DE3539441C2

DE3539441C2 -

Info

Publication number: DE3539441C2
Application number: DE3539441A
Authority: DE
Inventors: Hans-Hermann 2359 Henstedt De Maasland
Original assignee: Jungheinrich Unternehmensverwaltung KG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 1985-11-07
Filing date: 1985-11-07
Publication date: 1989-05-11
Also published as: FR2590087B1; GB2182792A; GB8625870D0; DE3539441A1; FR2590087A1; GB2182792B

Description

Die Erfindung betrifft ein Batterie-Erkennungssystem für an ein Ladegerät anzuschließende Batterien mit zwischen dem Ladegerät und der Batterie über ein Ladekabel, das durch einen Stecker mit dem Ladegerät verbindbar ist, wechselwei se gesendeten Signalen, mit einem Ladeschalter und mit ei nem in dem Ladegerät angeordneten und mit dem Ladekabel ver bindbaren Signalsender und -empfänger mit Auswerteinrichtung.The invention relates to a battery detection system for a charger to connect batteries with between the Charger and battery via a charging cable that goes through a plug can be connected to the charger, alternately signals sent, with a charging switch and with an egg nem arranged in the charger and ver with the charging cable bindable signal transmitter and receiver with evaluation device.

Sowohl bei Ladegeräten mit nur einem Ladeschalter als auch besonders bei Ladegeräten in einer Großanlage mit mehreren Ladeschaltern entsteht das Problem, daß wenigstens eine Überwachung der anzuschließenden Batterien erfolgen soll. Dabei ist es bekannt, einen Datenaustausch zwischen einem Zentralrechner und mehreren Ladegeräten durchzuführen. Ein Problem liegt aber darin, wie nun eine bestimmte Batterie erkannt werden soll, welche jeweils an ein gerade zur Ver fügung stehendes Ladegerät angeschlossen wird.Both for chargers with only one charging switch as well especially for chargers in a large system with several Charging switches creates the problem that at least one Monitoring of the batteries to be connected should take place. It is known to exchange data between one Central computer and several chargers. A The problem, however, is how a specific battery is now is to be recognized, which in each case at a straight to Ver available charger is connected.

Dies ist auch die Voraussetzung dafür, bei Anschluß einer Batterie eine besondere batteriespezifische Ladecharakte ristik in den Ladeschalter einzugeben, um das Gerät früher oder später abzuschalten. Unabhängig davon ist es aber auch wesentlich, schon den Batteriezustand zu überwachen und da bei praktisch einen das Betriebsalter berücksichtigenden Zustandsbericht über die jeweilige Batterie aufzuzeichnen, um insbesondere in Anlagen mit zahlreichen Batterien, insbeson dere in Regalanlagen mit batteriegegebenen Flurförderzeugen, den Batteriepark zu überwachen und rechtzeitig Batterieaus wechselungen oder dergleichen vornehmen zu können.This is also the prerequisite for connecting one Battery has a special battery-specific charging character to enter the charging switch to the device earlier or switch off later. Regardless, it is also essential to monitor the battery condition and there with practically one considering the operating age Status report of the respective battery to record especially in systems with numerous batteries, in particular in rack systems with battery-powered industrial trucks, monitor the battery park and timely battery out to make changes or the like.

Bekannte Batterieerkennungssysteme arbeiten aufwendig mit zusätzlichen Signalverbindungen und Signalquellen.Known battery detection systems are expensive to work with additional signal connections and signal sources.

Bekannt ist aus der DE-OS 33 12 600 eine Anordnung zur kapa zitätsabhängigen Ladung einer Batterie. Sie befaßt sich ins besondere mit der Schnell-Ladung und dann der Feststellung des Ladezustandes, wobei Messungen über Klemmenspannung Innenwiderstand, Zellentemperatur und Zelleninnendruck, durch die auf den Ladezustand der Batterie geschlossen werden kann, als bekannt vorausgesetzt werden.An arrangement for kapa is known from DE-OS 33 12 600 charge of a battery. It deals with special with the quick charge and then the finding the state of charge, taking measurements via terminal voltage Internal resistance, cell temperature and internal cell pressure, by which can be deduced from the state of charge of the battery, be assumed to be known.

Dabei soll durch eine besondere Anordnung bei einer Batterie laufend der entnommene Strom gemessen werden und hiernach die spätere Wiederaufladezeit berechenbar sein. Praktisch wird dabei nur Beginn und Ende der Nachladung durch einfache Strom erfassung ermöglicht. Auch die Anwendung an einer Handleuchte mit einem Sende-Empfangsbaustein einer Batterietiefentladungs erfassung und einem Speicherteil für verschiedene Gerätefunk tionen erbringt keine anderen Gesichtspunkte, weil beispiels weise der Send-Empfangsbaustein nur Zustände darstellt.The aim is to use a special arrangement for a battery the current drawn is measured continuously and then the predictable later recharge time. Will be practical only the start and end of recharging using simple electricity enables detection. Also the application on a hand lamp with a transceiver module of a deep battery discharge acquisition and a memory part for various device radio ions does not provide any other viewpoints, because for example the send / receive block only shows states.

Der Sende-Empfangsbaustein liegt an der Batterie, um zyklisch in einer definierten Reihenfolge Informationen zu übertragen, damit eine fortlaufende Kontrolle stattfindet. Das schließt jegliche Batterieerkennung aus.The transmit / receive module is on the battery in order to be cyclical transmit information in a defined order, so that there is ongoing control. That closes any battery detection off.

Nach der DE-OS 24 33 630 ist es bekannt, durch Anschluß einer Batterie an das Ladegerät automatisch einen Ladezyklus einzu leiten. Die Erfindung befaßt sich demgegenüber mit der Bat terieerkennung.According to DE-OS 24 33 630 it is known by connecting one Battery to the charger automatically to start a charge cycle conduct. In contrast, the invention is concerned with the bat terie detection.

Gemäß DE-OS 35 28 659 ist bereits ein Batterieerkennungssystem vorgeschlagen worden, in welchem das Ladekabel selbst als Sig nalverbindung zu dem Ladegerät und einer angeschlossenen Batterie dient.According to DE-OS 35 28 659 is a battery detection system been proposed in which the charging cable itself as Sig Connection to the charger and a connected one Battery is used.

