DE3205390A1

DE3205390A1 - Programmable device for battery maintenance

Info

Publication number: DE3205390A1
Application number: DE19823205390
Authority: DE
Inventors: William H. Dr.-Ing. 84107 Salt Lake City Utah Clark
Original assignee: UTAH RES DEV CORP
Current assignee: UTAH RES DEV CORP
Priority date: 1981-02-17
Filing date: 1982-02-16
Publication date: 1982-11-18

Abstract

A battery maintenance device having a microprocessor which supplies control signals to a charging circuit and a discharging circuit. The charging circuit is connected to a battery in order to supply charging signals thereto. The discharging circuit is likewise connected to the battery in order to absorb and consume the power. Selector controls are connected to the microprocessor in order to select a maintenance program for the battery. Battery parameters, such as the battery temperature and battery voltage, are supplied to the microprocessor via a measurement circuit. The microprocessor supplies control signals to the charging device and the discharging device, to be precise as a function of the desired program which preferably includes a first charge of the battery to be maintained, then a discharge of the battery to be maintained followed by recharging of the battery. The microprocessor also supplies signals to display devices which selectively display the status of the selected charging program and various battery characteristics and parameters, together with the selected faults and defects.

Description

PROGRAMMIERBARE VORRICHTUNG ZUR WARTUNG VON BATTERIENPROGRAMMABLE DEVICE FOR MAINTENANCE OF BATTERIES

Die Erfindung betrifft Baterie-Wartungsvorrichtung einschließlich Batterielade- und -entladevorrichtungen. Insbesondere schafft die Erfindung eine durch einen Mikroprozessor gesteuerte Batterie-Wartungsvorrichtung, welche eine Batterie automatisch in Abhängigkeit von gewählten Programmen für die Ladung und Entladung einer Batterie wartet.The invention relates to battery maintenance devices including Battery charging and discharging devices. In particular, the invention provides by a microprocessor controlled battery maintenance device, which a Battery automatically depending on the selected programs for charging and Waiting for a battery to discharge.

In vielen Anwendungen werden Batterien als zeitweise Leistungsquellen oder Not-Leistungsquellen verwendet. Beispielsweise arbeiten in gewissen Fahrzeugarten (z.B. Flugzeug) Batterien als Leistungsquelle zum Anlassen von Maschinen und als Not-Leistungsquellen für den Fall, daß der normalerweise der Maschine des Fahrzeuges zugeordnete Generator ausfällt. Solche Batterien werden von Zeit zu Zeit gewartet. Eine Solche Wartung kann verschiedene Arten von Aktivitäten einschließen, einschießlich einer Testentladung und einer Test-Ladung der Batterie, um das Fehlen von unannehmbaren Zerstörungen im Laufe der Batterielebensdauer festzustellen. Wenn die Batterie annehmbar ist, wird sie wieder aufgeladen und wieder verwendet.In many applications, batteries are used as intermittent sources of power or emergency power sources are used. For example, work in certain types of vehicles (e.g. aircraft) Batteries as a power source for starting machines and as Emergency power sources in the event that the engine of the vehicle is normally used assigned generator fails. Such batteries are serviced from time to time. Such maintenance can include various types of activities, including a test discharge and a test charge of the battery to the lack of unacceptable Detect damage in the course of the battery life. If the battery is acceptable it is recharged and used again.

Die Wartung einer Batterie kann normalerweise die Verwendung verschiedener Einrichtungen erfordern. Eine Einrichtung kann beispielsweise dazu verwendet werden, die zu wartende Batterie bei der Entladung und der Ladung zu testen.Maintaining a battery can usually involve the use of several different ones Facilities require. A facility can be used, for example, to to test the battery to be serviced during discharge and charge.

Eine andere Vorrichtung kann dazu verwendet werden, die zu wartende Batterie wieder aufzuladen. Noch eine andere Vorrichtung kann dazu verwendet werden, verschiedene Parameter der Batterie während der Entladung, der Ladung und unter anderen Bedingungen zu messen und anzuzeigen. Die Förderung einer zu wartenden Batterie von einer Einrichtung zur anderen kann zeitaufwendig und teuer sein. Ferner ergeben sich gewisse Unannehmlichkeiten und Verzögerungen, die auftreten können, weil eine Batterie von einer Stelle zu einer anderen oder von einer Vorrichtung zur anderen befördert werden muß.Another device can be used to control the Recharge the battery. Yet another device can be used to various parameters of the battery during discharge, charge and under measure and display other conditions. The promotion of a serviceable battery Moving from one facility to another can be time consuming and expensive. Also revealed experience certain inconveniences and delays that may occur because of a Battery from one place to another or from one device to another must be promoted.

Ferner wird erwähnt, daß viele derzeit verwendete Eihrichtungen für die Wartung von Batterien nicht in der Lage sind, eine zu wartende Batterie optimal zu entladen oder zu laden, weil die Vorrichtung für die Verwendung mit einer großen Anzahl verschiedener Batterien bestimmt ist. Es wird allgemein festgestellt, daß verschiedene Arten von Batterien verschiedene optimale oder einzigartige Entladungs-und Ladevorrichtungen erfordern, die jeweils ein optimales Lade- und Entladeschema aufweisen. Vorrichtungen jedoch, die für eine optimale Entladung und Ladung für jede Batterieart geeignet sind, sind nicht bekannt. Schließlich ist die Zahl der für eine Wartungseinrichtung erforderlichen Vorrichtungen, welche für die Wartung verschiedener Batterien geeignet sind, raumaufwendig und kostenaufwendig.It is also mentioned that many devices currently in use for the maintenance of batteries are not able to optimize a serviceable battery to discharge or charge because the device for use with a large Number of different batteries is determined. It is generally stated that different types of batteries different optimal or unique discharge and Require charging devices that each have an optimal charging and discharging scheme. Devices, however, designed for optimal discharge and charge for each type of battery are not known. After all, the number is for a maintenance facility necessary devices, which are suitable for the maintenance of different batteries are space consuming and costly.

Bei der Wartung von Batterien ist es erwünscht, daß eine Batterie sofort und wirksam gewartet wird, während gleichzeitig genau jede einzelne Batterie identifiziert wird, die fehlerhaft ist oder die sonst irgendwelche Störungen aufweist. Obwohl verschiedene Batterielade- und -Wartungsvorrichtungen bekannt sind, ist derzeit eine automatisch arbeitende und zuverlässige sowie sichere und programmierbare Wartungsvorrichtung zum automatischen und optimalen Laden und sonstigen Warten einer großen Anzahl verschiedener Batterien nicht bekannt.In the maintenance of batteries, it is desirable that a battery instantly and effectively serviced while accurately maintaining every single battery is identified which is faulty or which otherwise has any malfunctions. Although various battery charging and maintenance devices are known, at present there are an automatically working and reliable as well as safe and programmable maintenance device for automatic and optimal loading and other maintenance of a large number of different Batteries unknown.

Eine Batterie-Wartungsvorrichtung enthält eine Steuervorrichtung, die leitend mit einer Ladevorrichtung und einer Entladevorrichtung verbunden ist, um diesen Vorrichtungen Steuersignale zuzusenden. Die Ladevorrichtung ist leitend mit der Batterie verbindbar, um dieser Ladeleistung zuzuführen. Die Entladevorrichtung ist leitend mit der Batterie verbindbar, um von dieser Leistung aufzunehmen und zu verbrauchen.A battery maintenance device includes a control device, which is conductively connected to a charging device and a discharging device, to send control signals to these devices. The charger is conductive Can be connected to the battery in order to supply this charging power. The unloader can be conductively connected to the battery in order to absorb this power and to consume.

