FI66506B - Foerfarande foer automatisk laddning och oevervakning av ett batteri jaemte anordning foer utfoerande av foerfarandet - Google Patents

Description

---1ΤΊ r_, KUULUTUSJULKAISU c , c ~ .

^ utlAggnINGSSKKIFT 6 6506 j“‘j .......1Λ ^ (SI) K*Jk./h*CL H 02 J 7/04 SUOMI—FINLAND <*> 780326 (22) 01.02.78 'P,J' (23) AHnpaiwt—GHdgketadag 01.02.78 (41) TbHbC juHUMksi — Bltvk offMClg - „ .

Patentti- {a rakisterihallitiis f|________ 1 1 T|" ‘ 1Ö.0Ö.7» fMmt- och raglmrityraliaiI ' ' AmMan «1*4 «* MaJkrifcMfMMkarad 29.06.84 (32)(33)(31) *VH«**r «ΜοΗΜΝ-β^Μ prior** 17.02.77

Ruotsi-Sverige(SE) 7701792-9 (71) Oy L M Ericsson Ab, Kyrkslätt, FI; 02420 Jorvas, Suomi-Finland(FI) (72) Hans Sven HSkan Lind, Huddinge, Sune Anders Wilgoth örevik, Huddinge,

Ruotsi-Sverige(SE) (74) Oy Kolster Ab (54) Förfarande för automatisk laddning och övervakning av ett batteri jämte anordning för utförande av förfarandet - Menetelmä pariston automaattiseksi lataamiseksi ja valvomiseksi seka menetelmän suorittamiseen tarkoitettu laite Föreliggande uppfinning avser ett förfarande jämte anordning för automatisk laddning och övervakning av ett ackumulator-batteri, vilket som reservspänningskälla är anslutet tili utgängen av en styrbar likriktaranordning vilken matar en efterföljande be-lastning, exempelvis en telefonstation.

Ackumulatorbatterier förekommer praktiskt taget alltid i strömförsörjningssystem för sädana teleutrustningar, där krav stalls pä hög säkerhet och avbrottsfri likströmsförsörjning. I moderna system är batteriet eller batterierna normalt alltid fulladdade och del-tar inte i energileveransen tili teleutrustningen annat än vid kort-variga stötbelastningar.

Batteriets uppgift är att vid nätspänningsbortfall utan av-brott förse telefonutrustningen med erforderlig energi under den tid, som avbrottet varar eller tills ett eventuellt reservelement har startat. Elektronisk utrustning i teleanläggningar tilläter ej höga 2 66506 värden pä transienta spänningar. Batteriet, som har raycket liten impedans, visar sig härvid vara ett ekonomiskt och lämpligt hjälp-medel för att minska dessa transienter. Batteriets läga impedans utnyttjas ocksä för att dämpa störspänningar frän likriktare eller annan störningsalstrande apparatur och i telefonanläggningar för att minska överhörningen.

För att, säsom ovan nämnts, batteriet skall vara fulladdat erfordras en laddningsanordning, som laddar batteriet tili 100 % laddningsgrad utan risk för överladdning och oberoende av batteri-parametrar säsom temperatur och älder.

För att hälla batteriet fulladdat samtidigt som teleutrust-ningen fär erforderlig ström, mäste utgängsspänningen avpassas ef-ter batterityp och antalet seriekopplade celler. Blybatteriet, som utan jämförelse är den vanligaste batteritypen, kräver en spänning av 2,15-2,25 V per cell. Vanligen föreskriver batterifabrikanten ett värde mellan dessa gränser exempelvis 2, 22 V. Detta värde bör innehällas med en noggrannhet av+0,5%-+l% för att bästa drift-förhällande för batteriet skall garanteras och därigenora läng livs-längd erhällas.

Vid laddning av batteriet är det av vikt att 100 %-ig laddningsgrad kan uppnäs, eftersom vid otillräcklig laddning av batteriet, risk finns för sulfatering av icke uppladdade element i battericeller-na, raedan vid överladdning, risk finns för päskyndad korrosion, ökad vattenförbrukning, samt i ogynnsamma fall sä hög och snabb temperatur-ökning att batteriet förstöres.

