DE3539441C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3539441C2 DE3539441C2 DE3539441A DE3539441A DE3539441C2 DE 3539441 C2 DE3539441 C2 DE 3539441C2 DE 3539441 A DE3539441 A DE 3539441A DE 3539441 A DE3539441 A DE 3539441A DE 3539441 C2 DE3539441 C2 DE 3539441C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- battery
- detection system
- signal
- charger
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q9/00—Arrangements in telecontrol or telemetry systems for selectively calling a substation from a main station, in which substation desired apparatus is selected for applying a control signal thereto or for obtaining measured values therefrom
- H04Q9/08—Calling by using continuous ac
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
- H02J7/00038—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange using passive battery identification means, e.g. resistors or capacitors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with provisions for charging different types of batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Batterie-Erkennungssystem für an
ein Ladegerät anzuschließende Batterien mit zwischen dem
Ladegerät und der Batterie über ein Ladekabel, das durch
einen Stecker mit dem Ladegerät verbindbar ist, wechselwei
se gesendeten Signalen, mit einem Ladeschalter und mit ei
nem in dem Ladegerät angeordneten und mit dem Ladekabel ver
bindbaren Signalsender und -empfänger mit Auswerteinrichtung.
Sowohl bei Ladegeräten mit nur einem Ladeschalter als auch
besonders bei Ladegeräten in einer Großanlage mit mehreren
Ladeschaltern entsteht das Problem, daß wenigstens eine
Überwachung der anzuschließenden Batterien erfolgen soll.
Dabei ist es bekannt, einen Datenaustausch zwischen einem
Zentralrechner und mehreren Ladegeräten durchzuführen. Ein
Problem liegt aber darin, wie nun eine bestimmte Batterie
erkannt werden soll, welche jeweils an ein gerade zur Ver
fügung stehendes Ladegerät angeschlossen wird.
Dies ist auch die Voraussetzung dafür, bei Anschluß einer
Batterie eine besondere batteriespezifische Ladecharakte
ristik in den Ladeschalter einzugeben, um das Gerät früher
oder später abzuschalten. Unabhängig davon ist es aber auch
wesentlich, schon den Batteriezustand zu überwachen und da
bei praktisch einen das Betriebsalter berücksichtigenden
Zustandsbericht über die jeweilige Batterie aufzuzeichnen, um
insbesondere in Anlagen mit zahlreichen Batterien, insbeson
dere in Regalanlagen mit batteriegegebenen Flurförderzeugen,
den Batteriepark zu überwachen und rechtzeitig Batterieaus
wechselungen oder dergleichen vornehmen zu können.
Bekannte Batterieerkennungssysteme arbeiten aufwendig mit
zusätzlichen Signalverbindungen und Signalquellen.
Bekannt ist aus der DE-OS 33 12 600 eine Anordnung zur kapa
zitätsabhängigen Ladung einer Batterie. Sie befaßt sich ins
besondere mit der Schnell-Ladung und dann der Feststellung
des Ladezustandes, wobei Messungen über Klemmenspannung
Innenwiderstand, Zellentemperatur und Zelleninnendruck, durch
die auf den Ladezustand der Batterie geschlossen werden kann,
als bekannt vorausgesetzt werden.
Dabei soll durch eine besondere Anordnung bei einer Batterie
laufend der entnommene Strom gemessen werden und hiernach die
spätere Wiederaufladezeit berechenbar sein. Praktisch wird
dabei nur Beginn und Ende der Nachladung durch einfache Strom
erfassung ermöglicht. Auch die Anwendung an einer Handleuchte
mit einem Sende-Empfangsbaustein einer Batterietiefentladungs
erfassung und einem Speicherteil für verschiedene Gerätefunk
tionen erbringt keine anderen Gesichtspunkte, weil beispiels
weise der Send-Empfangsbaustein nur Zustände darstellt.
Der Sende-Empfangsbaustein liegt an der Batterie, um zyklisch
in einer definierten Reihenfolge Informationen zu übertragen,
damit eine fortlaufende Kontrolle stattfindet. Das schließt
jegliche Batterieerkennung aus.
Nach der DE-OS 24 33 630 ist es bekannt, durch Anschluß einer
Batterie an das Ladegerät automatisch einen Ladezyklus einzu
leiten. Die Erfindung befaßt sich demgegenüber mit der Bat
terieerkennung.
Gemäß DE-OS 35 28 659 ist bereits ein Batterieerkennungssystem
vorgeschlagen worden, in welchem das Ladekabel selbst als Sig
nalverbindung zu dem Ladegerät und einer angeschlossenen
Batterie dient.
Diese bereits vorgeschlagene Ausführung ist insofern vor
teilhaft, als die Batterieerkennung durch Anschluß nur
des Ladekabels ausgelöst wird. Dieses wird für die Erfin
dung einbezogen. Die vorgeschlagene Ausführung erfordert
aber an der Batterie jeweils einen besonderen Batterie-
Identifikationsgeber, der Sendereigenschaft hat. Dieses
stellt einen gewissen Aufwand dar, besonders auch weil die
Kodierung, d.h. Steuerung des Senders besondere Schaltungs
baugruppen erfordert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Batterie-Erkennungssystem der eingangs angegebenen Art
so zu verbessern, daß die Batterien nach Anschluß erkannt
werden und das Ladegerät einen großen Identifizierungsbereich
für zahlreiche verschiedene Batterien hat, und ferner nach
Wunsch zusätzlich Zustandsgrößen von angeschlossenen Batte
rien aufnehmbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
durch den Anschluß des Ladekabels auslösbare Signalsender
des Ladegerätes in einem sich wiederholenden Zeittakt von
jeweils einer Periode auf das Ladekabel ein sich in der
Periode änderndes Signalband gibt, welches wenigstens eine
Reflexions-Gestaltung der Batterie einbezieht, und daß der
Signalempfänger für Reflexionssignale der Batterie in bezug
zum Periodenabschnitt vorgesehen ist und eine ausgelöste Re
flexion dem Signalempfänger mit Auswerteinrichtung zugeführt
wird und dort in ihrer zeitlichen Anordnung in der Periode
und in ihrer Größe auswertbar ist.