Die Batterie-Wartungsvorrichtung enthält eine Leistungsquelle, welche Leistung von einer äußeren Quelle zuführt und der Vorrichtung Leistung zuführt, und eine Meßvorrichtung, die nahe der Batterie angeordnet ist und ausgewählte Batterie-Parameter mißt und entsprechende Signale der Steuervorrichtung zuführt. Eine von Hand betätigbare Wählvorrichtung zur Identifizierung der zu wartenden Batterie und zur Auswahl eines gewünschten Wartungsprogrammes für die Batterie, wobei die Wählvorrichtung ein Programmsignal an die Steuervorrichtung liefert. Die Steuervorrichtung spricht auf die Programmsignale und die Meßsignale an und erzeugt wiederum Steuersignale die über eine Zeitperiode in Übereinstimmung mit den Programmsignalen erzeugt werden, um die Batterie in Abhängigkeit von den gemessenen Batterie-Parametern selektiv zu laden und zu entladen.The battery maintenance device includes a power source which Supplies power from an external source and supplies power to the device, and a measuring device, which is arranged near the battery and Measures selected battery parameters and corresponding signals from the control device feeds. A manually operated dialing device to identify the one to be serviced Battery and to select a desired maintenance program for the battery, wherein the selection device supplies a program signal to the control device. the Control device responds to the program signals and the measurement signals and generates in turn control signals over a period of time in accordance with the program signals are generated to the battery depending on the measured battery parameters selectively charge and discharge.

Die Batterie-Wartungsvorrichtung kann eine Anzeigevorrichtung enthalten, die leitend mit der Steuervorrichtung verbunden ist, um Anzeigesignale für die visuelle Anzeige ausgewählter Daten wiederzugeben.The battery maintenance device may include an indicator which is conductively connected to the control device to display signals for the visual Display selected data.

Die Wählvorrichtung kann vorzugsweise eine Vorrichtung zum Auswählen mehrere Batterie-Wartungsprogramme enthalten, um die Batterie mit wenigstens einem Entladeprogramm und wenigstens einem Ladeprogramm zu warten. Die Wählvorrichtung kann auch eine Vorrichtung enthalten, um die Zellenzahl der zu wartenden Batterie und die Nenn-Amperestunden-Kapazität einzustellen, um die zu warten de Batterie für die Steuervorrichtung zu identifizieren. Die durch die Steuervorrichtung erzeugten Anzeigesignale können auch Fehlersignale und Störungssignale enthalten.The selection device can preferably be a device for selecting Several battery maintenance programs included to keep the battery with at least one Unload program and at least one load program to wait. The dialer may also contain a device to determine the cell count of the battery to be serviced and set the nominal amp-hour capacity for the battery to be serviced to identify for the control device. The ones generated by the control device Display signals can also contain error signals and fault signals.

Die Steuervorrichtung ist vorzugsweise ein Mikroprozessor, der eine Eingangs-Ausgangsvorrichtung, eine Zentraleinheit und Speichervorrichtungen enthält. Die Eingangs-Ausgangsvorrichtung ist so geschaltet, daß sie die Programmsignale erhält und an die Anzeigevorrichtung Anzeigesignale liefert.The control device is preferably a microprocessor, the one Input-output device, a central processing unit and storage devices contains. The input-output device is connected to receive the program signals receives and supplies display signals to the display device.

Die Zentraleinheit ist so geschaltet, daß sie Daten von der Eingangs-Ausgangs vorrichtung erhält und an diese liefert und daß sie ferner Signale von der Meßvorrichtung erhält.The central processing unit is connected in such a way that it receives data from the input-output device receives and supplies to this and that it also receives signals from the measuring device receives.

Die Speichervorrichtung ist so geschaltet, daß sie Daten von der Zentraleinheit erhält und an diese liefert.The storage device is connected to receive data from the central processing unit receives and delivers to them.

Die Ladevorrichtung enthält vorzugsweise -eine Betriebsartenschaltung für die leitende Verbindung mit der Batterie, um Ladeleistung an die Batterie zu liefern, und zwar gemäß einem vorbestimmten Ladeprogramm, und sie enthält ferner vorzugsweise eine Aussteuerschaltung zur Aufnahme von Steuersignalen von der Steuervorrichtung und zur Lieferung von Signalen zur Betriebsartenschaltung. In einer Ausführung liefert die Schaltung an die Batterie ein glattes Gleichstrom-Ladesignal.The charging device preferably contains a mode switch for the conductive connection with the battery in order to transfer charging power to the battery deliver, according to a predetermined loading program, and it also contains preferably a control circuit for receiving control signals from the control device and for the delivery of signals for operating mode switching. In one version it delivers the circuit to the battery provides a smooth DC charge signal.

In einer anderen Ausführung liefert die Betriebsartenschaltung an die Batterie ein impulsförmiges Strom-Ladesignal.In another embodiment, the operating mode switching delivers the battery emits a pulsed current charging signal.

Die Entladevorrichtung enthält eine mit der Batterie verbundene Entladeschaltung, die von der Batterie Leistung erhält und diese Leistung verbraucht. Die Entladevorrichtung enthält auch einen Entl'ade-Steuersender oder eine Entlade-Steuerschaltung, welche Steuersignale von der Steuervorrichtung erhält und welche die Entladeschaltung und die Entladeschaltung aussteuert.The discharge device contains a discharge circuit connected to the battery, which receives power from the battery and consumes this power. The unloader also includes a discharge control transmitter or a discharge control circuit, which Receives control signals from the control device and which the discharge circuit and the discharge circuit controls.

Die Meßvorrichtung enthält vorzugsweise einen Temperaturfühler, der in unmittelbarer Nähe der Batterie angeordnet ist, um die Batterietemperatur zu messen und der an die Steuervorrichtung die Batterietemperatur wiedergebende Signale liefert. Die Meßvorrichtung enthält ferner vorzugsweise eine die Zellenspannung messende Vorrichtung, welche die individuelle Zellenspannung mißt und diese wiedergebende individuelle Zellenspannungs-Signale liefert.The measuring device preferably contains a temperature sensor, the is arranged in the immediate vicinity of the battery in order to increase the battery temperature measure and the signals to the control device which reproduce the battery temperature supplies. The measuring device also preferably contains a cell voltage measuring device which measures the individual cell voltage and displays it delivers individual cell voltage signals.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Wartung einer Batterie gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine perspektivische Vorderansicht des Gehäuses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wartung einer Batterie, Fig. 3 ein schematisches Schaltbild einer Stromversorgungsvorrichtung für die Verwendung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 4 ein schematisches Schaltbild einer Lade-Steuervorrichtung, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, Fig. 5 ein schematisches Schaltbild einer Entlade-Steuervorrichtung, die in Verbindung mit der Erfindung verwendbar ist, Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer Impuls-Ladeschaltung und einer Entladeschaltung, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar sind, Fig. 7 ein schematisches Schaltbild einer Gleichstrom-Impuls-Ladeschaltungr die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist, Fig. 8 ein schematisches Schaltbild einer anderen Gleichstrom-Impuls-Ladeschaltung, die in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendbar ist Fig. 9 Schaltbilder, welche die Steuervorrichtung (Mikrobis 12 prozessor) der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellen, die mit den in den Fig. 1 und 3 - 6 dargestellten Schaltungen kompatibel ist.The invention is illustrated below with reference to the drawing of exemplary embodiments explained in more detail. The drawing shows: FIG. 1 a simplified block diagram a device for maintaining a battery according to the invention, FIG. 2 is a perspective view Front view of the housing of a device according to the invention for maintaining a Battery, 3 is a schematic circuit diagram of a power supply device for use with the device according to the invention, Fig. 4 is a schematic Circuit diagram of a charging control device in connection with the invention Device can be used, Fig. 5 is a schematic circuit diagram of a discharge control device, which can be used in connection with the invention, Fig. 6 is a schematic circuit diagram a pulse charging circuit and a discharging circuit, which in connection with the device according to the invention can be used, FIG. 7 is a schematic circuit diagram a DC pulse charging circuit that is used in conjunction with the inventive The device can be used, FIG. 8 is a schematic circuit diagram of another direct current pulse charging circuit, which can be used in connection with the device according to the invention Fig. 9 circuit diagrams, which is the control device (microprocessor up to 12) of the device according to the invention represent compatible with the circuits shown in FIGS. 1 and 3-6 is.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, für die Wartung zahlreicher verschiedener Batterien programmiert zu werden. Bei Beginn der Operation lädt die Vorrichtung die Batterie automatisch mit konstantem Strom, impulsförmigem Strom oder in Übereinstimmung mit irgendeinem anderen gewünschten Ladeprogramm. Die Batteriekapazität wird durch Entladung der zu wartenden Batterie gemessen, und zwar entsprechend einem vorgewählten Entladeprogramm, das beispielsweise ein Entladeprogramm mit konstantem Strom sein kann.The device according to the invention is capable of maintenance to be programmed with numerous different batteries. At the start of the operation the device automatically charges the battery with constant, pulsed current Current or in accordance with any other desired charging program. The battery capacity is measured by discharging the battery to be serviced, and although according to a preselected discharge program, for example an discharge program with constant current can be.