Exempel pä en tidigare känd laddningsmetod bestär i att mätä urladdningstiden och därefter ladda batteriet en tid, som är be-roende av denna urladdningstid. Denna metod är ej tillräckligt nogg-rann för uppnäende av 100 % laddningsgrad, eftersom ingen hänsyn tages tili antalet urladdade amperetimmar eller tili batteriets för-lusteffekt, vilken kan variera.

En annan känd metod bestär i att mätä antalet urladdade ampe-retimmar och därefter ladda batteriet med motsvarande antal amperetimmar. Även denna metod är ej tillräckligt noggrann, eftersom liksoin den förstnämnda metoden ingen hänsyn tas tili batteriförlusterna.

Ytterligare en känd metod bygger pä mätning av den laddnings-ström, som levereras tili ett batteri vid en bestämd cellspänning.

Vid en cellspänning av exempelvis 2,35 V/cell är batteriet fulladdat 3 66506 om laddningsströmmen understiger 4 mA/Ah och laddningen kan avbrytas. Nackdelen med denna metod är emellertid att slutvärdet pä laddnings-strömmen är beroende av batteriets temperatur och Aider.

Föreliggande uppfinning bygger pä den iakttagelsen vid ladd-ning av batterier att laddningsströniinen sussessivt sjunkter sä länge som batteriet är underladdat, medan dä batteriet uppnätt 100 % ladd-ningsgrad och just innan detsamma blir överladdat, laddningsströmmen planar ut till ett slutvärde vilket är i huvudsak konstant i tiden. Genom att säledes indikera förändringen i laddningsströmmen som funktion av tiden kan 100 % laddningsgrad uppnäs och laddningen av batteriet kan avbrytas i rätt ögonblick.

Praktisk användning av denna fysikaliska princip innebär emellertid Stora mättekniska svärigheter. Laddningsströmmens ändring i tiden vid laddningens slutskede är ytterst läg, exempelvis 0,1 mA/ Ah per timme. Detta innebär att strömvärden mäste mätäs med till-räcklig noggrannhet och lagra dessa mätvärden för jämförelse under tillräckligt länga tidsintervall för att bestämma strömmens ändring i tiden med tillräcklig noggrannhet.

Ändamälet med föreliggande uppfinning är att ästadkomma ett förfarande jämte anordning för automatisk laddning av ett eller fle-ra batterier medelst vilken 100 % laddningsgrad kan uppnäs utan risk under- eller överladdning och oberoende av batteriparametrar säsom temperatur och aider.

Uppfinningen, vars kännetecken framgär av efterföljande patentkrav, skall närmare beskrivas med hänvisning tili bifogade ritningar.

Fig. 1 visar ett diagram för att äskädliggöra den ovan nämn-da egenskapen med utplanande laddningsström pä vilken förfarandet enligt uppfinningen bygger, fig. 2 visar en uppförstorad del av diagrammet enligt fig. 1 inom det omräde laddningsströmmen börjar utplana för att förklara förfarandet enligt uppfinningen, fig. 3 visar ett blockschema över en strömförsörjningsanlägg-ning innehällande anordningen enligt uppfinningen, fig. 4 visar ett koppiingsschema över en strömpulsalstrande krets och ett mätdon, vilka ingär i blockschemat enligt fig. 3, fig. 5 visar ett hysteresdiagram för förklaring av mätprinci-pen hos anordningen enligt uppfinningen, fig. 6 visar ett tidsdiagram för förklaring av anordningens verkningssätt.

