt, wird SDR auf einen Wert gesetzt,
der einer täglichen Entladung von 1% der Batterie-Kapazität entspricht. Anschließend wird gemäß
Schritt 125 eine Variable SD als Produkt der Variablen SDT und SDR berechnet. Die Variable SD stellt die
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Selbstentladung dar, welche während der vorangegangenen Leerlaufperiode der Batterie eingetreten ist.
Anschließend wird in einem Schritt 126 die Variable ECWD von einer Variablen AHL abgezogen. Die Variable
AHL stellt die derzeitige Speicherkapazität der Batterie dar, so daß folglich der Unterschied zwischen den
beiden genannten Variab]an der Restladung der Batterie
entspricht. Wenn diese Differenz kleiner ist als die Variable SD, dann wird gemäß Schritt 127 die Variable
SD auf die Differenz gesetzt. Schließlich worden gemäß Schritt 128 die beiden Variablen ECWD und CWD um einen
Betrag erhöht, der gleich der Variablen SD ist.
Fig. 9 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm IDLDRV3. Nach dem Sprung in dieses Programm wird eine
Variable VLAST, die bei dem Unterprogramm DISCH3 verwendet wird, auf einen Wert von 300 V gesetzt. Dann
wird gemäß Schritt 130 das Unterprogramm ADCONV3 aufgerufen. Anschließend wird gemäß Schritt 131 eine
Variable TINIT auf den derzeitigen Wert einer Variablen TBATT gesetzt. Die Variable TBATT stellt die vom Temperaturdetektor
21 erfasste Batterietemperatur dar. Anschließend wird gemäß Schritt 132 eine Variable
VPOL, die ebenfalls beim Unterprogramm DISCH3 verwendet wird, auf Null gesetzt. Schließlich wird die
Verstärkung des Verstärkers 25 auf ihren niedrigen Wert eingestellt.
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Das Programm IDLCHR3, dessen Flußdiagramm in Fig. 10
gezeigt ist, wird jedesmal durchgeführt, wenn das Ladegerät
eingeschaltet wird. Nach dem Sprung in dieses Programm wird zunächst die Variable CWD geprüft. Wenn
diese Variable kleiner ist als 5,3 Ah, wird eine Variable FGK auf 1 gesetzt. Wenn die Variable größer ist
als 5,3 Ah, wird die Variable FGK auf ECWD/CWD gesetzt.
Die Variable FGK wird im Unterprogramm CHARGE3 benutzt. Wie nachstehend noch erläutert wird, wird gemäß dem
Unterprogramm DISCH3 unter gewissen Umständen während der letzten Phase der Entladung ein neuer Wert für die
Variable AHL berechnet. Wenn auf diese Weise ein neuer Wert berechnet ist, wird eine Flagge AHLC gesetzt und
gemäß Schritt 135 des betrachteten Unterprogramms geprüft. Wenn die Flagge nicht gesetzt ist, erfolgt der
Sprung zum Schritt 136. Wenn die Flagge gesetzt ist, wird die Flagge PCF geprüft. Wenn diese Flagge gesetzt
ist, erfolgt der Sprung zum Schritt 136. Wenn die Flagge PCF nicht gesetzt ist, wird die Flagge AHLC
zurückgesetzt, woraufhin dann gemäß Schritt 137 ein neuer Wert für die Variable CW berechnet wird, und zwar
als Durchschnittswert des derzeitigen Wertes der Variablen CW und AHL/CWFT. Die Variable CW stellt die derzeitige
Ladungsspeicherkapazität der Batterie,normiert auf eine Temperatur von 3O0C, dar, während die Variable
CWFT eine Funktion der Temperatur ist und dazu dient, AHL aus CW zu berechnen. Unter der Voraussetzung, daß
der vorausgehende Ladezyklus beendet war, und daß während der Entladung ein neuer Wert für AHL berechnet
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wurde, wird also der Wert für CW korrigiert und auf den neuesten Stand gebracht, so daß er der tatsächlichen
Speicherkapazität der Batterie,bei der davon
auszugehen ist, daß sie während der Lebensdauer der Batterie abfällt, ziemlich genau entspricht. Durch
Korrigieren des Werts für CW wird die nachstehend noch diskutierte Genauigkeit der Berechnung des Ladezustands
verbessert.
Gemäß Schritt 136 wird eine Variable CUD auf einen
Wert gesetzt, der gleich der Differenz zwischen den Variablen CWD und CWDO ist. Da CWDO auf CWD gesetzt
wurde, als das Ladegerät zuletzt ausgeschaltet wurde, stellt die Variable CUD die Entladung dar, die seit
diesem Zeitpunkt eingetreten ist. In zwei Schritten 137 und 138 wird die Variable CUD geprüft und auf Null
gesetzt, wenn sie negativ ist. Dann wird die Variable AHT gemäß Schritt 139 um den Wert von CUD erhöht, so
daß die Variable AHD nunmehr der Gesantentladung entspricht, welche während der Lebensdauer der Batterie
eingetreten ist. Gemäß Schritt 140 wird dann die Variable DEFLN auf Null gesetzt, und schließlich wird die
Verstärkung des Verstärker 25 auf ihren hohen Wert eingestellt .
Die einzige Funktion des Unterprogramms BAKGND3 besteht gemäß Fig. 11 darin, zu prüfen, ob die Flagge PT1SCF
gesetzt ist und das Programm PT1SEC3 aufzurufen, wenn dies der Fall ist.
