DK147090B - Fremgangsmaade og apparat til automatisk opladning og overvaagning af et elektrisk akkumulatorbatteri - Google Patents

Description

ί ^

ns) DANMARK

|fe (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT πυ147090Β

DIREKTORATET FOR

PATENT. OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 0686/78 (51) Int.CI.3: H02J 7/04 (22) Indleveringsdag: 16 feb 1978 (41) Alm. tilgængelig: 18 aug 1978 (44) Fremlagt: 02 apr 1984 (86) International ansøgning nr.: - (30) Prioritet: 17 feb 1977 SE 7701792 (71) Ansøger: TELEFONAKTIEBOLAGET L M 'ERICSSON; S-126 25 Stockholm, SE.

(72) Opfinder: Hans Sven Håkan ‘Lind; SE, Sune Anders Wllgofh 'Oerevfk; SE.

(74) Fuldmægtig: Ingeniørfirmaet Budde, Schou & Co__________________ (54) Fremgangsmåde og apparat til automatisk opladning og overvågning af et elektrisk akkumulatorbatteri

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til automatisk opladning og overvågning af et akkumulatorbatteri, der som reservespændingskilde er forbundet med udgangen på en styrbar ensretterindretning, som strømforsyner en efterfølgende belastning, f.eks. en telefonstation, hvilken fremgangsmåde er af den i krav l's indledning angivne art.

I sådanne telekommunikationsudstvr, hvor der stilles krav om høj sikkerhed og uafbrudt jsvnstrømsforsyning, forekommer der prak-gjj tisk taget altid akkumulatorbatterier. I moderne anlæg er batteriet q eller batterierne normalt altid fuldt opladede og deltager ikke i leveringen af energi til telekommunikationsudstyret, bortset fra t kortvarige spidsbelastninaer.

*

O

2 147090

Batteriets opgave er ved bortfald af netspændingen uden afbrydelse at forsyne telekommunikationsudstyret med den fornødne energi under det tidsrum, som afbrydelsen varer, eller indtil et eventuelt reserveaggregat er igangsat. Det elektroniske udstyr i telekommunikationsanlæg tillader ikke høje værdier på kortvarige eller "transiente" spændinger. Batteriet, hvis impedans er meget lille, viser sig her at udgøre et økonomisk og hensigtsmæssigt hjælpemiddel til at formindske disse transienter. Batteriets lave impedans udnyttes også til at dæmpe støjspændinger fra ensrettere eller andet støjfrexnbringende apparatur, samt i telefonanlæg for at formindske overhøringen.

For, som ovenfor nævnt, at batteriet skal holdes fuldt opladet, kræves et opladeapparat, som oplader batteriet til en opladningsgrad på 100 % uden risiko for overopladning og uafhængigt af batteri-parametre, såsom temperatur og alder.

For at batteriet skal kunne holdes fuldt opladet, samtidigt som telekommunikationsudstyret får den fornødne strøm, skal udgangsspændingen tilpasses efter batteritypen og antallet af serieforbundne celler. Blybatteriet, som uden sammenligning er den mest almindelige batteritype, kræver en spænding på mellem 2,15 og 2,25 V/celle. Sædvanligvis foreskriver fabrikanten en værdi mellem disse grænser, f.eks. 2,22 V. Denne værdi bør holdes med en nøjagtighed på mellem + 0,5% og + 0,1% for at sikre de bedst mulige driftsbetingelser for batteriet og dermed en lang levetid.

Ved opladning af batteriet er det af væsentlig betydning, at der kan opnås en opladningsgrad på 100%, eftersom der ved utilstrækkelig opladning af batteriet foreligger en risiko for sulfatering af ikke-opladede elementer i battericellerne, medens der ved overopladning foreligger en risiko for en fremskyndelse af korrosionen, forøget vandforbrug, samt i ugunstige tilfælde en så høj og hurtig temperaturstigning, at batteriet ødelægges.