4 66506 I diagranunet enligt fig. 1 är laddningskarakteristiken för tvä ackumulatorbatterier äskädliggjord (kurva a respektive kurva b), vilka batterier frän början är urladdade men vilka uppladdas av en viss Ström I under det att spänningen över respektive batteri är konstant. För t L to sjunkter laddningsströmmen mot ett visst slut-värde för respektive batteri. Vid t = to har vardera batteriet upp-nätt 100 % laddningsgrad, varvid batteriets inre emk ej fortsätter att växa, vilket medför att laddningsströmmen planar ut till sitt slutladdningsvärde Ia och Ib för respektive batteri. Laddningsström-mens slutvärde är säledes karakteristisk för ett visst batteri och är kraftigt beroende av batteriets älder och temperatur, men den utplanade karakteristiken är allmängiltig. Genom att indikera dä ΛI/A t = O f äs en fysikalisk korrekt tidpunkt dä ett batteri upp-nätt 100 % laddningsgrad oberoende av aider och temperatur. I diagrammet illustrerar de streckade kurvorna c och d för respektive laddningskarakteristik eventuellt inträffande onormalt förlopp hos laddningsströmmen beroende pä exempelvis kontinuerlig förhöjning av batterisyratemperaturen.

Förfarandet enligt uppfinningen skall nu närmare beskrivas med hänvisning till fig. 2. Säsom det närmare kommer att beskrivas i samband med fig. 3 är batteriet, som skall laddas anslutet tili en nätansluten styrbar likriktare, vilken förutom strömförsörjning av en teleutrustning även förser batteriet med laddningsström. Vi-dare ingär en mätkrets för mätning av denna Ström. Vid tiden to enligt fig. 2 sker mätning av laddningsströmmen i mätpunkten Po och ett strömvärde I (to) erhälles, vilket lagras i ett referensvärdes-minne företrädesvis i digital form. Vid tiden tl sker en ny mätning av laddningsströmmen i mätpunkten P1 och ett värde I (tl) erhälles och lagras i ett hjälpminne. Värdena I (to) och I (tl) jämförs med varandra genom att skillnaden ^ Il = I (to) - I (tl) bildas i en skillnadsbildare. Qm Δ. Il > A, där A är under hela mätprocedu- ren konstant värde, utraderas värden I (to) i referensvärdesminnet och värdet I (tl) lagras i detta minne, varvid hjälpminnet är redo att lagra ett nytt värde. Vid nästa mätpunkt P2 erhälles värdet I (t2), vilket lagras i hjälpminnet och skillnaden Δ 12 = I (tl) -I (t2) bildas. Om /S 12 > A sker pä samma sätt som ovan utradering av värdet I (tl) i referensvärdesminnet och värdet I (t2) lagras i detta minne. Det framgär säledes av fig. 2 att om ett uppmätt värde hos laddningsströmmen med en viss marginal understiger ett när-mast föregäende uppmätt värde sä förkastas detta föregäende uppmätta 5 66506 värde som referensvärde och det senast uppmätta värdet lagras och utnyttjas som referensvärde vid nasta jämförelse.

Vid tiden t5 uppmätes i mätpunkten P5 värdet I(t5), vilket som ovan beskrivits jämförs med värdet I(t4) (mätpunkten P4) ge-nom att bilda skillnaden Δ 15 = I(t4)-I(t5). Eftersom värdet i(t5) ligger ovanför tröskeln T4 är Λ 15 C A. Värdet I(t4) utraderas därför ej i referensvärdesminnet utan istället utraderas värdet I(t5> i hjälpminnet och värdet I(t4) bibehälles som referensvärde i referensvärdesminnet vid nästa mättillfälle. Vid detta tillfälle (mätpunkten p6) gäller äter att Δΐ6 = I (t4) - I(t6) > A, varför värdet I(t4) utraderas i referensvärdesminnet och värdet I (t6) lagras i detta minne. Vid de fortsatta mättillfällena (mätpunkterna P7, P8, ... P16) antages skillnaden mellan det nu gällande referens-värdet I (t6) och de därpä följande mätvärdena I (tk) (k=7,8,...16) vara mindre än det konstanta värdet A, dvs. //s Ik/ = /I(t6) - l(tk)/ < A, k=7,8,...16.

Detta villkor för utplanande ström skall alltid gälla i fal-let ^ Ik > O (sjunkande ström). I fallet att strömmen 1 nägon av ; mätpunkterna efter punkten P6 har stigit, dvs. Δ Ik ^ O(k = 7,8,...

