DE9302801U1 - Vorrichtung zum Schutz von Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler Entladeendspannung - Google Patents

Vorrichtung zum Schutz von Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler Entladeendspannung

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DE9302801U1 DE19939302801 DE9302801U DE9302801U1 DE 9302801 U1 DE9302801 U1 DE 9302801U1 DE 19939302801 DE19939302801 DE 19939302801 DE 9302801 U DE9302801 U DE 9302801U DE 9302801 U1 DE9302801 U1 DE 9302801U1
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    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
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Description

Gebrauchsmusteranmeldung: Vorrichtung zum Schutz von
Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler
Entladeendspannung
Anmelder: Helix Solarelektronik GmbH
Beschreibung Seite 1
Allgemeine Beschreibung
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Vorrichtung, die Akkumulatoren (insbesondere Bleiakkumulatoren) vor einer schädlichen Tiefentladung schützt. Dabei wird neben der Akkumulatorspannung auch der Entladestrom als Beurteilungskriterium herangezogen. Der Entladestrom wird durch den Spannungsabfall am Leistungsschalter ermittelt. Die Signalaufbereitung erfolgt auf einfache Weise über einen Spannungsteiler.
Technische Beschreibung (siehe hierzu auch Abb.l):
Akkumulatoren (insbesondere Bleiakkumulatoren) müssen vor zu tiefer Entladung geschützt werden. Dies wird üblicherweise durch Abschalten der Last (L) bei Unterschreiten einer festgelegten Akkumulatorspannung (sog. Entladeendspannung) praktiziert. Diese Art der Abschaltung hat jedoch ungenaue Ergebnisse bei der Messung des Ladezustandes zur Folge. Bei kleinen Lastströmen wird zu spät, bei großen Lastströmen zu früh abgeschaltet. Eine erhebliche Verbesserung der Messgenauigkeit wird erreicht, wenn neben der Akkumulatorspannung auch der Laststrom als Bewertungskriterium für den Ladezustand herangezogen wird. Bei steigendem Laststrom muß die Entladeendspannung abgesenkt werden. Einem breiten Einsatz einer solchen Vorrichtung steht ein relativ großer Aufwand für die Strommessung und die Erzeugung eines Abschaltsignals gegenüber. Deshalb wurde bei der hier beschriebenen Vorrichtung der in vielen Lastschaltern ohnehin vorhandene Innenwiderstand (RSI) als Meßwiderstand genutzt. Der an diesem Innenwiderstand anliegende Spannungsabfall (US) führt zu einem Potentialanstieg am Spannungsteiler (R1/R2). Dieser Spannungsteiler liegt mit seinem anderen Ende an der Akkumulatorspannung (UA), die bei steigendem Laststrom (IL) absinkt. Dieses Absinken wird durch o.g. Potentialanstieg am Punkt zwischen den Teilerwiderständen (Kompensationspunkt KP) kompensiert. Der Grad der Kompensation kann durch das Spannungsteilerverhältnis eingestellt werden. Das Abschaltsignal kann nun einfach durch einen Vergleich (im Vergleicher VG) der Spannung am Kompensationspunkt mit einer zu berechnenden Referenzspannung (Uref) ermittelt werden. Durch Verschieben des Kompensationspunktes (durch Änderung des Teilerverhältnisses) und der Referenzspannung (Uref) kann die Abschaltvorrichtung auf beliebige Schalterinnenwiderstände und Akkumulatoren angepasst werden. Durch Verwendung eines Speichers (CX) am Kompensationspunkt kann das dynamische Verhalten eines Akkumulators nachgebildet werden. Mit einem Temperaturabhängigem Widerstand im Spannungsteiler kann eine temperaturbedingte Änderung der Schalterinnenwiderstände (z.B. MOS-FET) kompensiert werden.
Gebrauchsmusteranmeldung: Vorrichtung zum Schutz von
Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler
Entladeendspannung
Anmelder: Helix Solarelektronik GmbH
Beschreibung Seite 2
Vorteile des Verfahrens
Werden herkömmliche Shuntwiderstände zur Strommessung verwendet, fallen hohe Kosten für die Beschaffung dieser Widerstände und für die Fertigung (dicke Leitungen bei hohen Strömen) an. Außerdem sind bei größeren Strömen auch Kühlvorrichtungen zur Kühlung des Shuntwiderstandes erforderlich. Da zur Lastabschaltung ohnehin ein Leistungsschalter benötigt wird, fallen bei Verwendung des Spannungsabfalls dieses Schalters alle diese Zusatzkosten nicht an. Durch die Erzeugung eines Spannungskompensationspunktes kann auf die Verstärkung und Aufbereitung des Strommessignals verzichtet werden. Es kann auf einfache Weise ein Abschaltsignal generiert werden.
Anwendung der Erfindung
Als Anwendungsgebiet kommen vor allem Tiefentladeschutzschaltungen für Akkumulatoren in Frage (z.B. als Bestandteil von Solarladereglern).

Claims (2)

Gebrauchsmusteranmeldung: Vorrichtung zum Schutz von Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler Entladeendspannung Anmelder: Helix Solarelektronik GmbH Schutzansprüche Seite 1 Ansprüche:
1. Vorrichtung zum Schutz von Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler Entladeendspannung
dadurch gekennzeichnet,
daß der am Lastschalter entstehende laststromabhängige Spannungsabfall zur Kompensation des ebenfalls laststromabhängigen Absinken der Akkumulatorspannung genutzt wird.
2. Vorrichtung nach Schutzanspruch 1
dadurch gekennzeichent,
daß über den Spannungsteiler, der mit einem Ende am Akkumulatorpol und am anderem Ende über einen vom Laststrom durchflossenen Strommesswiderstand am anderen Akkumulatorpol verbunden ist, der Grad der Kompensation eingestellt werden kann.
DE19939302801 1993-02-26 1993-02-26 Vorrichtung zum Schutz von Akkumulatoren vor zu tiefer Entladung mit variabler Entladeendspannung Expired - Lifetime DE9302801U1 (de)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29607780U1 (de) * 1996-04-30 1996-06-13 Trautmann KG Calira-Apparatebau, 87600 Kaufbeuren Schaltung zum Schutz einer Batterie vor Tiefentladung
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