Durch die periodische Aussendung des Signalbandes in Abhän
gigkeit vom Anschluß einer Batterie wird entsprechend der
Bandbreite des Signalbandes ein Echobereich geboten, in wel
chem spezifische Batteriekenngrößen, die passiv vorhanden
sind, erkennbar werden und auswertbar sind. Hierbei wird
mit einem Echosignal gearbeitet, wobei man davon ausgehen
kann, daß der Batterie zur Reflexion eine bestimmte Signal
größe innewohnt. Dieses gilt in erster Linie für ein elek
trisches Signal, welches ein Stromspannungs-, aber mit be
sonderem Vorteil ein Frequenzsignal ist.
Hierdurch ergibt sich eine Konzeption der wesentlichen Teile
des Erkennungssystems auch im Ladegerät, wobei aber auch
diese Teile einfach ausgeführt sind, wobei die Batterie le
diglich eine passive Identifikations-Reflexions-Anordnung hat.
Das ist eine wesentliche Vereinfachung gegenüber anderen be
kannten Ausführungen.
Mit besonderem Vorteil ist dabei im Ladegerät ein durch
Anschluß des Ladekabels auslösbarer Steueroszillator mit
einem Ausgangssignal als insbesondere sägezahnartige Steu
erkurve angeordnet, deren Zeittakt eine Periode bestimmt,
und dem der von der Steuerkurve gesteuerte Signalsender
nachgeschaltet ist, und an der Batterie ist wenigstens eine
auf die Signalart im Signalband abgestimmte, selektiv wir
kende Identifikation-Reflexions-Anordnung vorgesehen. Die
insbesondere sägezahnartige Steuerkurve bringt dabei zum
Ausdruck, daß in der von einer Zeiteinheit bestimmten Pe
riode sich stetig, gebenenfalls auch unstetig, ändernde
Steuerausgänge vorhanden sind. Dabei ist es möglich, auf
grund der Zeitabhängigkeit in einer durch eine Zeiteinheit
bestimmten Periode ein kodiertes Signal zu erhalten.
Besonders bevorzugt wird im Sinne einer einfachen Ausfüh
rungsform, daß die Identifikations-Reflexions-Anordnung in
einem Periodenabschnitt des Signalbandes mehrfach verschie
den erregbar ist und Reflexionssignale auf dem Ladekabel
bildet, und daß am Ladegerät eine Empfangseinrichtung für
diese Reflexionssignale in bezug zum Periodenabschnitt vor
gesehen ist. Dadurch wird die Vielfalt des Einsatzes ver
bessert. In diesem Zusammenhang liegt eine vorteilhafte
Ausgestaltung darin, daß der Empfangseinrichtung im Lade
gerät eine UND-Schaltung als Soll/Ist-Wert-Vergleicher
nachgeschaltet ist, die einen Eingang für den entsprechen
den Wert der insbesondere sägezahnartigen Steuerkurve hat.
Diese UND-Schaltung legt eine zeitliche Aufeinanderfolge
von empfangenen Reflexionssignalen fest.
Einbezogen wird vorteilhaft, daß die insbesondere sägezahn
artige Steuerkurve als Spannungskurve vorgesehen und ein
spannungsgesteuerter Signalsender nachgeschaltet ist, der
sich ändernde elektrische Signale in den Periodenabschnitt
sendet. In der bevorzugten Ausführungsform ist aber der
Signalsender als spannungsgesteuerter Oszillator ausge
führt, welcher in einer Periode ein sich änderndes Fre
quenzband von einer niedrigen zu einer hohen Frequenz aus
gibt. Das Frequenzband in der Breite der Periode läßt eine
vielfache Auswertung durch spezielle Resonanzfrequenzen
zu, so daß, abgesehen von der besonders günstigen Möglich
keit einer Überlagerung der Frequenzen auf das angeschlos
sene Ladekabel, auch die Möglichkeit der Identifizierung
einer großen Anzahl von Batterien mit einer verhältnismäßig
einfachen Ausführung am Ladegerät gegeben ist.
Besonders bevorzugt ist zur Erweiterung der Batterie-Über
wachung an der Batterie, gegebenenfalls zusätzlich zu ei
ner Kodiereinheit, eine Reihe Resonanzglieder mit jeweils
einem Schalter vorgesehen, der an Zustandsmesser der Bat
terie, wie einen Temperaturfühler, einen Druckmesser und
einen Flüssigkeitsanzeiger etc. angeschlossen ist. Hier
durch läßt sich ein ordnungsgemäßer Batteriezustand er
kennen und, entsprechend der ermittelten Parameter, eine
Ladung durchführen.