Wenn die entladene Batteriekapazität-Amperstundenzahl mit der Nenn-Kapazität der Batterie übereinstimmt oder diese überschreitet, wird die Batterie erneut automatisch geladen, und sie ist dann für eine weitere Verwendung bereit. Wenn während des Lade-Entlade-Analysen-Ladeprogramms die Batteriespannung oder die Spannung irgendeiner Zelle innerhalb der Batterie die programmierten oberen oder unteren Grenzen überschreitet, wird der Zyklus automatisch unterbrochen, und es wird ein Warnsignal angezeigt. In gleicher Weise wird, wenn die tatsächliche Kapazität unterhalb der Nennkapazität liegt, der Zyklus unterbrochen. Das Warnsignal kann ein hörbares und/oder ein sichtbares Signal sein. Ferner können, wie im folgenden ausgeführt wird, andere Analyse/Lade-Funktionen ausgeführt werden.When the discharged battery capacity-amp hours with the nominal capacity the battery matches or exceeds it, the battery will restart automatically is loaded and it is then ready for further use. if while of the charge-discharge-analysis-charge program the battery voltage or the voltage of any Cell inside the battery exceeds the programmed upper or lower limits, the cycle is automatically interrupted and a warning signal is displayed. In the same way, if the actual capacity is below the nominal capacity the cycle is interrupted. The warning signal can be an audible and / or a visible one Be signal. In addition, as will be explained below, other analysis / loading functions are executed.

Fig. 1 zeigt eine Wartungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung enthält eine Stromversorgung 10, eine Ladevorrichtung 12, eine Entladevorrichtung 14 und eine Steuervorrichtung 16.Fig. 1 shows a maintenance device according to the present invention. The device contains a power supply 10, a charging device 12, and a discharging device 14 and a control device 16.

Die Stromversorgung 10 erhält über einen Leiter 18 von außen her Leistung. Die von außen zugeführte Leistung kann eine elektrische Leistung sein mit entweder 115 Volt und 60 Hz oder mit 220/240 Volt und 60Hz. Die Stromversorgung 10 verteilt wderum elektrische Energie an die verschiedenen Komponenten der Wartungsvorrichtung, wie es allgemein bekannt ist und wie es sich aus der folgenden Beschreibung ergibt. Die Leiter 20 und 22 (Fig. 1) erteilen die Leistung zu den verschiedenen Komponenten der erfindungsgemäßen Wartungsvorrichtung.The power supply 10 receives power from the outside via a conductor 18. The externally supplied power can be electrical power with either 115 volts and 60 Hz or with 220/240 volts and 60 Hz. The power supply 10 is distributed in turn electrical energy to the various components of the maintenance device, as is well known and as can be seen from the following description. Conductors 20 and 22 (Fig. 1) provide power to the various components the maintenance device according to the invention.

Die Steuervorrichtung 16 liefert ein Strom-Steuersignal über einen Leiter 24 an die Ladevorrichtung 12. Sie liefert auch ein Aktivierungssignal über einen Leiter 26 an die Ladevorrichtung 12. Die Ladevorrichtung 12, so wie sie hier dargestellt ist, enthält eine Lade-Steuerung 28 und eine Betriebsarten-Schaltung 30. Die Lade-Steuerung 28 liefert ein Steuersignal über einen Leiter 31 an die Betriebsarten-Schaltung 30. Die Betriebsarten-Schaltung 30 widerum liefert Ladesignale über einen Leiter 32 an die zu wartende Batterie 34. Die Steuervorrichtung 16 liefert auch ein Aktivierungssignal über einen Leiter 36 an die Entladevorrichtung 14. Die Entladevorrichtung 14, so wie sie hier dargestellt ist, enthält eine Entlade-Steuerung 38, die ein Steuer- oder Aktivierung ssignalübereinen Leiter 39 an die Entladeschaltung 40 liefert. Die Entladeschaltung 40 ist über einen Leiter 42 mit der Batterie 34 verbunden, und sie erhält von der Batterie Leistung, die sie verbraucht, wenn sie durch die Entlade-Steuerung 38 und die Steuervorrichtung 16 aktiviert worden ist.The control device 16 supplies a current control signal via a Conductor 24 to charger 12. It also provides an activation signal over a conductor 26 to the charging device 12. The charging device 12 as it is here shown includes a load controller 28 and a mode switch 30. The charging controller 28 supplies a control signal via a conductor 31 to the operating mode switch 30. The operating mode switch 30, in turn, supplies charging signals via a conductor 32 to the battery 34 to be serviced. The control device 16 also provides an activation signal via a conductor 36 to the unloading device 14. The unloading device 14, so as shown here, contains a discharge control 38, which is a control or activation signal via conductor 39 to discharge circuit 40. The discharge circuit 40 is connected to the battery 34 via a conductor 42, and it gets power from the battery that it consumes when running through the Discharge control 38 and the control device 16 has been activated.

Die Wartungsvorrichtung nach der Erfindung enthält auch eine Meßvorrichtung 44, die so geschaltet ist, daß sie von der Batterie 34 über einen Leiter 46 Fühler-Meßsignale 45 erhält. Die Meßvorrichtung 44 widerum liefert solche Signale über einen Leiter 48 an die Steuervorrichtung 16.The maintenance device according to the invention also includes a measuring device 44, which is connected so that they are from the battery 34 via a conductor 46 sensor measurement signals 45 receives. The measuring device 44 in turn supplies such signals via a conductor 48 to the control device 16.

Wie sich aus Fig. 1 ergibt, ist die Steuervorrichtung 16 tatsächlich ein Mikroprozessor. Der Mikroprozessor oder die Steuervorrichtung 16 enthält eine Eingangs-Ausgangsvorrichtung 50. Die Eingangs-Ausgangs-Vorrichtung 50 erhält Signale von den Wähl-Steuerungen 52. Die Wähl-Steuerungen 52, die in Fig. 2 in größerer Einzelheit dargestellt sind, erzeugen Signale zur Identifizierung der zu wartenden Batterie und zur Auswahl eines gewünschten Wartungsprogramms für diese Batterie.As can be seen from Fig. 1, the control device 16 is actually a microprocessor. The microprocessor or controller 16 includes one Input-output device 50. The input-output device 50 receives signals from the select controls 52. The select controls 52 shown in Fig. 2 in larger Detail are shown generate signals to identify those to be serviced Battery and to select a desired maintenance program for this battery.

Die Eingangs-Ausgangs-Vorrichtung 50 ist auch mit einer Anzeigevorrichtung verbunden, die eine visuelle Anzeigevorrichtung 54 und gegebenenfalls eine hörbare Anzeigevorrichtung 56 enthält. Die visuelle Anzeige 54 ist in Fig. 2 vollständiger dargestellt und erläutert. Die hörbare Anzeigevorrichtung 56 ist so ausgebildet, daß sie ein Aktivierungssignal erhält und daraufhin ein hörbares Signal erzeugt, wenn eine besondere Bedingung auftritt, wie z.The input-output device 50 is also provided with a display device connected to a visual display device 54 and optionally an audible Display device 56 contains. The visual display 54 is more complete in FIG illustrated and explained. The audible indicator 56 is configured so that that it receives an activation signal and then generates an audible signal, when a special condition occurs, such as

B. die Anwesenheit einer Störung oder eines Fehlers während der Wartungsoperation oder des Wartungszyklus.B. the presence of a fault or an error during the maintenance operation or the maintenance cycle.