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Das Flußdiagramm für das Unterprogramm PT1SEC3 ist in Fig„ 12 gezeigt. Nach dem Sprung in dieses Programm
wird zunächst das Unterprogramm ADCONV aufgerufen, woraufhin dann gemäß Schritt 141 geprüft wird, ob das
Ladegerät angeschlossen ist. Wenn das Ladegerät angeschlossen ist, wird das Unterprogramm CHARGE3 aufgerufen.
Falls nicht, wird das Unterprogramm DISCHG3 aufgerufen.
Schließlich wird das Unterprogramm FGCALC3 aufgerufen.
Fig ο 13 zeigt das Flußdiagramm des Unterprogramms
ADCONV3. Gemäß diesem Unterprogramm werden die verschiedenen
Analog-Signale in Digital-Signale umgewandelt und im Speicher des Mikrocomputers 16 gespeichert. Dabei
ist es wichtig, daß alle Ablesungen der Batteriespannung.,die groben Fehlern unterworfen sind, beispielsweise
aufgrund des Rauschens verworfen und nicht gemäß dem Unterprogramm DISCHG3 zum Bestimmen des Ladezustands
der Batterie ausgewertet werden. Die Spannungs-Messwerte werden daher geprüft, um festzustellen, ob sie im Hinblick
auf die früheren Messwerte innerhalb der erwarteten Grenzen liegen. Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt
eine weitere Umwandlung der Spannung. Das Unterprogramm ADCONV3 sorgt also dafür, daß nur eine Spannungsumwandlung
erfolgt.
Nach dem Sprung in das Unterprogramm ADCONV3 wird gemäß
Schritt 142 geprüft, ob nur eine Spannungsumwandlung benötigt wird. Wenn nur eine Spannungsumwandlung
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erforderlich ist, wird die gesamte Batteriespannung abgelesen und als Variable VBATT gespeichert. Andernfalls
wird gemäß den Schritten 143 und 146 der Batterie-Spitzenstrom
und der Batterie-Durchschnittsstrom sowie die Batterietemperatur und die Gesamt-Batteriespannung
gelesen und in Form von Variablen IPEAK, CURR, TBATT bzw. VBATT gespeichert. Der Spitzenwert
für den Batteriestrom und dessen Mittelwert werden, wenn es sich um Ladeströme handelt, als positive Werte,
gespeichert, und wenn es sich um Entladeströme handelt, als negative Werte.
Gemäß dem Unterprogramm CHARGE3 werden die Batterietemperatur
und das Aufladen der Batterie überwacht, und die Variablen CWD und ECWD gemäß der zugeführten
Ladung verringert. Wie das Flußdiagramm gemäß Fig. 14 zeigt, wird VBATT nach dem Sprung in dieses Programm
in einer Folge von Schritten 150 bis 154 geprüft, und
es erfolgt eine entsprechende Einstellung der Variablen ETA. Die Variable ETA stellt den Wirkungsgrad der Aufladung
dar, wobei berücksichtigt wird, daß der Wirkungsgrad der Aufladung in bekannter Weise bei zunehmender
Battcjriespannung abfällt. Wenn die Batteriespannung
größer als 260 V ist, wird die Variable ETA auf einen Wert ETA3C gesetzt,und bei einer Batteriespannung zwischen
250 und 260 V wird ETA auf einen Wert ETA2C gesetzt. Bei einer Batteriespannung von weniger als 250 V
wird ETA auf einen Wert ETA1C gesetzt. Diese Spannungen
hängen vom Ladestrom ab, und beim Ausführungsbeispiel
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wird angenommen, daß der Ladestrom 30 A beträgt, wenn die Batteriespannung kleiner als 250 V ist, daß der
Ladestrom 20 bis 30 A beträgt, wenn die Spannung im Bereich zwischen 250 und 260 V liegt, daß der Ladestrom
10 bis 20 A beträgt, wenn die Spannung einen Wert von 26 0 V übersteigt. Anschließend wird gemäß
Schritt 155 eine Variable IEFF als Produkt der Variablen ETA und CURR berechnet. Die Variable IEFF
stellt den Ladestrom kompensiert unter Berücksichtigung des Ladungswirkungsgrades dar. Anschließend wird
gemäß Schritt 156 die Variable CWD um IEFF verringert.
Gemäß Schritt 156 wird die Variable ECiTO als Produkt
aus CWD und FGK berechnet. FGK wurde dabei gemäß dem
Programm IDLCHR3 berechnet, so daß die Variable ECWD mit der Variablen CWD linear auf Null abfällt.
