DE4216020C2 - Battery heating controller for automotive starter batteries - Google Patents
Battery heating controller for automotive starter batteriesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Batterieheizungsregler für Kfz-Starter-Batterien nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a battery heating controller for Automotive starter batteries according to the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, daß die Strombelastbarkeit einer Starterbatterie deutlich verbessert wird, wenn Elektrolyt und aktive Masse erwärmt werden, da der Batterieinnenwiderstand bei Erwärmung geringer und damit das Kalt startvermögen wesentlich verbessert wird. Gleichzeitig wird eine Kfz-Starter-Batterie, die vorgewärmt ist, wesentlich schneller nachgeladen und erreicht somit in kürzester Zeit wieder die ge wünschte Leistungsstärke.It is known that the current carrying capacity of a starter battery is significantly improved when the electrolyte and active mass are heated, because the Battery internal resistance is lower when heated and therefore the cold starting ability is significantly improved. At the same time Automotive starter battery, which is preheated, much faster reloaded and thus reaches the ge again in no time desired performance.
Weltweit wurden daher verschiedene Batterieheizungen entwickelt, um die Kapazitätsleistung der Batterie bei fallender Temperatur zu verbessern.Various battery heaters have therefore been developed worldwide the capacity of the battery increases with falling temperature improve.
Beispielsweise ist durch die DE 78 08 951 U1 eine Batterieheizungsregelung bekannt, die einen die Temperatur der Batterie erfassenden Fühler aufweist und somit eine Regelung der Batterietemperatur ermöglicht. Die Heizenergie wird der Batterie selbst entnommen.For example, DE 78 08 951 U1 Battery heating control known, the one the temperature of the battery sensing sensor has and thus a regulation the battery temperature. The heating energy is the Battery removed.
Für alle diese Heizungsordnungen fehlt aber ein umfassender Bat terieheizungsregler, der die Batterieheizung so regelt, daß die Batterie so wenig wie möglich belastet wird und die Heizung im Be darfsfall zeitversetzt einschaltet. However, a comprehensive bat is missing for all these heating systems Series heating controller that regulates the battery heating so that the Battery is loaded as little as possible and the heating in the loading may switch on with a time delay.
Weltweit setzt sich die fertig mit Säure gefüllte und im Herstellerwerk geladene Starter-Batterie durch, wie sie schon bei dem Automobilhersteller gebräuchlich ist.The acid-filled and Manufactured by a starter battery, as already at is common to the automobile manufacturer.
Es ist nicht sinnvoll, die Starterbatterie schon im Werk, beim Händler oder bei der Automobilproduktion aufzuheizen, da der Verbraucher dann eine über einen längeren Zeitraum spannungs geschwächte Starterbatterie erhält.It does not make sense to have the starter battery in the factory Dealer or to heat up in automobile production, since the Consumers then get a tension over an extended period of time weakened starter battery.
Der Batterieheizungsregler muß also folgende Zustände erkennen und dementsprechend reagieren:The battery heating controller must recognize the following conditions and react accordingly:
- - Die im Werk gefüllte und dort geladene Batterie darf noch nicht nach Beendigung des Fertigungsprozesses geheizt werden.- The battery filled and charged at the factory may not yet be used be heated after completion of the manufacturing process.
- - Die vom Herstellerwerk an den Händler gelieferte Batterie darf bei diesem nicht aufgeheizt werden, auch wenn sie nach längerer Lagerzeit vom Händler nachgeladen wird.- The battery supplied by the manufacturer to the dealer may Do not heat up this, even if it is after a long time Storage time is reloaded by the dealer.
- - Die vom Herstellerwerk an die Automobilindustrie gelieferte Starterbatterie darf dort, auch nach mehrmaligem Starten des Fahrzeuges und bei dessen Auslieferung, ihre Batterieheizung noch nicht aktivieren.- The one supplied by the manufacturing plant to the automotive industry Starter battery may be there, even after starting the Vehicle and when it is delivered, its battery heating do not activate yet.