Die Eingangs-Ausgangs-Vorrichtung ist auch mit der Zentraleinheit 60 verbunden. Die Zentraleinheit ist mit Speichervorrichtungenverbunden, die auf einem Festwertspeicher (ROM) 62 und einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 64 besteht. Die Steuervorrichtung oder der Mikroprozessor 16 spricht auf die Programmsignale an, die er von den Wahl-Steuerungen 52 erhält und auf die Meßsignale, die er von der Meßvorrichtung 44 erhält, und er erzeugt widerum und liefert Steuersignale über eine Zeitperiode in Ubereinstimmung mit den Programmsignalen, um die Batterie in Abhängigkeit von den gemessenen Batterie-Parametern selektiv zu laden und zu entladen.The input-output device is also with the central unit 60 connected. The central processing unit is connected to storage devices based on a read-only memory (ROM) 62 and a memory with optional Access (RAM) 64 exists. The controller or microprocessor 16 is speaking on the program signals that he receives from the selection controls 52 and on the Measurement signals which it receives from the measuring device 44, and in turn it generates and provides control signals over a period of time in accordance with the program signals, to selectively charge the battery depending on the measured battery parameters to load and unload.

Wie aus den Einzelheiten der Fig. 1 ersichtlich ist, enthält der Mikroprozessor oder die Steuervorrichtung 16 auch einen Dekoder 66, welcher die von der Eingangs-Ausgangs-Vorrichtung 50 erhaltene und an diese gelieferte Information von der Zentraleinheit 60 dekodiert. Der Mikroprozessor oder die Steuervorrichtung 16 enthält auch einen Kristall 68 und einen Taktgeber 70, um an die Zentraleinheit 60 geeignete Bezugsfrequenzen und ein Taktsignalzu liefern Der Mikroprozessor oder die Steuervorrichtung 16 kann ferner einen Digital-Analog-Wandler 72 enthalten, um ein Ausgangssignal von der Eingangs-Ausgangs-Vorrichtung 50 in ein Strom-Steuersignal umzuwandeln, das über den Leiter 24 der Ladevorrichtung 12 zugeführt wird.As can be seen from the details of FIG. 1, the microprocessor contains or the control device 16 also has a decoder 66 which receives the data from the input-output device 50 received and delivered to this information is decoded by the central unit 60. The microprocessor or controller 16 also includes a crystal 68 and a clock generator 70 to transmit to the central unit 60 suitable reference frequencies and to provide a clock signal. The microprocessor or control device 16 may further a digital-to-analog converter 72 to receive an output signal from the input-output device 50 to be converted into a current control signal via the conductor 24 of the charging device 12 is supplied.

Fig. 2 zeigt ein Gehäuse 80, das für die erfindungsgemäße Wartungsvorrichtung verwendbar ist. Im einzelnen zeigt die Frontplatte 82 verschiedene Anzeigesteuerungen, welche unter anderem die Wahl-Steuerungen 52 und die hörbaren und visuellen Anzeigevorrichtungen 54 und 56 enthalten. Im einzelnen ist ein Ein-Aus-Schalter 24 in der oberen linken Ecke der Frontplatte des Gehäuses gezeigt. Der Ein-Aus-Schalter 84 ist hier als Unterbrecherschalter üblicher Art dargestellt.Fig. 2 shows a housing 80 for the maintenance device according to the invention is usable. In detail, the front panel 82 shows various display controls, including the selection controls 52 and the audible and visual indicators 54 and 56 included. In particular, an on-off switch 24 is in the upper left Corner of the front panel of the case shown. The on-off switch 84 is here as Circuit breaker of the usual type shown.

Wähl-Steuerungen 52 sind im einzelnen als eine Reihe von Daumenschalter-Anzeigegerätendargestellt. Das erste Daumenschalter-Anzeigegerät 86 wird betätigt, um die Zellenzahl der zu wartenden Batterie e..zugeben. Das zweite Daumenschalter-Anzeigegerät 88 wird dazu verwendet, die Amperestunden-Kapazität der zu wartenden Batterie einzugeben.Dial controls 52 are shown in detail as a series of thumb switch indicators. The first thumb switch indicator 86 is operated to display the cell number of the waiting battery e..to give. The second thumb switch indicator 88 becomes this used to enter the ampere-hour capacity of the battery being serviced.

Das dritte Daumenschalter-Anzeigegerät 90 wird dazu verwendet, die gewünschten Programmdaten einzugeben, wie es im folgenden näher erläutert wird. Die Daumenschalter-Anzeigegeräte 86, 88 und 90 besitzen einen gerändelten Knopf oder eine ähnliche Vorrichtung, die es dem Benutzer ermöglicht, eine Ziffer gewünschter Größe für die gewählten Schaltzwecke einzugeben, wobei diese Ziffer ständig mechanisch oder elektrisch in dem zugehörigen Fenster 92 angezeigt wird. Die Programmdaten, die durch den dritten Schalter gewählt werden können, ist in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.The third thumb switch indicator 90 is used to display the enter the desired program data, as will be explained in more detail below. Thumb switch indicators 86, 88 and 90 have a knurled knob or a similar device that enables the user to select a digit of a desired Enter the size for the selected switching purposes, whereby this number is always mechanical or is displayed electrically in the associated window 92. The program data, which can be selected by the third switch is in the table below 1 shown.

Tabelle 1 Einstellbare Digits Beschreibung der gewählten Programmfunktion 0 Entladung auf 0 Volt 1 Schnelles Laden-Entladen-Laden bei 1,6 C 2 Normales Laden-Entladen-Laden bei 1,0 C 3 Langsames Entladen-Laden bei 0,5 C 4 Entladen-Laden bei 1,0 C 5 nur Laden bei 1,0 C 6 nur Entladen bei 1,0 C 7 konstanter Stromausgang bei einem Wert, wie er auf den Daumenschaltern in Amperestunden-Kapazität angegeben ist 8 konstanter Spannungsausgang bei einem Wert)wie er auf den Daumenschaltern in Amperestundenkapazität angegeben ist 7 und 8 Abschaltung zu einer Zeit in Minuten, wie sie auf den die Zellenzahl angebenden Daumenschaltern gezeigt ist. Table 1 Adjustable digits Description of the selected program function 0 discharge to 0 volts 1 fast charge-discharge-charge at 1.6 C 2 normal charge-discharge-charge at 1.0 C 3 slow discharge-charge at 0.5 C 4 discharge-charge at 1.0 C 5 only Charge at 1.0 C 6 only discharge at 1.0 C 7 constant current output at a value as indicated on the thumb switches in ampere-hour capacity is 8 more constant Voltage output at a value) as indicated on the thumb switches in ampere-hour capacity indicated is 7 and 8 shutdown at a time in minutes as indicated on the Thumb switches indicating cell count is shown.

Keine Abschaltzeit vorgesehen, wenn die Daumenschalter auf eine Zellenzahl bei 99 eingestellt sind. No switch-off time provided when the thumb switch is on a cell count are set at 99.

C stellt den Konstruktions-Nenn-Lade-Entlade-Stromfür die zu wartende Batterie dar.C represents the design nominal charge-discharge current for the one to be serviced Battery.

Die Frontplatte 82 des Gehäuses 80 besitzt auch drei visuelle Anzeige-Indikatoren. Der erste Indikator 94 zeigt visuell eine digitale Ausgabe (z.B. Nixie-Anzeigeröhre) der tatsächlichen Spannung der gewarteten Batterie. Der nächste Indikator 96 gibt eine digitale Ausgabe (z.B. Nixie-Anzeigeröhre) des Stromflusses durch die zu wartende Batterie. Es wird darauf hingewiesen, daß bei Feststellung eines Fehlers der Wartungszyklus unterbrochen wird und der Strom aufhört zu fließen. Zu dieser Zeit wird ein geeignetes Fehlersignal durch die Nixie-Röhrendes Indikators 96 angezeigt, wie es in der folgenden Tabelle 2 angegeben ist.The front panel 82 of the housing 80 also has three visual display indicators. The first indicator 94 visually shows a digital output (e.g., Nixie display tube) the actual voltage of the battery being serviced. The next indicator 96 is there a digital output (e.g. Nixie display tube) of the current flow through the one to be serviced Battery. It should be noted that if an error is detected, the maintenance cycle is interrupted and the current stops flowing. At that time it will be a suitable one Error signal indicated by the nixie-tube indicator 96, as shown in the following Table 2 is given.

Tabelle 2 Anzeige Beschreibung --- Fertig für den Beginn des Zyklus CCC Zyklus beendet; Batterie bestanden El fehlgeschlagener Batterie-Entladetest E2 an die Batterie ist mehr als die Nenn-Ladung geliefert worden; die Spannung ist aber nicht auf den erwarteten Abschaltwert angestiegen. Table 2 Display Description --- Ready for the cycle to begin CCC cycle ended; Battery passed El failed battery discharge test E2 to the battery has been delivered more than the nominal charge; the tension is but not increased to the expected switch-off value.