Fig. 15 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm
DISCHG3. Nach dem Sprung in dieses Programm wird das Unterprogramm VPCALC3 aufgerufen, um die Polarisationsspannung zu berechnen, welche als Variable VPOL gespeichert
wird. Anschließend wird gemäß Schritt 160
die Variable CURR geprüft, um zu bestimmen, ob die Batterie entladen wird - in diesem Fall ist die Variable
negativ - oder ob sie gerade aufgeladen wird, was bei einer Bremsung mit Rückspeisung der Fall sein kann ■
in diesem Fall wäre die Variable positiv. Wenn CURR positiv ist, erfolgt der Sprung zu einem Schritt 161,
während bei negativer Variablen das Unterprogramm mit Schritt 162 fortgesetzt wird. Es ist zu beachten,
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" "3321
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daß für den Rest des Unterprogramms ebenso wie beim Unterprogramm PEUKRT3 nur mit dem Betrag der Variablen
CURR gearbeitet wird. Gemäß Schritt 162 wird das Unterprogramm
PEUKRT3 aufgerufen/ gemäß welchem die Variable IEFF berechnet wird, die den Entladestrom - korrigiert
gemäß der Entladegeschwindigkeit - darstellt. Gemäß Schritt 163 wird die Variable ECWD um einen Betrag
erhöht, der gleich der variablen IEFF ist, während die Variable CWD um einen Betrag erhöht wird, der gleich
der Variablen CURR ist. Gegen Ende der Entladung fällt die Batteriespannung schneller ab und wird ein zunehmend
zuverlässigerer Parameter für die Abschätzung der noch verfügbaren Restladung der Batterie. Während des nächsten
Teils des betrachteten Unterprogramms wird die Gesamtspannung der Batterie unter der Voraussetzung, daß drei
Bedingungen erfüllt sind, dazu benutzt, um die Restladung der Batterie zu bestimmen, die dann zum Berechnen
der Batteriespeicherkapazität benutzt wird.
Die erste der drei Bedingungen besteht darin, daß der Entladestrom zwischen 80 und 100 A liegt, was gemäß
Schritt 164 geprüft wird. Wenn der Strom außerhalb dieses Bereichs liegt, erfolgt ein Sprung zum Ende
des Unterprogramms; wenn der Strom in dem genannten Bereich liegt, wird das Unterprogramm gemäß Schritt
165 fortgesetzt, um eine Variable PCBATV zu berechnen. Diese Variable stellt die Batteriespannung dar, kompensiert
zur Berücksichtigung der Polarisationsspannung und normiert auf eine Batterietemperatur von 3O0C.
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Ira einzelnen wird die Variable PCBATV gemäß folgender
Gleichung berechnet:
PCBATV = VBATT - VPOL + TC.(30-TBATT).
In dieser Gleichung steht die Variable TC für den Batterie-Temperaturkoeffizienten,
der den Wert 291 mV/0C besitzt=
Die zweite Bedingung, die erfüllt sein muß, besteht darin, daß der Wert der kompensierten Batteriespannung
kleiner ist als ein Wert VX. Der Wert VX stellt die höchste Spannung dar, bei der die Restladung der Batterie
exakt berechnet werden kann. Die Erfüllung dieser Bedingung wird gemäß Schritt 166 geprüft, und wenn die
Batteriespannung größer ist als der Wert VX, erfolgt der Sprung zum Ende des Unterprogramms. Wenn die Batteriespannung
kleiner als VX ist, dann wird das Unterprogramm mit Schritt 167 fortgesetzt.
Die dritte Bedingung besteht darin, daß die Batteriespannung
gemäß der Variablen PCBATV kleiner ist als die Variable VLAST. Die Variable VLAST stellt den Wert
der Variablen PCBATV dar, der bei der letzten Gelegenheit gemessen wurde, bei der diese Variable zum Berechnen
der Restladung benutzt wurde. Die Erfüllung dieser Bedingung wird gemäß Schritt 167 geprüft, und
wenn die Variable PCBATV nicht kleiner ist als die Variable VLAST, erfolgt ein Sprung zum Ende des Unter-
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Programms. Wenn die Variable PCBATV kleiner ist als die Variable VLAST, wird das Programm mit Schritt 168 fortgesetzt,
gemäß welchem die -Variable VLAST auf den derzeitigen Wert der Variablen PCBATV gesetzt wird.
Unter der Voraussetzung, daß alle drei Bedingungen erfüllt sind, wird die restliche Ladung dann als eine
Funktion der Batteriespannung berechnet. Der Zusammenhang zwischen 'der Restladung und der Batteriespannung
ist in Fig. 16 gezeigt. In dieser Figur zeigt die gestrichelte Linie die tatsächliche Entladecharakteristik
der Batterie, während die ausgezogene Linie für die lineare Annäherung gilt, welche gemäß dem betrachteten
Unterprogramm ausgeführt wird. Zum Berechnen der Variablen CA gemäß der linearen Annäherung wird gemäß Schritt
169 die Variable PCBATV mit einer Konstanten VY verglichen.
Wenn dieser Vergleich ergibt, daß PCBATV kleiner ist als VY, dann wird die Restladung gemäß folgender
Gleichung berechnet:
CA = K1 (PCBATV - VZ).
Wenn die Variable PCBATV größer ist als "die Konstante
VY, dann wird die Variable CA gemäß folgender Gleichung berechnet:
CA = K2 + K3 (PCBATV - VY).
In den vorstehend angegebenen Gleichungen zum Berechnen der Variablen CA stehen K1, K2, K3, VX, VY und
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VZ für Konstante. In Fig. 16 sind die Konstanten VX,
VY und VZ eingezeichnet.
Nach der Berechnung der Restladung in Abhängigkeit von der Variablen CA wird die Speicherkapazität der Batterie
gemäß Schritt 170 durch Summieren der Variablen ECWD und CA berechnet.
Wie nachstehend noch näher erläutert wird, erfolgt gemäß
den Unterprogrammen FGCALC3 und MDCALC3 die Berechnung
des Ladezustands der Batterie in Übereinstimmung mit einer Variablen AHLL1M. Gemä3 Schritt 171 wird
die Variable AHL geprüft, und AHLL1M wird auf 153 AH
gesetzt, wenn AHL größer oder gleich 153 AH ist. Wenn AHL kleiner ist, wird für AHLL1M der Wert von AHL gesetzt.