Die bisher bekannten Batterieheizungen haben sich auf dem Markt nicht durchgesetzt, da ihnen eine elektronische Batterieheizungs reglerschaltung fehlt, die diese nur zu bestimmten Zeiten ein- und ausschaltet, unabhängig von der Temperaturregelung.The previously known battery heaters have appeared on the market not enforced as they have an electronic battery heater regulator circuit is missing, which only on and at certain times switches off, regardless of the temperature control.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, mit möglichst wenig Aufwand an elektrischer Energie eine ausreichende Erwärmung der Batterie zu gewährleisten. The object of the invention is therefore with as little effort as possible electrical energy sufficient heating to ensure the battery.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is characterized by the characteristics of claim 1 solved.
Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims contain advantageous refinements the invention.
Die Schaltung kann mit handelsüblichen integrierten Bausteinen (z. B. IC-4011) aufgebaut werden und bei Bedarf in einen integrierten Baustein zusammengefaßt oder in einen speicherbaren integrierten Baustein eingespeichert werden. Sie arbeitet wie folgt:The circuit can be used with commercially available integrated modules (e.g. IC-4011) and if necessary in one integrated module combined or in a storable integrated module can be saved. It works as follows:
- - Bei Inbetriebnahme der neuen Batterie durch den Endverbraucher wird die Heizung erst nach einer Stunde aktiviert, damit die Batterie wieder genügend Kapazität erhält, bevor die Batterieheizung eingeschaltet wird.- When the new battery is put into operation by the end user the heating is activated after an hour, so the battery gets enough capacity again before the Battery heater is turned on.
- - Wird die Batterieheizung bei dem Endverbraucher aktiviert, so wird dieser Zustand beibehalten, bis die Autobatterie unter eine Spannung von 12 Volt absinkt und bei ca. 11,9 Volt die Heizung abschaltet.- If the battery heating is activated at the end consumer, then this condition is maintained until the car battery is below one Voltage drops by 12 volts and the heating at approx. 11.9 volts switches off.
- - Ist beim Endverbraucher eine Tiefentladung der Batterie (z. B. durch versehentliche Beleuchtungseinschaltung bei abgestelltem Motor) erfolgt und sinkt dabei die Spannung unter 11,5 Volt ab, so kann die Heizung erst wieder nach einer einstündigen Aufladephase der Batterie aktiviert werden.- Is there a deep discharge of the battery at the end consumer (e.g. due to inadvertent lighting being switched on when the Motor) occurs and the voltage drops below 11.5 volts, so the heating can only again after an hour Charging phase of the battery can be activated.
- - Sinkt die Batteriespannung lediglich unter 12 Volt ab, so wird bei ca. 11,9 Volt die Heizungsaktivierung abgeschaltet und dadurch die Batteriekapazität geschont.- If the battery voltage only drops below 12 volts, then at approx. 11.9 volts the heating activation is switched off and thereby protecting the battery capacity.
- - Wenn sich die Batteriespannung noch im Normalspannungsbereich von 12-13,3 Volt befindet und die Batterieinnentemperatur unter 15 Grad abgesunken ist und es erfolgt ein Fahrzeugstart, so wird die Heizung aktiviert, bis der gewünschte Temperaturbereich in der Batterie erreicht ist, damit die Batterie schneller erwärmt wird und dadurch schneller die benötigte Kapazität liefert.- If the battery voltage is still in the normal voltage range of 12-13.3 volts and the battery internal temperature has dropped below 15 degrees and there is a vehicle start, so the heating is activated until the desired one Temperature range in the battery is reached so the Battery is warmed up faster and thereby the supplies the required capacity.
- - Befindet sich die Batterie im Normalspannungsbereich und die Innentemperatur der Batterie ist unter 15 Grad abgesunken und das Fahrzeug wird gestartet, so schaltet sich die aktivierte Batterieheizung für 30 sec. aus, damit beim Anlaßvorgang die Heizleistung nicht eingeschaltet wird und den Anlaßstrom somit nicht beeinflußt.- Is the battery in the normal voltage range and Internal temperature of the battery has dropped below 15 degrees and the vehicle is started, so the activated one turns Battery heater off for 30 sec., So that the Heating power is not switched on and thus the starting current unaffected.