Diese bereits vorgeschlagene Ausführung ist insofern vor teilhaft, als die Batterieerkennung durch Anschluß nur des Ladekabels ausgelöst wird. Dieses wird für die Erfin dung einbezogen. Die vorgeschlagene Ausführung erfordert aber an der Batterie jeweils einen besonderen Batterie- Identifikationsgeber, der Sendereigenschaft hat. Dieses stellt einen gewissen Aufwand dar, besonders auch weil die Kodierung, d.h. Steuerung des Senders besondere Schaltungs baugruppen erfordert.In this respect, this already proposed design is already in place partial than the battery detection by connecting only of the charging cable is triggered. This is for the inven included. The proposed execution requires but each has a special battery on the battery Identification transmitter that has transmitter properties. This represents a certain effort, especially because the Coding, i.e. Control of the transmitter special circuit assemblies required.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batterie-Erkennungssystem der eingangs angegebenen Art so zu verbessern, daß die Batterien nach Anschluß erkannt werden und das Ladegerät einen großen Identifizierungsbereich für zahlreiche verschiedene Batterien hat, und ferner nach Wunsch zusätzlich Zustandsgrößen von angeschlossenen Batte rien aufnehmbar sind.The present invention is based on the object a battery detection system of the type specified at the outset to improve so that the batteries are recognized after connection and the charger have a large identification area for numerous different batteries, and also after Additional status parameters from connected batteries are available on request rien are recordable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der durch den Anschluß des Ladekabels auslösbare Signalsender des Ladegerätes in einem sich wiederholenden Zeittakt von jeweils einer Periode auf das Ladekabel ein sich in der Periode änderndes Signalband gibt, welches wenigstens eine Reflexions-Gestaltung der Batterie einbezieht, und daß der Signalempfänger für Reflexionssignale der Batterie in bezug zum Periodenabschnitt vorgesehen ist und eine ausgelöste Re flexion dem Signalempfänger mit Auswerteinrichtung zugeführt wird und dort in ihrer zeitlichen Anordnung in der Periode und in ihrer Größe auswertbar ist.This object is achieved in that the signal transmitters that can be triggered by connecting the charging cable of the charger in a repeating cycle of one period each on the charging cable Period-changing signal band that gives at least one Reflective design of the battery involves, and that the Signal receiver for reflection signals from the battery is provided for the period section and a triggered Re flexion fed to the signal receiver with evaluation device and there in their chronological order in the period and can be evaluated in size.

Durch die periodische Aussendung des Signalbandes in Abhän gigkeit vom Anschluß einer Batterie wird entsprechend der Bandbreite des Signalbandes ein Echobereich geboten, in wel chem spezifische Batteriekenngrößen, die passiv vorhanden sind, erkennbar werden und auswertbar sind. Hierbei wird mit einem Echosignal gearbeitet, wobei man davon ausgehen kann, daß der Batterie zur Reflexion eine bestimmte Signal größe innewohnt. Dieses gilt in erster Linie für ein elek trisches Signal, welches ein Stromspannungs-, aber mit be sonderem Vorteil ein Frequenzsignal ist. Due to the periodic transmission of the signal band in depend ability of connecting a battery is according to the Bandwidth of the signal band provided an echo range, in which chem specific battery parameters that are passively present are recognizable and can be evaluated. Here will worked with an echo signal, assuming can cause the battery to reflect a specific signal size inherent. This applies primarily to an elek trical signal, which is a voltage, but with be particular advantage is a frequency signal.

Hierdurch ergibt sich eine Konzeption der wesentlichen Teile des Erkennungssystems auch im Ladegerät, wobei aber auch diese Teile einfach ausgeführt sind, wobei die Batterie le diglich eine passive Identifikations-Reflexions-Anordnung hat. Das ist eine wesentliche Vereinfachung gegenüber anderen be kannten Ausführungen.This results in a conception of the essential parts of the detection system also in the charger, but also these parts are simple, the battery le diglich has a passive identification-reflection arrangement. This is a significant simplification compared to other be knew versions.

Mit besonderem Vorteil ist dabei im Ladegerät ein durch Anschluß des Ladekabels auslösbarer Steueroszillator mit einem Ausgangssignal als insbesondere sägezahnartige Steu erkurve angeordnet, deren Zeittakt eine Periode bestimmt, und dem der von der Steuerkurve gesteuerte Signalsender nachgeschaltet ist, und an der Batterie ist wenigstens eine auf die Signalart im Signalband abgestimmte, selektiv wir kende Identifikation-Reflexions-Anordnung vorgesehen. Die insbesondere sägezahnartige Steuerkurve bringt dabei zum Ausdruck, daß in der von einer Zeiteinheit bestimmten Pe riode sich stetig, gebenenfalls auch unstetig, ändernde Steuerausgänge vorhanden sind. Dabei ist es möglich, auf grund der Zeitabhängigkeit in einer durch eine Zeiteinheit bestimmten Periode ein kodiertes Signal zu erhalten.A particular advantage is a through in the charger Connection of the charging cable triggerable control oscillator with an output signal as a sawtooth-like control in particular arranged curve, the timing of which determines a period, and that of the signal transmitter controlled by the control curve is connected downstream, and at least one is on the battery We are selective to the type of signal in the signal band kende identification-reflection arrangement provided. The sawtooth-like control curve in particular leads to Expression that in the Pe determined by a time unit period steadily, possibly also discontinuously, changing Control outputs are available. It is possible to due to the time dependency in one by one time unit receive a coded signal during a certain period.

Besonders bevorzugt wird im Sinne einer einfachen Ausfüh rungsform, daß die Identifikations-Reflexions-Anordnung in einem Periodenabschnitt des Signalbandes mehrfach verschie den erregbar ist und Reflexionssignale auf dem Ladekabel bildet, und daß am Ladegerät eine Empfangseinrichtung für diese Reflexionssignale in bezug zum Periodenabschnitt vor gesehen ist. Dadurch wird die Vielfalt des Einsatzes ver bessert. In diesem Zusammenhang liegt eine vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß der Empfangseinrichtung im Lade gerät eine UND-Schaltung als Soll/Ist-Wert-Vergleicher nachgeschaltet ist, die einen Eingang für den entsprechen den Wert der insbesondere sägezahnartigen Steuerkurve hat. Diese UND-Schaltung legt eine zeitliche Aufeinanderfolge von empfangenen Reflexionssignalen fest.It is particularly preferred in the sense of a simple design tion form that the identification reflection arrangement in shift several times over a period of the signal band which is excitable and reflection signals on the charging cable forms, and that on the charger a receiving device for these reflection signals before with respect to the period section is seen. This will ver the variety of use improves. In this connection there is an advantageous one Design in that the receiving device in the drawer an AND circuit is used as a target / actual value comparator is connected downstream, which correspond to an input for the has the value of the sawtooth-like control curve in particular. This AND circuit sets a chronological sequence of received reflection signals.