Die Ladung von 153 AH entspricht 85% der Batteriekapazität
bei neuer Batterie.
Gemäß Schritt 172 wird die Flagge AHLC gesetzt, um anzuzeigen, daß aus der Batteriespannung eine neuer Wert
für die Variable AHL berechnet wurde. Gemäß Schritt 173 wird eine Flagge in AHL gesetzt, um anzuzeigen,
daß ein neuer Wert für AHL, der aufgrund der Batteriespannung berechnet wurde, verfügbar ist. Die beiden
Flaggen werden im Unterprogramm FGCALC3 verwendet. Das Unterprogramm springt dann zu seinem Ende.
Wie oben erwähnt, erfolgt dann, wenn bei Schritt 160
festgestellt wird, daß CURR positiv ist, ein Sprung
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zum Schritt 161. Gemäß den Schritten 161 und 174 bis 177 wird die Variable VBATT geprüft, und eine Variable
ETA auf einen entsprechenden Wert gesetzt. Die Variable ETA entspricht dem Wirkungsgrad der Aufladung und
wird auf Null gesetzt, wenn die Batteriespannunq qrößer als · 280 V ist. /Bei einer Batteriespannung
zwischen 260 und 280 V wird für ETA der Wert ETA1R eingesetzt. Bei einer Batterispannung von weniger als
26 0 V wird für ETA ein Wert ETA2R eingesetzt. Als nächstes wird gemäß Schritt 178 die Variable IEFF als
Produkt aus ETA und CURR berechnet. Die berechnete Variable IEFF stellt den Ladestrom dar, kompensiert
unter Berücksichtigung des Ladewirkungsgrades. Schließlich werden gemäß den Schritten 179 und 180 die Variablen
CWD bzw. ECWD um einen Betrag verringert, der gleich dem Wert der Variablen IEFF ist.
Wenn erstmals Strom aus einer Batterie gezogen wird, dann wird der Vorrat an aktiven Ionen, die an der
Reaktion teilnehmen, an den Reaktionsstellen schrittweise erschöpft, bis der Umfang des Verbrauchs gleich
der Geschwindigkeit ist, mit der neue Ionen zu den Reaktionsstellen diffundieren können. Der Verbrauch
von Ionen bzw.die Verringerung der Ionendichte führt zu einem Spannungsabfall, der als Polarisationsspannung
bezeichnet wird. Die Höhe der Polarisationsspannung hängt von der Stromstärke ab und ist mit einer
langen Zeitkonstante verknüpft. In entsprechender Weise fällt die Polarisationsspannung nach dem Auf-
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hören eines Entladestrom auch langsam ab. Es hat sich gezeigt, daß die Polarisationsspannung VPOL eine komp
lizierte Funktion der Zeit und des Entladestroms ist, die sich mit folgenden Gleichungen ausdrücken lässt:
VPOL = VP (1 - e
wobei VP = 0,076 (Spitzenstrom)0'377 und T= 29,3 - 4,71 In (Spitzenstrom),
wobei VP = 0,076 (Spitzenstrom)0'377 und T= 29,3 - 4,71 In (Spitzenstrom),
wobei VB = Polarisationsspannung bei Zeit t gegen unendlich und T' = Zeitkonstante.
Das Unterprogramm VPCALC3,gemäß welchem die Polarisationsspannung VPOL berechnet wird, ist in Fig. 17 gezeigt und
simuliert das Filter gemäß Fig. 18. Das Unterprogramm und das Filter arbeiten mit temporären Variablen VPLAST
und X sowie mit Variablen K11 und K12, die wie folgt
definiert sind;
K11 = 1 - e ~ °'1/w
K12 = 1 - K11.
Da der Spitzenstrom IPEAK und der Durchschnittsstrom CURR für Entladeströme als negative Werte gespeichert
werden, hat die Polarisationsspannung normalerweise einen negativen Wert.
Im allgemeinen nimmt die Ladung, welche aus einer Batterie entnommen werden kann, mit zunehmendem Entlade-
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strom ab, da die Entladung bei hohen Stromstärken auf die Oberflächen der Batterieplatten beschränkt ist.
In dem Unterprogramm DI5CHG3 stellt die Variable IEFF den Entladestrom dar, korrigiert zur Berücksichtigung
der Höhe des Entladeströmes.Peukert hat gezeigt, daß
die Variable IEFF mit der Variablen CURR, die dem Batteriestrom entspricht, wie folgt verknüpft ist:
IEFF = 12 (CURR/I2)n
wobei 12 der Strom ist, der die Batterie innerhalb von
zwei Stunden entlädt und wobei η eine Konstante ist, die für Bleisäure-Batterien bzw. -Akkumulatoren einen
typischen Wert von 1,15 hat.
Der Wert für IEFF wird gemäß dem Unterprogramm PEUKRT3 berechnet, dessen Flußdiagramm in Fig. 19 gezeigt ist.
Dieses Unterprogramm arbeitet mit dem Wert 1,15 für die Konstante n, während die Konstante 12 auf einen
Wert von 90 A gesetzt ist.
Fig. 20 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm CUTBACK. Gemäß diesem Unterprogramm wird das Impuls-Außenverhältnis
des Signals CUTBACK entsprechend dem Ladezustand der Batterie eingestellt.