Alle vorher beschriebenen Zustände erkennt der Batterieregler aufgrund der dabei herrschenden Spannungszustände an der Batterie in Verbindung mit 2 Zeitschaltungen und reagiert entsprechend mit seinem Ausgangspotential, über das dann die Batterieheizung aktiviert wird.The battery controller recognizes all of the previously described conditions due to the voltage conditions at the battery in connection with 2 timers and reacts accordingly its output potential, then the battery heater is activated.
Die Schaltung arbeitet mit vier Spannungseingängen und einem positiven Spannungsausgang.The circuit works with four voltage inputs and one positive voltage output.
Die vier Spannungseingänge werden mit den unterschiedlichen Batteriespannungswerten angesteuert, wie sie z. B. mit einer Fensterdiskriminatorschaltung ermöglicht wird. Das heißt, es liegt jeweils nur an den vier Spannungseingängen eine Spannung an und dabei bleiben die anderen Spannungseingänge frei.The four voltage inputs are with the different Battery voltage values driven, such as. B. with a Window discriminator circuit is made possible. That means it lies Only one voltage at and at the four voltage inputs the other voltage inputs remain free.
Nach Anliegen verschiedener Spannungswerte wird jeweils eine Schaltkombination erreicht, die schlußendlich den Spannungsausgang aktiviert und dort z. B. über einen Transistor eine temperatur geregelte Batterieheizung ansteuert.After different voltage values have been applied, one Switching combination reached, which ultimately the voltage output activated and there z. B. a temperature via a transistor controlled battery heater.
Die vier Spannungseingänge werden wie folgt aufgeteilt:The four voltage inputs are divided as follows:
- - Unterspannung 1: 11,4 Volt und weniger- Undervoltage 1: 11.4 volts and less
- - Unterspannung 2: 11,9 Volt- Undervoltage 2: 11.9 volts
- - Normalspannung: 12-13,3 Volt- Normal voltage: 12-13.3 volts
- - Überspannung: 13, 3 Volt und mehr- Overvoltage: 13, 3 volts and more
Diese Werte ergeben sich aus den Spannungswerten, die eine im Werk gefüllte und geladene Kfz-Starter-Batterie in ihrer jeweiligen Situation einnimmt.These values result from the voltage values, one in the factory filled and charged automotive starter battery in their respective Situation.
Im Werk wird die gefüllte Batterie mit ca. 18 Volt geladen (Überspannung), dann wird die Batterie zwischengelagert. Dabei sinkt die Spannung langsam ab und erreicht den Wert 13,3 Volt und weniger.In the factory, the filled battery is charged with approx. 18 volts (Overvoltage), then the battery is temporarily stored. Here the voltage slowly drops and reaches the value 13.3 volts and fewer.
Nun gibt es zwei Möglichkeiten:Now there are two options:
- A) Die Batterie wird als Nachrüstbatterie an einen Händler verkauft.A) The battery is sold as a retrofit battery to a dealer sold.
- B) Die Batterie wird an einen Automobilhersteller ausgeliefert.B) The battery is delivered to an automobile manufacturer.
Bei A) ergibt sich folgender Spannungszustand:
Die Batterie behält beim Händler einen Mittelwert von ca. 12,6 Volt
(Normalspannung) oder es wird durch zu lange Lagerung ein
Spannungsabfall erzeugt und dabei sinkt die Batteriespannung unter
11,4 Volt (Unterspannung 1). Wird nun beim Händler die Batterie
nachgeladen, steigt die Spannung der Batterie wieder auf die
Normalspannung und bei längerem Laden auf Überspannung an. Danach
nimmt die Batterie wieder eine Normalspannung an.A) results in the following voltage state:
The battery retains an average value of approx. 12.6 volts (normal voltage) at the dealer or a voltage drop is generated due to storage for too long and the battery voltage drops below 11.4 volts (undervoltage 1). If the battery is recharged at the dealer, the voltage of the battery rises again to the normal voltage and to overvoltage if it is charged for a long time. Then the battery returns to normal voltage.