Et eksempel på tidligere kendte opladningsmetoder består i, at man måler udladningstiden, og derefter oplader batteriet i et af denne tid afhængigt tidsrum. Denne metode er ikke tilstrækkeligt nøjagtig for opnåelse af en opladningsgrad på 100%, da der ikke tages noget hensyn til antallet af udladede ampere-timer, eller til batteriets effekttab, som kan variere.

3 1470 G O

En anden kendt metode består i, at man måler antallet af udladede ampere-timer, og derefter oplader batteriet med et tilsvarende antal ampere-timer. Heller ikke denne metode er tilstrækkeligt nøjagtig, da den i lighed med den førstnævnte metode ikke tager hensyn til batteritabene.

Yderligere en kendt metode bygger på måling af den opladningsstrøm, der leveres til et batteri ved en bestemt cellespænding. Ved en cellespænding på f.eks. 2,35 V/celle er batteriet fuldt opladet, når opladningsstrømmen falder under 4 mA/Ah, og opladningen kan afbrydes. Ulempen ved denne metode er imidlertid, at opladningsstrømmens slutværdi afhænger af batteriets temperatur og alder.

Opfindelsen bygger på den iagttagelse ved opladning af batterier, at opladningsstrømmen successivt falder, så længe batteriet er underopladet, medens når batteriet har opnået en opladningsgrad på 100 % og lige inden det bliver overopladet, vil opladningsstrømmen "flade ud" til en slutværdi, som er i hovedsagen konstant med tiden. Ved på denne måde at påvise ændringen i opladningsstrømmen som funktion af tiden, kan der opnås en opladningsgrad på 100%, og batteriets opladning kan afbrydes i det rette øjeblik.

Den praktiske anvendelse af dette fysiske princip indebærer imidlertid store måletekniske vanskeligheder. Opladningsstrømmens ændring med tiden er i opladningens afslutningsfase yderst lille, f.eks. 0,1 mA/Ah pr. time, og en normal dynamisk differentiering af strømmen med hensyn på tiden, hvorved sådanne ekstremt lave ændringshastigheder ville kunne måles, er for tiden ikke mulig at gennemføre i praksis.

Det er opfindelsens formål at anvise en fremgangsmåde af den i krav l's indledning angivne art, hvormed det er muligt at opnå en opladningsgrad på 100% uden risiko for under- eller overopladning og uafhængigt af batteri-parametre, såsom temperatur og alder.

Dette formål opnås ved en fremgangsmåde, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved de i krav l's kendetegnende del angivne fremgangsmådetrin. Herved kan strømændringshastigheder af ekstremt lave værdier måles ved "punktmålinger", idet de i de enkelte måletilfælde fremkomne strømværdier kan måles med en tilstrækkelig nøjagtighed og oplagres med henblik på sammenligning under tilstrækkeligt lange tidsintervaller til, at strømmens ændring med tiden kan bestemmes med den tilstrækkelige nøjagtighed, uanset hvor lav strømændringshastigheden måtte være -kun med eventuelle måletekniske begrænsninger ved målingerne 4 147090 af de enkelte strømværdier.

Opfindelsen angår også et apparat til udøvelse af fremgangsmåden. Dette apparat er af den i krav 2's indledning angivne art, og er ifølge opfindelsen udformet som angivet i krav 2's kendetegnende del.

Krav 3 angiver en hensigtsmæssig udførelsesform for ap-paratet, idet denne udførelsesform kan fremstilles på grundlag af en kendt strømmåler med visse mindre ændringer, således som det er forklaret i det følgende.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et diagram til at anskueliggøre den ovennævnte egenskab med en "udfladende" opladningsstrøm, der udgør grundlaget for opfindelsen, fig. 2 er en forstørret del af det i fig. 1 viste diagram inden for det område, hvor opladningsstrømmen begynder at "flade ud", med henblik på at belyse fremgangsmåden ifølge opfindeisen, fig. 3 er et blokdiagram over et strømforsyningsudstyr, der indeholder et apparat ifølge opfindelsen, fig. 4 er et koblingsdiagram for en strømimpulsfrembringende kreds og en strømmåler, der indgår i det i fig. 3 viste udstyr, fig. 5 viser et hysteresediagram til forklaring af måleprincippet i apparatet ifølge opfindelsen, og fig. 6 er et tidsfølgediagram, der belyser apparatets virkemåde.

Diagrammet i fig. 1 viser ved hjælp af kurverne a og b opladningskarakteristikkerne for to akkumulatorbatterier, som fra begyndelsen er udladet, men som oplades af en bestemt strøm I, medens spændingen over det pågældende batteri er konstant. For værdier af t <to falder opladningsstrømmen hen imod en bestemt slutværdi for det pågældende batteri. Ved t = to har hvert batteri opnået en opladningsgrad på 100%, hvorved batteriets indre EMK ikke fortsætter med at stige, hvad der medfører, at opladningsstrømmen "udflades" til slut-opladningsværdien la og Ib for det pågældende batteri. Opladningsstrømmens slutværdi er således karakteristisk for et bestemt batteri og afhænger i stor udstrækning af dettes alder og temperatur, medens "udfladnings-karakteristikken" gælder alment. Ved at indikere, hvornår ^ 1/ /\ t = 0, fås en fysisk korrekt angivelse af det tidspunkt, hvor et batteri har opnået en opladningsgrad på 100%, uafhængigt af alder og temperatur. De i afbrudt streg tegnede 5 147090 kurver c og d viser for de pågældende opladningskarakteristikkers vedkommende sådanne unormale forløb af opladningsstrømmen, der f.eks. kunne skyldes en kontinuerlig stigning i batteriets syretemperatur.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen skal nu beskrives nærmere under henvisning til fig. 2. Som det skal forklares nærmere under henvisning til fig. 3, er det batteri, der skal oplades, tilsluttet en netforbunden styrbar ensretter, som foruden at strømforsyne et telekommunikationsudstyr også forsyner batteriet med opladningsstrøm. Endvidere findes der en målekreds til at måle denne strøm.

Som det kan ses i fig. 2, sker der ved tidspunktet to en måling af opladningsstrømmen i målepunktet Po, og der fremkommer en strømværdi I(to), som oplagres i et referenceværdi-datalager, fortrinsvis i digital form. Ved tidspunktet ti sker der en ny måling af opladningsstrømmen i målepunktet PI, hvorved der fremkommer en strømværdi I(ti), som oplagres i et hjælpe-datalager. Strømværdierne I(to) og I(ti) sammenlignes med hinanden, ved at forskellen Δ II = I(to) - I(ti) frembringes i en subtraktor ("forskelsdanner"). Dersom /j II 7 A, hvor A er en under hele måleforløbet konstant værdi, slettes værdien I(to) i referencelageret, og værdien I(ti) indlæses heri, hvorved hjælpelageret er klar til oplagring af en ny værdi.

Ved det næste målepunkt P2 fremkommer strømværdien I(t2), som lagres i hjælpelageret, og forskellen /] 12 = I(ti) - I(t2) dannes. Dersom /( 127A, sker der på den ovenfor angivne måde en sletning af værdien I(ti) i referenceværdilageret, hvori værdien I(t2) nu indlæses. Det fremgår således af fig. 2, at dersom en målt værdi af opladningsstrømmen med en vis marginalværdi underskrider en nærmest forudgående målt værdi, så kasseres denne forudgående målte værdi som. referenceværdi, og den sidst målte værdi lagres og anvendes som referenceværdi ved den næste sammenligning.

Ved tidspunktet t5 måles i målepunktet P5 strømværdien I(t5), som på den ovenfor beskrevne måde sammenlignes med strømværdien I(t4) - fra målepunktet P4 - ved dannelse af forskellen ^15 = I(t4) - I(t5). Eftersom ^I5<A, sker der i referenceværdilageret ingen sletning af strømværdien I(t4), men i stedet herfor slettes strømværdien I(t5) i hjælpelageret, og strømværdien I(t4) bibeholdes som referenceværdi i referenceværdilageret til næste måling. Ved denne måling- i målepunktet P6 - gælder det i-gen, at ^\I6 = I(t4) - i(t6)>A, hvorfor strømværdien I(t4) slettes i referenceværdilageret og strømværdien I(t6) oplagres heri.