Nach dem Sprung in das betrachtete Unterprogramm wird die Größe (AHLLIM-ECWD) , welche die verbliebene Bat- '
terieladung darstellt, geprüft. Wenn die Größe gleich
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oder kleiner als Null ist, wird gemäß Schritt 181 eine
Variable, die den Grenzwert für den Motorstrom darstellt ι auf einen Wert gesetzt, der 0% des vom Fahrer
angeforderten Stroms entspricht. Wenn die Restladung größer als 10 Ah ist, wird die Strom-Grenzwertvariable
gemäß Schritt 182 auf einen Wert gesetzt, der 100% des vom Fahrer angeforderten Stromes entspricht. Wenn
die Batterieladung zwischen 10 und 0 Ah liegt, wird die Strom-Grenzwertvariable gemäß Schritt 183 auf einen
Näherungswert in dem betreffenden Bereich gesetzt, der dem Bereich von 100 bis 40% des vom Fahrer angeforderten
Stroms entspricht. Schließlich wird gemäß Schritt 184 das Impuls-Pausen-Verhältnis für das Signal
CUTBACK gesetzt, indem man die Signalzeit und die Pausenzeit für dieses Signal berechnet.
Es ist zu beachten, daß die Restladung als die Größe (AHLLIM-ECWD) berechnet wird. Der Grund für die Benutzung
der Variablen AHLLIM zum Berechnen des Ladungszustands wird in Verbindung mit dem Unterprogramm
MDCALC3 erläutert.
Fig. 21 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm FGCALC. Gemäß diesem Programm wird der Ladungszustand
der Batterie berechnet, wobei das Ergebnis als Variable DEFLN gespeichert wird.
Nach dem Sprung in das betrachtete Unterprogramm wird gemäß Schritt 190 zunächst geprüft, ob das Ladegerät
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angeschlossen ist. Wenn das Ladegerät angeschlossen ist, wird das Unterprogramm gemäß Schritt 191 fortgesetzt.
Andernfalls erfolgt der Sprung zum Schritt 192.
Gemäß Schritt 192 wird die Variable CWFT als Funktion der derzeitigen Batterietemperatur und der Batterietemperatur
zum Zeitpunk1, der Einschaltung des Fahrzeugstroms berechnet. Anschließend wird gemäß Schritt 193
die Flagge AHLC geprüft, um festzustellen, ob der Wert für AHL während der letzten Durchführung des Unterprogramms
DISCH3 korrigiert wurde. Falls eine Korrektur stattgefunden hat, erfolgt ein Sprung zum Schritt 194.
Falls keine Korrektur von AHL stattgefunden hat, wird dieser Wert gemäß Schritt 195 berechnet, indem man die
Variable CW mit der Variablen CWFT multipliziert. Die Variable CW stellt die Ladungsspeicherkapazität der
Batterie bei 300C dar. Durch Multiplizieren dieses Werts
mit CWFT erfolgt im Endeffekt ein Herunterrechnen bzw. ein Abschlag um 0,8% pro 0C unter 3O0C.
Gemäß Schritt 194 wird die Variable AHL geprüft, um festzustellen, ob sie größer als 153 Ah ist. Wenn dies
der Fall ist, wird die Variable AHLLIM auf 133 Ah gesetzt. Andernfalls wird die Variable AHLLIM auf den
derzeitigen Wert von AHL gesetzt. Wie oben erwähnt, wird die Variable AHLLIM in dem Unterprogramm MDCALC3
benutzt, um den Ladezustand der Batterie zu berechnen. Diese Variable muß im betrachteten Unterprogramm
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berechnet werden, da sie in dem Unterprogramm DISCH3 nur dann berechnet wird, wenn in diesem Unterprogramm
ein neuer Wert für AHL berechnet wird. Der Grund für die Benutzung der Variablen AHLLIM zum Berechnen des
Ladezustands wird weiter unten noch erläutert.
Gemäß Schritt 195 wird die Flagge NAHL geprüft, um
festzustellen, ob ein neuer Wert von AHL verfügbar ist. Wenn die Flagge nicht gesetzt ist, dann wird das Unterprogramm
gemäß Schritt 196 fortgesetzt. Wenn die Flagge
gesetzt ist, dann ist ein neuer Wert von AHL verfügbar, und der derzeitige Wert von DEFLK wird als Variable
BETA gespeichert. Außerdem wird eine Variable ECWDO als Variable ALFA gespeichert, ehe mit Schritt 196 fortgefahren
wird. Wie unter Bezugnahme auf das Unterprogramm MDCALC3 noch erläutert werden wird, führt dies zu einer
"Skalenkorrektur" des Messgeräts, jedesmal, wenn während des Programms DISCH3 der Wert AHL neu berechnet
wird, wodurch eine Diskontinuität der am Messgerät abgelesenen Messwerte vermieden wird. Gemäß Schritt 196
wird das Unterprogramm MDCALC3 aufgerufen, um die
Variable DEFLN zu berechnen. Das Programm wird dann mit Schritt 197 fortgesetzt.
Wenn bei Schritt 190 festgestellt wird, daß das Ladegerät
angeschlossen ist, dann wird gemäß Schritt 191 der Wert ALFA mit dem Wert 2,14 Ah verglichen. Wenn
ALFA größer ist als dieser Wert, dann wird die Variable DEFLN während des Schrittes 198 gemäß folgender Gleichung
berechnet.
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DEFLN = MAX - (MAX-BETA) . (ECWD/ALFA)
In dieser Gleichung gilt MAX = Wert von DEFLN, welcher der vollgeladenen Batterie entspricht.
Wenn gemäß Schritt 191 festgestellt wird, daß ALFA kleiner
ist als eine Konstante, wird die Variable DEFLN während des Schrittes 199 gemäß folgender Gleichung berechnet:
DEFLN = (1-ECWD/AHLLIM) . MAX
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Variable DEFLN während des Ladevorgangs linear mit ECWD auf Null abfällt.
Nach dem Schritt 198 oder 199 erfolgt ein Sprung zum Schritt 197. Gemäß Schritt 197 wird die Variable geprüft
und dann, wenn sie größer als MAX ist, auf MAX gesetzt. Schließlich werden während des Schrittes 200 die
Variablen TIMON und TIMOFF gemäß dem Wert der Variablen DEFLN berechnet, so daß das Impuls/Pausen-Verhältnis
des Signals FG den Ladezustand der Batterie darstellt.
Fig. 21 zeigt das Flußdiagramm für das Unterprogramm MDCALC3. Nach dem Sprung in dieses Programm wird eine
Variable FGT1 berechnet, indem ALFA von AHLLIM abgezogen wird. Anschließend wird gemäß Schritt 210 die Variable
FGT1 geprüft, und wenn sie positiv ist, erfolgt ein Sprung zum Schritt 211. Wenn sie negativ ist, dann wird
die Variable FGT1 auf Null gesetzt. Außerdem wird die Flagge AHLC gesetzt, die Variable AHLLIM wird auf ECWD
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gesetzt,, die Variable ALFA wird auf ECWD gesetzt, und
die Variable DEFLN wird auf Null gesetzt. Dann erfolgt ein Sprung zum Ende des Unterprogramins.
Gemäß Schritt 211 wird für die Variable ECWDO der Wert
von ECWD eingesetzt. Die Variable ECWDO wird dann während
der nächsten Durchführung des Unterprogramms DISCH3 benutzt» Anschließend wird gemäß Schritt 212
die Differenz !-zwischen den Variablen ALFA und AHLLIM geprüft- Wenn diese Differenz kleiner als 5,3 Ah ist,
erfolqt ein Sprunq zum Schritt 213. Wenn sie größer
ist, wird das Programm mit Schritt 214 fortgesetzt. Gemäß Schritt 214 wird eine Variable FGT2 berechnet,
indem man ECWD von AHLLIM abzieht. Anschließend wird die Variable gemäß Schritt 215 geprüft, und wenn sie
größer als Null ist, auf Null gesetzt. Anschließend wird gemäß Schritt 216 für die Variable FGT1 der
Quotient FGT2/FGT1 eingesetzt. Schließlich wird vor dem Sprung zum Ende des Unterprogramms die Variable
DEFLN als Produkt aus BETA und FGT1 berechnet.
Die Variable DEFLN wird also gemäß folgender Gleichung
berechnet:
DEFLN = BETA (AHLLIM-ECWD)/(AHLLIM-ALFA)
Diese Gleichung wird verwendet, um eine Diskontinuität in der Variablen DEFLN zu vermeiden, wenn im Anschluß
an die Berechnung eines neuen Wertes für die Variable
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AHL ein neuer Wert für AHLLIM berechnet wird. Wie Fig. 23 zeigt, fällt die Variable DEFLN dann, wenn die Entladung
bei vollgeladener Batterie beginnt,und bei Gleichheit der Variablen AHLLIM und AHLLIM. linear gegen Null
ab, während der Wert von ECWD auf den Wert von AHLLIM ansteigt. Wenn dann an einem Punkt Z ein neuer Wert
AHLLIM2 für die Variable AHLLIM berechnet wird, dann fällt die Variable DEFLN anschließend auf Null ab,
während die Variable ECWD auf den Wert AHLLIM2 ansteigt.
Wenn man die Variable DEFLN einfach so berechnen würde, als wäre sie proportional zu dem Wert (1-ECWD/AHL) dann
würde sich am Punkt X eine Diskontinuität ergeben.
Wenn beimsSchritt 212 festgestellt wird, daß die Differenz
zwischen ALFA und AHLLIM kleiner ist als 5,3 Ah, dann kann DEFLN nicht exakt unter Verwendung der Beziehung
gemäß Schritt 217 berechnet werden. Folglich wird die Variable DEFLN gemäß Schritt 213 gemäß folgender
Gleichung berechnet:
DEFLN = MAX (1-ECWD/AHLLIM)
Anschließend wird die Variable DEFLN geprüft und auf Null gesetzt, wenn sie kleiner als Null ist, Dann erfolgt
ein Sprung zum Ende des Unterprogramms.
Wie in Verbindung mit dem Unterprogramm FGCALC3 erläutert,
wird der Wert der Variablen AHL zur Berechnung des Wertes der Variablen AHLLIM mit einem Wert von
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153 Ah verglichen, und die Variable AKLLIM wird dann
auf den unteren der beiden Werte gesetzt. Der Wert von 153 Ah entspricht 85% der Nenn-Kapazität von
180 Ah der neuen Batterie. Die Variable DEFLN, die den Ladungszustand der Batterie darstellt, wird dann
entsprechend dem Wert der Variablen AHLLIM berechnet. Der Grund für die Benutzung der Variablen AHLLIM zum
Berechnen des Ladezustands anstelle der Variablen AHL wird nachstehend erläutert.
Während eines ersten Teils der Lebensdauer der Batterie ist die tatsächliche Ladungsspeicher-Kapazität größer
als 153 Ah. Während dieser Phase der Lebensdauer der Batterie wird folglich das Ende der Entladung bei einer
Entladung angezeigt, die dem Wert von 153 Ah entspricht.