Wenn nun ein Kunde beim Händler diese Batterie kauft, baut er diese in sein Fahrzeug ein und erzeugt an der Batterie nach dem ersten Startvorgang über die Lichtmaschine eine Überspannung (14 Volt). Wird nun das Fahrzeug das erste Mal mindestens eine Stunde gefahren, so wird der MMV aktiviert und nach einer Stunde Fahrtzeit der Spannungsausgang für die Heizungsaktivierung belegt.If a customer now buys this battery from the dealer, he builds it into his vehicle and generated on the battery after the first Starting process via the alternator an overvoltage (14 volts). Now the vehicle will be the first time at least an hour driven, the MMV is activated and after an hour's drive the voltage output for heating activation is occupied.
Wenn nun das Fahrzeug abgestellt wird und die Batterieinnen temperatur sinkt (z. B. unter 15 Grad), kann die temperaturgeregelte Heizung aktiviert werden.If the vehicle is now parked and the battery inside temperature drops (e.g. below 15 degrees), the temperature-controlled Heating can be activated.
Ist das Fahrzeug nun für längere Zeit abgestellt und die Heizung dauernd aktiv, so sinkt die Batteriespannung unter 12 Volt (Unterspannung 2) und am Schaltungsausgang wird das Steuerpotential abgeschaltet. Dadurch wird gleichzeitig die Batterieheizung abgeschaltet.If the vehicle is now parked for a long time and the heating continuously active, the battery voltage drops below 12 volts (Undervoltage 2) and at the circuit output the control potential switched off. This also turns on the battery heater switched off.
Beim nächsten Startvorgang wird die Heizung mit 30 sec. Verzögerung aktiviert, um den Startstrom nicht zu belasten. Anschließend wird die Heizung wieder aktiv, bis eine gewünschte Batterieinnen temperatur (z. B. 15 Grad) wieder erreicht ist.The next time you start, the heating will be delayed by 30 seconds activated so as not to load the starting current. Then will the heating is active again until a desired battery inside temperature (e.g. 15 degrees) is reached again.
Die Batterie wird also nach dem Startvorgang noch aufgeheizt, um schnellstmöglich wieder eine geeignete Ladetemperatur zu erzielen und damit schneller ihre Kapazität wieder zu erreichen.The battery is therefore still heated up after the starting process to achieve a suitable charging temperature as quickly as possible and thus to reach their capacity again faster.
Wird nun bei stehendem Fahrzeug das Licht (Scheinwerfer) eingeschaltet und vergessen, auszuschalten, wird die Batterie stark belastet und die Spannung sinkt allmählich unter 11,4 Volt (Unterspannung 1). Wird die Batterie anschließend wieder geladen, so wird die Ausgangsspannung am Batterieheizungsregler erst nach zweimaligem Anlassen des Fahrzeugmotors aktiviert (2 mal Über spannung), um ausreichend Ladekapazität in die Batterie einzugeben.If the light (headlights) turned on and forgot to turn off, the battery becomes strong loaded and the voltage gradually drops below 11.4 volts (Undervoltage 1). If the battery is then recharged, so the output voltage at the battery heating controller is only after Activated twice the vehicle engine (2 times over voltage) to enter sufficient charge capacity into the battery.
Die Batterieheizung kann nun temperaturgesteuert arbeiten. Dieser Vorgang wird abgebrochen, wenn die Batterie einen Spannungswert unter 12 Volt erreicht (Unterspannung 2). Sinkt die Batterie spannung trotzdem noch weiter ab, z. B. unter 11,5 Volt (Unter spannung 1), kann die Heizung erst nach dem zweiten Start der Lichtmaschine aktiviert werden (also 2 mal Überspannung).The battery heater can now work temperature controlled. This Operation is canceled when the battery has a voltage value reached below 12 volts (undervoltage 2). The battery sinks tension still further, e.g. B. below 11.5 volts (sub voltage 1), the heating can only be started after the second start Alternator can be activated (ie 2 times overvoltage).