Einbezogen wird vorteilhaft, daß die insbesondere sägezahn artige Steuerkurve als Spannungskurve vorgesehen und ein spannungsgesteuerter Signalsender nachgeschaltet ist, der sich ändernde elektrische Signale in den Periodenabschnitt sendet. In der bevorzugten Ausführungsform ist aber der Signalsender als spannungsgesteuerter Oszillator ausge führt, welcher in einer Periode ein sich änderndes Fre quenzband von einer niedrigen zu einer hohen Frequenz aus gibt. Das Frequenzband in der Breite der Periode läßt eine vielfache Auswertung durch spezielle Resonanzfrequenzen zu, so daß, abgesehen von der besonders günstigen Möglich keit einer Überlagerung der Frequenzen auf das angeschlos sene Ladekabel, auch die Möglichkeit der Identifizierung einer großen Anzahl von Batterien mit einer verhältnismäßig einfachen Ausführung am Ladegerät gegeben ist.It is advantageously included that the sawtooth in particular like control curve provided as a voltage curve and a voltage-controlled signal transmitter is connected downstream of the changing electrical signals in the period section sends. In the preferred embodiment, however, Signal transmitter out as a voltage controlled oscillator which leads to a changing Fre in a period frequency band from a low to a high frequency gives. The frequency band in the width of the period leaves one multiple evaluation by special resonance frequencies to, so that, apart from the particularly cheap possibility frequency of superimposing the frequencies on the connected Sene charging cable, also the possibility of identification a large number of batteries with a proportional simple version on the charger is given.

Besonders bevorzugt ist zur Erweiterung der Batterie-Über wachung an der Batterie, gegebenenfalls zusätzlich zu ei ner Kodiereinheit, eine Reihe Resonanzglieder mit jeweils einem Schalter vorgesehen, der an Zustandsmesser der Bat terie, wie einen Temperaturfühler, einen Druckmesser und einen Flüssigkeitsanzeiger etc. angeschlossen ist. Hier durch läßt sich ein ordnungsgemäßer Batteriezustand er kennen und, entsprechend der ermittelten Parameter, eine Ladung durchführen.It is particularly preferred to expand the battery over watch on the battery, possibly in addition to egg ner coding unit, a series of resonance elements with each a switch is provided which is connected to the Bat series, such as a temperature sensor, a pressure gauge and a liquid level indicator etc. is connected. Here through a proper battery condition he know and, according to the determined parameters, a Carry out loading.

Vorteilhaft sind dabei LC-Glieder und Kodierschalter unter differenzierender Zeitsteuerung zur Ladung und zur Er mittlung von Meßwerten zwecks Batterieerkennung und Batte riezustandsmessung einsetzbar, wobei in einer einfachen Ausführung auch Betätigungsvorrichtungen für die Kodier schalter umschaltbar sind.LC elements and coding switches below are advantageous differentiating timing to charge and Er averaging of measured values for battery detection and battery RieStatus measurement can be used, in a simple Execution also actuators for the coding switches are switchable.

Die Einsatzfähigkeit kann vorzugsweise durch eine passive Kodiereinheit an einer Abfrageschaltung erweitert werden, die durch einen Mikroprozessor in Abhängigkeit von ermit telten Meßwerten einer Batterie steuerbar ist. Dadurch lassen sich besonders genaue Meßwertkurven ermitteln, fer ner aber auch LC-Glieder wahlweise in mehrfacher Weise aus nutzen.The usability can preferably be a passive one Coding unit can be expanded to a query circuit, which by a microprocessor depending on telten measured values of a battery is controllable. Thereby particularly precise measured value curves can be determined, further ner but also LC elements optionally in several ways use.

Vorteilhaft ist im Ladegerät eine auswählbare Speicher anordnung vorgesehen, die für jede anschließbare Batterie wenigstens einen Speicher aufweist, der durch ein von den Reflexionssignalen gebildetes Batterie-Identifikationssi gnal auslösbar ist. Die Auswahl und Anschaltung spezieller Speicherung im Ladegerät ist bereits vorgeschlagen worden. Dabei wird aber diese Auswahl und Anschaltung durch die be schriebene Ausführungsform wesentlich erleichtert, wobei nicht nur Speicher vorhanden sind, die besondere Daten oder Meßwerte der Batterie-Überwachung und -kennzeichnung auf nehmen können, sondern auch einen mit Sendereigenschaften versehenen Speicher einbeziehen, so daß durch diese Ein speisung auch eine besondere Steuercharakteristik in den Ladeschalter auswählbar ist. Eine Veränderung der Steuer charakteristik kann vom Mikroprozessor des Ladeschalters selbst berücksichtigt werden, wobei die Meßwerte bzw. Batteriekennzeichnung abgenommen werden können.A selectable memory is advantageous in the charger arrangement provided for each connectable battery has at least one memory that by one of the Reflection signals formed battery identification si gnal triggerable. The selection and connection of special Storage in the charger has already been proposed. But this selection and connection by the be written embodiment much easier, wherein not only are there memories that have special data or Measured values of the battery monitoring and labeling can take, but also one with transmitter properties included memory, so that through this one also have a special tax characteristic in the Charging switch is selectable. A change in tax characteristic can be from the microprocessor of the charging switch themselves are taken into account, whereby the measured values or Battery labeling can be removed.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist im La degerät eine Überwachungs- und Vergleichseinrichtung in Form eines Zentralrechners für in einem der Speicher auf gezeichnete Reflexionssignale mit einem Eingang angeord net, dem empfangene Reflexionssignale zugeführt sind, und eine Auswanderung der empfangenen Reflexionssignale, ins besondere der Reflexionsfrequenzsignale, wird in Abhän gigkeit von einer Alterung der Batterie ausgewertet. Die se Auswanderung ist dann in die Empfangseinrichtung, insbe sondere in den Soll/Ist-Wert-Vergleicher nachstellend ein gespeist. Dadurch ist eine Kontrolle und Auswertung in Ab hängigkeit von der Lebensdauer der Batterie möglich. Es können in Abhängigkeit von dem Aufbau und Zustand der Batte rie Resonanzbedingungen unmittelbar ausgenutzt werden.According to a particularly preferred embodiment, in La degerät a monitoring and comparison device in Form a central computer for in one of the stores drawn reflection signals arranged with an input net, the received reflection signals are supplied, and an emigration of the received reflection signals, ins special of the reflection frequency signals, will depend of battery aging is evaluated. The emigration is then in the receiving facility, esp especially in the target / actual value comparator fed. This means that there is a check and evaluation in Ab Depending on the life of the battery possible. It can depend on the structure and condition of the battery The resonance conditions can be used immediately.

Dadurch ist es möglich, eine Ortskurve mit Meßwerten für Strom, Spannung und Frequenz in einem unteren Frequenzbe reich unter dem der Resonanzglieder mit Auswertung der un mittelbar von der Batterie reflektierten Meßwerte darzu stellen.This makes it possible to create a locus with measured values for Current, voltage and frequency in a lower frequency range rich under that of the resonance links with evaluation of the un measured values indirectly reflected by the battery put.

Vorteilhaft sind an der Batterie mehrere unabhängig von einander mittels Kodierschalter einschaltbare Resonanz kreise, insbesondere aus LC-Gliedern angeordnet, deren Resonanzbereich jeweils in dem Frequenzband einer Periode liegt. Hierbei bleibt dann, gegebenenfalls auch im Zu sammenhang mit der batterieeigenen Resonanzerscheinung, durch Ein- oder Ausschaltung bestimmter Kodierschalter in der die Periode bestimmenden Zeiteinheit mehrere Kodierungssignale in einer jeweils ganz bestimmten zwischen verschiedenen Batterien, aber verschiedenen zeitlichen Folge einzustellen.Several of the battery are advantageous regardless of mutually switchable resonance by means of coding switches circles, in particular arranged from LC elements, the Resonance range in the frequency band of a period lies. This then remains, if necessary, also in the closed connection with the battery's own resonance phenomenon, by switching on or off certain coding switch in the period determining the Unit of time several coding signals in each very specific between different batteries, however different time sequence.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei spielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:The invention is described below with reference to exemplary embodiments play explained, which are shown in the drawing. The drawing shows:

Fig. 1 ein Blockschaubild eines Batterieerkennungs systems; Fig. 1 is a block diagram of a battery detection system;

Fig. 2 eine Teildarstellung aus Fig. 1 zur Erläute rung einer zusätzlichen Ausgestaltung; Fig. 2 is a partial view of Figure 1 to explain tion of an additional embodiment.

Fig. 3 die abgewandelte Ausführungsform einer Einzel heit aus Fig. 1 zwecks Ermöglichung weiterer Überwachungsfunktionen. Fig. 3 shows the modified embodiment of a single unit from Fig. 1 to enable further monitoring functions.

Gemäß Fig. 1 ist eine formal mit 1 bezeichnete Batterie, dargestellt durch ihr Ersatzschaubild 10, über Stecker 2, 3 mit einem Ladekabel 4 verbunden, das an einen Ladegleich richter 5 angeschlossen ist. Dieser ist mit einer Lade spannungsquelle 6 durch einen an sich bekannten Leistungs teil 7 verbunden. Ein Hauptschalter 8 ist durch einen konventionellen Ladeschalter 9 in Abhängigkeit vom An schluß des Ladekabels schließbar.According to Fig. 1 is a formally designated 1 battery, represented by its equivalent circuit diagram 10, via plugs 2, 3 with a charging cable 4 is connected, which is connected to a charging rectifier 5. This is connected to a charging voltage source 6 by a power part 7 known per se. A main switch 8 can be closed by a conventional charging switch 9 depending on the connection of the charging cable.

Batterien haben ein bestimmtes Resonanzverhalten, das durch das Ersatzschaubild 10 wiedergegeben ist. Dieses Resonanz verhalten ist allgemein von Batterie zu Batterie verschie den. Gewisse Übereinstimmungen können sich bei Batterien gleicher Größenordnungen bzw. Nennspannungen ergeben, ob gleich auch in diesen Bereichen Abweichungen möglich sind, die einerseits grundsätzlich auf Abweichungen im speziellen Aufbau beruhen, andererseits aber auch von dem Ladezustand oder der verschiedenen Betriebsdauer einer speziellen Bat terie abhängen. Auch in diesem Zusammenhang ist schon eine Auswertung von Kenngrößen durch das erfindungsgemäße Ver fahren möglich.Batteries have a specific resonance behavior, which is shown in the replacement diagram 10 . This response behavior is generally different from battery to battery. There may be certain correspondences in batteries of the same order of magnitude or nominal voltages, although deviations are also possible in these areas, which are based on the one hand on deviations in the specific structure, but on the other hand also depend on the state of charge or the different operating times of a special battery. In this context, too, an evaluation of parameters by the method according to the invention is possible.

In der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführung hat aber jede Batterie eine passive Kodiereinheit 11. Diese be steht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus sechs LC-Gliedern 12 bis 15 ..., jeweils mit Kodierschaltern 16 bis 19 ..., die zur Kennzeichnung der besonderen Bat terie bzw. zur Auslösung eines reflektierten Reflexions signales zur Identifizierung der Batterie in verschiedenen Mustern geöffnet und geschlossen sein können.In the preferred embodiment shown in FIG. 1, however, each battery has a passive coding unit 11 . This is be in the embodiment shown from six LC elements 12 to 15 ..., each with coding switches 16 to 19 ..., the signal to identify the special Bat or trigger a reflected reflection signal for identifying the battery in different Patterns can be open and closed.

Die verschiedenen LC-Glieder der Kodiereinheit 11 sind auf verschiedene Resonanzfrequenzen abgestimmt, welche aber alle in dem Frequenzbandbereich des Batterieerkennungs systems liegen.The various LC elements of the coding unit 11 are tuned to different resonance frequencies, which, however, are all in the frequency band range of the battery detection system.

In der Baugruppe des Ladegeräts, zu welcher der Lade schalter 9 und auch der Leistungsteil 7 gehören, ist ein Steueroszillator 20 vor einem durch die gelieferte Steuer kurve steuerbaren, beispielsweise spannungsgesteuerten Oszillator als Signalsender 21 angeordnet. Der Steueros zillator 20 liefert, wie eingezeichnet ist, beispielsweise sägezahnartige und durch eine Spannung gebildete Steuer kurven 22, 23 ..., welche sich jeweils über eine Zeitein heit t 24 erstrecken. Die Steuerkurve ist gradlinig ein gezeichnet. Es versteht sich, daß unter bestimmten anderen Bedingungen ein gekrümmter bzw. bogenförmiger Verlauf einbezogen wird, insbesondere wenn für die jeweiligen Steuergrößen in Abhängigkeit davon besondere Diskrimina tionsbedingungen erreichbar sind. In the assembly of the charger, which includes the charging switch 9 and also the power section 7 , a control oscillator 20 is arranged in front of a controllable by the supplied control, for example voltage-controlled oscillator as a signal transmitter 21 . The Steueros zillator 20 supplies, as shown, for example, sawtooth-like and formed by a control voltage curves 22, 23 ..., which each extend over a standardized SET TIME t 24th The control curve is drawn in a straight line. It is understood that, under certain other conditions, a curved or arcuate course is included, in particular if, depending on the particular control variables, special discrimination conditions can be achieved.

Wenn die Identifikation einer Batterie vor der Zuschaltung des Ladeschalters 9 erfolgt, ist der Steueroszillator 20 an eine Leistungsquelle angeschlossen oder mit einer sol chen ausgestattet.If the identification of a battery takes place before the charging switch 9 is switched on, the control oscillator 20 is connected to a power source or is equipped with such a device.

Wie noch beschrieben wird, kann eine erweiterte Kodier einheit 11 zusätzlich dazu benutzt werden, in der Lade phase Daten von der Batterie abzufragen.As will be described, an expanded coding unit 11 can also be used to query data from the battery in the charging phase.

Der nachgeschaltete Signalsender 21, der insbesondere ein spannungsgesteuerter Oszillator ist, liefert in einer Zeiteinheit 24 ein Frequenzband, wie es schematisch bei 25 gezeigt ist, dessen Schwingungen kurvenförmig oder als Rechteck-Impulse austreten können, in welchem aber eine niedrige Frequenz f 1 allmählich zu einer im Frequenz band höchsten Frequenz, beispielsweise f _n, übergeht. Der Vorgang wiederholt sich periodisch, wie durch die beiden Zeiteinheiten 24 und 26 verdeutlicht ist.The downstream signal transmitter 21 , which is in particular a voltage-controlled oscillator, supplies in a time unit 24 a frequency band, as shown schematically at 25 , the oscillations of which can emerge in a curve or as rectangular pulses, but in which a low frequency f 1 gradually becomes one in the frequency band highest frequency, for example f _n , passes over. The process is repeated periodically, as illustrated by the two time units 24 and 26 .

In der im Prinzip einfachen Ausführungsform nach Fig. 1 wird dieses Frequenzband über eine Leitung 35, 50, 27 und eine Koppeleinheit 29 mit AC/DC-Übergang auf das Ladekabel 4 gegeben. Dadurch erreichen die Frequenzbänder die Bat terie 1 und stoßen die vorhandenen Resonanzkreise in der Kodierungseinheit 11 auch in der zeitlichen Abfolge des jeweiligen Frequenzbandes an, so daß sich Resonanzerschei nungen ergeben. Diese Resonanzerscheinungen können über eine sich ändernde Phasenlage zwischen Strom und Spannung festgestellt werden oder ergeben Amplitudenänderungen bzw. Spannungsänderungen, insbesondere Erhöhungen. In the simple embodiment in principle according to Fig. 1 of this frequency band via a line 35, 50, 27 and a coupling unit 29 is provided with AC / DC junction to the charging cable 4. As a result, the frequency bands reach the bat terie 1 and hit the existing resonant circuits in the coding unit 11 also in the chronological order of the respective frequency band, so that resonance phenomena result. These resonance phenomena can be determined via a changing phase relationship between current and voltage or result in changes in amplitude or voltage, in particular increases.

Die Resonanzerscheinungen werden über eine Leitung 34 zu einem Eingang 33 einer Auswerteinrichtung 32 zugeführt. Die Leitung 34 steht über eine Zuleitung 47 zum Ladeschal ter mit dem Ladekabel in Verbindung.The resonance phenomena are fed via a line 34 to an input 33 of an evaluation device 32 . The line 34 is connected via a feed line 47 to the charging switch ter with the charging cable.

In der Darstellung ist die Auswerteinrichtung 32 auch un mittelbar durch eine Leitung 35 mit dem den Signalsender 21 bildenden Oszillator verbunden, so daß in dieser Aus führung bereits das Frequenzband in die Auswerteinrichtung 32 eingeführt ist und zur Auswertung herangezogen werden kann, wobei das Frequenzband durch die Leitung 50 über die Koppeleinheit 29 in das Ladekabel 4 geführt wird. Durch die Einführung des Frequenzbandes in die Auswerteinrich tung 32 läßt sich das Reflexionssignal stabilisieren bzw. auch verstärken.In the illustration, the evaluation device 32 is also un indirectly connected by a line 35 to the oscillator forming the signal transmitter 21 , so that the frequency band has already been introduced into the evaluation device 32 in this embodiment and can be used for evaluation, the frequency band being generated by the Line 50 is fed via the coupling unit 29 into the charging cable 4 . The reflection signal can be stabilized or also amplified by the introduction of the frequency band in the evaluation device 32 .

Der Auswerteinrichtung 32 ist jeweils eine Schaltungs baugruppe nachgeschaltet, die als UND-Schaltung oder als Soll/Ist-Wert-Vergleicher 36 ausgeführt ist. Dieser Schal tungsbaugruppe als UND-Schaltung oder Soll/Ist-Wert-Ver gleicher 36 wird über eine Leitung 37 das Ausgangssignal aus der die Signale empfangenden Auswerteinrichtung 32, d.h. in der durch die Zeiteinheit bestimmten Periode des Frequenzbandes eine Signalfolge, wie sie bei 38 angedeutet ist, zugeführt. Zugleich werden der UND-Schaltung bzw. dem Soll/Ist-Wert-Vergleicher 36 über eine weitere Leitung 39 die Werte der Steuerkurven 22, 23, gegebenenfalls über eine Zwischenstufe 40, zugeführt, in welcher die Steuer kurve bereits für die Funktion zu verschiedenen Frequenz abschnitten aufgelöst wird. Durch das von der Schaltungs baugruppe 36 gebildete Tor wird daher auf die Ausgangslei tung 41 ein impulskodiertes Signal zur Batterieerkennung durchgelassen, dessen Impulse in der Periode eine bestimm te Anzahl und auch eine bestimmte Zeitversetzung belegen, so daß sich dadurch ein spezielles Identifikationssignal ergibt.The evaluation device 32 is followed by a circuit module, which is designed as an AND circuit or as a target / actual value comparator 36 . This scarf device assembly as an AND circuit or target / actual value comparator 36 , the output signal from the signal receiving evaluation device 32 via a line 37 , ie a signal sequence as indicated at 38 in the period of the frequency band determined by the time unit is fed. At the same time the values of the control cams 22 , 23 , possibly via an intermediate stage 40 , are supplied to the AND circuit or the target / actual value comparator 36 via a further line 39 , in which the control curve is already functioning at different frequencies sections is resolved. Through the gate 36 formed by the circuit assembly, therefore, a pulse-coded signal for battery detection is let through to the output line 41 , the pulses in the period occupying a certain number and also a certain time offset, so that this results in a special identification signal.

Die Einspeisung durch die Leitung 39 bringt dabei eine Zeitabhängigkeit zum Ausdruck, die für das kodierte Si gnal vorteilhaft ist. Die Ausgangsleitung geht in eine Umsetzungsschaltung 43, in der das durch die Leitung 41 geführte serielle Signal in ein Parallelsignal, d.h. ein kodiertes Binärsignal, umgewandelt wird. Aus der Umset zungsschaltung 43 wird das Signal gegebenenfalls über eine zyklisch arbeitende Steuerung, wenn zahlreiche Batterien gleichzeitig überwacht werden, in eine Anzeigeeinheit 48 überführt oder aber auch über eine zusätzliche Funktions verbindung 49 in eine Batterie-Adressierung zur Auswahl und zum Einsatz durch Anschalten eines hier zunächst nicht dargestellten Speichers oder eines Kontrollers.The feed through line 39 expresses a time dependency which is advantageous for the coded signal. The output line goes into a conversion circuit 43 , in which the serial signal passed through line 41 is converted into a parallel signal, ie a coded binary signal. From the implementation circuit 43 , the signal is optionally transferred to a display unit 48 via a cyclically operating control when numerous batteries are monitored at the same time, or else via an additional function connection 49 in a battery addressing for selection and use by switching on here initially not shown memory or a controller.

Es versteht sich, daß im Kontroller eine besondere Aus wertung vorgesehen sein kann, um bei einem Vergleich der Kenngrößen einer angeschlossenen Batterie, durch das Re flexionssignal gekennzeichnet, mit einer vorgesehenen Steuerung des Ladeschalters auszuschließen, daß eine La dung mit unzureichender oder falscher Spannung erfolgt. Es ist damit auch eine Verriegelung eines Ladeschalters einbezogen.It is understood that in the controller a special one evaluation can be provided in order to compare the Characteristics of a connected battery, through the Re marked inflection signal, with a provided Control of the charging switch to rule out that a La with insufficient or incorrect voltage. It is also an interlock of a charging switch involved.

Der Steueroszillator 20 hat einen Eingang 46, welcher mit dem Ladeschalter 9 verbunden ist. Dieser Eingang wird als Abfragestart ausgelöst, wenn das Ladekabel angeschlossen ist. The control oscillator 20 has an input 46 , which is connected to the charging switch 9 . This input is triggered as a query start when the charging cable is connected.

Die soweit beschriebene Vorrichtung ist zur Aufnahme einer Kennungskurve als Ortskurve geeignet, die an einen Zentral rechner übermittelt werden kann. Die Ortskurve stellt da bei den jeweiligen Verlauf der gemessenen Werte an einer Batterie dar. Falls sich infolge Alterungen einer Batterie deren Eigenschaften ändern, insbesondere ihr kapazitiver Anteil, kann dadurch im Zentralrechner eine solche Abwei chung zu einer vorherigen Ortskurve der gleichen Batterie erfaßt und als Entscheidungshilfe zum frühzeitigen Erkennen eines Batterieausfalls herangezogen werden. Zu diesem Zweck wird einbezogen, einen Rechner im Ladegerät selbst oder extern anzuordnen. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft der Frequenzbereich unterhalb der Frequenzwerte ausgenutzt, bei denen die Resonanzglieder 12-15 ansprechen und in welchen entsprechend der Reflexion gemäß Ersatzschaubild 10 Meßwerte empfangen werden.The device described so far is suitable for recording an identification curve as a locus, which can be transmitted to a central computer. The location curve represents the course of the measured values on a battery. If the properties of a battery change due to aging, in particular its capacitive component, such a deviation from a previous location curve of the same battery can be recorded in the central computer and as a decision-making aid be used for early detection of a battery failure. For this purpose, it is included to arrange a computer in the charger itself or externally. For this purpose, the frequency range below the frequency values is advantageously used, at which the resonance elements 12-15 respond and in which 10 measured values are received in accordance with the reflection according to the equivalent diagram.

Gemäß Fig. 1 befindet sich die Schaltung zur Aufnahme der Ortskurve oberhalb der strichpunktierten Linie 28. In die sem Bereich befindet sich eine Schnittstelle 30, die über die beiden Leitungen 44, 45 mit der Auswerteinrichtung 32 und über eine Leitung 51 mit dem Ausgang des Steueroszilla tors 20 verbunden ist. Hierdurch können in einer an dieser Schnittstelle 30 angeordneten Schaltungsbaugruppe jeweils unter Bezugnahme auf die Steuerkurven 22, 23 die zueinander in bezug stehenden Werte für Spannung, Strom und/oder Fre quenz ausgewertet und über eine Funktionsverbindung 53 ei nem Zentralrechner 54 zugeführt werden.Referring to FIG. 1, the circuit is for receiving the locus above the dash-dotted line 28.. In this area there is an interface 30 which is connected via the two lines 44 , 45 to the evaluation device 32 and via a line 51 to the output of the control oscillator 20 . As a result, the values for voltage, current and / or frequency which are related to one another can be evaluated in a circuit module arranged on this interface 30 with reference to the control cams 22 , 23 and fed to a central computer 54 via a function connection 53 .

In diesem können die Ortskurven gespeichert und ausgewertet werden, so daß unter Umständen Signale für bevorstehenden Batterieausfall gegeben werden können. Durch die ermöglich te genaue Identifikation einer Batterie kann mit dieser Ausführung über die verschiedenen Ladegeräte für jede Bat terie eine Datei eingerichtet werden, um zeitliche Verän derungen im Langzeitbereich auszuwerten. Die dafür erfor derlichen Meßgrößen stehen über die Funktionsverbindung 53 zur Verfügung.The location curves can be stored and evaluated in this, so that under certain circumstances signals for impending battery failure can be given. Thanks to the precise identification of a battery, this version can be used to set up a file for each battery via the various chargers in order to evaluate changes over time in the long-term range. The required measurands are available via the function connection 53 .

Ferner können die in dem unteren Frequenzbereich erstellten Ortskurven jeweils für eine Bewertung des kapazitiven An teils herangezogen werden. Starke Sulfatation, Platten schlüsse oder ähnliches würden Veränderungen des Kurven verlaufes hervorrufen.Furthermore, those created in the lower frequency range Locus curves for an evaluation of the capacitive type partly used. Strong sulfation, plates conclusions or similar would change the curve cause history.

Für die Zustandsüberwachung einer Batterie dienen insbe sondere die zusätzlichen Ausgestaltungen nach den Fig. 2 und 3.The additional configurations according to FIGS . 2 and 3 are used in particular for the condition monitoring of a battery.

Gemäß Fig. 2 ist an die Reihe der LC-Glieder 12-15 mit jeweiligen Kodierschaltern 16-19, zusammengefaßt in der Kodiereinheit 11, eine Reihe weiterer Resonanzglieder 55, 56, 57 ..., beispielsweise ausgeführt als LC-Glieder, mit jeweils einem Schalter 58, 59, 60 ... angeordnet, um be stimmte Kenngrößen aufzunehmen.Referring to FIG. 2 is the number of LC sections 12-15 with respective coding switches 16-19, summarized in the encoding unit 11, a number of other resonant members 55, 56, 57 ..., for example, as LC elements, each having a switch 58 , 59 , 60 ... arranged to record certain parameters.

Dabei versteht sich, daß die Resonanzglieder 55-57 für andere Resonanzen ausgelegt sind als die LC-Glieder 12 - 15.It should be understood that the resonant members are designed for 55-57 resonances other than the LC elements 12-15.

Die drei Resonanzglieder 55-57 sind beispielhaft dafür, daß auch andere Größen überwachbar sind, wie Temperatur, Zellendruck und Flüssigkeitsstand. In solchem Beispiel ist der Schalter 58 beispielsweise für eine maximale Tempera turgrenze R _max ausgelegt und über eine Funktionsleitung 61 mit einem Temperaturfühler 62 mit der Batterie 1 verbun den. Sobald sich der Schalter 58 schließt, wird daher ein Resonanzsignal gegeben und das Erreichen einer bestimmten Temperatur angezeigt. Einbezogen wird, daß durch eine Vervielfachung solcher Baugruppen auch ein Temperaturgang aufgezeichnet werden kann, wenn an weiteren Resonanzglie dern 55′, 55′′ Schalter 58′, 58′′ mit Temperaturfühlern 62′, 62′′ verbunden sind, die auf andere Temperaturen einge stellt sind.The three resonance elements 55-57 are examples of the fact that other variables can also be monitored, such as temperature, cell pressure and liquid level. In such an example, the switch 58 is designed , for example, for a maximum temperature limit R _max and is connected to the battery 1 via a functional line 61 with a temperature sensor 62 . As soon as the switch 58 closes, a resonance signal is given and the reaching of a certain temperature is indicated. Is included that by multiplying such assemblies, a temperature response can be recorded if at other resonance members 55 ', 55 ''switch 58 ', 58 '' are connected to temperature sensors 62 ' , 62'', which are at different temperatures represents are.

Ferner ist der Schalter 59 über eine Funktionsleitung 63 mit einem Druckmesser 64 in der Batterie verbunden, um bei einem bestimmten erreichten Innendruck zu schließen und damit im Frequenzgang eine Resonanzerscheinung zur Anzeige dieses Zustandes zu liefern.Furthermore, the switch 59 is connected via a functional line 63 to a pressure gauge 64 in the battery in order to close when a certain internal pressure is reached and thus to provide a resonance phenomenon in the frequency response to indicate this state.

Der Schalter 60 ist über eine Funktionsverbindung 65 mit einem Flüssigkeitsanzeiger 66 in der Batterie verbunden, um bei Unterschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsspie gels ebenfalls ein Signal zu geben, wobei dieses Signal auch beispielsweise als Auslösung für eine Nachfüllein richtung auswertbar ist.The switch 60 is connected via a functional connection 65 to a liquid indicator 66 in the battery in order to also give a signal when the liquid level falls below a certain level, this signal also being able to be evaluated, for example, as a trigger for a refill device.

Aus Fig. 3 ist entsprechend Fig. 1 und 2 die Batterie 1 an den Steckern 2, 3 des Ladekabels 4 erkennbar. Nicht dar gestellt ist in dieser Ausführung die Kodiereinheit 11, aber eine passive Kodiereinheit 67, wie sie in Fig. 2 durch die Teile 55-60 in verkürzter Ausführung gezeigt ist. Diese passive Kodiereinheit ist über eine Funktions verbindungsanordnung 68 mit einer Abfrageschaltung 69 (Scanner) verbunden, welche über eine Zuleitung 70 von einem Mikroprozessor 71 steuerbar ist, der auf der Batte rie angeordnet ist, um über die Funktionsverbindung 68 un mittelbar an der Batterie wahlweise bestimmte Resonanz glieder 55 bis 57 und Schalter 58 bis 60 abzufragen. From Fig. 3, the battery 1 can be seen at the plugs 2 , 3 of the charging cable 4 corresponding to FIGS. 1 and 2. Not shown is the coding unit 11 in this embodiment, but a passive coding unit 67 , as shown in Fig. 2 by the parts 55-60 in a shortened version. This passive coding unit is connected via a function connection arrangement 68 to an interrogation circuit 69 (scanner), which can be controlled via a feed line 70 by a microprocessor 71 , which is arranged on the battery, to selectively determine directly via the function connection 68 on the battery Query resonance elements 55 to 57 and switches 58 to 60 .

Die Reihenanordnung 67, 68, 69 ist über Leitungen 72, 73 parallel zur Batterie 1 geschaltet, an welcher entspre chend über Leitungen 74, 75 auch der Mikroprozessor ange schlossen ist. Er hat zwei Eingänge 76, 77 zur Einspeisung von an der Batterie bereits vorher durch die Teile 55-60 ermittelten Meßwerten, um anhand dieser über die Verbin dung 70 den Scanner 69 zu steuern.The row arrangement 67 , 68 , 69 is connected in parallel to the battery 1 via lines 72 , 73 , to which the line 74 , 75 accordingly also connects the microprocessor. It has two inputs 76 , 77 for feeding in measured values previously determined on the battery by the parts 55-60 in order to control the scanner 69 via the connection 70 .

Damit wird es möglich, in einer bestimmten Reihenfolge z.B. Batterieadresse, Temperatur, Wasserbedarf oder auch entnommene Amperestunden festzustellen und dem Ladegerät zu übermitteln. Über die Anzeigeeinheit 48 in Fig. 1 wer den dann in entsprechender Reihenfolge alle batteriespezi fischen Meßwerte angezeigt.This makes it possible to determine, for example, the battery address, temperature, water requirement or even ampere hours taken in a specific sequence and to transmit it to the charger. Via the display unit 48 in FIG. 1, all battery-specific measured values are then displayed in the appropriate order.

Durch diese Ausführung sind nicht nur die Batteriezustände erfaßbar, sondern in Verbindung mit Auswertungen in dem Zentralrechner 54 ist zweckmäßig zugleich eine Rückspei sung, insbesondere in den Soll-Ist-Wert-Vergleicher 36, zur anpassenden Nachstellung vorgesehen. Dabei sind auch Meßwerte über die Funktionsverbindung 49 (Fig. 1) verfüg bar.With this design, not only are the battery states detectable, but, in conjunction with evaluations in the central computer 54 , a feedback is also expediently provided, in particular in the target / actual value comparator 36 , for adaptive adjustment. Measured values are also available via the functional connection 49 ( FIG. 1).

Claims

1. Battery detection system for batteries to be connected to a charger with between the charger and the battery via a charging cable that can be connected by a plug to the charger, alternately transmitted signals, with a charging switch and with one arranged in the charger and with the charging cable ver bindable signal transmitter and receiver with evaluation device, characterized in that the triggerable by the connection of the charging cable signal transmitter ( 21 ) of the charger in a repeating cycle of one period on the charging cable ( 4 ) one in the period changing signal band there, which includes at least a reflection design of the battery, and that the signal receiver for reflection signals of the battery is seen in relation to the period and a triggered reflection is supplied to the signal receiver with evaluation device ( 32 ) and there in their select temporal arrangement in the period and its size is edible.

2. Battery detection system according to claim 1, characterized in that a triggerable by connecting the charging cable control oscillator ( 24 ) with an output signal as a sawtooth-like control curve ( 22 , 23 ) is arranged, the timing of which determines a period, and that of the Control curve ge controlled signal transmitter ( 21 ) is connected downstream, and that on the battery ( 1 ) at least one tuned to the type of signal in the signal band, selectively acting identi fication reflection arrangement is provided.

3. Battery detection system according to claim 1 or 2, characterized in that an identification-reflection arrangement in a period section of the signal band can be excited differently several times and forms reflection signals on the charging cable, and that on the charger a receiving device ( 32 ) for these reflection signals in relation is provided for the period section.

4. Battery detection system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the receiving device ( 32 ) in the charger is followed by an AND circuit as a target / actual value comparator ( 36 ) which has an input ( 39 ) for the corresponding Value of the sawtooth-like control curve ( 22 , 23 ) in particular.

5. Battery detection system according to claim 1, characterized in that the sawtooth-like control curve ( 22 , 23 ) is provided as a voltage curve and a voltage-controlled signal transmitter ( 21 ) is connected downstream, which sends changing electrical signals in the periodic section.

6. Battery detection system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the signal transmitter ( 21 ) is designed as a voltage-controlled oscillator which outputs a changing frequency band ( 25 ) in one period from a low to a high frequency.

7. Battery detection system according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the battery, optionally in addition to a coding unit ( 11 ), a series of resonance elements ( 55-57 ) each with a scarf ter ( 58-60 ) is provided, which is connected to the condition meter of the battery, such as a temperature sensor ( 62 ), a pressure meter ( 64 ) and a liquid indicator ( 66 ) etc.

8. Battery detection system according to claim 6 or 7, characterized in that LC elements ( 12-15 ) and coding switches ( 16-19 ) can be used with differentiating time control for battery detection and battery condition measurement, actuating devices for the coding switches ( 16-19 ) are switchable.

9. Battery detection system according to claim 8, characterized by a passive coding unit ( 67 ) on an interrogation circuit ( 69 ) which can be controlled by a microprocessor ( 71 ) as a function of determined measured values of a battery ( 1 ).

10. Battery detection system according to one of claims 2 to 9, characterized in that one in the charger selectable memory arrangement is provided for each connectable battery has a memory that by a battery formed by the reflection signals rie identification signal can be triggered.

11. Battery detection system according to claim 10, characterized in that in the charger, a monitoring and comparison device in the form of a central computer ( 54 ) for in one of the memories recorded reflection signals is arranged with an input, the received reflection signals are supplied and that an emigration of received reflection signals, in particular the reflection frequency signals, is evaluated in dependence on aging of the battery and this emigration is fed into the receiving device, in particular in the target / actual value comparator ( 36 ) after adjusting.

12. Battery detection system according to one of claims 1 to 10, characterized in that on the battery several re independently of one another by means of coding switches ( 16-19 ) switchable resonance circuits, in particular of LC elements ( 12-15 ) are arranged, the resonance range of which is rich in the frequency band of a period.