Ved de yderligere målinger - jfr. målepunkterne P7, P8, .. P16 -

6 147 O S O

antages forskellen mellem den nu gældende referenceværdi I(t6) og de derpå følgende måleværdier I(tk) (k = 7, 8, ... 16) at være mindre end den konstante marginalværdi A, dvs.

/ £ Ik/ = /I(t6) - KtkJ/^A, k = 7, 8, ... 16.

Denne betingelse for, at strømmen "flader ud", skal altid gælde i tilfældet ^ lk>0, d.v.s. faldende strøm. I tilfælde af, at strømmen er vokset i et eller andet af de efter målepunktet P6 beliggende målepunkter, d.v.s. dersom /[ Ik <0 (k = 7, 8, ... 16), er det ikke nødvendigt at / /^ Ik/ ζ A, /j Ik < 0, idet en større forskelsværdi end marginalværdien A kan tillades, f.eks. den i fig. 2 antydede værdi B. Således gælder det, at der foreligger en "udfladende" strøm, selv om //\ Ik/^B, Ik ζ 0 - jfr. målepunkterne Q1 og Q2.

Strømværdien I(t6) står således tilbage som referenceværdi under samtlige tilbageværende målepunkter. Ved en summering af et antal målepunkter P7, P8, .. P16 eller P7, P8, Ql, Q2, for hvilke det gælder, at //^Ik/^A, dersom Ik >0 henholdsvis, at //^ Ik/ < B, dersom ^Ik<0,k = 7, 8, ... 16, kan der angives et kriterium for, at strømmen "flader ud". Antallet kan være vilkårligt, f.eks. 10, for målepunkterne P7-P16, hvorved der således efter 10 sådanne måleværdier vil være opnået en opladningsgrad på 100%, og der fremkommer en styrebetingelse for den styrbare ensretter for ændring af opladningsspændingen fra f.eks. 2,35 V/celle til 2,22 V/celle, d.v.s. vedligeholdelsesladning.

Den i afbrudt streg tegnede kurve med målepunkterne Q1-Q4 viser det unormale opladningsforløb, jfr. kurverne c og d i fig. 1.

I dette tilfælde dannes som før forskellen mellem måleværdien i punktet P6 og måleværdien i punktet Ql. Dersom forskellen underskrider den foreskrevne konstante værdi 3, bibeholdes måleværdien i punktet P6, og målingen udføres derefter i punktet Q2, hvorved forskellen mellem måleværdien i punktet P6 og værdien i punktet Q2 dannes, hvad der vedblivende er mindre end værdien B. Ved den næste måling er - som det kan ses i fig. 2 - forskellen mellem måleværdierne i punkterne P6 og Q3 større end værdien B, hvorfor der fremkommer en styrebetingelse svarende til unormalt forløb. Opladningen af batteriet fortsætter imidlertid, indtil betingelsen //\Ik/>B opfyldes i to på hinanden følgende målepunkter, nemlig Q3 og Q4 i det viste eksempel. Derefter ændres opladningsspændingen fra 2,35 V/celle til 2,22 V/celle, d.v.s. vedligeholdelsesladning, jfr. det ovenstående.

7 H7090

Den fremkomne endelige referenceværdi i målepunktet P6 udgør et mål for batteriets slut-opladningsstrøm. Denne oplagrede værdi, d.v.s. I(t6), giver oplysning om en passende opladespænding og temperatur, og kan derefter anvendes til overvågning af batteriets driftstilstand. Værdien kan også anvendes til bestemmelse af en fornyet opladning af batteriet. Ved f.eks. intermitterende udladninger vil vedligeholdelsesstrømmen stige, og når denne strøm er vokset til den oplagrede værdi, d.v.s. I(t6), skal batteriet igen oplades for at bibeholde en opladningsgrad på 100%.

I det i fig. 2 viste eksempel er intervallerne mellem de til de enkelte måletilfælde svarende tidspunkter to----t7 vist som værende lige lange. Selv om dette kan være at foretrække i praksis, er opfindelsen imidlertid ikke begrænset til anvendelse af lige lange tidsintervaller mellem måletilfældene, idet den ønskede virkning også kan opnås, dersom intervallerne varierer.

Fig. 3 viser et blokdiagram for et strømforsyningsanlæg, der indeholder et apparat ifølge opfindelsen. En trefaseensretter RL er forbundet med et ydre vekselstrømsnet gennem indgangsklemmer R, S og T. Ensretteren RL kan ved hjælp af styreimpulser, der tilføres en styreindgang s, styres på en sådan måde, at dens ensrettede udgangsspænding kan antage to forskellige værdier i afhængighed af styreimpulsernes form. For eksempel kan en styreimpuls med et højt niveau styre ensretteren således, at udgangsspændingen antager et højt jævnspændingsniveau, medens et lavt niveau i en styreimpuls medfører et lavt jævnspændingsniveau i udgangsspændingen UL. Et eksempel på en sådan ensretter er omtalt i "Ericsson Review", nr. 3, 1969, side 85-87, Udgangen på ensretteren RL. er forbundet med en belastning L, f.eks. en telefonstation med henblik på strømforsyning af denne. Over udgangen på ensretteren RL og i parallel med belastningen L er der serieforbundet dels en strømmålekreds MK, dels det til reservestrømforsyning bestemte batteri B. Strømmåle-kredsen MK er indskudt med henblik Då en nøjagtig måling af opladningsstrømmen Il til batteriet B, og består dels af en strømim-pulsgenerator PK, dels af en i sig selv kendt strømmåler MD, der er nærmere beskrevet i svensk- patentansøgning nr. 76.04886-9. Som det skal forklares nærmere under henvisning til fig. 4, er den kendte strømmåler kompletteret med en ekstra formagnetiseringsvikling, som strømforsynes fra strømimpulsgeneratoren PK med henblik på måling af strømme inden for et bestemt måleinterval, f.eks. 0-130 mA/Ah, med 8 147090 mulighed for detektering af ændringer i opladningsstrømmen af størrelsesordenen 0,2 mA/Ah, hvilke værdier er egnede til batteriopladningsanlæg, hvor hver battericelle kræver en spænding på mellem 2,15 og 2,35 V/celle, jfr. det ovenfor anførte.

Den spænding, der optræder over udgangsklemmerne m på strømmåleren MD, repræsenterer en analog-værdi af opladningsstrømmen II. Denne værdi tilføres en analog/digital-omsætter AD, hvori den omdannes til en digital værdi med et bestemt antal bits, f.eks. 12, med henblik på opnåelse af en god opløsningsevne og dermed en tilstrækkelig målenøjagtighed. Inden omdannelsen danner analog/digital--omsætteren AD middelværdien af den målte opladningsstrøm under det tidsinterval, som målingen varer, ved på kendt måde at danne spændings-tids- integralet. Udgangen på analog/digital-omsætteren AD er forbundet med en første lagerenhed Ml via dennes indgangsklemme ml med henblik på oplagring af den digitale måleværdi. Lagerenheden Ml er gennem indgangsklemmen m2 forbundet med en anden lagerenhed M2 af samme art som enheden Ml til oplagring af en måleværdi i digital form. Lagerenheden Ml svarer til det indledningsvis omtalte "hjælpe--datalager”, og lagerenheden M2 svarer til det indledningsvis omtalte "referenceværdi-datalager". Udgangene på lagerenhederne Ml og M2 er forbundet med de to indgange på en aritmetik-enhed AE med henblik på frembringelse af forskellen mellem de i enhederne Ml og M2 oplagrede måleværdier, d.v.s. for at frembringe størrelsen

Ik = I (tk-n) - I(tk), hvor I(tk) er værdien af opladningsstrømmen ved et bestemt måletidspunkt, medens I(tk-n) er værdien af den samme strøm ved et andet måletidspunkt, f.eks. det nærmest forudgående, svarende til n = 1. Udgangen på aritmetik-enheden AE er forbundet med en indgang på en styrelogik SL, som over sine udgange sl-s6 afgiver styreimpulser, dels for i en bestemt tidsfølge at aktivere strømimpulsgeneratoren PK, analog/digital-omsætteren AD, de to lagerenheder Ml og M2, samt aritmetik-enheden AE, dels for til den styrbare ensretter RL at afgive den omtalte styreimpuls til bestemmelse af ensretterens udgangsspænding, således som det er omtalt ovenfor under henvisning til fig. 2.

Princippet for målingen af opladningsstrømmen skal nu først beskrives under henvisning til fig. 3, Målekredsen MK indeholder strømimpulsgeneratoren PK samt en strømmåler MD af den art, der er omtalt i svensk patentansøgning nr. 76.04866-9. Her skal kun kort omtales de forskellige dele, der indgår i strømmåleren MD: 9 147090 Μ = lukket magnetisk kreds, H = Hall-element, der er anbragt i en luftspalte i den magnetiske kreds M,

Lk = kompensationsvikling bestående af to modkoblede spoler for at forøge induktansen i den magnetiske kreds M, VI = den ene pol på en spændingskilde til frembringelse af kompensationsstrømmen Ik, OP = en operationsforstærker, der er forbundet med udgangen på Hall-elementet H, R4,R5 = modstandsled, ST = afbryder til at slutte og afbryde kompensationsstrømmen Ik, R6 = målemodstand til over udgangsklemmen m at frembringe en med kompensationsstrømmen - d.v.s. opladningsstrømmen -proportional spænding, D = friløbsdiode til at forbikoble kompensationsstrømmen Ik, når afbryderen ST er i spærret tilstand, S = strømskinne, hvorigennem opladningsstrømmen II flyder, og TC = tidskreds.

Tidskonstanten for den i den kendte strømmåler (ifølge ovennævnte patentansøgning) er her fomindsket, hvorved afbryderen ST. skifter tilstand med en betydeligt højere frekvens (=5 kHz), og er så høj, at strømmåleren MD skal kunne måle små opladningsstrømme (0,1 mA) i strømskinnen S. Endvidere er en spænding/strøm-omsætter i den kendte strømmåler udeladt, og måleværdien afføles direkte som en spændingsværdi over målemodstanden R6.

På den ene gren af den magnetiske kreds M er der anbragt en formagnetiseringsvikling Lf. Denne vikling er gennem en diode, som indgår i strømimpulsgeneratoren PK, forbundet med en styrbar strømgenerator IC. Strømgeneratoren IC styres ved hjælp af styreimpulser fra udgangen s2 på den i fig. 3 viste styrelogik SL.