E3 Abnormal hoher Batterie-Widerstand; die Batterie kann beim Laden überhitzen mit Feuergefahr; Prüfung der Zwischenzellen-Verbinder. E3 Abnormally high battery resistance; the battery can while charging overheating with fire hazard; Check the intercell connectors.

E4 Batterie überhitzt; Prüfung der individuellen Zellentemperaturen E5 Ladegerät überhitzt; Prüfung des Gebläses E6 Temperaturfühler abgeschaltet oder offen E7 Temperaturfühler kurzgeschlossen E8 die Batterie erhielt bei der Wiederaufladung nach dem Test weniger als die Nenn-Ladung; Prüfung auf trockene Zellen E9 Batterie nicht verbunden oder offen EC Fehlerhafter Entladetest der Zelle EA Zellenwiderstand abnormal hoch. E4 battery overheated; Checking the individual cell temperatures E5 charger overheated; Check the fan E6 temperature sensor switched off or open E7 temperature sensor short-circuited E8 the battery received during recharging after the test less than the nominal charge; Test for dry cells E9 battery not connected or open EC faulty cell discharge test EA cell resistance abnormally high.

Es kann festgestellt werden, daß die Fehleranzeige entweder in der Stromanzeige 96 oder der Spannungsanzeige 94 erscheinen kann, wie es der Benutzer wünscht. Der dritte Indikator 98 ist die Datenanzeige. Die Datenanzeige bewirkt eine digitale (Nixie-Röhre) Ausgabe der Daten, die in direkter Beziehung zum Programm gewählt sind, und zwar auf den Programm-Daumen-Schalter 90. Wenn also ein besonderes Programm auf den Daumenschaltern in dem Indikator 90 gewählt ist, werden besondere zugehörige Daten in dem Daten-Indikator 98 angezeigt. Die anzuzeigenden zugehörigen Daten sind in der folgenden Tabelle 3 angegeben.It can be seen that the error indication is either in the Current display 96 or voltage display 94 can appear as the user wishes wishes. The third indicator 98 is the data display. The data display causes a digital (nixie tube) output of the data that is directly related to the program are selected, namely on the program thumb switch 90. So if a special one Program selected on the thumb switches in the indicator 90 will be special associated data is displayed in the data indicator 98. The related to be displayed Data are given in Table 3 below.

Tabelle 3 Programmziffer angezeigte Daten 0 EMK beim Betriebsarten-Wechsel, vorhandene Temperatur. Table 3 Program number displayed data 0 EMK when changing operating mode, existing temperature.

1 Bei der letzten Ladung oder Entladung gelieferte Amperestundenzahl. Blinkzeichen zur Ladung bei Vervollständigung der gegenwärtigen Ladung oder Entladung. 1 Amper hours delivered on the last charge or discharge. Flashing signal for charging when the current charging or discharging is complete.

2 Zellenabtastung, jede Zelle in Ordnung; die Zellenzahl erscheint in der Datenanzeige' und die entsprechende Spannung erscheint in der Spannungsanzeige. 2 cell scan, each cell ok; the cell number appears in the data display 'and the corresponding voltage appears in the voltage display.

3 Ampere stunden der anfänglichen Ladung 4 Ampere stunden der Entladung 5 vergangene Zeit bei der gegenwärtigen Ladung oder Entladung in Minuten 6 Temperatur des Fühlers und des Batterieverbinders in Graden und Zehntelgraden 7 Anzeige der Kapazität der schwächsten Zelle beim Entladetest und der Zellen zahl in abwechselnden Sekunden 8 Anzeige der Zeit am Ende der Entladung, wenn die Batterie unter ein Volt pro Zelle fällt 9 zu wählende Anzeige. 3 amp hours of initial charge, 4 amp hours of discharge 5 Elapsed time at the current charge or discharge in minutes 6 Temperature of the sensor and the battery connector in degrees and tenths of a degree 7 Display of the Capacity of the weakest cell in the discharge test and the number of cells in alternation Seconds 8 Displays the time at the end of discharge when the battery drops below one volt 9 displays to be selected appear per cell.

Auf der rechten Seite der Frontplatte 82 des Gehäuses 80 ist eine vertikale Linie oder Reihe von Leuchtindikatoren 100 vorgesehen. Die ersten sechs Indikatoren 102, die lichtemittierende Dioden oder ähnliche Licht aussendende Vorrichtungen sein können, sind Betriebsarten-Anzeigeleuchten. Beim Aufleuchten zeigt das Licht den vorliegenden oder aktiven Teil des Lade-Entlade-Zyklus an und dann im Fortschreiten während des Verlaufes Erwartungsoperation.On the right side of the front panel 82 of the housing 80 is a vertical line or row of luminous indicators 100 are provided. The first six Indicators 102, light emitting diodes or similar light emitting devices are operating mode indicator lights. When lit, the light shows the present or active part of the charge-discharge cycle and then in progress during the course of anticipation surgery.

Das Licht 104zeigt die Anwesenheit einer Batteriestörung an. Das Licht 106 zeigt die Anwesenheit einer Störung in den Zellen der zu wartenden Batterie an.The light 104 indicates the presence of a battery failure. The light 106 shows the presence of a fault in the cells of the battery to be serviced at.

Es wird darauf hingewiesen, daß ein Rückstell-und Start-Rückstell-Schalter 108 auf der linken Seite der Frontplatte 82 des Gehäuses 80 vorhanden ist. Wenn der Schalter 108 in die Startposition gebracht wird, beginnt das ausgewählte Ladeprogramm. Wenn während des Zyklus ein Fehler oder mehrere Fehler entdeckt werden, wird der Zyklus unterbrochen. Um den Zyklus von diesem Punkt an wieder aufzunehmen und den Fehler zu überspielen, wird der Start-Rückstell-Schalter 108 nacheinander zweimal in die Startstellung gebracht. Wenn der Start-Rückstell-Schalter 108 in die Rückstellposition gebracht ist, wird der Speicher des Computers gelöscht, und es wUrdindie Betriebsart und die während des allerletzten vollständigen Zyklus gemessenen oder festgestellten Fehler gelöscht. Tatsächlich wird die Vorrichtung zur Wartung der Batterie damit für eine neue Batterie oder für einen weiteren vollständigen Wartungszyklus der gegenwärtig vorhandenen Batterie bereitgestellt. Der Abschalt-Schalter 110 ist einfach dazu vorgesehen, das durch die Audio-Vorrichtung 56 erzeugte Hörsignal abzuschalten. Das Hörsignal wird wahlfrei erzeugt oder in Gang gesetzt beim Auftreten einer Batteriestörung oder einer Zellenstörung. Die Betätigung des Abschaltschalters 110 kann auch automatisch die Zellenprüfung in solchen Ausführungen anhalten, die mit einer Zellen-Prüfvorrichtung versehen sind. Wenn der Datenschalter oder der dritte Schalter 90 auf 3 (siehe Tabelle 1) eingestellt wird, werden die Batteriezellen kontinuierlich und aufeinanderfolgend schnell geprüft, und es werden die aufeinanderfolgenden Spannungen für jede Zelle auf der Spannungsanzeige 94 angezeigt. Die Zellennummer für jede Zelle wird gleichzeitig auf der Datenanzeige 98 angezeigt. Wenn der Abschalt-Schalter 110 gedrückt wird, wird die Anzeige angehalten, so daß die Zellennummer und ihre entsprechende Spannung sorgfältig geprüft werden können, wenn der Schalter niedergedrückt ist. Wenn der Abschaltschalter 110 losgelassen wird, beginnt die Zellenprüfung von neuem und kann durch Niederdrücken des Abschalt-Schalters 110 bei der nächsten interessierenden Zelle von der Bedienungsperson erneut angehalten werden.It should be noted that a reset and start reset switch 108 on the left side of the front panel 82 of the housing 80 is present. if the switch 108 is moved to the start position, the selected loading program begins. If one or more errors are detected during the cycle, the Cycle interrupted. To resume the cycle from that point and the To overwrite errors, the start reset switch 108 is turned twice in succession brought into the starting position. When the start reset switch 108 is in the reset position the computer's memory will be cleared and it will go into operating mode and those measured or observed during the very last complete cycle Errors cleared. Indeed, the battery maintenance device becomes with it for a new battery or for another full maintenance cycle of the current battery provided. The shutdown switch 110 is simple provided to switch off the audio signal generated by the audio device 56. The audio signal is generated optionally or activated when a battery fault occurs or a cell disorder. The activation of the shutdown switch 110 can also be automatic stop the cell test in such a manner as that with a cell test device are provided. If the data switch or the third switch 90 is set to 3 (see table 1) is set, the battery cells are continuous and successively quickly checked, and the successive voltages are shown is displayed on voltage display 94 for each cell. The cell number for each Cell is displayed on data display 98 at the same time. When the shutdown switch 110 is pressed, the display is paused so that the cell number and its appropriate voltage can be carefully checked when the switch is depressed is. When the shutdown switch 110 is released, the cell test of FIG new and can be activated by depressing the shutdown switch 110 at the next one of interest Cell can be stopped again by the operator.