Bei B) ergibt sich folgender Spannungszustand:
Die Batterie behält beim Automobilfabrikanten einen durchschnitt
lichen Spannungswert von ca. 12,6 bis 12,8 Volt (Normalspannung),
bis zum Einbau in ein Kraftfahrzeug. Nach dem ersten Startvorgang
des fertig montierten Fahrzeuges liegt an der Batterie eine
Spannung von 14 Volt an, die über die Lichtmaschine abgegeben wird
(Überspannung). Nun wird das Fahrzeug in die Verladeposition
gefahren, abgestellt und wieder verladen und wieder abgestellt. Der
astabile Multivibrator mit 60 Min. Schaltzeit schaltet nicht durch,
sondern wird nur aktiviert und fällt dann wieder ab, wenn die
Autobatterie nach kurzer Standzeit wieder Normalspannung erreicht
hat. Dadurch kann am Schaltungsausgang des Batterieheizungsreglers
keine Spannung anliegen und die Heizung wird nicht aktiviert.
The following voltage state results from B):
The battery retains an average voltage value of approximately 12.6 to 12.8 volts (normal voltage) at the automobile manufacturer until it is installed in a motor vehicle. After the first start of the fully assembled vehicle, the battery has a voltage of 14 volts, which is emitted by the alternator (overvoltage). Now the vehicle is moved to the loading position, parked and reloaded and parked again. The astable multivibrator with a switching time of 60 minutes does not switch through, but is only activated and then drops again when the car battery has returned to normal voltage after a short standstill. As a result, there can be no voltage at the circuit output of the battery heater controller and the heater is not activated.
Nimmt der Kunde das neue Fahrzeug das erste Mal in Betrieb, muß er mindestens 1 Stunde fahren, um die Batterieheizung das erste Mal zu aktivieren. Dadurch wird auch für genügend Ladekapazität in der Batterie gesorgt.If the customer puts the new vehicle into operation for the first time, he must Drive at least 1 hour to turn the battery heater on for the first time activate. This will also ensure sufficient loading capacity in the Battery worried.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand eines Blockschaltbildes erläutert.The following are exemplary embodiments of the invention explained using a block diagram.
Acht miteinander verknüpfte bi-stabile Flip-Flop-Schaltungen (1-8) und zwei damit verknüpfte monostabile Flip-Flop-Schaltungen (9-10), davon eine Schaltung mit 60 Minuten Schaltzeit (10) und eine Schaltung mit 30 Sekunden Schaltzeit (9).Eight linked bi-stable flip-flop circuits ( 1 - 8 ) and two linked monostable flip-flop circuits ( 9 - 10 ), of which one with 60 minutes switching time ( 10 ) and one with 30 seconds switching time ( 9 ).
Die Eingangsspannungen der Schaltung betragen 12 Volt
(12) sowie verschiedene Eingangsspannungen (11), davon sind
11,4 Volt (Unterspannung 1)
12-13,3 Volt (Normalspannung)
13,4 Volt (Überspannung)
11,9 Volt (Unterspannung 2)
sowie einen positiven Spannungsausgang (13) von ca. 5 Volt, der zum
Ansteuern einer temperaturgeregelten Heizungsschaltung dient.The input voltages of the circuit are 12 volts ( 12 ) and various input voltages ( 11 ), of which are
11.4 volts (undervoltage 1)
12-13.3 volts (normal voltage)
13.4 volts (overvoltage)
11.9 volts (undervoltage 2)
and a positive voltage output ( 13 ) of approx. 5 volts, which is used to control a temperature-controlled heating circuit.
Die vier Spannungseingänge können durch eine Fenster diskriminator- oder Komperatur-Schaltung erzeugt werden, der dann jeweils den Spannungsbereich der Batterie als Minuspotential in die Schaltung eingibt.The four voltage inputs can be seen through a window discriminator or Komperatur circuit are generated, then each the voltage range of the battery as negative potential in the Enter circuit.
Die verschiedenen Flip-Flop-Schaltungen können über eine Tran sistor- oder eine integrierte Schaltung aufgebaut werden und sind in ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise hinlänglich bekannt. Wird am Spannungsausgang dieser Schaltungen ein negativer Ausgang benö tigt, so wird der allgemein positive Spannungsausgang, z. B. durch eine Inverterschaltung, in ein Minuspotential umgewandelt. The various flip-flop circuits can be tran sistor or an integrated circuit are built and are well known in its structure and mode of operation. Becomes use a negative output at the voltage output of these circuits tigt, so the generally positive voltage output, z. B. by an inverter circuit, converted into a negative potential.
Auf diese zeitweilig notwendige Spannungsumwandlung wurde nicht näher eingegangen, da sie für den logischen Ablauf der Schaltungs funktion nicht von Bedeutung ist und in die Flip-Flop-Schaltung jeweils bei Bedarf eingegeben werden kann.This temporary necessary voltage conversion was not discussed in more detail because they are responsible for the logic flow of the circuit Function is not important and in the flip-flop circuit can be entered as required.
Die Kondensatoren in dem Blockschaltbild (Abb. 1) zeigen die Ruhe lage der bi-stabilen Flip-Flop-Schaltungen an. Bei der mono- stabilen Flip-Flop-Schaltung (60 Min. (10)) dient der Kondensator als Einschaltimpulsansteuerung und bei der monostabilen Flip-Flop- Schaltung (30 sec. (9)) dient der Kondensator ebenfalls als Einschaltimpulsansteuerung.The capacitors in the block diagram ( Fig. 1) indicate the quiescent position of the bi-stable flip-flop circuits. In the case of the monostable flip-flop circuit (60 min. ( 10 )), the capacitor serves as a switch-on pulse control and with the monostable flip-flop circuit (30 sec. ( 9 )), the capacitor also serves as a switch-on pulse control.
Die verschiedenen Spannungszustände der Batterie werden von der Schaltung wie folgt erkannt und ausgewertet:The different voltage states of the battery are determined by the Circuit recognized and evaluated as follows:
Die Kfz-Starter-Batterie wird beim Hersteller gefüllt und aufge laden, dieses geschieht mit ca. 18 Volt Spannung (Überspannung). Dadurch wird die von dem Spannungseingang ausgehende Minusspannung (Überspannung) auf die Flip-Flop-Schaltungen (2, 4 und 9a) gelegt. Schaltung (2) erhält über Schaltung (1d) ein Pluspotential und gibt dieses über (2b) an Schaltung (3).The vehicle starter battery is filled and charged by the manufacturer, this happens with approx. 18 volt voltage (overvoltage). As a result, the negative voltage (overvoltage) emanating from the voltage input is applied to the flip-flop circuits ( 2 , 4 and 9 a). Circuit ( 2 ) receives a plus potential via circuit ( 1 d) and gives this via ( 2 b) to circuit ( 3 ).
Schaltung (9) reagiert auf das Minuspotential noch nicht, da die Plusspannungsversorgung fehlt. Die Schaltungen (3) und (4) befinden sich noch im Ruhezustand.Circuit ( 9 ) does not yet react to the negative potential because the plus voltage supply is missing. The circuits ( 3 ) and ( 4 ) are still in the idle state.
Nach Beendigung der Batterieladung sinkt die Batteriespannung wieder langsam auf 13,3 Volt und tiefer. Der Spannungseingang der Normalspannung (12-13,3 Volt) wird belegt und gibt ein Potential auf Schaltung (3a) und (10c). Schaltung (3b) kann nun ein Plus auf Schaltung (4) durchschalten. Schaltung (10) wird nicht aktiv, da das Pluspotential fehlt.After the battery charge has ended, the battery voltage slowly drops to 13.3 volts and below. The voltage input of the normal voltage (12-13.3 volts) is occupied and gives a potential on circuit ( 3 a) and ( 10 c). Circuit ( 3 b) can now switch a plus to circuit ( 4 ). Circuit ( 10 ) is not active because the plus potential is missing.
Die Batterie gelangt nun zum Händler und erreicht dort eine durchschnittliche Spannung von 12,6 Volt (Normalspannung). Wird die Batterie zu lange gelagert und nicht verkauft, sinkt die Batteriespannung unter 11,5 Volt ab (Unterspannung 1) und damit wird der Spannungseingang Unterspannung 1 (minus 11,4 Volt) aktiviert und schaltet ein Potential auf Schaltung (1a). Dadurch wird das Pluspotential von Schaltung (2) entfernt.The battery now reaches the dealer and there reaches an average voltage of 12.6 volts (normal voltage). If the battery is stored for too long and is not sold, the battery voltage drops below 11.5 volts (undervoltage 1) and thus the voltage input undervoltage 1 (minus 11.4 volts) is activated and switches a potential to circuit ( 1 a). This removes the plus potential from circuit ( 2 ).