Virkemåden for den i fig. 4 viste strømmålekreds MK skal nu forklares nærmere under henvisning til det i fig. 5 viste hysterese-diagram. Ved måleintervallets begyndelse aktiveres den styrbare strømgenerator IC af en styreimpuls fra styrelogikken SL, og en formagnetiseringsstrøm påtrykkes den magnetiske kreds M i strømmåleren MD. Denne kreds antages at befinde sig i en tilstand /J B = 0, /j H = /j Hl. Ved formagnetiseringen drives jernet til mætning af en MMK, der skyldes formagnetiseringsstrømmen, jfr. kurve 1. Derefter 10 147090 påbegyndes kompensationsforløbet med kompensationsstrømmen i viklingen Lk', jfr. kurve 2, og den samlede kreds omfattende den magnetiske kreds M, tidskredsen TC, operationsforstærkeren OP og afbryderen ST svinger på den måde, som er beskrevet i den ovenfor nævnte svenske patentansøgning, men med en betydeligt højere,frekvens. Når der er opnået en kompensation ved en værdi ^ Ho, følges en hysteresesløjfe 3, men der sker ingen forflytning imod værdien /J B = 0, /J H = 0, idet sløjfen 3 forløber rundt om punktet med H-værdien Ho på grund af det magnetiske materiales træghed og den høje kompensationsfrekvens. På grund af formagnetiseringen sker kompensationen i hvert enkelt måletilfælde fra den samme retning i hyste-resediagrammet, og restmagnetiseringen - d.v.s. koercitivkraften /J Ho - har ingen indflydelse på sammenligningen mellem to måleværdier, eftersom forskellen mellem disse dannes under eliminering af den konstante fejl, nemlig /[ Ho. Den i afbrudt streg tegnede kurve 4 i fig. 5 viser det tilfælde, hvor formagnetiseringen sker ud fra en anden værdi /\ H2 (måletilfælde 2) end ovennævnte værdi /J Hl (måletilfælde 1). I begge tilfælde er formagnetiseringen s£ stor, at jernet drives til mætning, og kompensationen sker fra den samme side fra ét måletilfælde til et andet.

Virkemåden for det i fig. 3 viste udstyr skal nu forklares nærmere under henvisning til det i fig. 6 viste tidsforløbsdiagram.

Ved tidspunktet ’TTo optræder en impuls fra udgangen s2 på styrelogikken SL til strømirapulsgeneratoren PK, d.v.s. til den styrbare strømgenerator IC. Impulsen optræder under tidsintervallet ·£ο -*£l, og under dette interval afgiver strømgeneratoren IC en strøm gennem formagnetiseringsviklingen Lf (fig. 4). Tidsintervallet To - T4 vælges hensigtsmæssigt i størrelsesordenen 10 s, hvorved jernet i den magnetiske kreds M med sikkerhed drives til isætning. Onder tidsintervallet Xl -^2, der er af størrelsesordenen nogle sekunder, sker der en indsvingning af strømmålerens kredse på den ovenfor beskrevne måde, og hystereseforløbet ifølge den i fig. 5 viste hysteresesløjfe 3 stabiliseres omkring en bestemt værdi ^ Ho. Ved tidspunktet Tl2 påbegyndes målingen af opladningsstrømmen, hvad der fortsætter til tidspunktet ^3, hvorved der fremkommer en middelværdi af opladningsstrømmen under tidsintervalletT2 - T3 (= 30 s) ved spændingsafføling over målemodstanden R6 og ved at analog/digital-omsætteren AD danner spændings--tids-integralet over intervallet T2 ~X3. Analog/digital-omsætteren AD aktiveres af en impuls fra udgangen s3 på styrelogikken SL, og en 11 147090 omdannelse af den analoge måleværdi til digital form sker ligeledes under tidsintervallet Tf2 -T3. Ved tidspunktet Ϋ3 aktiveres den første lagerenhed Ml af en kortvarig impuls over udgangen s4 på styrelogikken SL, og måleværdien oplagres i digital form i denne lagerenhed. Det antages, at der nu i den anden lagerenhed M2 er oplagret en referenceværdi i digital form, f.eks. måleværdien fra et foregående måletilfælde. Ved tidspunktetΎ4 udsendes en aktiveringsimpuls over udgangen s5 til aritmetik-enheden AE, og værdierne i den første og den anden lagerenhed Ml henholdsvis M2 føres til aritmetik-enheden AE, hvori forskellen mellem måleværdierne, d.v.s. den i det foregående omtalte størrelse ^ Ik, dannes. Værdien /J Ik sammenlignes i styrelogikken SL med den konstante værdi A eller B - jfr. fig. 2 - afhængigt af fortegnet for /[ Ik, hvorved det konstateres, om //| Ik/ er større eller mindre end A henholdsvis 3. Dersom //\ Ik/>· A - jfr. f.eks. målepunkterne PI og P2 i fig. 2 - udsendes en impuls (vist i afbrudt streg) ved tidspunktet 'f' 5 over udgangen s6 til den anden lagerenhed M2 til sletning af dennes indhold, hvorved samtidigt indholdet i den første lagerenhed Ml overføres til den anden lagerenhed M2, hvor det nu udgør en ny referenceværdi. Dersom i stedet herfor størrelsen //\ Ik/^* A - jfr. målepunkterne P6 og P7 - udsendes der ingen impuls over udgangen s6, eftersom den oplagrede værdi nu skal blive stående som referenceværdi .

I styrelogikken SL findes der en tællekreds med tilhørende logikkredse, hvilken tællekreds er indrettet til at tælle antallet af på hinanden følgende måletilfælde, hvor enten betingelsen /^ Ik/<A dersom ^ lk>0 eller betingelsen //$ Ik/< B dersom Ik< 0 er opfyldt.

F.eks. kan det som omtalt ovenfor være bestemt, at 10 sådanne måletilfælde skal indtræffe efter hinanden for at opladningsstrømmen skal kunne betragtes som "udfladende". Efter at have .Qptalt 10· sådanne måletilfælde, afgiver styrelogikken SL en styreimpuls over udgangen si til den styrbare ensretter RL for at ændre batterispændingens værdi, f.eks. fra 2,35 V/celle til 2,22 V/celle som omtalt ovenfor.

Ved det i fig. 3 viste udførelseseksempel er det tilfælde blevet vist, hvor de fremkomne måleværdier omdannes til digital form før oplagring og behandling i aritmetik-enheden og i styrelogikken. Det er selvsagt også muligt at udelade omdannelsen til digital form og i stedet herfor behandle måleværdierne i analog form. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen bliver i princippet den samme.

Claims (2)

12 147090 Patentkrav .

1. Fremgangsmåde ved opladning og overvågning af et elektrisk batteri, der forsynes med opladningsstrøm fra en styrbar spændingskilde, hvis udgangsspænding afhængigt af en styrestørrelses værdi antager en første værdi med henblik på vedligeholdelsesladning og en anden værdi med henblik på opladning af batteriet, kendetegnet ved, a) at den fra strømforsyningskilden til batteriet afgivne opladningsstrøm måles ved et antal på hinanden følgende måletilfælde (Po, PI, ..), hvorved der ved et første måletilfælde (f.eks. Po) fremkommer en første måleværdi (I(to)), der oplagres som referenceværdi, og hvorved der ved det derpå følgende måletilfælde (PI) fremkommer en anden måleværdi (I(ti)), der oplagres, b) at forskellen mellem referenceværdien og den anden måleværdi frembringes til dannelse af en forskelsværdi (^ II), c) at forskelsværdien (/J II) sammenlignes med en konstant positiv værdi (A), hvorved cl) dersom forskelsværdiens (/j II) absolutte værdi er større end den konstante værdi (A), kasseres den første måleværdi som referenceværdi, og den anden måleværdi bringes til at udgøre referenceværdi, medens c2) dersom forskelsværdiens (/[ II) absolutte værdi er mindre end den konstante værdi (A), bibeholdes den første måleværdi som refe-fenceværdi, når der ved de nævnte på hinanden følgende måletilfælde fremkommer en tredje måleværdi, samt d) at et antal måletilfælde, for hvilke forskelsværdiens (/[ II) absolutte værdi er mindre end den konstante værdi (A), summeres, hvorved den således fremkomne sum-værdi anvendes som styrebetingelse for den nævnte strømforsyningskilde til at ændre dennes udgangsspænding fra den første til den anden værdi.

2. Apparat til udøvelse af fremgangsmåden ifølge krav log med organer til opladning og overvågning af et elektrisk batteri, der forsynes med opladningsstrøm fra en styrbar spændingskilde, hvis udgangsspænding afhængigt af en styrestørrelses værdi antager en første værdi med henblik på vedligeholdelsesladning og en anden værdi med henblik på opladning af batteriet, kendetegnet ved