Um die Wartungsvorrichtung nach der Erfindung zu betätigen, wird die Vorrichtung über Leiter 32, 42 und 46 mit einer zu wartenden Batterie 34 verbunden. Die Zellenzahl wird durch den Schalter 96 gewählt, und es wird die Amperestundenkapazität durch den Schalter 88 gewählt. Das gewünschte Programm wird durch den Schalter 90 eingestellt. Ein Schalter 84 ist in die Ein-Position geschaltet. Hierdurch wird erreicht, daß die Batteriespannung in der Spannungsanzeige 94 erscheint. Beim Einstellen des Start-Rückstell-Schalters 108 in die Startposition leuchtet dis die anfängliche Hauptlade-Betriebsart anzeigende Leuchte 102 auf und zeigt an, daß der Zyklus begonnen hat. Die Spannungsanzeige zeigt die Batteriespannung während 1,5 Sekunden an, gefolgt durch die Batterie-EMK während 0,5 Sekunden. Diese beiden Werte werden während des ganzen Zyklus abwechselnd angezeigt. Die Stromanzeige zeigt den einfließenden (für die Ladung) oder ausfließendenSA0umr die Entladung) der Batterie 34 an. Eine Datenanzeige 98 zeigt die Information an, wie sie in Tabelle 3 angegeben ist. Wenn ein Leistungsausfall auftritt, d.h. bei einem Wechselstrom-Netz-Fehler, wird die Batteriewartung unterbrochen. Wenn die Leistung wieder hergestellt ist, beginnt der Zyklus automatisch wieder von dem Unterbrechungspunkt an, wenn die zu wartende Batterie mit der Batteriewartungsvorrichtung vor, während und nach der Stromunterbrechung und während der Wiederherstellung verbunden bleibt.To operate the maintenance device according to the invention, the Device connected via conductors 32, 42 and 46 to a battery 34 to be serviced. The cell number is selected by switch 96 and it becomes the ampere-hour capacity selected by switch 88. The desired program is activated by switch 90 set. A switch 84 is switched to the on position. This will achieves that the battery voltage appears in the voltage display 94. When setting of the start reset switch 108 in the start position lights up the initial Light 102 indicating main charge mode will illuminate indicating that the cycle has begun Has. The voltage indicator shows the battery voltage for 1.5 seconds, followed by the battery emf for 0.5 seconds. These two values are used during the displayed alternately throughout the cycle. The current display shows the incoming (for the charge) or outflowing SA0umr the discharge) of the battery 34. A data display 98 indicates the information as shown in Table 3. When a performance failure occurs, i.e. in the event of an AC grid fault, battery maintenance is interrupted. When performance is restored, the cycle will automatically start again from the breakpoint when the battery to be serviced with the battery maintenance device before, during and after the power interruption and during recovery remains connected.

Der Wartungszyklus setzt sich von der anfänglichen Hauptladung zur anfänglichen Gasungsladung und durch die anderen Betriebsarten fort, wie es vorgewählt ist. Eine Betriebsartenänderung innerhalb des Zyklus erfolgt automatisch und wird durch das Aufleuchten der nächsten Betriebsartenleuchte 102 angezeigt. Nach 30 Minuten in einer Gasungsbetriebsart sollte die Audio-Warnvorrichtung betätigt werden. Dies kann erwünscht sein, um die Benutzer zu alarmieren, den Elektrolyten bzw. das Wasser in den einzelnen Zellen zu prüfen und sicherzustellen, daß die Batterie 34 während einer Gasungsbetriebsart-Ladung richtig mit Wasser gefüllt ist.The maintenance cycle continues from the initial bulk charge to the initial gassing charge and continue through the other modes of operation as preselected is. A change in the operating mode within the cycle takes place automatically and is indicated by the lighting up of the next operating mode lamp 102. After 30 minutes in a gassing mode, the audio warning device should be actuated. this may be desirable to alert users, the electrolyte or the water Check in each cell and ensure that the battery 34 is used during a gassing mode charge is properly filled with water.

Wenn während der Ladung oder eines Wartungszyklus ein Fehler festgestellt wird, kann die Audio-Warnvorrichtung betätigt werden. Der Zyklus wird dann unterbrochen, und es erscheint der Fehler in der Strom-Anzeige 96, und es wird darauf die Batterie-Störungs-Leuchte 104 erleuchtet. Nachdem der Fehler bemerkt und/oder beseitigt worden ist, kann der Zyklus von dem Unterbrechungspunkt an fortgesetzt werden, und zwar durch zweimalige Einstellung des Start-Rückstell-Schalters 108 in die Startposition.If an error is detected during charging or a maintenance cycle the audio warning device can be activated. The cycle is then interrupted and the error appears in the current display 96, and the battery fault light appears on it 104 enlightened. After the error has been noticed and / or eliminated, the Cycle to be continued from the point of interruption by twice Setting the start reset switch 108 to the start position.

Bei Vervollständigung des Wartungszyklus leuchtet die vollständige LED-Beleuchtung 102 auf, und es kann gewünschtenfalls die Audio-Warnvorrichtung eingeschaltet werden. Zusätzlich erscheint in dem Strom-Anzeige-Fenster 96 die CC-Anzeige (Zyklus-beendet-Anzeige). Wenn die vollständige LED-Beleuchtung und die Batteriestörung oder Zellenstörung-Beleuchtung 104, 106 gleichzeitig aufleuchten, zeigt der in dem Stromanzeigefenster 96 erscheinende Fehler den dann vorhandenen tatsächlichen Fehler an. Bei Vervollständigung eines vollatändigen Wartungszyklus und bei Aufleuchten der gesamten Beleuchtung sollte die Wechselstrom-Speisung abgeschaltet werden, das Batterieverbindungskabel abgeklemmt und der Start-Rückstellschalter in die Rückstellposition gebracht werden. Hierdurch wird der Wartungsapparat für die Verbindung mit der nächsten Batterie bereitgemacht.When the maintenance cycle is completed, the complete one lights up LED lighting 102 comes on and, if desired, the audio warning device be switched on. In addition, the CC display appears in the current display window 96 (Cycle completed display). When the full LED lighting and the battery failure or cell disruption lights 104, 106 light up at the same time, the in the shows Current display window 96 errors appearing the actual error then present at. Upon completion of a full maintenance cycle and when illuminated the AC supply should be switched off for all lighting Battery connection cable disconnected and the start reset switch be brought into the reset position. This is the maintenance apparatus for the connection to the next battery is ready.

Fig. 3 zeigt eine Stromversorgungsvorrichtung. Die Stromversorgung dieser besonderen Schaltung erhält äußere Leistung von einer Wechselstromquelle über einen Stecker 110 und über Leiter 120. Der Wechselstrom durchsetzt einen Ein-Aus-Wechselstromunterbrecher 124 und gelangt zu einem Haupt-Transformator 126. Der Haupt-Leistungstransformator 126 liefert Leistung über Leiter 128, wie sie hier zur Phasen-Steuerschaltung der Ladeschaltung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, führend gezeigt sind.Fig. 3 shows a power supply device. The power supply This particular circuit receives external power from an AC power source via plug 110 and via conductor 120. The alternating current passes through an on-off alternating current breaker 124 and arrives at a main transformer 126. The main power transformer 126 supplies power via conductor 128, as used here for the phase control circuit of the Charging circuit, as shown in Fig. 6, are shown leading.