Es hat sich gezeigt, daß die Begrenzung der Entladung auf 85% der Nenn-Kapazität der Batterie, wenn diese neu
ist, die Lebensdauer der Batterie gegenüber der Lebensdauer deutlich erhöhen kann, die erreichbar ist, wenn
die Batterie öfter voll entladen wire. Wenn die Lebensdauer
der Batterie fortschreitet, sinkt ihre Ladungsspeicherkapazität ab, so daß es bei einem Abfall der
Speicherkapazität unter 153 Ah eindeutig erforderlich
ist, für die Variable AHLLIM den tatsächlichen Kapazitätswert einzusetzen. Es ist unwahrscheinlich, daß der Fahrer
eines Elektrofahrzeugs bei seinem Fahrzeug eine Batterie verwenden würde, deren Lastzyklus eine Entladung von
mehr als 153 Ah bzw.mehr als 85% der Nenn-Kapazität der Batterie erforderlich machen würde, um die Notwen-
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digkeit zu vermeiden, die Batterie frühzeitig zu ersetzen. Aus diesem Grunde sollte die Begrenzung der
Entladung auf den angegebenen Wert keine Unbequemlichkeiten mit sich bringen.
Entladung auf den angegebenen Wert keine Unbequemlichkeiten mit sich bringen.
Wie in Verbindung mit dem Unterprogramm DISCH3 ausgeführt,
werden der letzte Teil der Entladung der Restladung und auch die taträchliche Ladungsspeicherkapazität
der Batterie als eine Funktion der Batteriespannung berechnet. Wenn die Batteriespannung auf einen
Wert VZ abfällt, ist die restliche Ladung Null,
und somit entspricht diese Spannung dem Ende der Entladung. Es hat sich gezeigt, daß die Einstellung von
VZ auf einen Wert von 195 V eine annehmbare Wahrscheinlichkeit dafür bietet, daß bei nicht mehr als zwei
Zellen eine Umpolung erfolgt. Folglich ist die Batterie-Gesamt spannung ein befriedigender Parameter zum Berechnen der tatsächlichen Ladungsspeichefkapazität
der Batterie. Aus diesem Grund wird während des letzten Teils der Lebensdauer der Batterie, wenn die Variable AHLLIM mit der tatsächlichen Ladungsspeicher-Kapazität der Batterie gleichgesetzt wird, eine exakte Auswertung des Ladezustands der Batterie möglich.
und somit entspricht diese Spannung dem Ende der Entladung. Es hat sich gezeigt, daß die Einstellung von
VZ auf einen Wert von 195 V eine annehmbare Wahrscheinlichkeit dafür bietet, daß bei nicht mehr als zwei
Zellen eine Umpolung erfolgt. Folglich ist die Batterie-Gesamt spannung ein befriedigender Parameter zum Berechnen der tatsächlichen Ladungsspeichefkapazität
der Batterie. Aus diesem Grund wird während des letzten Teils der Lebensdauer der Batterie, wenn die Variable AHLLIM mit der tatsächlichen Ladungsspeicher-Kapazität der Batterie gleichgesetzt wird, eine exakte Auswertung des Ladezustands der Batterie möglich.
In der bereits erwähnten GB-A-2080 550 ist ein Verfahren zum Berechnen der Restladung der Batterie und zum
Berechnen des tatsächlichen Ladezustands angegeben.
Gemäß diesem Verfahren wird die Batterie in einer Anzahl von Untereinheiten unterteilt, und die Bewertung dieser beiden Variablen basiert auf der Spannung der
Gemäß diesem Verfahren wird die Batterie in einer Anzahl von Untereinheiten unterteilt, und die Bewertung dieser beiden Variablen basiert auf der Spannung der
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Untereinheit mit der niedrigsten Spannung. Wenn es erwünscht ist, kann dieses Verfahren der Berechnung der
Restladung und der tatsächlichen Ladungsspeicher-Kapazität auch im Rahmen der vorliegenden Erfindung angewandt
werden. Die verschiedenen Konstanten, welche vorstehend aufgeführt wurden, können beispielsweise folgende
Werte haben;
K1- ' = 2.778 Ah/V
K2 = 15 Ah
K3 = 5 Ah/V
VX = 208 V
VY = 202 V
VZ = 196,6 V
ETAIC = 100 %
ETA2C = 90 %
ETA3C = 80 %
ETA1R = 90 %
ETA2R =: ■ 100 % -
Claims (1)
- P a te ntansprücheVerfahren zum Auswerten des Ladezustandes einer Batterie, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:man bestimmt einen Wert, welcher der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität der Batterie entspricht;man vergleicht den der derzeitigen LadungsSpeicherkapazität entsprechenden Wert mit einem Wert, welcher einem vorgegebenen Prozentsatz der Nennspeicherkapazität der neuen Batterie entspricht undman wählt den jeweils niedrigeren der beiden genannten Werte aus und bestimmt den Ladungszustand der Batterie in Abhängigkeit von diesem niedrigeren Wert.ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Batteriestrom misst, um einen Stromwert zu erhalten und daß man den Stromwert über die Zeit integriert, um einen Wert zu erhalten, welcher der der Batterie entzogenen Ladung entspricht, und daß man den Ladezustand der Batterie in Abhängigkeit von dem niedrigeren der beiden Werte und dem Wert bestimmt, welcher der der Batterie entzogenen Ladung entspricht.-2-A 45 667 bk - 176 - 2 -7. Juni 19833. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Wert erzeugt, welcher der Spannung über mindestens einem Teil der Batterie entspricht, daß man die Restladung der Batterie in Abhängigkeit von dem Spannungswert berechnet und daß man einen der Restladung entsprechenden Wert erzeugt und die Ladungsspeicherkapazität der Batterie berechnet, indem man den der Restladung entsprechenden Wert und den der entzogenen Ladung entsprechenden Wert addiert.4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei der Entladung einer Fahrzeugbatterie, welche Strom für den Hauptantriebsmotor eines Elektrofahrzeugs liefert, die Höhe des zum Motor fliessenden Stroms beschränkt, wenn der ermittelte Ladungszustand unter einen vorgegebenen Wert abfällt.5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Höhe des zum Motor fließenden Stroms auf einen vorgegebenen prozentualen Anteil des durch die Stellung der Einstellorgane des Fahrzeugs angeforderten Stromes beschränkt, und daß man diesen prozentualen Anteil fortschreitend verringert, während der Ladungszustand von dem vorgegebenen Wert auf Null abfällt.6. Auswerteeinrichtung für den Ladezustand einer Batterie, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn--3-A 45 667 bJt - 176 - 3 -7. Juni 1983zeichnet durch folgende Merkmale: es sind Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe ein Wert bestimmbar ist, welcher der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität der Batterie entspricht,es sind Vergleichseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität entsprechende Wert mit einem Wert vergleichbar ist, der einem vorgegebenen Prozentsatz des Nennwerts der Ladungsspeicherkapazität der neuen Batterie entspricht undes sind Wähleinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der jeweils niedrigere dieser beiden Werte auswählbar ist undes sind Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der Ladezustand der Batterie in Abhängigkeit von dem jeweils niedrigeren der beiden Werte bestimmbar ist".ο Auswerteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Batteriestrom ansprechende Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Stromwert erzeugbar ist, und daß Integriereinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe eine zeitliche Integration des Stromwertes durchführbar ist, um einen Wert zu erhalten, welcher dem aus der Batterie abgezogenen Strom entspricht, und daß -,Einrichtungen vorgesehen sind,-4-3321Ü45A 45 667 bk - 176 - 4 -7. Juni 1983mit deren Hilfe der Ladezustand in Abhängigkeit von den niedrigeren der beiden Werte und dem der abgezogenen Ladung entsprechenden Wert bestimmbar ist.8. Auswerteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe ein Wert erzeugbar ist, welcher der Spannung über mindestens einem Teil der Batterie entspricht, daß Recheneinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Restladung der Batterie in Abhängigkeit von dem Spannungswert berechenbar ist und mit deren Hilfe ein der Restladung entsprechender Wert erzeugbar ist, und daß Recheneinrichtungen vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Ladungsspeicherkapazität der Batterie durch Summieren des der Restladung entsprechenden Wertes und des der abgezogenen Ladung entsprechenden Wertes berechenbar ist.9. Auswerteeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungswert der Batteriegesamtspannung entspricht.10. Auswerteeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Berechnen eines der Polarisationsspannung entsprechenden Wertes in Abhängigkeit von der Zeit und dem Stromwert vorgesehen sind und daß Korrektureinrichtungen zurA 45 667 bk - 176 - 5 -7. Juni 1983Korrektur des Spannungswertes rait dem Ziel einer Kompensation für das Vorhandensein der Polarisationsspannung vorgesehen sind.ο System, bestehend aus einer Motorsteuerung und einer Auswerteeinrichtung zum Bestimmen des Ladezustandes einer Batterie für ein Elektrofahrzeug mit einem aus der Batterie gespeisten Hauptantriebsmotor, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale;es sind Steuereinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Stromzufuhr zu dem Hauptantriebsmotor Steuer- bzw. regelbar ist,es sind Einrichtungen vorgesehen, welche auf den Zustand der Batterie ansprechen und mit deren Hilfe ein Wert bestimmbar ist, der der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität der Batterie entspricht, es sind Vergleichseinrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der der derzeitigen Ladungsspeicherkapazität entsprechende Wert mit einem Wert vergleichbar ist, welcher einem vorgegebenen prozentualen Anteil der Nenn-Ladungsspeicherkapazität der neuen Batterie entspricht und mit deren Hilfe der jeweils niedrigere dieser beiden Werte auswählbar ist;-6-332Ί045A 45 667 bk - 176 - 6 -7. Juni 1983es sind auf den Batteriezustand ansprechende Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe der Ladungszustand der Batterie in Abhängigkeit von den niedrigeren der beiden Werte bestimmbar ist, unde s sind mit den Steuereinrichtungen und mit den Einrichtungen zum Bestimmen des Ladezustands verbundene Einrichtungen vorgesehen, mit deren Hilfe die Stromversorgung für den Hauptantriebsmotor einschränkbar ist, wenn der durch die betreffenden Einrichtungen bestimmte Ladezustand unter einen vorgegebenen Wert fällt.12. System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzufuhr zu dem Hauptantriebsmotor auf einen vorgegebenen Prozentsatz desjenigen Stromes einschränkbar ist, der an dem zugeordneten Fahrstrom-Einstelleinrichtungen des Fahrzeugs eingestellt ist und daß der vorgegebene prozentuale Anteil des Stroms bei Abfallen des Ladungszustands von dem vorgegebenen Wert gegen Null zunehmend weiter verringerbar ist.-7-
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