16) är det ej nödvändigt att / Δ Ik/ A, Δ Ik O utan ett större skillnadsvärde än värdet A kan tillätas, exempelvis värdet B enligt figur 2. Säledes gäller att utplanande ström föreligger även om / A Ik/ B, Δ Ik <1 O (mätpunkterna Ql och Q2) .

Värdet I(t6) i mätpunkten P6 kvarstär säledes som referensvärde under samtliga äterstäende mätpunkter. Genom att summera ett antal mätpunkter P7, P8,...P16 eller P7, P8, OI, Q2 för vilka gäller att / .Δ Ik/ L A om Δ Ik > O resp. / /\ Ik/< B om A Ik < O, k = 7,8,...16 kan ett kriterium för utplanande ström anges. Antalet kan vara godtyckligt, exempelvis 10 för mätpunkterna P7-P16 varvid säledes efter 10 sädana mätvärden 100 % laddningsgrad uppnätts och ett styrvillkor tili den styrbara likriktaren erhälles för ändring av laddningsspänningen frän exempelvis 2,35 V/cell tili 2,22 V/cell (underhällsladdning).

Den streckade kurvan med mätpunkterna Q1-Q2 anger det onorma-la laddningstillständet (jfr. kurvorna c och d i fig. 1). I detta fall bildas liksom förut skillnaden mellan mätvärdet i punkten P6 och mätvärdet i punkten Ql. Om skillnaden understiger det föreskrivna konstanta värdet B bibehälles mätvärdet i punkten P6 och mätning 6 66506 utförs därefter i punkten Q2, varvid skillnaden mellan mätvärdet i punkten P6 och värdet i Q2 bildas, vilket fortfarande är mindre än B. Vid nästa mätning är som det framgär av fig. 2 skillnaden mellan mätvärdet i punkterna P6 och Q3 större än B, varför ett styrvillkor erhälles vilket anger onormalt förlopp. Laddningen av batteriet fortsätter dock till dess att villkoret /Ik/ > B uppfyllts i tvä pä varandra följande mätpunkter (Q3 och Q4). Därefter ändras laddnings-spänningen frän 2,35 V/cell tili 2,22 V/cell (underhällsladdning), jfr. ovan.

Det erhällna slutliga referensvärdet i mätpunkten P6 utgör ett mätt pä batteriets slutladdningsström. Detta lagrade värde, dvs. I(t6) ger information om lämplig laddningsspänning och tempe-ratur och kan därefter utnyttjas för övervakning av batteriets driftstillständ. Värdet kan även utnyttjas för att bestämma för-nyad laddning av batteriet. Vid exempelvis intermittenta urladdning-ar kommer underhällsladdningsströmmen att stiga och da denna Ström stigit tili det lagrade värdet dvs. I(t6) mäste batteriet äter lad-das för att bibehälla 100 % laddningsgrad.

I fig. 3 är ett blockschema för en strömförsörjningsanlägg-ning innehällande anordningen enligt uppfinningen visad. En tre-faslikriktare RL är ansluten tili ett yttre växelströmsnät via in-gängsterminalerna R, S och T. Likriktaren RL är via styrpulser över en styringäng s styrbar pä sädant sätt att dess likriktade ut-gängsspänning kan anta tvä skilda niväer i beroende av styrpulser-nas utseende. Exempelvis kan hög nivä hos en styrpuls styra likriktaren sä att utgängsspänningen antar hög likspänningsnivä medan läg nivä hos en styrpuls medför läg likspänningsnivä hos utgängsspänningen UL. Exempel pä en sädan likriktare framgär av "Ericsson Review", nr. 3, 1969, sid. 85-87. Utgängen av likriktaren är ansluten tili en last L, exempelvis en telefonstation för strömförsörj-ning av densamma. Över likriktarens RL utgäng och parallellt med lasten L är i serie anslutna dels en strömmätkrets MK, dels det som reservaggregat avsedda batteriet B. Strömmätkretsen MK är inkopp-lad för noggrann mätning av laddningsströmmen II tili batteriet B och bestär dels av en strömpulsalstrande krets PK dels ett i och för sig känt strömmätdon MD beskrivet i svenska patentansökan nr. 76.04866-9. Säsom det närmare kommer att beskrivas i samband med fig. 4 är det kända mätdonet kompletterat med en extra förmagneti- 7 66506 seringslindning vilken mätäs av strömpulskretsen PK för att kunna mätä strömmar inom ett visst mätintervall, exempelvis 0-130 mA per Ah med möjlighet att detektera en ändring i laddningsströmmen av storleksordningen 0,2 mA per Ah, vilka värden är lämpliga i batte-riladdningssystem där battericellerna vardera kräver en spanning av 2,15-2,35 V/cell, jfr. ovan.

Den spänning som uppträder över utgängsklämman m hos mät-donet representerar ett analogt värde av laddningsströmmen II.

Detta värde tillförs en analogdigitalomvandlare AD för omvandling tili ett digitalt värde med visst antal bitar, exempelvis 12 för att erhälla god upplösning och därmed tillräcklig mätnoggrannhet. Analog-digitalomvandlaren AD bildar före omvandling medelvärdet av uppmätt laddningsström under det tidsinterval1 mätningen varar ge-nom att pä känt sätt bilda spännings-tidsintegralen. Utgängen av analog-digitalomvandlaren AD är anslutet tili en första minnesenhet Ml via ingängsklämman ml för lagring av det digitala mätvärdet. Minnesenheten Ml är ansluten via klämman m2 tili en andra minnesenhet M2 av samma slag som minnesenheten Ml för lagring av ett mät-värde i digital form. Minnesenheten Ml motsvarar det inledningsvis omnämnda "hjälpminnet" och minnesenheten M2 motsvarar "referens-värdesminnet". Utgängarna av minnesenheterna Ml och M2 är anslutna tili de bäda ingängarna av en aritmetisk enhet AE för att bilda skillnaden mellan de lagrade mätvärdena i enheterna Ml och M, dvs. för att bilda storheten A-Ik = I(tk-n) - I (tk), där I (tk) är värdet av laddningsströmmen vid en viss mättidpunkt medan I (tk-n) är värdet av samma ström vid en annan mättidpunkt, exempelvis den närmast före-gäende (n = 1). Utgängen av den aritmetiska enheten AE är ansluten tili en ingäng av en styrlogik SL, vilken över sinä utgängar sl-s6 avger styrpulser dels för att i viss tidsföljd aktivera pulsalst-ringskretsen PK, analog-digitalomvandlaren AD, de bäda minnesenheterna Ml,M2 samt den aritmetiska enheten AE, dels för att tili den styr-bara likriktaren avge nämnda styrpuls för bestämning av likriktarens utgängsspänning, säsom det beskrivits i samband med fig. 2.

Principen vid mätning av laddningsströmmen skall nu först beskrivas med hänvisning tili fig. 3. Mätkretsen innehäller en puls-alstrande krets PK samt ett mätdon MD av den typ som är beskriven i svenska patentansökan nr. 76.04866-9. I fig. 4 har vad avser mät-donet MD samma beteckningar som i ovannämnda patentansökan bibehällits.

8 66506 Här skall endast i korthet omnämnas de olika i mätdonet ing&ende delarna: M = sluten magnetisk krets.

H = Hallelement placerat i ett luftgap hos den magnetiska kretsen,

Lk= kompenseringslindning, som bestär av tvA motkopplade spolar för att öka induktansen i den magnetiska kretsen M,

Vl= ena polen hos en spänningskälla för alstring av kompen-seringsströmmen Ik, OP= operationsförstärkare ansluten tili Hallelementets utgäng, R4,R5 = motständslänk, ST= strömställare för slutning och brytning av kompenserings-strömmen Ik, R6= mätmotständ för att över utgAngsklämman m erhälla en spänning proportionell mot kompenseringsströmmen, dvs. laddningsströmmen, D = frihjulsdiod för att förbikoppla kompenseringsströmmen Ik dä strömställaren ST är i spärrat tillständ, S = skena som leder laddningsströmmen II, TC= tidskrets.

Tidskonstanten hos tidskretsen TC som ing&r i det kända mät-donet enligt ovannämnda patentansökan har här minskats, varigenom strömställaren ändrar tillständ med betydligt högre frekvens (=5 kHz) och är sä hög att mätdonet MD skall kunna mätä smä laddningsström-mar (0,1 mA) i skenan S. Vidare har en spänning-strömomvandlare i det kända mätdonet uteslutits och mätvärdet avkännes direkt som ett spänningsvärde över motständet R6.

Pä ena skänkeln av den magnetiska kretsen M är en förmagneti-seringslindning Lf förlagd. Denna lindning är ansluten tili en styr-bar strömgenerator IC via dioden Dl ingäende i den pulserande kretsen PK. Strömgeneratorn IC styrs medelst styrinpulser frän utgängen s2 hos styrlogiken SL enligt fig. 3.

Med hänvisning tili hysteresisdiagrammet enligt fig. 5 skall nu verkningssättet hos mätkretsen MK enligt fig. 4 närmare förkla-ras. Vid mätintervallets början aktiveras den styrbara strömgeneratorn IC av en styrpuls frän styrlogiken SL och en förmagnetiserings-ström pätryckes den magnetiska kretsen M i mätdonet MD. Denna krets antages befinna sig i ett tillständ /1. B = O, AH = ΔηΙ. Vid för- 9 66506 magnetiseringen drivs järnet i mättning av en mmk orsakad av för-magnetiseringsströmmen, jfr. kurva 1. Därefter initieras kompen-seringsförloppet med kompenseringsströmmen i lindningen Lk, jfr. kurva 2 och totala kretsen innefattande den magnetiska kretsen M, tidskretsen TC, förstärkaren OP, strömställaren ST svänger säsom det beskrivits i ovannämnda patentansökan men i detta fall med en betydligt högre frekvens. Dä kompensering uppnätts vid ett värde Λ H = Δ Ho beskrivs nu en hysteresslinga 3, vilken emellertid ej förflyttas mot värdet A B = O, H = O, utan slinga 3 kommer att beskriva ett förlopp omkring punkten med H-värdet. A Ho pga det magnetiska materialets tröghet och den höga kompenseringsfrekven-sen. Genom förmagnetiseringen sker kompensering vid varje mättill-fälle frän samma riktning i hysteresdiagrammet och restmagneti-seringen (koercitivkraften A Ho) inverkar ej pä jämförelsen mellan tvä mätvärden, eftersom skillnaden mellan dessa bildas, varvid det konstanta felet ( AHo) elimineras. Den streckade kurvan 4 i fig. ' 5 visar det fall da förmagnetisering sker frän ett annat värde i

Ah2 (mättillfälle 2) än värdet AhI (mättillfälle 1) ovan. I bäda j fallen är förmagnetiseringen sä stor att järnet drivs tili mättning j och kompensering sker frän samma häll frän ett mättillfälle tili ett annat.

Med hänvisning tili tidsdiagrammet enligt fig. 6 skall verk-ningssättet hos anordningen enligt fig. 3 närmare förklaras. Vid tiden ^o uppträder en puis frän utgängen s2 hos styrlogiken SL tili den pulsalstrande kretsen PK, dvs. tili den styrbara ström-generatorn IC. Puisen uppträder under tidsintervallet Co - 01 och under detta interval1 avger strömgeneratorn IC en Ström genom (->' ('V/ formagnetiseringslindningen Lf (fig. 4). Tidsintervallet uo - G 1 väljes lämpligen i storleksordningen 10 s, varigenom järnet i den magnetiska kretsen M säkert drivs tili mättning. Under tidsinter-vallet bl - A2, som är av storleksordningen nägra sekunder, sker ! insvängning av strömmätdonets kretsar säsom ovan beskrivits och hys-teresförloppet enligt kurva 3 i fig. 5 stabiliseras omkring ett visst värde Aho. Vid tiden '6 2 päbörjas mätning av laddningsströmmen, vilket pägär till tidpunkten A3,varigenom ett medelvärde av ladd-ningsstrommen under intervallet '<, 2 - A3 ( = 30s) erhalles genom pänningsavkänning över motständet R6 och genom att analog-digitalom-vandlaren bildar spännings-tidsintegralen över intervalletΆ 2 -L3.

