DE2121952A1

DE2121952A1 - Automatischer Batterietester

Info

Publication number: DE2121952A1
Application number: DE19712121952
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Scholl, Hans Karl, Vallejo, Calif. (V.StA.)
Priority date: 1969-07-24
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1972-11-23
Also published as: FR2135090A3; US3593099A; GB1342110A; FR2135090B3

Description

Automatischer Batterietester Die Erfindung betrifft ein automatisches Testgerät mit einer Aufzeichnungseinrichtung zur Prüfung von Batterien.
Das Gerät nach der Erfindung wurde im Hinblick auf die Notwendigkeit grosser Benutzer von Batterien, beispielsweise Industriebetrieben und Warenhäusern, entwickelt, den Zustand und die Leistungsfähigkeit der von ihnen benutzten Batterien zu kennen. Das erfindungsgemässe Gerät kann zur Entladung und Bestimmung der Leistungsfähigkeit und elektrischen Eigenscha£-ten verschiedener Typen von Batterien verwendet werden, ist jedoch besonders nützlich, wenn es darum geht, den Zustand und die Schwäche grosser, wiederaufladbarer Blei-Säure-Batterien festzustellen, beispielsweise solcher wie sie in elekfrisch betriebenen Gabelstaplern oder anderen elektrischen Vorrichtungen und Fahrzeugen hoher Leistung verwendet werden.
Diese Fahrzeuge werden unter veränderlicher Last, sich ändernden Bedingungen und Einsatzplänen betrieben, so dass eine Batterie überladen-sein kann, während die andere nicht ausreichend geladen ist. Beide Umstände führen zu einer Verkürzung der Batterie-Lebensdauer. In ähnlicher Weise können solche Batterien eine schadhafte Zelle oder fehlerhafte innere Verbindungen aufweisen, was ohne zeitraubende Prüfung von Hand nur schwer festzustellen ist. Um sicher zu stellen, dass die Batterien eine der erforderlichen Leistung entsprechende Ladung tragen und sich in einem optimalen Betriebszustand befinden, ist es empfehlenswert, sie nach einem festgelegten Zeitplan zu prüfen, um ihre Eigenschaften mit den optimalen Leistungsdaten zu vergleichen. Werden die Ergebnisse dieser Prüfungen in einer standardisierten, aufgezeichneten Kurve festgehalten, so ist es möglich, die Qualität der Produkte verschiedener Hersteller zur Berücksichtigung bei zukünftigen Käufen zu bestimmen. Um dies zu erreichen ist es erforderlich, dass die Prüfungen unter genormten Bedingungen und mit einem Minimum menschlicher Überwachung vorgenommen werden. Das erfindungsgemässe Gerät ist so ausgelegt, dass es diesenBedingungen entspricht, und es hat sich gezeigt, dass sich bei mit diesem Gerät geprüften und untersuchten Batterien eine höhere Leistung in Verbindung mit einer längeren Lebensdauer erreichen lässt.
Nach der Erfindung wird nun zur Lösung dieser Aufgabe ein Gerät zur automatischen Batterie-Testung und Aufzeichnung vorg#eschlagen, welches sich auszeichnet durch einen Stromkreis mit einer Mehrzahl von festen Widerständen, von denen wenigstens einer mittels eines handbetätigten Wählschalters in den Stromkreis als Basiswiderstand einschaltbar ist, mit einem zu den festen Widerständen in Reihe liegenden veränderlichen Widerstand, wobei Basiswiderstand und veränderlicher Widerstand gemeinsam einen Lastwiderstand bilden, über den eine Batterie entladbar ist, mit einem zur Einstellung eines Batterie-Sollstromes dienenden Stromwähler, mit einem Strom-Monitor zum Vergleich des Batterie-Entladestromes mit dem eingestellten Batterie-Sollstrom, mit einer auf die von Differenz dem Monitor gemessene zwischen Batterie-Entlade strom und Sollstrom ansprechenden Servoeinrichtung, welche den veränderlichen Widerstand derart verstellt, dass der tatsächliche Batterie-Entlade strom dem Sollstrom gleich ist, mit Aufzeichnungseinrichtung für Entladezeit, -spannung und -strom, mit einer spannungsabhängigen Ausschalteinheit, welche Fühlerelemente zum Vergleich der augenblicklichen Batterie spannung mit einer vorwählbaren Ausschaltspannung und zur Ermittlung des Wertes des zusammengesetzten Lastwiderstandes aufweist und welche derart ausgebildet ist, dass bei der vorgewählten Ausschaltspannung gleicher Batteriespannung und bei für den Test ungenügendem Last-widerstand ein Spannungsrelais zur automatischen Beendigung des Testes bis zur Wahl eines anderen, zur Bildung eines für die Fortführung des Testes ausreichenden Lastwiderstandes geeigneten der festen Widerstände auslösbar ist, sowie mit einem Wähler für die Ausschaltspannung zur Einstellung des Spannungswertes, bei dem die Ausschalteinheit anspricht.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung folgen aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbelspiels anhand der Zeichnung sowie aus dem Unteranspruch.