Vorteilhaft sind dabei LC-Glieder und Kodierschalter unter
differenzierender Zeitsteuerung zur Ladung und zur Er
mittlung von Meßwerten zwecks Batterieerkennung und Batte
riezustandsmessung einsetzbar, wobei in einer einfachen
Ausführung auch Betätigungsvorrichtungen für die Kodier
schalter umschaltbar sind.
Die Einsatzfähigkeit kann vorzugsweise durch eine passive
Kodiereinheit an einer Abfrageschaltung erweitert werden,
die durch einen Mikroprozessor in Abhängigkeit von ermit
telten Meßwerten einer Batterie steuerbar ist. Dadurch
lassen sich besonders genaue Meßwertkurven ermitteln, fer
ner aber auch LC-Glieder wahlweise in mehrfacher Weise aus
nutzen.
Vorteilhaft ist im Ladegerät eine auswählbare Speicher
anordnung vorgesehen, die für jede anschließbare Batterie
wenigstens einen Speicher aufweist, der durch ein von den
Reflexionssignalen gebildetes Batterie-Identifikationssi
gnal auslösbar ist. Die Auswahl und Anschaltung spezieller
Speicherung im Ladegerät ist bereits vorgeschlagen worden.
Dabei wird aber diese Auswahl und Anschaltung durch die be
schriebene Ausführungsform wesentlich erleichtert, wobei
nicht nur Speicher vorhanden sind, die besondere Daten oder
Meßwerte der Batterie-Überwachung und -kennzeichnung auf
nehmen können, sondern auch einen mit Sendereigenschaften
versehenen Speicher einbeziehen, so daß durch diese Ein
speisung auch eine besondere Steuercharakteristik in den
Ladeschalter auswählbar ist. Eine Veränderung der Steuer
charakteristik kann vom Mikroprozessor des Ladeschalters
selbst berücksichtigt werden, wobei die Meßwerte bzw.
Batteriekennzeichnung abgenommen werden können.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist im La
degerät eine Überwachungs- und Vergleichseinrichtung in
Form eines Zentralrechners für in einem der Speicher auf
gezeichnete Reflexionssignale mit einem Eingang angeord
net, dem empfangene Reflexionssignale zugeführt sind, und
eine Auswanderung der empfangenen Reflexionssignale, ins
besondere der Reflexionsfrequenzsignale, wird in Abhän
gigkeit von einer Alterung der Batterie ausgewertet. Die
se Auswanderung ist dann in die Empfangseinrichtung, insbe
sondere in den Soll/Ist-Wert-Vergleicher nachstellend ein
gespeist. Dadurch ist eine Kontrolle und Auswertung in Ab
hängigkeit von der Lebensdauer der Batterie möglich. Es
können in Abhängigkeit von dem Aufbau und Zustand der Batte
rie Resonanzbedingungen unmittelbar ausgenutzt werden.
Dadurch ist es möglich, eine Ortskurve mit Meßwerten für
Strom, Spannung und Frequenz in einem unteren Frequenzbe
reich unter dem der Resonanzglieder mit Auswertung der un
mittelbar von der Batterie reflektierten Meßwerte darzu
stellen.
Vorteilhaft sind an der Batterie mehrere unabhängig von
einander mittels Kodierschalter einschaltbare Resonanz
kreise, insbesondere aus LC-Gliedern angeordnet, deren
Resonanzbereich jeweils in dem Frequenzband einer Periode
liegt. Hierbei bleibt dann, gegebenenfalls auch im Zu
sammenhang mit der batterieeigenen Resonanzerscheinung,
durch Ein- oder Ausschaltung
bestimmter Kodierschalter in der die Periode bestimmenden
Zeiteinheit mehrere Kodierungssignale in einer jeweils
ganz bestimmten zwischen verschiedenen Batterien, aber
verschiedenen zeitlichen Folge einzustellen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbei
spielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaubild eines Batterieerkennungs
systems;
Fig. 2 eine Teildarstellung aus Fig. 1 zur Erläute
rung einer zusätzlichen Ausgestaltung;
Fig. 3 die abgewandelte Ausführungsform einer Einzel
heit aus Fig. 1 zwecks Ermöglichung weiterer
Überwachungsfunktionen.
Gemäß Fig. 1 ist eine formal mit 1 bezeichnete Batterie,
dargestellt durch ihr Ersatzschaubild 10, über Stecker 2,
3 mit einem Ladekabel 4 verbunden, das an einen Ladegleich
richter 5 angeschlossen ist. Dieser ist mit einer Lade
spannungsquelle 6 durch einen an sich bekannten Leistungs
teil 7 verbunden. Ein Hauptschalter 8 ist durch einen
konventionellen Ladeschalter 9 in Abhängigkeit vom An
schluß des Ladekabels schließbar.
Batterien haben ein bestimmtes Resonanzverhalten, das durch
das Ersatzschaubild 10 wiedergegeben ist. Dieses Resonanz
verhalten ist allgemein von Batterie zu Batterie verschie
den. Gewisse Übereinstimmungen können sich bei Batterien
gleicher Größenordnungen bzw. Nennspannungen ergeben, ob
gleich auch in diesen Bereichen Abweichungen möglich sind,
die einerseits grundsätzlich auf Abweichungen im speziellen
Aufbau beruhen, andererseits aber auch von dem Ladezustand
oder der verschiedenen Betriebsdauer einer speziellen Bat
terie abhängen. Auch in diesem Zusammenhang ist schon eine
Auswertung von Kenngrößen durch das erfindungsgemäße Ver
fahren möglich.
In der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführung hat aber
jede Batterie eine passive Kodiereinheit 11. Diese be
steht in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus sechs
LC-Gliedern 12 bis 15 ..., jeweils mit Kodierschaltern
16 bis 19 ..., die zur Kennzeichnung der besonderen Bat
terie bzw. zur Auslösung eines reflektierten Reflexions
signales zur Identifizierung der Batterie in verschiedenen
Mustern geöffnet und geschlossen sein können.
Die verschiedenen LC-Glieder der Kodiereinheit 11 sind auf
verschiedene Resonanzfrequenzen abgestimmt, welche aber
alle in dem Frequenzbandbereich des Batterieerkennungs
systems liegen.
In der Baugruppe des Ladegeräts, zu welcher der Lade
schalter 9 und auch der Leistungsteil 7 gehören, ist ein
Steueroszillator 20 vor einem durch die gelieferte Steuer
kurve steuerbaren, beispielsweise spannungsgesteuerten
Oszillator als Signalsender 21 angeordnet. Der Steueros
zillator 20 liefert, wie eingezeichnet ist, beispielsweise
sägezahnartige und durch eine Spannung gebildete Steuer
kurven 22, 23 ..., welche sich jeweils über eine Zeitein
heit t 24 erstrecken. Die Steuerkurve ist gradlinig ein
gezeichnet. Es versteht sich, daß unter bestimmten anderen
Bedingungen ein gekrümmter bzw. bogenförmiger Verlauf
einbezogen wird, insbesondere wenn für die jeweiligen
Steuergrößen in Abhängigkeit davon besondere Diskrimina
tionsbedingungen erreichbar sind.
Wenn die Identifikation einer Batterie vor der Zuschaltung
des Ladeschalters 9 erfolgt, ist der Steueroszillator 20
an eine Leistungsquelle angeschlossen oder mit einer sol
chen ausgestattet.
Wie noch beschrieben wird, kann eine erweiterte Kodier
einheit 11 zusätzlich dazu benutzt werden, in der Lade
phase Daten von der Batterie abzufragen.
Der nachgeschaltete Signalsender 21, der insbesondere
ein spannungsgesteuerter Oszillator ist, liefert in einer
Zeiteinheit 24 ein Frequenzband, wie es schematisch bei
25 gezeigt ist, dessen Schwingungen kurvenförmig oder
als Rechteck-Impulse austreten können, in welchem aber
eine niedrige Frequenz f 1 allmählich zu einer im Frequenz
band höchsten Frequenz, beispielsweise f n , übergeht. Der
Vorgang wiederholt sich periodisch, wie durch die beiden
Zeiteinheiten 24 und 26 verdeutlicht ist.
In der im Prinzip einfachen Ausführungsform nach Fig. 1
wird dieses Frequenzband über eine Leitung 35, 50, 27 und
eine Koppeleinheit 29 mit AC/DC-Übergang auf das Ladekabel
4 gegeben. Dadurch erreichen die Frequenzbänder die Bat
terie 1 und stoßen die vorhandenen Resonanzkreise in der
Kodierungseinheit 11 auch in der zeitlichen Abfolge des
jeweiligen Frequenzbandes an, so daß sich Resonanzerschei
nungen ergeben. Diese Resonanzerscheinungen können über
eine sich ändernde Phasenlage zwischen Strom und Spannung
festgestellt werden oder ergeben Amplitudenänderungen bzw.
Spannungsänderungen, insbesondere Erhöhungen.
Die Resonanzerscheinungen werden über eine Leitung 34 zu
einem Eingang 33 einer Auswerteinrichtung 32 zugeführt.
Die Leitung 34 steht über eine Zuleitung 47 zum Ladeschal
ter mit dem Ladekabel in Verbindung.
In der Darstellung ist die Auswerteinrichtung 32 auch un
mittelbar durch eine Leitung 35 mit dem den Signalsender
21 bildenden Oszillator verbunden, so daß in dieser Aus
führung bereits das Frequenzband in die Auswerteinrichtung
32 eingeführt ist und zur Auswertung herangezogen werden
kann, wobei das Frequenzband durch die Leitung 50 über die
Koppeleinheit 29 in das Ladekabel 4 geführt wird. Durch
die Einführung des Frequenzbandes in die Auswerteinrich
tung 32 läßt sich das Reflexionssignal stabilisieren bzw.
auch verstärken.
Der Auswerteinrichtung 32 ist jeweils eine Schaltungs
baugruppe nachgeschaltet, die als UND-Schaltung oder als
Soll/Ist-Wert-Vergleicher 36 ausgeführt ist. Dieser Schal
tungsbaugruppe als UND-Schaltung oder Soll/Ist-Wert-Ver
gleicher 36 wird über eine Leitung 37 das Ausgangssignal
aus der die Signale empfangenden Auswerteinrichtung 32,
d.h. in der durch die Zeiteinheit bestimmten Periode des
Frequenzbandes eine Signalfolge, wie sie bei 38 angedeutet
ist, zugeführt. Zugleich werden der UND-Schaltung bzw. dem
Soll/Ist-Wert-Vergleicher 36 über eine weitere Leitung 39
die Werte der Steuerkurven 22, 23, gegebenenfalls über
eine Zwischenstufe 40, zugeführt, in welcher die Steuer
kurve bereits für die Funktion zu verschiedenen Frequenz
abschnitten aufgelöst wird. Durch das von der Schaltungs
baugruppe 36 gebildete Tor wird daher auf die Ausgangslei
tung 41 ein impulskodiertes Signal zur Batterieerkennung
durchgelassen, dessen Impulse in der Periode eine bestimm
te Anzahl und auch eine bestimmte Zeitversetzung belegen,
so daß sich dadurch ein spezielles Identifikationssignal
ergibt.