10 66506

Analog-digitalomvandlaren AD aktiveras av en puis frän utgängen s3 hos styrlogiken SL och omvandling av det analoga mätvärdet tili di-gital form sker likaledes under tidsintervallet C 2 -^*3. Vid ti-den ^3 aktiveras den första minnesenheten Ml av en kortvarit puis över utgängen s4 hos styrlogiken SL och mätvärdet lagras i digital form i detta minne. I minnesenheten M2 antages ett referensvärde i digital form vara lagrat, exempelvis mätvärdet frän föregäende mät-tillfälle. Vid tiden ^ 4 utsänds en aktiveringspuls över utgängen s5 till den aritmetiska enheten AE och värdena i minnesenheterna Ml och M2 mätäs tili enheten AE, i vilken skillnaden mellan mät-värdena, dvs. storhet A Ik enligt vad som ovan beskrivits bildas. Värdet /\ Ik jämföres i styrlogiken SL med det konstanta värdet A eller B (jfr. fig. 2) beroende pä tecknet hos Alk, varvid konsta-teras om / Alk/ är större eller mindre än A resp. B. Om /Alk/ y A (jfr. exempelvis mätpunkterna PI och P2 i fig. 2) utsänds en puis (streckad) vid tiden 5 över utgängen s6 tili minnesenheten M2 för utradering av innehället i denna enhet, varvid samtidigt inne-hället i minnesenheten Ml överförs tili enheten M2 där det nu bildar ett nytt referensvärde. Qm i stället storheten / Alk/<A, (jfr. mätpunkterna P6 och P7) utsänds över utgängen s6 ej nägon puis, efter-som det lagrade värdet nu skall kvartstä som referensvärde.

I styrlogiken SL finns en räknekrets jämte tillhörande lo-gikkretsar, varvid räknekretsen räknar det antal pä varandra föl-jande mättillfällen för vilka för var och ett villkoret / A Ik//. A om Alk > O eller /Alk/Ab om Alk AO är uppfyllt. Exempelvis fast-ställes, säsom ovan nämnts, att 10 sädana mättillfällen skall inträf-fa efter varandra för att en utplanande laddningsström skall anses föreligga. Styrlogiken SL avger, efter att ha uppräknat 10 sädana mättillfällen, en styrpuls över utgängen sl tili den styrbara lik-riktaren RL för att ändra batterispänningens värde, exempelvis frän 2,35 V/cell tili 2,22 V/cell i enlighet med vad som beskrivits ovan.

I utföringsformen av anordningen enligt fig. 3 har visats det fall att de erhällna mätvärdena omvandlas till digital form före lagring och behandling i den aritmetiska kretsen och i styrlogiken. Det är givetvis och sä möjligt att utesluta omvandlingen till digital form och i stället behandla mätvärdena i analog form. Förfarandet enligt uppfinningen blir i princip detsamma.