In der Zeichnung stellen dar: Figur 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Gerätes (Gehäuse und Instrumentierung) bei Aufstellung nahe einer zu prüfenden Batterie; Figur 2 einen Vertikalschnitt nach Linie 2-2 in Fig.1; Figur 3 einen Horizontalschnitt nach Linie 3-3 in Fig.1; Figur 4 ein Blockschaltbild des Gerätes; Figur 5 ein Blockschaltbild bestimmter Komponenten der Steuerung gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel und deren Verbindung zu einem mit Buchstaben bezeichneten Verbindungsblock, der zwischen dem Abteil für die Steuerelemente und dem Abteil für die Lastwiderstände angeordnet ist; Figur 6 ein Blockschaltbild bestimmter Komponenten des Lastwiderstands-Kreises und der Batterie-Verbindungsglieder gemäss dem Ausführungsbeispiel sowie deren Anschluss an den Verbindungsblock; Figur 7 einen Schaltplan der Einheiten zum Überwachen, Verstärken und Vergleichen des Stromes; Figur 8- ein Schaltbild der Einheiten zur Uber#achung bzw. Messung und zum Vergleich der Spannung und Figur 9 im Schaltbild die innere Verdrahtung der Schalterkontakte des ljastwiderstandswählers.
Ganz allgemein weist die Entlade einrichtung für die Batterie des dargestellten Gerätes einen Lastwiderstand, eine Überwachungseinrichtung (Monitor) für den Strom und einen Spannungsmonitor auf, die miteinander so verkoppelt sind, dass eine Batterie mit einer vorgewählten Geschwindigkeit entladen werden kann, bis ein vorbestimmter Entladungszustand erreicht ist.
Die Widerstands-Last wird von einem vorgewählten, aus einer Reihe von Widerständen herausgegriffenen Basiswiderstand und einem veränderlichen Widerstand gebildet, der von einem motorbetriebenen Rheostaten abgeleitet ist. Der Antriebsmotor des Rheostaten wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal eines Steuerkreises so betrieben, dass der mittlere Lastwiderstand entweder vergrössert oder verkleinert und so die Entladungsgeschwindigkeit der Batterie gesteuert wird.
Der Strom-Monitor vergleicht den augenblicklichen Batteriestrom mit einem vorbestimmten Stromwert, dem Sollstrom, wobei jede Differenz zwischen den Strömen benutzt w#ird, um den Motor des Rheostaten so anzutreiben, dass der Entladestrom der Batterie auf dem vorbestimmten Wert gehalten wird.
Der Spannungsmonitor vergleicht die momentane Batteriespannung mit einem vorgewählten Spannungswert (Ausschaltspannung), so dass bei Absinken der Batteriespannung auf einen vollständiger Entladung entsprechenden Wert ein Relais ausgelöst wird, welches den Test unterbricht und die Batterie von der Last trennt. Während des Entladevorganges werden die Strom- und Spannungscharakteristik der Batterie gemessen und aufgezeichnet und es wird die sich ergebende Ausgangsleistung tabellarisch festgehalten. Man erhält so eine der Leistung der Batterie entsprechende. Aufzeichnung, die zur Bestimmung des Zustandes der Batterie analysiert und für zukünftig Vergleiche aufbewahrt werden kann.
Das in Fig.1 dargestellte, erfindungsgemässe automatische Batterie-Entlade- und -Testgerät weist ein tragbares Gehäuse 19 mit Rädern 21 auf, wobei ein Radpaar vorzugsweise lenkbar ist, um die Einheit in eine Stellung neben der zu prüfenden Batterie 22 bringen zu können. Das Gehäuse 19 trägt Anschlusselemente zur Aufnahme von Standard-Verbindungsstücken 23 bzw. 23a zur Befestigung der Batteriekabel 24 an der Einheit in bekannter Weise. Bei diesen Verbindungsstücken handelt es sich um einen Typ mit Stecker und Buchse.
Um sicher zu stellen, dass ein zuverlässiger Kontakt hergestellt ist, weist jedes Anschlusselement einen Schaltfühler 26, 26a für die Batterieverbindung auf, der schliesst, sobald sich der Stecker in der richtigen Stellung befindet.
Das Gehäuse 19 ist durch eine isolierende bzw. isolierte Wand 27 in ein Abteil 28 für die Lastwi-derstände und ein die Steuerelemente aufnehmendes Abteil 29 unterteilt. Das Abteil 28 für die Lastwiderstände wird von thermostatisch gesteuerten Gebläsen 31 und über die Auslassleitung 32 stark belüftet,um die von den Lastwiderständen während eines Entlade-Testes erzeugte Wärme abzuführen. Eine abnehmbare Seitenwand 35 ermöglicht die Wartung und Inspektion des Widerstands-Abteils 28.
Ein weniger leistungsfähiges Lüftungssystem aus dem Gebläse 33 und Lüftungsschlitzen 34 ist in das Abteil 29 eingebaut.
Eine den Zugang ermöglichende Tür 36 bildet die Frontplatte des Gehäuses 19. Die Steuerelemente und Aufzeichnungseinrichtungen sind üblicherweise an dieser Tür 36 zum Zwecke der leichten An-bringung und Wartung befestigt. In ähnlicher Weise kann die isolierte Wand 27 angelenkt sein,, um einen leichten Zugang zu den Teilen im Abteil~78 zu ermöglichen.
Ein Blick auf Fig.4 zeigt, dass das dort dargestellte Ausführungsbeispiel Wähieinrichtungen für bestimmte Werte, Programmiereinrichtungen, Überwachungseinrichtungen, Aufzeichnungseinrichtungen, eine# Steuerkreis ssmd eine Stromversorgung aufweist.
Die Wähl- oder Programmiereinrichtungen weisen Wählschalter auf, die an der Frontplatte#36 gelagert sind und dazu benutzt werden, die Parameter-zu#wählen, unter denen der Test stattfinden soll. Hierzu gehören der Widerständ-Wählschalt r 37, der aus einer Reihe von Widerständen 38 Widerstandswerte zur Bildung eines Basiswiderstandes 39 auswählt und zusammenstellt, der zusammen mit dem veränderlichen Widerstand 41 die Widerstands-Last bildet, über die die Batterie entladen wird, ein Stromwähler 42 für den Entladestrom, der zur Einstellung der Entladegeschwindigkeit dient, und ein Ausschaltspannungs-Wähler 43, der zur Festlegung der Batteriespannung herangezogen wird, bei der anzunehmen ist, dass der Batterietest abgeschlossen ist.
Die Aufzeichnungseinrichtungen weisen eine Aufzeichnungseinheit 44 für die Spannung und eine Strom-Aufzeichnungseinheit 46 auf, welche üblicherweise auf der gleichen Karte 47 zur Erleichterung eines Vergleichs zusammengefasst sind, einen Amperestundenzähler 48, der die gesamte Ausgangsleistung der Batterie während des Tests angibt, und ein Voltmeter 49 sowie ein Amperemeter 51 (Fig.1) zur Anzeige der ursprünglichen Batteriespannung und der Stromarerte.
Die Uberwachungs- bzw. Monitor-Einheiten umfassen die Schaltfühler 26 und 26a für die Batterieverbindung, die anzeigen, dass die Batterie richtig mit der Binheit verbunden ist, sowie einen Strom-Shunt 52 zur Übertragung eines Proportionalsignales von der Hauptanschlussleitung 53 der Batterie zu einem Stromverstärker 54 und von da zu einem Strom-Monitor 56, der den augenblicklichen Stromwert der Batterie mit dem vorgewählten Wert des Entladestromes vergleicht und eine etwaige Differenz zwischen dem Batterie-Sollstrom und dem tatsächlichen Entladestrom durch Veränderung des Lastwiderstandes mittels des den variablen Widerstand 41 antreibenden Motors 57 ausgleicht. Der Spannungsmonitor 59 vergleicht die augenblickliche Batteriespannung mit der vorgewählten Ausschaltspannung und löst das Spannungsrelais 61 aus, falls die Batteriespannung anzeigt, dass der Entladungszustand bzw. ein der Entladung entsprechendes Niveau erreicht ist. Der Spannungsmonitor und das Spannungsrelais werden auch mit einer Fünleinrichtung verwendet, die anzeigt, dass der veränderliche Widerstand 41 seinen höchsten Widerstandswert angenommen hat und dass der zur Verfügung stehende Basiswiderständ nicht gross genug ist. In diesem Falle wird durch die Fühleinrichtung eine Auslösung des Spannungsrelais über den Spannungsmonitor verursacht und der Test unterbrochen, bis ein grösserer Basiswiderstand ausgewählt ist.
Der Steuerkreis 62 weist einen Rückkopplungskreis auf, um zu gewährleisten, dass das System richtig und in der gewünschten Folge arbeitet. Die Energiequelle 63 umfasst einen die Wechselspannung in Gleichspannung umwandelnden Konverter 64 und liefert zusammen mit diesem die Energie für die verschiedenen Einrichtungen und Steuerlemente zur Durchführung des Tests.
Die Fig. 5 und 6 zeigen einen typischen Schaltplan eines erfindungsgemässen Gerätes, wobei die Fig.5 die im Steuerabteil 29 untergebrachten Komponen-ten veranschaulicht, während in Fig.6 im allgemeinen die im Lastwiderstand-Abteil 28 untergebrachten Teile veranschaulicht sind. Der mit Buchstaben bezeichnete Verbindungsblock 66 ist entlang der Isolierwand 27 angeordnet und stellt die elektrische Verbindung der beiden Abteile 28, 29 her.
In Fig.5 wird der Wechselstrom über die Sicherungen 67 und die Leistungsschalter 68 den Leitungen 69 und 71 zugeführt.
Infolgedessen gelangt bei geschlossenen Schaltern 68 die Energie über die Leitung 72 zu dem mit Wechselstrom gespeisten, Gleichspannung abgebenden Netzgerät 64 und von dort zu den verschiedenen Steuerkreisen und zu den Lüftern 31 und 53. In ähnlicher Weise gelangt der Strom über die Leitung 73 und die normalerweise geschlossenen Relais ate R1-3 zum Anschluss P und dann zum Positionsschalter 74a des Rheostat. Sei #eg;Lnn des Tests ist es erwünscht, dass sich der veränderliche Widerstand 41 in der Nähe des maximalen Widerstandswertes befindet, um eine plötzliche Stromentnahme an der Batterie zu vermeiden. Um dies zu erreichen, wird dem Motor in der Weise Spannung zu-geführt, dass der Rheostat 41 in Richtung auf seinen Maximalwert bewegt wird, bei dessen Erreichen der Stellungsschalter 74a geöffnet wird.
In diesem Augenblick kann die Bedienungsperson die Parameter, mit denen die Batterie getestet werden soll, durch Einl stellung des Wählers 43 für die Ausschaltspannung, des Wählers 42 für den Entlade strom und des Wählschalters 37 für den Widerstand einstellen oder programmieren. Sollen ähnliche Batterien getestet werden, so ist davon auszugehen, dass diese Wahl bereits gemacht wurde, so dass es nur notwendig wird, die nächste Batterie anzuschliessen und den Ablauf des Testes erneut zu starten. In diesem Falle werden die sämtlichen Batterien unter ähnlichen Bedingungen getestet, so dass es möglich ist, ihre Leistungsfähigkeit leicht zu vergleichen.
Wird angenommen, dass der Batteriestecker richtig angeschlossen, einer der Verbindungsschalter 26 geschlossen und weiterhin der thermostatische Überlastschalter 76 im Abteil 28 kalt und geschlossen ist, so wird bei Niederdrücken des "Start-Test"-Knopfes 77 und Schliessen des von diesem Knopf gebildeten Schalters die Spule des Relais R1 erregt. Infolgedessen werden die Relaiskontakte R1-1 zur Selbsthaltung des Relais R1 geschlossen, während der Relaiskontakt R1-2 schliesst und eine Energiezufuhr über die Leitung 78 zu dem Kartenauf#ichnungsgerät bewirkt, sowie durch Einschaltung der Lampe 79 anzeigt, dass ein Test abläuft. In ähnlicher Weise erfolgt über den Kontakt R1-2 und den bereits geschlossenen Kontakt R3-1 sowieüber die Leitung 86 die Energiazufuhr zum Widerstands-Wshlschalter 37.
Wie aus Fig.9 ersichtlich, weist der Wählschalter 37 eine Mehrzahl von miteinander gekoppelten Schaltlamellen 81 auf, die in Eingriff mit einer Mehrzahl von Schaltkontakt-Kombinationen 82 bringbar sind. Durch Verbindung der Kontake nach einem bestimmten Plan ist es möglich, Energie den Leitungen E bis M in unterschiedlicher Kombination je nach Stellung des Schalters zuzuführen. Die Leitungen E bis M steuern ihrerseits Relais 83 bzw. deren Kontakte 84, um so sukzessive Lastwiderstände 39 aus der Widerstandsreihe 38 in den Entladekreis 53 der Batterie 22 einzuschalten. Beispielsweise wird bei der dargestellten Stellung von der Leitung 86 Energie den Leitungen 1 und J und von dort über die Anschlüsse I und J den Spulen der Relais 83I und 83J zugeführt, worauf die Kontakte 841 und 84; schliessen und die Widerstände 39I und 39; als Teil des Basiswiderstandes in die Anschlussleitungen 53 der Batterie einschalten. Jede Verstellung des Widerstands-Wählschalters 37 führt zur Erregung unterschiedlicher Relais-Kombinationen, wodurch andere Widerstände hinzugefügt werden und sich unterschiedliche Werte des Basiswiderstandes ergeben. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind gewisse Widerstände 87 stets in den Basiswiderstand eingeschaltet. Deren Relais werden über den Anschluss D.mit Energie versorgt.
Die Spannungsregelung 88 überwacht die Batteriespannung an der Klemme 89 und vergleicht sie mit einem mittels des Spannungs-Wählschalters 43 vorgewählten Spannungswert.
Sobald die Batteriespannung unter diese Basis spannung abfällt, wird ein Signal erzeugt, das ein Relais R3 (Fig.5 und 8) betätigt, welches ein Öffnen der Kontakte R3-1 und die Entregung der Widerstandsrelais 83 und somit die Abschaltung der Basiswiderstanis-Last verursacht. Die Kontakte R3-2 schliessen dann, wodurch eine "Test-Ende"-Lampe 91 und eine akkustische Alarmeinrichtung 82 eingeschaltet werden. In ähnlicher Weise öffnen die Kontakte R3-3, wodurch die Stromregler 53 abgeschaltet und die Energiezufuhr zu den Anschlüssen B, C, D unterbrochen wird.
Aus Fig.8 ist ersichtlich, dass dann, wenn die Batteriespannung an der Klemme 89 genügend weit unter die Spannung bei 94 sinkt, ein Verriegelungskreis auf die Spule des Relais R3 einwirkt. Ein anderes Relais R2 kann in ähnlicher Weise das Gleichgewicht in der Spannungsregelung zerstören und ein Arbeiten des Relais R3 bewirken. Das Relais R2 wirkt als Sicherung gegen ein Kurzschliessen der Batterie und wird betätigt, wenn der veränderliche Widerstand 41 seinen maximalen Widerstandswert erreicht, was durch den Positionsschalter 94b festgestellt wird.
Wie-bereits früher erwähnt, ist der variable Widerstand oder Rheostat 41 von einem Motor 57 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem Batterie-Entlade strom und einem vorgewählten Entladestromwert angetrieben. Wenn der Strom von der Batterie zu hoch ist, schliessen die Relaiskontakte R5-1 und es wird Energie von der Leitung 69 über die Kontakte R3-3 zum Anschluss B zugeführt. Von der Klemme B aus fliesst der Strom über den Lageschalter 74a, den Motor 57 und zurück über die Klemme A zur Lei-tung 71, wodurch der Motor 57 und damit der bewegliche Kontakt 96 des Rheostats zur Erhöhung des Widerstandes angetrieben wird. Ist der Batterie strom niedrig, schliessen die Relaiskontakte R6-1 und es kann der Strom von der Leitung 69 über die Kontakte R3-3 zur Klemme C, über den Lageschalter 94a und den Motor 57 zur Klemme A und der Leitung 71 fliessen. Dadurch wird die Antriebsrichtung des Motors 57 und damit die Bewegungsrichtung des Kontaktes 96 umgekehrt, so dass der Widerstandswert des Rheostats 41 abnimmt. Wird der Rheostat durch den Motor 57 zum minimalen Widerstandswert verstellt, so wird der Lage schalter 74b geschlossen und damit eine leitende Verbindung zwischen den Klemmen B und E hergestellt, sowie die Lampe 97 "Widerstand erhöhen" eingeschal-tel,um diese Tatsache der Bedienungsperson anzuzeigen, so dass der Basiswiderstand überprüft werden kann. Wird der bewegliche Kontakt 96 des Rheostats 41 in die maximalem Widerstandswert entsprechende Stellung bewegt, so fliesst der Strom vom Anschluss D über den Lage schalter 94b zur Klemme F und es leuchtet die Lampe 98 Widerstand vermindern" auf. In diesem Fall wird auch das Relais R2 ausgelöst, so dass der Kontakt R2-1schliesst,das Gleichgewicht im Spannungs-Regelkreis 88 zerstört und das Relais R3 zur Trennung der Batterie und Unterbrechung des Tests - wie oben erwähnt - betätigt wird. Das Relais R2 kann auch normalerweise geschlossene Kontakte R2-2 in der Testleitung 99 aufweisen, durch die das Relais R1 von der Stromversorgung abgeschaltet wird, während die Möglichkeit besteht, den Rheostatkontakt aus seiner deren maximalen Widerstandswert entsprechenden Stellung mittels des über den Kontakt R1-3 gespeisten Motors wegzubewegen.
In Fig.7 ist ein typisches Schema zur Steuerung der Relais R5 und R6 und für die Impuls-Ansteuerung des Amperestundenzählers gezeigt. Von dem Batteriestrom-Shunt 52 wird ein proportinaler Stromwert an der Klemme 111 abgenommen, der ein .Eingangssignal für einen erstenBetriebsverstärker 112 darstellt, in dem das Signal verstärkt und einem- zweiten Betriebsverstärker 113 über den Widerstand 114 zugeführt wird. Auf den Eingang des zweiten Verstärkers 113 ist ausserdem ein Eingangssignal von der Erde über den Entladestrom-Wählschalter 42 und einen veränderlichen Widerstand 116 gegeben. Solange die beiden zum zweiten Verstärker 113 gelangenden Signale gleich sind, ist das gesamte Eingangssignal Null. Veränderungen der Signale führen jedoch zu einem positiven oder negativen Eingangs signal am zweiten Verstärker 113. Dieses Signal wird dann verstärkt und erscheint als positives oder negatives Ausgangssignal am Verstärker 113.
Zener-Dioden 117 und 118 sind in die Stromkreise der Spulen der Relais R5 und R6 eingeschaltet. Diese Dioden ermö#glichen einen Stromdurchgang, falls das Potential-höher als angenommen 10 Volt ist. Auf diese Weise verhindern die Dioden 117 und 118 ein dauerndes Pendeln des Systems. Eine Verzögerungskapazität 19 ist ebenfalls zu diesem Zweck vorgesehen, die, zusammen mit den gegeneinander geschalteten Dioden 119a,dahingehend wirkt, eine konstante Spannung (während eines kurzen Zeitraumes) am Ausgangs des zweiten Verstärkers 113 bei jeder Veränderung aufrecht zu erhalten.
Auf diese Weise steuern die Relais R5 und R6 den rotor 57 konstanten Drehmoments.
Der Kreis für den Amperestundenzähler ist an den Ausgang des erstes Verstärkers 112 angeschlossen. Das Ausgangssignal wird über einen Einstell-Rheostat 122 einem dritten Verstärker 123 zugeführt. Von hier werden zwei Kondensatoren 124 aufgeladen, bis der Spannungsausgang des dritten Verstärkers 123 auf einen Wert von beispielsweise 10 Volt steigt, der über dem einer Zener-Diode 126 liegt, wodurch eine Entladung der Kondensatoren 124 über die Spule des Ralais X4 ermöglicht wird.
Dieser Vorgang wiederholt sich laufend und gibt ein Mass für den Strom im Kreis. Das Relais R4 wirkt auf den Amperestundenzähler 48 ein, der die Impulse summiert.
Da das Batterie-Entlade- und -Testgerät tragbar ist, kann es in eine Stellung direkt neben der zuprüfendenBatterie gebracht werden. Dies ist besonders dort erwünscht, wo die Batterien gross und schwer und im allgemeinen in vorbestimmten Gehäusen untergebracht sind.
Ist das Testgerät so aufgestellt und mit einer geeigneten Stromversorgungsquelle verbunden, so gestaltet sich die Handhabung ziemlich einfach und weitgehend automatisch. Der Hauptschalter 68 wird geschlossen, so dass die Kühlgebläse 31 und 33, der Wechselstrom-Gleichstrom-Konverter 65 und die Steuerkreise 62 mit Energie versorgt werden und die "in-Lampe eingeschaltet wird. Nun fliesst Strom über den normalerweise geschlossenen Kontakt R1-3 zum Antriebsmotor 57-bis sich der Rheostat 41 nahe der dem maximalen Widerstandswert entsprechenden Stellung befindet.
Die zu prüfende Batterie wird an eines der an der Frontplatte 36 montierten, mit Pühlschaltern 26 oder 26a zur Gewährleistung einer richtigen Verbindung versehenen Verbindungsstücke)23 oder 23a angeschlossen. LIierauf kann der Widerstands-Wählschalter 37, der Stromwähler 42 und der Spannungswähler 43 betätigt werden, um die entsprechenden Werte für die zu prüfende Batterie einzustellen. Der "Start-Test"-Knopf 77 wird gedrückt, wodurch Strom durch die Spule des Relais R1 fliesst, das seinerseits den Haltekontakt R1-1 und den Kontakt R1-2 für die Stromversorgung des Karten-Aufzeichnungsgerätes und der "Test-läuSt"-Lampe 79 schliesst, sowie den Kontakt R1-3 öffnet.
Bei betätigtem Steuerkreis werden von dem Relais R3 die Kontakte R3-1 und R3-3 geschlossen und der Kontakt R3-2 geöffnet. Nun fliesst Strom über den Kontakt R3-3 zur Klemme D, worauf die Relaiskontakte der Widerstände 87 geschlossen werden. In ähnlicher Weise wird Strom über die Kontakte R3-1 und die Leitung 86 dem Widerstands-Wähler 37 zugeführt, der seinerseits den vorgewählten Basiswiderstand in die Batterieanschlussleitungen 53 einschaltet.
Nun vergleichen der Steuerkreis und der Strom-Monitor den über den Strom-Shunt 52 abgenommenen Batterie strom mit dem vorgewählten Stromwert. Ergibt sich eine Differenz zwischen diesen Werten, so führt eine Energiezufuhr entweder über die Relaiskontakte R5-1 oder die Relaiskontakte R 6-1 zu einer Bewegung des Motors 57 mit einer entsprechenden Vergrösserung oder Verkleinerung des Widerstandes am Rheostat 41 zur Aufrechterhaltung eines konstaten Entladestromes.
Sollte der veränderliche Widerstand 41 in seine Endstellungen einlaufen, so erfolgt entweder über den Lageschalter 74b oder über den Schalter 94b eine Stromzufuhr vom Anschluss D zu einer der Lampen 97 oder 98, um dem Bedienungspersonal anzuzeigen, dass der Wert des Basiswiderstandes am Widerstands-Wähler 37 verändert werden muss.
Während des Tests werden die Batterie-Spannungs- und -Stromwerte auf dem Aufzeichnungsgerät 47 aufgezeichnet und die gesamte Ausgangsleistung am Amperestundenzähler 48 verzeichnet. Das Voltmeter 49 und das Amperemeter 51 zeigen die augenblicklichen Batteriewerte an.
Ausserdem wird die Spannung kontinuierlich zwischen den Punkten 89 und 94 verglichen. Sobald die Batteriespannung unter den vorgewählten Wert absinkt, wird das Relais R3 betätigt, welches die Kontakte R3-1 zur Stromabschaltung von der Leitung 86 und Ausschaltung der von dem Widerstands-Wähler 37 gesteuerten Widerstandsrelais 83 ausschaltet, während der Kontakt R3-3 zur Abschaltung der Widerstände 87 öffnet. Entsprechend werden die Kontakte R 3-2 zur Einschaltung der-"Test-Ende"-Lampe 81 und Aussendung eines Signals der Hupe 92 schliessen.
Erreicht während des Tests der veränderliche Widerstand 41 seinen maximalen Widerstandswert, so wird der Test beendet, um die Batterie nicht kurzzuschliessen. Bei geschlossenem Schalter 94b wird dann der Strom von der Klemme D zur Klemme F und der Spule des Relais R2 fliessen. Das Schliessen des Kontaktes R2-1 wiederum stört das Gleichgewicht im Spannungs-Monitor 56 und führt zur Betätigung des Relais R3, während der Kontakt R2-2 die Energiezufuhr zum Relais R1 unterbricht, um die Batterie abzuschalten und den Test zu beenden.
Bei Beendigung des Tests wird der Amperestundenzähler 48 geprüft, um zu sehen, ob. die Batterie die angegebene Leistung abgegeben hat. Ist dies der Fall, so wird die Aufzeichnungskarte 47 abgenommen, die gesamte Amperestundenzahl auf der Karte vermerkt und diese zu den Akten der Batterie gelegt. Wurde die Batterie vorher abgeschaltet, so kann von Hand eine Überprüfung aller Zellen durchgeführt werden um mögliche schwache oder fehlerhafte Zellen festzustellen. Sind diese Zellen festgestellt, so können sie ersetzt und die Batterie wieder bei optimalen Bedingungen in Betrieb genommen werden.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass mit der Erfindung ein automatisches Batterie-Entlade- und -Testgerät geschaffen wurde, das die elektrischen Werte einer im Test befindlichen Batterie überprüft und aufzeichnet und das diese Werte bei vorgewählter konstanter Entladegeschwindigkeit der Batterie vergleicht bis ein vorbestimmtes Entladungsmass erreicht ist.

Claims

Patent- (Schutz- )Ansprüche

Gerät zur automatischen Batterie-Testung und. Aufzeichnung, gekennzeichnet durch einen Stromkreis mit einer' Mehrzahl von festen Widerständen (39), von denen wenigstens einer mittels eines handbetätigten Wahlschalters.

(37) in den Stromkreis als Basiswiderstand einschaltbar ist, mit einem zu den festen Widerständen (39) in Reihe liegenden, veränderlichen Widerstand (41), wobei Basiswiderstand (39) und veränderlicher Widerstand (41) gemeinsam einen Lastwiderstand bilden, über den die Batterie (22) entladbar ist, mit einem zur Einstellung eines Batterie-Sollstromes dienenden Stromwähler (42), mit einem Strom-Monitor (56) zum Vergleich des Batterie-Entladestromes mit dem eingestellten Batterie-Sollstrom, mit einer auf die von dem Monitor (56) gemessene Differenz zwischen Batterie-Entladestrom und -Sollstrom ansprechenden Servoeinrichtung (57)welche den verän--derlichen Widerstand (41) derart verstellt, dass der tatsächliche Batterie-Entlade strom dem -Sollstrom gleich ist, mit einer Aufzeichnungs-Einrichtung (44, 46, 4#7, 48) für Entladezeit,-spannung und -stromsmit einer Spannung abhängig Ausschalteinheit, welche Fühlerelemente (59) zum Vergleich der augenblicklichen Batteriespannung mit einer vorwählbaren Ausschaltspannung und zur Ermittlung des Wertes des zusammengesetzten Lastwiderstandes (39, 41) aufweist und welche derart ausgebildet ist, dass bei der vorgewählten Ausschaltspannung gleicher Batteriespannung und bei für den Test ungenügendem Lastwiderstand ein Spannungsrelais (61) zur automatischen Beendigung des Testes bis zur Wahl eines anderen, zur Bildung eines für die Fortführung des Testes ausreichenden Lastwiderstandes geeigneten der festen Widerstände (39) auslösbar ist, sowie mit einem Wähler(43) für die Ausschaltspannung zur Einstellung des Spannungswertes, bei dem die Ausschalteinheit anspricht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl an der oberen als auch an der unteren Grenze des Verstellbereiches des veränderlichen Widerstandes (41) ansprechende Warneinrichtungen (94b, 98; 74b, 97) zur Warnung der Bedienungsperson, falls der veränderliche Widerstand nicht zur Aufrechterhaltung des Sollstromes ausreicht, vorgesehen sind.