Der Steuer-Leistungstransformator 130 liefert Leistung zu einem Vollweggleichrichter 132. Der Ausgang des Vollweggleichrichters wird gefiltert und in die erforderlichen Steuerspannungen für die Verwendung in den verschiedenen Schaltungen des Wartungsapparates nach der Erfindung aufgeteilt.The control power transformer 130 provides power to a full wave rectifier 132. The output of the full wave rectifier is filtered and converted into the required Control voltages for use in the various circuits of the maintenance apparatus divided according to the invention.

Fig. 4 zeigt eine Lade-Steuerschaltung 28, die für den Typ repräsentativ ist, wie er in der Wartungsvorrichtung nach der Erfindung verwendet werden kann. Die besondere Lade-Steuerschaltung ist von der Art, wie sie in Verbindung mit der in Fig. 6 gezeigten Schaltung verwendet wird. Die Lade-Steuerschaltung nach Fig. 4 ist von der Art,die für die Verwendung mit einer Impulsladung-Betriebsart-Ladeschaltung am besten geeignet ist.Fig. 4 shows a charge control circuit 28 representative of the type is how it can be used in the maintenance device according to the invention. The particular charge control circuit is of the type used in conjunction with the circuit shown in Fig. 6 is used. The charge control circuit according to Fig. 4 is of the type designed for use with a pulse charge mode charge circuit is best suited.

Eine repräsentative Entladung-Steuerschaltung 38 ist in Fig.A representative discharge control circuit 38 is shown in FIG.

5 dargestellt. Sie ist am besten geeignet für die Verwendung mit dem in Fig. 6 gezeigten Teil der Entladeschaltung.5 shown. It is best for use with the part of the discharge circuit shown in FIG.

Die in Fig. 6 gezeigte Schaltung enthält eine Impuls-Ladeschaltung 140, eine Entladeschaltung 150 und eine Phasensteuerschaltung 152.The circuit shown in Fig. 6 includes a pulse charging circuit 140, a discharge circuit 150, and a phase control circuit 152.

Die in den Fig. 3, 4, 5 und 6 gezeigten Schaltungen sind derart, wie sie insbesondere verwendet werden, um einen pulsierenden 120 Hz Spitzenstrom von ungefähr vierfachem mittleren (C Strom) zum Laden einer zu wartenden Batterie zu erzeugen. Ein glatter Gleichstromausgang mit einer Gasungsladungsschaltung ist nicht dargestellt, jedoch ist eine solche Schaltung allgemein bekannt.The circuits shown in Figs. 3, 4, 5 and 6 are such as they are particularly used to deliver a pulsating 120 Hz peak current of approximately four times the mean (C current) for charging a battery that needs to be serviced produce. A smooth DC output with a gas charge circuit is not shown, but such a circuit is well known.

Die Vorrichtung verwendet Schaltungen derart, wie sie in den Fig. 4, 5, 6 und 7 dargestellt sind. Die Vorrichtung ist zuverlässig, jedoch bemerkenswert schwer. Der Leistungstransformator 126 (Fig. 3) kann 360 kg wiegen. In manchenFällen kann ein solches Gewicht unerwünscht sein. Die Fig. 8 und 9 zeigen Gleichstrom-Ladebetriebsart-Schaltungen 12, die leichter sind. Die Lade-Betriebsart-Schaltung nach Fig. 8 erhält 200 - 250 Volt bei 60Hz aus einem Netz, und zwar über einem Gleichrichter 150, und sie liefert Ladeleistung aus einer Transistorbrücke 152 über einen Transformator (Gewicht etwa 2 kg) 154 bei einer Impulsfrequenz von 10 kHz.The device uses circuits such as those shown in Figs. 4, 5, 6 and 7 are shown. The device is reliable but remarkable heavy. The power transformer 126 (FIG. 3) can weigh 360 kg. In some cases such a weight can be undesirable. Figs. 8 and 9 show DC charging mode circuits 12 that are lighter. The charge mode circuit of Figure 8 receives 200-250 Volts at 60Hz from a network, through a rectifier 150, and it delivers Charging power from a transistor bridge 152 via a transformer (weight approx 2 kg) 154 at a pulse frequency of 10 kHz.

Fig. 9 zeigt eine Gleichstrom-zu-Gleichstrom-Ladung, die auch eine 10 kHz-Impulsladung mit größerer Unempfindlichkeit gegen Rauschfehler aufweist. Eine Auslöseschaltung 156 mißt einen geringen Anstieg des Brücken-Ausgangsstromes. Wenn der Brücken-Strom einen vorbestimmten Wert (z.B.Figure 9 shows a DC-to-DC charge that also has a 10 kHz pulse loading with greater insensitivity to noise errors. A trip circuit 156 measures a small increase in the bridge output current. When the bridge current is a predetermined value (e.g.

7 Ampere) erreicht, tritt die Auslöseschaltung 156 in Betrieb und setzt die Ladung für einige Sekunden außer Betrieb.7 amps), the trigger circuit 156 comes into operation and puts the charge out of operation for a few seconds.

Die Meßvorrichtung 44 enthält eine Vorrichtung, die in unmittelbarer Nähe der Batterie angeordnet ist, um die Batterietemperatur-und auch die individuelle Batteriespannung und die Zellenspannung zu messen. Eine Schaltung, wie die Sicherheitsschaltung II mit Meßvorrichtung, wie sie in der US-PS 4 061 956 gezeigt ist, kann als Meßvorrichtung verwendet werden, um Batter:ie-Parameter für die Steuervorrichtung 16 zu schaffen.The measuring device 44 includes a device that is in the immediate Near the battery is placed to the battery temperature and also the individual Measure battery voltage and cell voltage. A circuit like the safety circuit II with a measuring device, as shown in US Pat. No. 4,061,956, can be used as a measuring device can be used to create batter: ie parameters for the controller 16.

Während des Betriebes arbeitet die Wartungsvorrichtung so, daß die zu wartende Batterie zuerst geladen, dann entladen und dann wieder geladen wird. Die Steuervorrichtung 16 ist so vorprogrammiert, wie es von dem Anwender gewünscht ist, so daß die verschiedenen Anzeigen und Betriebsarten der Ladung automatisch in Gang gesetzt und/oder angezeigt werden,ohne daß die Bedienungsperson eingreifen muß. Die Kapazitätscharakteristiken der Batterie werden durch die Daumenschalter eingestellt, um den Steuervorrichtungen die Identität der zu ladenden Batterie anzuzeigen, und sie werden widerum verwendet, um die maximale Zellenspannung und die der zu wartenden Batterie zuzuführenden gesamteKapazität zu bestimmen. Insbesondere wird die Anfangsladung geliefert bis zur maximalen Zellenspannung, die für die Batterie angegeben ist, die aus der Zellenzahl der zu wartenden Batterie bestimmt werden kann. Der Abschluß der Entladung kann durch die mittlere Zellen spannung der verschiedenen Zellen bestimmt werden, d.h. die Batteriespannung erreicht einen vorbestimmten Minimalwert, der sich unmittelbar auf die Zellenzahl der zu wartenden Batterie bezieht. Die abschließende Ladung wird natürlich fortgesetzt, bis die Gesamtmenge der der Batterie zugeführten Ladung der gesamten Amperestundenkapazität der Batterie entspricht. Die Meßvorrichtung 44 mißt die verschiedenen Batterie-Parameter und führt sie der Steuervorrichtung 16 zu, die widerum das Vorhandensein einer einwandfreien oder nicht einwandfreien Batteriebedingung feststellt und die geeignete Anzeige erzeugt, die auf der ausgewählten Batterie beruht, oder die durch Identifizierung der Zellenzahl und der gesamten Amperestundenkapazität der zu wartenden Batterie identifiziert ist.The maintenance device works during operation so, that the battery to be serviced is charged first, then discharged and then charged again will. The controller 16 is preprogrammed as desired by the user is so that the various displays and modes of charge automatically can be started and / or displayed without operator intervention got to. The capacity characteristics of the battery are controlled by the thumb switches set to indicate to control devices the identity of the battery being charged, and they are in turn used to determine the maximum cell voltage and that of the to determine the total capacity to be supplied to the battery to be serviced. In particular, will the initial charge is delivered up to the maximum cell voltage required for the battery which are determined from the number of cells in the battery to be serviced can. The end of the discharge can be determined by the mean cell voltage of the various Cells are determined, i.e. the battery voltage reaches a predetermined minimum value, which directly relates to the number of cells in the battery to be serviced. The final Charging continues, of course, until the total amount of power supplied to the battery Charge corresponds to the total ampere-hour capacity of the battery. The measuring device 44 measures the various battery parameters and feeds them to the controller 16 to which, in turn, the presence of a flawless or imperfect Detects battery condition and generates the appropriate indicator based on the selected Battery based, or by identifying the number of cells and the total Amp-hour capacity of the battery to be serviced is identified.

Das Wartungsgerät nach der Erfindung ist insbesondere zweckmäßig zur Wartung von Nickel-Cadmium-Batterien oder Silber-Zink-Batterien bis etwa 35 Volt Kapazität. Die bevorzugte Eingangsleistung für die Wartungsvorrichtung ist 200 - 250 Volt Wechselstrom bei 50 - 60 Hz und 15 Ampere. Der Lade-Entlade-Strom der bevorzugten Ausführung liegt bei etwa 0-40 Ampere Konstantstrom. Eine Stromregulierung wird insbesondere gesteuert auf etwa 1 % oder etwa ein Viertel Ampere von 1 - 40 Ampere.The maintenance device according to the invention is particularly useful for Maintenance of nickel-cadmium batteries or silver-zinc batteries up to about 35 volts Capacity. The preferred input power for the maintenance device is 200 - 250 volts alternating current at 50 - 60 Hz and 15 amps. The charge-discharge current of the preferred Execution is about 0-40 amps constant current. A current regulation will be in particular controlled to about 1% or about a quarter of an amp from 1 - 40 amps.

Die Meßvorrichtung 44 ist so geschaltet, daß sie ein Signal an die Steuervorrichtung 16 liefert, so daß die Steuervorrichtung kontinuierlich jede individuelle Zelle der zu wartenden Batterie 34 abtastet. Die Steuervorrichtung 16 ist somit in der Lage, die Entladevorrichtung 14 zu steuern, um sicherzustellen, daß jede Zelle der Batterie gleichmäßig entladen wird. Bisher sind andere Entladeeinheiten nicht in der Lage gewesen, eine Batterie vollständig zu entladen, und zwar infolge der Gefahr einer Umkehrung einer Zelle. Ein Ein-Ohm-Widerstand wird verwendet, um eine vollständige Entladung der Zellen zu ermöglichen. Der Strom für ein Impuls-Ladesystem kann durch die Steuervorrichtung 16 gesteuert werden, so daß er augenblicklich abgeschaltet und dann alle zwei Sekunden zurückgeschaltet werden kann, um die Batterie-EMK während der Batterie-Ladeoperationen zu prüfen. Die Batterie-EMK ist etwas anders als die übliche Batteriespannung, die allgemein als die Spannung über der Batterie während der Ladung bestimmt wird. Die Batteriespannung enthält natürlich Leitungsverluste und andere Widerstandsverluste, die in der Ladeschaltung auftreten. Die Steuervorrichtung 16 und der Wartungsapparat nach der Erfindung arbeiten so, daß der Strom zur gewarteten Batterie 34 abgeschaltet und die Spannung über der Batterie 34 gemessen wird. Diese Spannung ist hier als die Batterie-EMK bezeichnet, und sie ist die Spannung, bei der eine Steuerwirkung während der Ladung erfolgt. Die Batterie-EMK ist etwas unterschiedlich und eine genauere Messung der tatsächlichen Bedingung der gewarteten Batterie. In gleicher Weise wird der Entladestrom zeitweise während der Entladung abgeschaltet, und zwar alle zwei Sekunden während der Batterie-Entladeoperation, um die Batteriespannung abzulesen. Eine Kontrollwirkung wird von dieser gemessenen Batteriespannung abgenommen.The measuring device 44 is connected so that it sends a signal to the Control device 16 supplies so that the control device continuously each individual Cell of the battery to be serviced 34 scans. The control device 16 is thus able to control the unloader 14 to ensure that each Cell of the battery is discharged evenly. So far there are other unloading units been unable to fully discharge a battery, as a result the danger of a cell reversal. A one ohm resistor is used to to allow the cells to fully discharge. The electricity for a pulse charging system can be controlled by the control device 16 so that it is switched off instantaneously and then every two seconds it can be switched back to the battery emf during Check the battery charging operations. The battery emf is a little different than that Usual battery voltage, generally called the voltage across the battery during the charge is determined. The battery voltage naturally contains conduction losses and other resistance losses that occur in the charging circuit. The control device 16 and the maintenance apparatus according to the invention operate so that the current to the serviced Battery 34 is switched off and the voltage across the battery 34 is measured. These Voltage is referred to here as the battery emf, and it is the voltage at which has a control effect during the charge. The battery emf is slightly different and a more accurate measurement of the actual condition of the battery being serviced. In in the same way, the discharge current is temporarily switched off during the discharge, every two seconds during the battery discharge operation to adjust the battery voltage read off. A control effect is taken from this measured battery voltage.

Es ist selbstverständlich, daß die hier beschriebenen Ausführungen der Erfindung nur Beispiele der Anwendung der erfindungsgemäßen Prinzipien sind. Hinweise auf dargestellte Ausführungen beschränken den Schutzumfang der Ansprüche nicht, die selbst diejenigen Merkmale wiedergeben, die für die Erfindung als wesentlich angesehen werden.It goes without saying that the embodiments described here of the invention are only examples of the application of the principles of the invention. References to illustrated designs limit the scope of protection of the claims not that reproduce those features which are essential for the invention be considered.

Claims

PATENT PROVISIONS Device for maintaining a battery, marked by one fed from an external power source, the device electrical Power supplying device (10), by one with the battery (34) charging device (12) that can be conductively connected and supply this charging power, by one that can be conductively connected to the battery and absorbs power from it Discharge device (40), by a measuring device arranged in the vicinity of the battery (45) for measuring selected battery parameters, through a manually operated Selector device (52) for identifying the battery to be serviced and for selection of the maintenance program desired for the battery, by one of the charging devices and control device (52) supplying control signals to the unloading device, which receives measurement signals from the measuring device and program signals from the selection device receives, wherein the control device is responsive to the program signals and the measurement signals and the control signals over a period of time as a function of the program signals generates and feeds to the battery according to the measured rotation parameters optionally to load or to unload.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that one with the control device connected display device (54) is provided by this receives display signals for the visual display of selected data, where the control device contains a device for generating the display signals, which reflect the selected battery parameters.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the selection device (52) a device for selecting one of several battery maintenance programs contains, including at least one unloading program and at least a loader.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the through the control device generated display signals, error signals and fault signals contain.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the selection device a device for selecting the number of those contained in the battery to be serviced Contains cells and the nominal amp-hour capacity of the battery to be serviced identify the battery to be serviced.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the control device is a microprocessor including: an input-output device (50) which receives the program and program signals and which display signals supplies to the display device, a central unit (60), which data from the Input-output device receives and supplies to this and the signals from the Receives measuring device, and a storage device (62, 64) which receives data from the Central unit receives and delivers to this.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the loading device contains the following elements: an operating mode circuit (30) for conducting connection of the battery to charge it depending on a predetermined operating mode feed, and a control circuit (28) for receiving control signals from the control device which is connected to the operating mode switch and this Supplies modulation power signals.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the operating mode switching supplies a smooth DC charge signal to the battery.

9. Apparatus according to claim 7, characterized in that the operating mode switching supplies a pulsed current charging signal to the battery.

10. Apparatus according to claim 5, characterized in that the unloading device contains the following elements: a discharge circuit (40) connected to the battery, which of this power takes up and consumes, and a discharge exciter (38), the control signals provided for the unloading device from the control device receives and the unloader releases and controls.

11. The device according to claim 5, characterized in that the measuring device contains the following elements: a temperature measuring device located near the battery, which measures the battery temperature and signals reproducing the battery temperature to the control device, and a cell voltage measuring device, which measures the individual cell voltage and provides individual cell voltage signals.