Die Einspeisung durch die Leitung 39 bringt dabei eine
Zeitabhängigkeit zum Ausdruck, die für das kodierte Si
gnal vorteilhaft ist. Die Ausgangsleitung geht in eine
Umsetzungsschaltung 43, in der das durch die Leitung 41
geführte serielle Signal in ein Parallelsignal, d.h. ein
kodiertes Binärsignal, umgewandelt wird. Aus der Umset
zungsschaltung 43 wird das Signal gegebenenfalls über eine
zyklisch arbeitende Steuerung, wenn zahlreiche Batterien
gleichzeitig überwacht werden, in eine Anzeigeeinheit 48
überführt oder aber auch über eine zusätzliche Funktions
verbindung 49 in eine Batterie-Adressierung zur Auswahl
und zum Einsatz durch Anschalten eines hier zunächst nicht
dargestellten Speichers oder eines Kontrollers.
Es versteht sich, daß im Kontroller eine besondere Aus
wertung vorgesehen sein kann, um bei einem Vergleich der
Kenngrößen einer angeschlossenen Batterie, durch das Re
flexionssignal gekennzeichnet, mit einer vorgesehenen
Steuerung des Ladeschalters auszuschließen, daß eine La
dung mit unzureichender oder falscher Spannung erfolgt.
Es ist damit auch eine Verriegelung eines Ladeschalters
einbezogen.
Der Steueroszillator 20 hat einen Eingang 46, welcher mit
dem Ladeschalter 9 verbunden ist. Dieser Eingang wird als
Abfragestart ausgelöst, wenn das Ladekabel angeschlossen
ist.
Die soweit beschriebene Vorrichtung ist zur Aufnahme einer
Kennungskurve als Ortskurve geeignet, die an einen Zentral
rechner übermittelt werden kann. Die Ortskurve stellt da
bei den jeweiligen Verlauf der gemessenen Werte an einer
Batterie dar. Falls sich infolge Alterungen einer Batterie
deren Eigenschaften ändern, insbesondere ihr kapazitiver
Anteil, kann dadurch im Zentralrechner eine solche Abwei
chung zu einer vorherigen Ortskurve der gleichen Batterie
erfaßt und als Entscheidungshilfe zum frühzeitigen Erkennen
eines Batterieausfalls herangezogen werden. Zu diesem Zweck
wird einbezogen, einen Rechner im Ladegerät selbst oder
extern anzuordnen. Zu diesem Zweck wird vorteilhaft der
Frequenzbereich unterhalb der Frequenzwerte ausgenutzt,
bei denen die Resonanzglieder 12-15 ansprechen und in
welchen entsprechend der Reflexion gemäß Ersatzschaubild 10
Meßwerte empfangen werden.
Gemäß Fig. 1 befindet sich die Schaltung zur Aufnahme der
Ortskurve oberhalb der strichpunktierten Linie 28. In die
sem Bereich befindet sich eine Schnittstelle 30, die über
die beiden Leitungen 44, 45 mit der Auswerteinrichtung 32
und über eine Leitung 51 mit dem Ausgang des Steueroszilla
tors 20 verbunden ist. Hierdurch können in einer an dieser
Schnittstelle 30 angeordneten Schaltungsbaugruppe jeweils
unter Bezugnahme auf die Steuerkurven 22, 23 die zueinander
in bezug stehenden Werte für Spannung, Strom und/oder Fre
quenz ausgewertet und über eine Funktionsverbindung 53 ei
nem Zentralrechner 54 zugeführt werden.
In diesem können die Ortskurven gespeichert und ausgewertet
werden, so daß unter Umständen Signale für bevorstehenden
Batterieausfall gegeben werden können. Durch die ermöglich
te genaue Identifikation einer Batterie kann mit dieser
Ausführung über die verschiedenen Ladegeräte für jede Bat
terie eine Datei eingerichtet werden, um zeitliche Verän
derungen im Langzeitbereich auszuwerten. Die dafür erfor
derlichen Meßgrößen stehen über die Funktionsverbindung 53
zur Verfügung.
Ferner können die in dem unteren Frequenzbereich erstellten
Ortskurven jeweils für eine Bewertung des kapazitiven An
teils herangezogen werden. Starke Sulfatation, Platten
schlüsse oder ähnliches würden Veränderungen des Kurven
verlaufes hervorrufen.
Für die Zustandsüberwachung einer Batterie dienen insbe
sondere die zusätzlichen Ausgestaltungen nach den Fig. 2
und 3.
Gemäß Fig. 2 ist an die Reihe der LC-Glieder 12-15 mit
jeweiligen Kodierschaltern 16-19, zusammengefaßt in der
Kodiereinheit 11, eine Reihe weiterer Resonanzglieder 55,
56, 57 ..., beispielsweise ausgeführt als LC-Glieder, mit
jeweils einem Schalter 58, 59, 60 ... angeordnet, um be
stimmte Kenngrößen aufzunehmen.
Dabei versteht sich, daß die Resonanzglieder 55-57 für
andere Resonanzen ausgelegt sind als die LC-Glieder 12 -
15.