11 66506

Patentkrav 1. Förfarande för laddning och övervakning av ett batteri, vilket förses med laddningsström frän en styrbar spänningskälla, vars utgängsspänning i beroende pä värdet pä en styrstorhet an-tar ett första värde för laddning och ett andra värde för under-hällsladdning av batteriet, kännetecknat av att den tili batteriet frän spänningskällan avgivna laddningsströmmen vid konstant spanning över batteriet mates vid ett antal pä var-andra följande mättillfällen (Po, Pl...), varvid vid ett första mättillfälle (exempelvis Po) ett första mätvärde (I(to)) erhälles och lagras som ett referensvärde och under det därpä följande mättillfället (Pl) ett andra mätvärde (I(tl)) erhälles och lagras, att skillnaden mellan referensvärdet och det andra mätvär-det bildas sä att ett skillnadsvärde (Ali) erhälles, att nämnda skillnadsvärde om detta är större än noll (sjunkande Ström) jäm-förs med ett första konstant positivt värde (A), varvid om skill-nadsvärdets absolutbelopp är större än nämnda konstanta värde, det första mätvärdet förkastas som referensvärde och det andra mätvärdet bildar nytt referensvärde, medan om skillnadsvärdets absolutbelopp är mindre än det konstanta värdet, det första mätvärdet bibehälles som referensvärde dä ett tredje mätvärde vid nämnda pä varandra följande mättillfällen erhälles, att nämnda skillnadsvärde, om detta är mindre än noll (stigande ström), jämförs med ett andra konstant och positivt värde (B), varvid om skillnadsvärdets absolutbelopp (Alkj) är mindre än det andra konstanta värdet (B), nämnda första mätvärde bibehälles som referensvärde dä ett tredje mätvärde vid pä varandra följande mättillfällen erhälles, samt att ett antal mättillfällen för vilka nämnda absolutbelopp av skillnadsvärdet är mindre än nämnda första eller andra konstanta värde (A eller B) summeras, varvid det sä erhällna summavärdet utnyttjas som styrvillkor för nämnda spänningskälla för att ändra dess utgängsspänning frän det första tili det andra värdet.

2. Anordning för utförande av förfarandet enligt patent-kravet 1, kännetecknad av en strömmätkrets (MK) an-sluten tili en styrbar likriktaranordning (RL) och tili batteriet (B), varvid strömmätkretsen aktiveras vid bestämda mättidpunkter 12 66506 och under ett visst tidsintervall för att vid varje mättidpunkt, mätä och avge ett bestämt värde pä batteriladdningsströmmen, en analog-digitalomvandlare (AD) för omvandling av det frän ström-mätkretsen (MK) erhällna värdet pä laddningsströmmen tili mot-svarande digitala värde, en första och en andra minnesenhet (Ml, M2) för lagring av ett första och ett andra digitalt värde pä laddningsströmmen erhället frän analog-digitalomvandlaren (AD), en aritmetisk enhet (AE) för att bilda ett skillnadsvärde mellan nämnda första och andra digitala värde, samt en styrlogik (SL) för att i en bestämd tidsföljd aktivera strömmkretsen (MK) vid nämnda bestämda tidpunkter samt analog-digitalomvandlaren (AD) och nämnda minnesenheter (Ml,M2) och för jämförelse av skillnads-värdets absolutbelopp (|Alk|) med ett första konstant värde (A) om skillnadsvärdet ( Δΐ)0 är större än noll eller med ett andra konstant värde (B) om skillnadsvärdet är mindre än noll och för att räkna det antal mättillfällen för vilka nämnda absolutbelopp är mindre än nägot av nämnda första eller andra konstanta värde (A eller B), varvid om ett visst antal sädana mättillfällen räk-nats, en styrsignal alstras, vilken är anordnad att tillföras den stvrbara likriktaren för bestämning av dess utgängsspänning.

3. Anordning enliqt patentkrav 2, kännetecknad av att mätkretsen (MK) utgörs av ett i och för siq känt ström-mätdon (MD) vilket innefattar en laddninqsströmmen omslutande magnetisk krets (M) med ätminstone ett luftgap i vilket ett Hall-elementet är anordnat samt en första lindning (Lk), vilken leder en Ström (Ik) för kompensering av laddningsströmmen sä att det magnetiska flödet blir noll i den magnetiska kretsen, samt av en pulsalstrande krets (PK) omfattande en styrbar strömkälla (IC) och en andra lindning (L^), vilken som förmagentiseringslindning är anordnad pä nämnda magnetiska krets (M), varvid dä den styr-bara strömkällan aktiveras en förmagnetiseringsström flyter ge-nom förmagnetiseringslindninnen för att ästadkomma en väsentlig höjning av amperevarvtalet i den magnetiska kretsen.