Wird nun die Batterie beim Händler nachgeladen, steigt die Batteriespannung auf Normalspannung und anschließend auf Über spannung an (über 13,4 Volt). Nun wird die Schaltung (2a) wieder aktiviert und nach einem Abschalten der Ladespannung kehrt die Batterie wieder in den Normalspannungsbereich zurück. Hier wird nun Schaltung (3a) aktiviert und schaltet ein Pluspotential nach Schaltung (4).If the battery is recharged at the dealer, the battery voltage rises to normal voltage and then to overvoltage (over 13.4 volts). Now the circuit ( 2 a) is reactivated and after switching off the charging voltage, the battery returns to the normal voltage range. Here circuit ( 3 a) is now activated and switches a plus potential after circuit ( 4 ).
Wird die Batterie nun an den Kunden verkauft und in ein Fahrzeug eingebaut, so schaltet nach dem ersten Anlaßvorgang die Schaltung (4a) durch und legt ein Pluspotential nach (4b). Die Schaltungen 5, 10 und 7 erhalten ein Pluspotential. Schaltung (10) startet den 60-Minuten-Takt und schaltet ein Potential nach Schaltung (5a). Hier wird ein Potential über (5b) zu Schaltung (6) geschaltet. Nach 60 Minuten kehrt Schaltung (10) wieder in Ruhestellung zurück und schaltet ein Potential von (10d) auf Schaltung (6a). Nun kann über (6b) ein Potential nach Schaltung (7a) geschaltet werden. Über (7b) wird nun ein Pluspotential zu Schaltung (9) gelegt. Schaltung (9d) legt ein Pluspotential nach Schaltung (8). Schaltung (8) schaltet nun ein Pluspotential über (8d) an den Schaltungsausgang, das nun zum Absteuern der temperaturgeregelten Heizung dient.If the battery is now sold to the customer and installed in a vehicle, the circuit ( 4 a) switches through after the first starting process and has a plus potential ( 4 b). The circuits 5 , 10 and 7 receive a plus potential. Circuit ( 10 ) starts the 60-minute cycle and switches a potential after circuit ( 5 a). Here a potential is switched to circuit ( 6 ) via ( 5 b). After 60 minutes, circuit ( 10 ) returns to the idle position and switches a potential from ( 10 d) to circuit ( 6 a). Now a potential can be switched to circuit ( 7 a) via ( 6 b). A plus potential for circuit ( 9 ) is now applied via ( 7 b). Circuit ( 9 d) sets a plus potential after circuit ( 8 ). Circuit ( 8 ) now switches a plus potential via ( 8 d) to the circuit output, which is now used to deactivate the temperature-controlled heating.
Wird das Fahrzeug weniger als 60 Minuten betrieben, so sinkt nach Abschalten des Motors die Batteriespannung nach wenigen Minuten wieder auf Normalspannung und dabei wird ein Minuspotential auf Schaltung (10c) gelegt. Dadurch wird vorzeitig der Zeittakt von 60 Minuten der Schaltung unterbrochen (da der Kondensator in der Schaltung, der die Zeitspanne regelt, entladen wird) und gleichzei tig ein Potential auf (5c) gelegt. Dadurch wird das Pluspotential von (5b) abgeschaltet. Schaltung (6) kann nicht durchschalten und am Schaltungsausgang (13) ist kein Potential angelegt. Die Heizung kann also nicht aktiviert werden, wenn innerhalb von 60 Minuten Schaltung (10) zurückgeschaltet wird.If the vehicle is operated for less than 60 minutes, the battery voltage drops to normal voltage after a few minutes after switching off the engine and a negative potential is applied to the circuit ( 10 c). As a result, the clock cycle of 60 minutes of the circuit is interrupted prematurely (since the capacitor in the circuit which regulates the time period is discharged) and at the same time a potential is applied to ( 5 c). This switches off the plus potential of ( 5 b). Circuit ( 6 ) cannot switch through and no potential is applied to circuit output ( 13 ). The heating cannot be activated if the switch ( 10 ) is switched back within 60 minutes.
Wird die Batterie aber nicht an einen Zwischenhändler verkauft, sondern an die Automobilindustrie ausgeliefert, so entsteht folgen der Spannungszustand an der Batterie und Schaltzustand am Batterie heizungsregler:If the battery is not sold to an intermediary, but delivered to the automotive industry, it follows the voltage state on the battery and switching state on the battery heating controller:
Die Batterieheizungsreglerschaltung hat durch die werksinterne Ladung der Batterie einmal auf Überspannung erkannt und Schaltung (2) aktiviert. Danach sinkt die Spannung wieder in den Normal bereich und aktiviert Schaltung (3a). Über Schaltung (3b) wird ein Pluspotential nach Schaltung (4) gelegt. Wird nun nach der Fahrzeugfertigstellung das Fahrzeug zu einem Verladeplatz bewegt, schaltet die Überspannung Schaltung (4b) durch, die Schaltungen (10, 5 und 6) werden aktiviert, wie vorher beschrieben, aber nach Abstellen des Motors (Abschalten der Überspannung) kehrt die Batterie wieder zur Normalspannung zurück, die dann über (10c) und (5c) ein Durchschalten eines Pluspotentials von (6b) verhindert.The battery heating control circuit has detected overvoltage once due to the internal charging of the battery and activated circuit ( 2 ). Then the voltage drops back into the normal range and activates the circuit ( 3 a). A positive potential is applied to circuit ( 4 ) via circuit ( 3 b). Is now moved by the vehicle finishing the vehicle to a loading dock, the overvoltage switch circuit (4 b), the circuits (10, 5 and 6) are activated, as previously described, but after the engine (turning off the overvoltage) reverses the Battery back to normal voltage, which then prevents a plus potential of ( 6 b) from switching through via ( 10 c) and ( 5 c).
Erst wenn der Kunde sein neues Fahrzeug eine Stunde gefahren hat, wird die Batterieheizung, wie vorher beschrieben, aktiviert.Only when the customer has driven his new vehicle for an hour the battery heater is activated as previously described.
Bei einer Unterspannung 2 unter 12 Volt wird der Pluspol für die Heizungsansteuerung lediglich unterbrochen, da über (8a) ein Minuspotential geschaltet wird. Steigt die Batteriespannung wieder in den Normalbereich, so wird die Heizungsschaltung weiter akti viert.With an undervoltage 2 below 12 volts, the positive pole for heating control is only interrupted, since a negative potential is switched via ( 8 a). If the battery voltage rises again to the normal range, the heating circuit is activated further.
Ist die Batterieheizung für längere Zeit aktiv und wird das Fahr zeug neu gestartet, so wird auf die Schaltung (9a) durch den vorgeschalteten Kondensator ein Minusimpuls gegeben, der das Plus potential zu Schaltung (8) unterbricht, und somit die Heizungs ansteuerung ausschaltet. Dadurch wird 30 Sekunden lang die Heizung abgeschaltet, damit der Startvorgang nicht bei eingeschalteter Batterieheizung zusätzlich belastet wird.If the battery heater is active for a longer period of time and the vehicle is restarted, a negative pulse is given to the circuit ( 9 a) by the upstream capacitor, which interrupts the plus potential to circuit ( 8 ) and thus switches off the heating control. This switches off the heating for 30 seconds so that the starting process is not additionally stressed when the battery heating is switched on.
Danach wird die Batterie über die temperaturgeregelte Heizung er wärmt, bis sie ihre gewünschte Endtemperatur (ca. 15 Grad) erreicht hat. Dadurch wird nach dem Start des Fahrzeuges die Autobatterie kurzfristig auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt und kann somit die benötigte Kapazität schnellstens wieder erreichen.Then the battery is over the temperature-controlled heating warms until it reaches its desired final temperature (approx. 15 degrees) Has. This will make the car battery after the vehicle starts briefly heated to the desired temperature and can therefore quickly reach the required capacity again.
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