Die drei Resonanzglieder 55-57 sind beispielhaft dafür,
daß auch andere Größen überwachbar sind, wie Temperatur,
Zellendruck und Flüssigkeitsstand. In solchem Beispiel ist
der Schalter 58 beispielsweise für eine maximale Tempera
turgrenze R max ausgelegt und über eine Funktionsleitung 61
mit einem Temperaturfühler 62 mit der Batterie 1 verbun
den. Sobald sich der Schalter 58 schließt, wird daher ein
Resonanzsignal gegeben und das Erreichen einer bestimmten
Temperatur angezeigt. Einbezogen wird, daß durch eine
Vervielfachung solcher Baugruppen auch ein Temperaturgang
aufgezeichnet werden kann, wenn an weiteren Resonanzglie
dern 55′, 55′′ Schalter 58′, 58′′ mit Temperaturfühlern 62′,
62′′ verbunden sind, die auf andere Temperaturen einge
stellt sind.
Ferner ist der Schalter 59 über eine Funktionsleitung 63
mit einem Druckmesser 64 in der Batterie verbunden, um bei
einem bestimmten erreichten Innendruck zu schließen und
damit im Frequenzgang eine Resonanzerscheinung zur Anzeige
dieses Zustandes zu liefern.
Der Schalter 60 ist über eine Funktionsverbindung 65 mit
einem Flüssigkeitsanzeiger 66 in der Batterie verbunden,
um bei Unterschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsspie
gels ebenfalls ein Signal zu geben, wobei dieses Signal
auch beispielsweise als Auslösung für eine Nachfüllein
richtung auswertbar ist.
Aus Fig. 3 ist entsprechend Fig. 1 und 2 die Batterie 1 an
den Steckern 2, 3 des Ladekabels 4 erkennbar. Nicht dar
gestellt ist in dieser Ausführung die Kodiereinheit 11,
aber eine passive Kodiereinheit 67, wie sie in Fig. 2
durch die Teile 55-60 in verkürzter Ausführung gezeigt
ist. Diese passive Kodiereinheit ist über eine Funktions
verbindungsanordnung 68 mit einer Abfrageschaltung 69
(Scanner) verbunden, welche über eine Zuleitung 70 von
einem Mikroprozessor 71 steuerbar ist, der auf der Batte
rie angeordnet ist, um über die Funktionsverbindung 68 un
mittelbar an der Batterie wahlweise bestimmte Resonanz
glieder 55 bis 57 und Schalter 58 bis 60 abzufragen.
Die Reihenanordnung 67, 68, 69 ist über Leitungen 72, 73
parallel zur Batterie 1 geschaltet, an welcher entspre
chend über Leitungen 74, 75 auch der Mikroprozessor ange
schlossen ist. Er hat zwei Eingänge 76, 77 zur Einspeisung
von an der Batterie bereits vorher durch die Teile 55-60
ermittelten Meßwerten, um anhand dieser über die Verbin
dung 70 den Scanner 69 zu steuern.
Damit wird es möglich, in einer bestimmten Reihenfolge
z.B. Batterieadresse, Temperatur, Wasserbedarf oder auch
entnommene Amperestunden festzustellen und dem Ladegerät
zu übermitteln. Über die Anzeigeeinheit 48 in Fig. 1 wer
den dann in entsprechender Reihenfolge alle batteriespezi
fischen Meßwerte angezeigt.
Durch diese Ausführung sind nicht nur die Batteriezustände
erfaßbar, sondern in Verbindung mit Auswertungen in dem
Zentralrechner 54 ist zweckmäßig zugleich eine Rückspei
sung, insbesondere in den Soll-Ist-Wert-Vergleicher 36,
zur anpassenden Nachstellung vorgesehen. Dabei sind auch
Meßwerte über die Funktionsverbindung 49 (Fig. 1) verfüg
bar.
Claims (12)
1. Batterie-Erkennungssystem für an ein Ladegerät anzu
schließende Batterien mit zwischen dem Ladegerät und
der Batterie über ein Ladekabel, das durch einen Stecker
mit dem Ladegerät verbindbar ist, wechselweise gesende
ten Signalen, mit einem Ladeschalter und mit einem in
dem Ladegerät angeordneten und mit dem Ladekabel ver
bindbaren Signalsender und -empfänger mit Auswertein
richtung, dadurch gekennzeichnet, daß der durch den An
schluß des Ladekabels auslösbare Signalsender (21) des
Ladegerätes in einem sich wiederholenden Zeittakt von
jeweils einer Periode auf das Ladekabel (4) ein sich in
der Periode änderndes Signalband gibt, welches wenig
stens eine Reflexions-Gestaltung der Batterie einbe
zieht, und daß der Signalempfänger für Reflexionssig
nale der Batterie in bezug zum Periodenabschnitt vorge
sehen ist und eine ausgelöste Reflexion dem Signalempfän
ger mit Auswerteinrichtung (32) zugeführt wird und dort
in ihrer zeitlichen Anordnung in der Periode und in ihrer
Größe auswertbar ist.
2. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet daß im Ladegerät ein durch Anschluß des
Ladekabels auslösbarer Steueroszillator (24) mit einem
Ausgangssignal als insbesondere sägezahnartige Steuer
kurve (22, 23) angeordnet ist, deren Zeittakt eine
Periode bestimmt, und dem der von der Steuerkurve ge
steuerte Signalsender (21) nachgeschaltet ist, und daß
an der Batterie (1) wenigstens eine auf die Signalart
im Signalband abgestimmte, selektiv wirkende Identi
fikations-Reflexions-Anordnung vorgesehen ist.
3. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß eine Identifikations-Reflexions-
Anordnung in einem Periodenabschnitt des Signalbandes
mehrfach verschieden erregbar ist und Reflexionssignale
auf dem Ladekabel bildet, und daß am Ladegerät eine
Empfangseinrichtung (32) für diese Reflexionssignale
in bezug zum Periodenabschnitt vorgesehen ist.
4. Batterieerkennungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfangseinrichtung
(32) im Ladegerät eine UND-Schaltung als Soll/-Ist-
Wert-Vergleicher (36) nachgeschaltet ist, die einen
Eingang (39) für den entsprechenden Wert der insbeson
dere sägezahnartigen Steuerkurve (22, 23) hat.
5. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die insbesondere sägezahnartige Steu
erkurve (22, 23) als Spannungskurve vorgesehen und ein
spannungsgesteuerter Signalsender (21) nachgeschaltet
ist, der sich ändernde elektrische Signale in den Pe
riodenabschnitt sendet.
6. Batterieerkennungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalsender (21)
als spannungsgesteuerter Oszillator ausgeführt ist,
welcher in einer Periode ein sich änderndes Frequenz
band (25) von einer niedrigen zu einer hohen Frequenz
ausgibt.
7. Batterieerkennungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Batterie, gege
benenfalls zusätzlich zu einer Kodiereinheit (11), eine
Reihe Resonanzglieder (55-57) mit jeweils einem Schal
ter (58-60) vorgesehen ist, der an Zustandsmesser der
Batterie, wie einen Temperaturfühler (62), einen Druck
messer (64) und einen Flüssigkeitsanzeiger (66) etc.,
angeschlossen ist.
8. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, daß LC-Glieder (12-15) und
Kodierschalter (16-19) unter differenzierender Zeit
steuerung zur Batterieerkennung und Batteriezustands
messung einsetzbar sind, wobei Betätigungsvorrichtungen
für die Kodierschalter (16-19) umschaltbar sind.
9. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 8, gekennzeich
net durch eine passive Kodiereinheit (67) an einer Ab
frageschaltung (69), die durch einen Mikroprozessor
(71) in Abhängigkeit von ermittelten Meßwerten einer
Batterie (1) steuerbar ist.
10. Batterieerkennungssystem nach einem der Ansprüche 2 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß im Ladegerät eine aus
wählbare Speicheranordnung vorgesehen ist, die für jede
anschließbare Batterie einen Speicher aufweist, der
durch ein von den Reflexionssignalen gebildetes Batte
rie-Identifikationssignal auslösbar ist.
11. Batterieerkennungssystem nach Anspruch 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß im Ladegerät eine Überwachungs- und
Vergleichseinrichtung in Form eines Zentralrechners
(54) für in einem der Speicher aufgezeichnete Refle
xionssignale mit einem Eingang angeordnet ist, dem
empfangene Reflexionssignale zugeführt sind und daß
eine Auswanderung der empfangenen Reflexionssignale,
insbesondere der Reflexionsfrequenzsignale, in Abhängig
keit von einer Alterung der Batterie ausgewertet wird
und diese Auswanderung in die Empfangseinrichtung, ins
besondere in den Soll/Ist-Wert-Vergleicher (36) nach
stellend eingespeist ist.
12. Batterieerkennungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Batterie mehre
re unabhängig voneinander mittels Kodierschalter (16-19)
einschaltbare Resonanzkreise, insbesondere aus LC-
Gliedern (12-15) angeordnet sind, deren Resonanzbe
reich jeweils in dem Frequenzband einer Periode liegt.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853539441 DE3539441A1 (de) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Verfahren zur batterieerkennung fuer an ein ladegeraet anzuschliessende batterien und batterieerkennungssystem zur durchfuehrung dieses verfahrens |
GB8625870A GB2182792B (en) | 1985-11-07 | 1986-10-29 | Method of recognizing batteries to be connected to a charger and battery-recognizing system for carrying out that method |
FR868615505A FR2590087B1 (fr) | 1985-11-07 | 1986-11-06 | Procede de reconnaissance de batterie, pour batteries a brancher sur un chargeur, et systeme de reconnaissance de batterie pour la mise en oeuvre du procede |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853539441 DE3539441A1 (de) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Verfahren zur batterieerkennung fuer an ein ladegeraet anzuschliessende batterien und batterieerkennungssystem zur durchfuehrung dieses verfahrens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3539441A1 DE3539441A1 (de) | 1987-05-21 |
DE3539441C2 true DE3539441C2 (de) | 1989-05-11 |
Family
ID=6285339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853539441 Granted DE3539441A1 (de) | 1985-11-07 | 1985-11-07 | Verfahren zur batterieerkennung fuer an ein ladegeraet anzuschliessende batterien und batterieerkennungssystem zur durchfuehrung dieses verfahrens |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3539441A1 (de) |
FR (1) | FR2590087B1 (de) |
GB (1) | GB2182792B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3924499A1 (de) * | 1989-07-25 | 1991-01-31 | Matthias Schulze | Verfahren zum laden von akkumulatoren und ladegeraet hierfuer |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5164652A (en) * | 1989-04-21 | 1992-11-17 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for determining battery type and modifying operating characteristics |
DE4225686A1 (de) * | 1992-08-04 | 1994-03-03 | Rawe Electronik Gmbh | Schaltung zur Erkennung und Aufladung eines Akkupacks |
NO301678B1 (no) * | 1996-04-18 | 1997-11-24 | Einar Gotaas | Fremgangsmåte og system for datakommunikasjon over en datalinje |
US6175211B1 (en) | 1999-04-15 | 2001-01-16 | Black & Decker Inc. | Battery pack with identification device |
DE10100767A1 (de) * | 2001-01-10 | 2002-07-25 | Tenovis Gmbh & Co Kg | Anordnung mit einem elektrischen Ladegerät und einem Mobilteil |
JP4332861B2 (ja) | 2008-01-16 | 2009-09-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の充電制御装置 |
DE102010036397A1 (de) * | 2010-07-14 | 2012-01-19 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Automatische Erkennung einer Zellchemie bzw. eines Batterietyps einer Batterie |
CN103376752B (zh) * | 2012-04-26 | 2015-07-29 | 石家庄杰泰特动力能源有限公司 | 一种汽车电池模块自动选址监控器 |
GB2502053B (en) * | 2012-05-14 | 2014-09-24 | Nicoventures Holdings Ltd | Electronic smoking device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2433631A1 (de) * | 1973-07-12 | 1975-01-30 | Esb Inc | Ladesteuerung fuer antriebsenergiebatterien |
US4435706A (en) * | 1981-11-02 | 1984-03-06 | Allen-Bradley Company | Switch network |
DE3312600A1 (de) * | 1983-04-08 | 1984-10-11 | Ceag Licht- Und Stromversorgungstechnik Gmbh, 4770 Soest | Anordnung zur kapazitaetsabhaengigen ladung einer batterie |
ES8701440A1 (es) * | 1984-02-09 | 1986-11-16 | Babcock & Wilcox Co | Un multiplexor pasivo para procesar un apluralidad de condiciones |
US4577144A (en) * | 1984-10-11 | 1986-03-18 | General Electric Company | Battery charging system including means for distinguishing between rechargeable and non-rechargeable batteries |
DE3528659A1 (de) * | 1985-08-09 | 1987-02-19 | Jungheinrich Kg | Batterieladeanlage |
-
1985
- 1985-11-07 DE DE19853539441 patent/DE3539441A1/de active Granted
-
1986
- 1986-10-29 GB GB8625870A patent/GB2182792B/en not_active Expired
- 1986-11-06 FR FR868615505A patent/FR2590087B1/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3924499A1 (de) * | 1989-07-25 | 1991-01-31 | Matthias Schulze | Verfahren zum laden von akkumulatoren und ladegeraet hierfuer |
DE3924499B4 (de) * | 1989-07-25 | 2006-10-19 | Matthias Schulze | Verfahren zum Laden von Akkumulatoren und Ladegerät hierfür |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3539441A1 (de) | 1987-05-21 |
GB2182792B (en) | 1989-10-04 |
GB2182792A (en) | 1987-05-20 |
FR2590087A1 (fr) | 1987-05-15 |
FR2590087B1 (fr) | 1990-07-27 |
GB8625870D0 (en) | 1986-12-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0512161B1 (de) | Schalteinrichtung, insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugen | |
DE19944733B4 (de) | Vorrichtung zum Ansteuern wenigstens eines kapazitiven Stellgliedes | |
DE3539441C2 (de) | ||
AT504846B1 (de) | Kapazitives hochspannungs-entladungszündungssystem mit verstärkenden auslöseimpuls | |
DE2848466A1 (de) | Batterieladevorrichtung | |
EP2105750B1 (de) | Schaltungsanordnung, Vorrichtung bzw. Verfahren zum seriellen Senden von Daten über einen Anschlusskontakt | |
EP3489703B1 (de) | Verfahren zur bestimmung eines aktuellen ladezustandswerts einer batterie, batterieanordnung und kraftfahrzeug | |
EP2817976B1 (de) | Batteriesensordatenübertragungseinheit und ein verfahren zum übertragen von batteriesensordaten | |
DE3528659A1 (de) | Batterieladeanlage | |
DE2351601A1 (de) | Batterieladegeraet | |
EP2817975B1 (de) | Batteriesensordatenübertragungseinheit und ein verfahren zum übertragen von batteriesensordaten | |
DE2941831A1 (de) | Vorrichtung zur feststellung des zustands von mehreren entfernt angeordneten bistabilen vorrichtungen von einer zentralstation aus | |
EP0393233B1 (de) | Signalübertragungssystem | |
DE102010045168A1 (de) | Zündanlage und Verfahren zum Zünden von Brennstoff in einem Fahrzeugmotor durch eine Koronaentladung | |
WO1995000930A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum feststellen des zustandes von maschinen mit mehreren messstellen | |
DE2801122C2 (de) | ||
DE69527702T2 (de) | Methode und Schaltung zur Erkennung eines Zündfunkens in einer inneren Brennkraftmaschine | |
DE4318189A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung einer Schalterstellung | |
EP2710745B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kommunikation und leistungsübertragung mittels eines transformators | |
EP2663090A2 (de) | Verfahren zum Übertragen von Zusatzinformationen des Akkupacks | |
DE102009036608A1 (de) | Wiederaufladbare Batterie und Anschlussgerät zum Anschluss an eine wiederaufladbare Batterie | |
EP2391900B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung einer charakteristischen Zustandsgrösse einer Speichereinheit | |
DE2918069A1 (de) | Vorrichtung zur fernmessung von uebertragungsdaten einer hochspannungsleitung | |
DE19817423C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen eines Akkupacks | |
EP0133570A2 (de) | Anregeschaltung für piezoelektrische Schallgeber |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: JUNGHEINRICH AG, 2000 HAMBURG, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |