DE3539441C2 - - Google Patents

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.