Connect public, paid and private patent data with Google Patents Public Datasets

Meter for the display of the internal resistance of a battery

Info

Publication number
DE3818034A1
DE3818034A1 DE19883818034 DE3818034A DE3818034A1 DE 3818034 A1 DE3818034 A1 DE 3818034A1 DE 19883818034 DE19883818034 DE 19883818034 DE 3818034 A DE3818034 A DE 3818034A DE 3818034 A1 DE3818034 A1 DE 3818034A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
display
internal
resistance
rechargeable
lead
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19883818034
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Dipl Ing Wallrafen
Original Assignee
Werner Dipl Ing Wallrafen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Apparatus for testing electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or charge condition
    • G01R31/3644Various constructional arrangements
    • G01R31/3662Various constructional arrangements involving measuring the internal battery impedance, conductance or related variables

Abstract

In a device for the display of the electrical internal resistance of non-ideal voltage sources of respectively rechargeable and non-rechargeable batteries, provision is essentially made of a simple alternating current source for the drive with a parallel-connected frequency-selective amplifier stage for signal preparation, so that the measured signal is connected to a display as a proportional variable for the internal resistance. A four-wire lead provided as far as the test probes does not falsify the measuring result because of lead losses. A handy design makes for a simple-to-operate measuring device for battery diagnosis.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anzeige des Innenwiderstandes beliebiger nichtidealer Spannungsquellen respektive Batterien. The invention relates to a device for indicating the internal resistance of any non-ideal voltage sources respectively batteries.

Zur Bestimmung des Ladezustandes einer Autobatterie sind Säuredichte-Meßvorrichtungen bekannt. To determine the state of charge a car battery acid density measuring devices are known. Die Säuredichte ist, sulfatfreie Platten vorausgesetzt, ein direktes Maß zum Ladezustand. The acid density is provided sulfate-free plates, a direct measure for the state of charge.

Die Leerlaufspannung einer Batterie hat keine eindeutige Beziehung zum Ladezustand. The open circuit voltage of a battery has no clear relationship with the state of charge.

Stand der Technik ist ebenfalls die kurzzeitige Messung eines relativ hohen Stromes durch einen bestimmten Leistungswiderstand. State of the art is also the short-term measurement of a relatively high current through a given resistance performance. Je nach Nennkapazität sollte eine gut geladene Batterie einen bestimmten Entladestrom erreichen. Depending on the nominal capacity of a well charged battery should reach a given discharge current. Um der Batterie nicht zuviel Energie zu entnehmen, muß diese Meßmethode sehr schnell erfolgen. To the battery can not be taken too much energy, this method of measurement must be done very quickly. Der Zusammenhang zwischen Entladestrom und Ladezustand ist nicht eindeutig. The relationship between discharge and charge status is ambiguous.

Der Trend zu wartungsfreien Batterien erlaubt es zudem nicht mehr, die Säuredichte zu messen. The trend toward maintenance-free batteries also no longer makes it possible to measure the acid density. Zur Ermittlung des Ladezustandes sind deshalb nur die Polklemmen als Meßabgriff verfügbar. only the binding posts are therefore available as measuring pickoff for determining the state of charge.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein sehr einfach zu bedienendes Meßgerät vorzuschlagen, das den niedrigen Innenwiderstand von Batterien direkt anzeigt. Object of the present invention is therefore to propose a very simple-to-use meter which indicates the low internal resistance of batteries directly. Je kleiner der Wert des Innen widerstandes, um so kleiner wird der Spannungs zusammenbruch bei einem bestimmten Entladestrom. The smaller the value of the internal resistance, the smaller the voltage will collapse at a given discharge current.

Der Anzeigemeßbereich läßt sich so dimensionieren, daß mit einem Gerät 1,5-Volt-Haushaltsbatterien bis hin zu 24-Volt-Fahrzeugbatterien gemessen werden können. The Anzeigemeßbereich can be dimensioned so that can be measured with a device 1.5 volt household batteries up to 24-volt automotive batteries. Aufgrund der einfachen Handhabung ist die erfindungsgemäße Meßvorrichtung sowohl für Diagnose zwecke geeignet (gute, schwache oder leere Batterien), als auch zur Kalkulation der maximalen Strombelastung einer Batterie unter der Bedingung, daß die Versorgungsspannung eines batteriebetriebenen Gerätes einen bestimmten Wert nicht unterschreiten darf. Because of the ease of handling the measuring device according to the invention is suitable both for diagnostic purposes suitable (good, weak or dead batteries) as well as for calculating the maximum current load of a battery under the condition that the supply voltage of a battery powered device may not fall below a certain value.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich noch preiswerter herstellen, wenn der Teil zur Meßaus wertung in einem Universaltester (z. B. Autodiagnose tester, Digitalmultimeter) integriert wird, so daß das Gehäuse und Anzeigemittel (analog oder digital) mehrfach genutzt werden kann. The inventive device can be manufactured even cheaper when the part for Meßaus evaluation in a Universal Tester (z. B. car diagnostic tester, digital multimeter) is integrated, so that the housing and display means (analog or digital) can be used multiple times.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfobjekt mit einer Wechselstromquelle einer festen Frequenz beaufschlagt ist und die nicht verschwindende Wechselspannung, bedingt durch den vorhandenen Innenwiderstand des Prüfobjektes, über eine frequenzbandbegrenzte Verstärkerstufe derart aufbereitet ist, daß die Signalgröße als Maß des Innenwiderstandes mit einer beliebigen Anzeige verbunden ist. The inventive device is characterized in that the test object is subjected to an AC power source of a fixed frequency and the non-zero AC voltage, due processed by the existing internal resistance of the test object, through a frequency-band-limited amplifier stage in such a manner is that the signal magnitude arbitrary as a measure of the internal resistance with a connected display.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß eine Vierdrahtleitung bis zu den Prüf spitzen vorgesehen ist, damit die ohmschen und induktiven Widerstände der Meßleitung nicht das Meßergebnis verfälschen. An advantageous embodiment of the invention is that a four-wire line to the acute test provided so that the resistive and inductive resistances of the measuring line does not distort the measurement result.

Um die Bedienung zu vereinfachen und die Herstell kosten zu senken, wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine automatische Ein- und Ausschaltung vorgeschlagen, die durch die Kontaktgabe der Prüfspitzen an den Batteriepolen aktiviert wird. To simplify operation and reduce cost producible, an automatic switching on and off is proposed with the inventive device, which is activated by contact in the test probes to the battery terminals.

Um den Forderungen einer großen Meßbereichsspanne mit gleichzeitiger hoher Auflösung gerecht zu werden, ist die Anzeigeausführung vorzugsweise digital. To meet the demands of a large Meßbereichsspanne with simultaneous high resolution accessible, the display embodiment is preferably digital. Praktische Werte liegen zwischen 0 ... 2000 mOhm mit 1 mOhm Auflösung. Practical values ​​are between 0 ... 2000 mOhm with 1 mOhm resolution.

Aus Kostengründen ist auch eine einfache Analog anzeige vorteilhaft, wenn nur bestimmte Batterie gruppen erfaßt werden sollen (z. B. Autobatterien mit 5 mOhm . . . 20 mOhm). For cost reasons, a simple analog display is advantageous (. Z. B. car batteries with 5 mOhm.. 20 mOhm) should if only certain battery groups are detected.

Die erfindungsgemäße Ausführungsform ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrer Figuren dargestellt und nachfolgend näher beschrieben. The embodiment according to the invention is schematically shown in the drawing on the basis of several figures and described in more detail below.

Es zeigt It shows

Fig. 1 die Ausführung der Meßvorrichtung als Blockschaltbild und Fig. 1, the embodiment of the measuring device as a block diagram and

Fig. 2 den exemplarischen Schaltungsaufbau. Fig. 2 shows the exemplary circuitry.

Für die Spannungsversorgung der gesamten Meßvorrichtung ist eine Batterie 1 , 11 vorgesehen, die über einen elektronischen Schalter 2 , 12 zuge schaltet wird, wenn ein Testobjekt 10 , 20 (z. B. Batterie) mit den Prüfspitzen 19 , 21 kontaktiert wird. For the power supply of the entire measuring a battery 1, 11 are provided, which is switched on via an electronic switch 2, 12 supplied when a test object 10, 20 (eg., Battery) with the probes 19, is contacted 21st Eine Mindestspannung von etwa 0,8 V wird vor ausgesetzt um den elektronischen Schalter zu steuern. A minimum voltage of about 0.8 V is subjected before to control the electronic switch.

Ein freilaufender Rechteckgenerator 3 , 13 mit konstanter Amplitude und einer Frequenz von etwa 1 kHz steuert den Spannungs-Strom-Wandler 4 , 14 mit einer Ausgangs-Stromsenke von etwa 50 mA. A free-running square-wave generator 3, 13 with a constant amplitude and a frequency of about 1 kHz controls the voltage-current converter 4, 14 to an output current sink of approximately 50 mA. Eine rechteckförmige Pulsform ist insofern vorteilhaft, daß die Verlustleistung des Schalttransistors gering ist. A rectangular pulse shape is advantageous in that the power loss of the switching transistor is low.

Über eine Vierdraht-Leitung 22 , 24 bis zu den Prüf spitzen 19 , 21 ist ein Bandpaßfilter 5 , 15 parallel geschaltet und überträgt nur den reinen Wechsel spannungsanteil, der durch den Innenwiderstand der Batterie 10 , 20 resultiert. Over a four-wire line 22, 24 to the test tip 19, 21 is a band-pass filter 5, connected in parallel 15 and transmits only the voltage component pure alternating resulting by the internal resistance of the battery 10, 20th Eine nachfolgende Ver stärkerstufe 6 , 16 bringt das geringe Wechsel spannungssignal in der Größenordnung einiger mV auf praktisch besser auswertbare Bereiche. A subsequent Ver amplifier stage 6, 16 to the low exchange brings voltage signal in the order of several mV to virtually better evaluated areas. Die Schaltung 7 , 17 richtet das Wechselspannungssignal gleich. The circuit 7, 17 rectifies the alternating voltage signal equal. Durch die Rückkopplung in der Schaltungsanordnung 17 wird erreicht, daß auch Wechselspannungen gleichge richtet werden, die weit unterhalb der Dioden schwellenspannung liegen. Due to the feedback in the circuit arrangement 17 it is achieved that also AC voltages are Equilibrium is directed, the threshold voltage far below the diodes.

Ein digitales Anzeigenmodul mit integriertem Analog- Digital-Wandler 8 , 18 setzt die ausgewertete Gleich spannung direkt als Innenwiderstandswert des Prüf objektes um. A digital display module with an integrated analog-digital converter 8, 18 to set the DC voltage solved directly as a resistance value of the test object. Die angezeigte Größe in "mOhm" ist an unterschiedlichen Baugruppen 3 , 4 , 6 , 7 , 8 als Proportionalitätsfaktor einstellbar. The displayed size in "mOhm" can be adjusted at different assemblies 3, 4, 6, 7, 8 as the proportionality factor. Auf eine Nullpunktjustierung kann verzichtet werden, falls Offsetfehler durch den Einsatz entsprechender Bauteile vernachlässigbar sind. A zero point adjustment if offset errors are negligible by the use of corresponding components can be dispensed with.

Nach einer einfachen Ausführung ist eine kosten günstigere Analoganzeige 9 alternativ dargestellt. After a simple embodiment, a lower-cost analog display 9 is shown an alternative.

Auf einen Gleichrichter kann außerdem verzichtet werden, wenn ein Dreheisenmeßwerk 23 als Anzeige mittel verwendet ist. A rectifier may also be omitted if a Dreheisenmeßwerk 23 is used as a display medium.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Messung des elektrischen Innenwiderstandes einer realen Spannungsquelle insbesondere aufladbarer und nicht aufladbarer Batterien, dadurch gekennzeichnet , daß die Batterie als Prüfobjekt ( 10 ) mit einer Wechselstromquelle ( 3 , 4 ) beaufschlagt ist und die durch den Innenwiderstand resultierende Wechselspannung über eine frequenzselektive Verstärkerstufe ( 5 , 6 ) derart aufbereitet ist, daß die Signalgröße als Maß zum Innenwiderstand des Prüfobjektes mit einer Anzeige ( 8 , 9 ) in Verbindung steht. 1. A device for measuring the electrical internal resistance of a real voltage source in particular rechargeable and non-rechargeable batteries, characterized in that the battery as a test object (10) to an AC power source (3, 4) is acted upon and the resulting by the internal resistance change of voltage across a frequency selective amplifier stage (5, 6) is processed so that the signal magnitude as a measure for the internal resistance of the test object with a display (8, 9) is connected.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitungen ( 22 ) zwischen Meßvorrichtung und Batterie als Vierdrahtleitung bis zu den Prüfspitzen ( 21 ) ausgebildet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the measuring lines (22) is formed between the measuring device and battery as a four-wire line to the test probes (21).
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstufe der Wechselstromquelle ( 4 ) als einfache unipolare Stromquelle (Stromsenke) ausgeführt ist. 3. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the output stage of the AC power source (4) is designed as a simple unipolar current source (current sink).
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine rechteckförmige Pulsform zur Ansteuerung der Stromquelle ( 4 ) vorgesehen ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a rectangular pulse shape for controlling the current source (4) is provided.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsbatterie ( 1 ) mit einer Schaltung ( 2 ) automatisch zugeschaltet wird, wenn die Batterie ( 10 ) mit den Meßleitungen ( 22 ) verbunden ist und wieder selbständig ausschaltet, wenn die Meßleitungen wieder getrennt sind. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the supply battery (1) comprising a circuit (2) is automatically switched on when the battery (10) with measuring lines (22) and again switches off by itself when the leads are separated again.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch qekennzeichnet, daß die zu messende Batterie ( 10 ) selbst die Betriebsspannungs versorgung der Meßvorrichtung übernimmt. 6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized qekennzeichnet that the battery to be measured (10) themselves supply the operating voltage is performed by the measuring device.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreheisenmeßwerk ( 23 ) direkt ohne Gleichrichter als Anzeigemittel dient. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a Dreheisenmeßwerk (23) serves directly as a display means without rectifier.
DE19883818034 1988-05-27 1988-05-27 Meter for the display of the internal resistance of a battery Withdrawn DE3818034A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883818034 DE3818034A1 (en) 1988-05-27 1988-05-27 Meter for the display of the internal resistance of a battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19883818034 DE3818034A1 (en) 1988-05-27 1988-05-27 Meter for the display of the internal resistance of a battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3818034A1 true true DE3818034A1 (en) 1989-11-30

Family

ID=6355248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19883818034 Withdrawn DE3818034A1 (en) 1988-05-27 1988-05-27 Meter for the display of the internal resistance of a battery

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3818034A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327996A1 (en) * 1992-08-21 1994-03-03 Btech Inc Apparatus for impedance measurement of a connected battery
EP0611106A1 (en) * 1993-02-11 1994-08-17 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for differentiating battery types
DE4418194A1 (en) * 1993-05-26 1994-12-01 Fuji Heavy Ind Ltd System and method for determining the capacity of a battery
DE19547019A1 (en) * 1995-12-15 1997-06-19 Siemens Ag Method for indicating the state "energy storage exhausted" in electrical devices with electrical energy storage and electrical devices with electrical energy storage devices for indicating the state "energy storage exhausted"
DE19725204C1 (en) * 1997-06-14 1999-04-08 Megamos F & G Sicherheit Apparatus and method for monitoring the state of charge of a battery

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4327996A1 (en) * 1992-08-21 1994-03-03 Btech Inc Apparatus for impedance measurement of a connected battery
EP0611106A1 (en) * 1993-02-11 1994-08-17 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for differentiating battery types
US5485090A (en) * 1993-02-11 1996-01-16 Hewlett-Packard Corporation Method and apparatus for differentiating battery types
DE4418194A1 (en) * 1993-05-26 1994-12-01 Fuji Heavy Ind Ltd System and method for determining the capacity of a battery
DE19547019A1 (en) * 1995-12-15 1997-06-19 Siemens Ag Method for indicating the state "energy storage exhausted" in electrical devices with electrical energy storage and electrical devices with electrical energy storage devices for indicating the state "energy storage exhausted"
DE19547019C2 (en) * 1995-12-15 2000-05-31 Siemens Ag Method for indicating the state "energy storage exhausted" in electric devices with electric energy storage and electrical equipment with electric-energy storage devices for indicating the state "energy storage exhausted"
US6121754A (en) * 1995-12-15 2000-09-19 Siemens Aktiengesellschaft Method for displaying a "low battery" state in electrical equipment with electrical energy stores and electrical equipment with electrical energy stores with means for displaying a "low battery" state
DE19725204C1 (en) * 1997-06-14 1999-04-08 Megamos F & G Sicherheit Apparatus and method for monitoring the state of charge of a battery
US6191590B1 (en) 1997-06-14 2001-02-20 Delphi Automotive Systems Deutschland Gmbh Device and a process for monitoring the state of charge of a battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3593099A (en) Automatic battery tester with recording means for battery performance
US3646438A (en) Apparatus for testing different kinds of electromechanical components using preprogrammed connecting for each of the different components
US3356936A (en) Method and means for total battery voltage testing
US6441585B1 (en) Apparatus and method for testing rechargeable energy storage batteries
US3676770A (en) Pulse sampling battery fuel gauging and resistance metering method and means
US3873911A (en) Electronic battery testing device
US7642786B2 (en) Battery tester capable of identifying faulty battery post adapters
US6988053B2 (en) Combined off-board device and starter/charging/battery system tester
US5757192A (en) Method and apparatus for detecting a bad cell in a storage battery
US6411098B1 (en) Energy device analysis and evaluation
US4086531A (en) Electrical system test apparatus
US6891378B2 (en) Electronic battery tester
US20030206021A1 (en) Method and apparatus for measuring and analyzing electrical or electrochemical systems
US4697134A (en) Apparatus and method for measuring battery condition
US6771073B2 (en) Microprocessor-based hand-held electrical-testing system and method
US4361809A (en) Battery diagnostic method and apparatus
US4434401A (en) Apparatus for testing semiconductor devices and capacitors
US6304087B1 (en) Apparatus for calibrating electronic battery tester
US6707303B2 (en) Electronic battery tester
US8164343B2 (en) Method and apparatus for measuring a parameter of a vehicle electrical system
US6781382B2 (en) Electronic battery tester
US6556019B2 (en) Electronic battery tester
US5214385A (en) Apparatus and method for utilizing polarization voltage to determine charge state of a battery
US6456045B1 (en) Integrated conductance and load test based electronic battery tester
WO2000000839A1 (en) Device for testing solar home systems

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee