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DE3321649A1 - Diagnosevorrichtung fuer fahrzeugbatterien - Google Patents

Diagnosevorrichtung fuer fahrzeugbatterien

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DE3321649A1
DE3321649A1 DE3321649A DE3321649A DE3321649A1 DE 3321649 A1 DE3321649 A1 DE 3321649A1 DE 3321649 A DE3321649 A DE 3321649A DE 3321649 A DE3321649 A DE 3321649A DE 3321649 A1 DE3321649 A1 DE 3321649A1
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DE
Germany
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battery
microcomputer
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denotes
voltage
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DE3321649A
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Shinichi Himeji Hyogo Kouge
Mitsuharu Morishita
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H02J7/0049—Detection of fully charged condition
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER
PATENT- UND RECHTSANWÄLTE
PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-IN3. W, LEHN
DIPL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS . DIPL.-ING. K. GDRG
DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE
38 837 p/we
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Tokyo / Japan
Diagnosevorrichtung für Fahrzeugbatterien
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Diag- . mastizieren des Ladungszustandes einer Batterie, die geeignet ist, Energie zu speichern, die durch einen Generator erzeugt wird, welcher Generator durch den Fahrzeugmotor angetrieben wird.
Bei einem Fahrzeugladesystem dieses Typs ist eine Pilotlampe zwischen dem Anfangserregungsanschluß und dem Spannungsfeststellungsanschluß des Spannungsreglers a-ngeschlossen, so daß von der Beobachtung der Pilotlampe festgestellt werden kann, ob das Ladesystem ausreichend arbeitet oder nicht. Wenn die Batterie aufgeladen oder durch einen elektrochemischen Wechsel entladen ist, hängen die Anschlußspannung und der innere Widerstand der Batterie vom Ladungszustand ab. Die Ladefunktion hängt von der Umgebungstemperatur ab, dem spezifischen Gewicht und dem Säuregehalt des Elektrolyts und einer Anzahl von Lade- und
Entladungszyklen ab, denen die Batterie unterworfen wurde. So ist der Zustand der Batterie von komplizierten variablen Faktoren abhängig. Es ist demgemäß unmöglich, den Zustand der Batterie im einzelnen nur durch Beobachtung der Pilotlampe zu bestimmen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Schwierigkeiten zu beseitigen und eine Batteriediagnosevorrichtung zu schaffen, bei der verschiedene Batteriedaten periodisch in einer vorbestimmten Zeitperiode angezeigt werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden periodisch innerhalb einer vorbestimmten Zeiteinheit der Zustand der Batterie angezeigt aufgrund der vorhandenen Wertung und der Veränderungen dieser Werte mit der Zeit. Der innere Widerstand der Batterie, von dem das Funktionieren der Batterie abgeleitet werden kann, wird berechnet, so daß die Standzeit der Batterie bestimmt und angezeigt werden kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung des in der Zeichnung rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Die einzige Zeichnung zeigt ein Blockdiagramm einer Diagnosevorrichtung für eine Fahrzeugbatterie.
Eine Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die einzige Figur der beigefügten Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung einer Diagnosevorrichtung gemäß der Er-■ findung für eine Fahrzeugbatterie. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Generator mit einem Anker 1a und einer Feldspule 1b. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Gleichrichter, der eine Vielzahl von Dioden umfaßt, um die Ausgänge des Generators 1 gleich zu richten, d.h.
5 die dreiphasigen Wechselstromausgänge des Ankers 1a. Das
β α β
3321643
Bezugszeichen 3 bezeichnet einen Spannungsregler mit Dioden 306 und 314, Transistoren 307, 308, Widerständen 311, 312, 313, einem Komparator 310 und einer Bezugsspannungsquelle 315. Der Spannungsregler weist außerdem einen Spannungsdetektionsanschluß a, einen Anschluß b, der mit der Feldspule Tb verbunden ist, um einen kontrollierten bzw. gesteuerten Feldstrom zu erlauben, einen Erdungsanschluß c und einen Anschluß d zum Versorgen eines Stromes auf, welcher dazu geeignet ist, anfänglich den Generator au,erregen. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet eine übliche Batterie, das Bezugszeichen 5 einen Tastschalter, welcher geschlossen ist, um einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor anzulassen. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Piiotlampe, die zwischen den Anschlüsseii a und d angeschlossen ist und ein-oder angeschaltet wird, je nachdem, welche Spannungsdifferenz zwischen diesen Anschlüssen vorliegt (die Spannungsdifferenz ist zum Zeitpunkt des Motorstarts groß). Das Bezugszeichen 7 bezeichnet einen Mikrocomputer zum Steuern des Ladesystems. Der Mikrocomputer 7 umfaßt einen Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) zum Umwandeln von Analogniveau-Eingangssignalen, fBatteriedaten) betreffend die Batterie A,in digitale Signale. Außerdem umfaßt der Mikrocomputer 7 eine zentrale Berechnungseinheit zum Lesen des Ausgangs des A/D-Wandlers bei einer vorbestimmten Periode oder Probenfreguenz, um die Diagnose entsprechend einem diagnostischen Programm zu vollziehen.
Weiterhin bezeichnet in der Figur das Bezugszeichen 8 eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen des Diagnoseresultats, welches vom Mikrocomputer oder Steuerabschnitt 7 abgegeben wird. Das Bezugszeichen 9 bezeichnet einen Sensor zum Feststellen eines durch den Negativanschluß der Batterie 4 fließenden Stromes und zum Anlegen dieser Daten an den Steuerabschnitt 7. Das Bezugszeichen 10 be-
zeichnet einen weiteren Sensor zum Feststellen des spezifischen Gewichtes des Elektrolyts in der Batterie 4 und zum Anlegen der Daten an den Mikrocomputer. Schließlich bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen herkömmlichen Starter des Verbrennungsmotors.
Der Betriebsablauf dieser Vorrichtung wird nun beschrieben. Der Mikrocomputer 7 liest die Spannung am positiven Anschluß (Klemme) der Batterie 4 und die Ausgangssignale der Sensoren 9 und 10 in bestimmten Intervallen, um den Zustand der Batterie entsprechend einem diagnostischen Programm anzuzeigen und dadurch die Batterie 4 zu diagnostizieren. Diese Diagnose umfaßt eine Bestimmung des Zustandes der Gleichrichterseite von der Anschlußspannung der Batterie.(a) Wenn das Signal des Sensors 10 nicht gleich einem vorbestimmten Wert ist, wenn der Tastschalter 5 eingeschaltet wird, wird angezeigt, daß die Batterie 4 übermäßig entladen ist. (b) Wenn die Spannung der Batterie und die Ausgangssignale der Sensoren 9 und 10 gleich vorbestimmten Werten sind, wenn die Brennkraftmaschine gestartet ist, wird festgestellt, daß die Batterie 4 normal aufgeladen ist. (c) Wenn die Polarität des Signals des Sensors 9 sich nicht innerhalb einer ausreichend langen zeitperiode für die zu startende Brennkraftmaschine ändert, nachdem der Tastschalter 5 eingeschaltet worden ist, ist festzustellen, daß die Batterie 4 nicht geladen ist, weil der Startvorgang ausfällt und der Generator 1 nicht arbeitet oder der Gleichrichter 2 ist außer Betrieb, (d) Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, zeigt das Signal des Sensors 10 das Laden der Batterie 4 an und es wird die Anschlußspannung der Batterie 4 als gesättigt festgestellt, so ist die Batterie 4 ordnungsgemäß aufgeladen, (e) Wenn der innere Widerstand der Batterie 4 größer ist als sein vorbestimmter Wert, welcher in dem Zustand aus dem Verhältnis des Signals des Sensors 9 und der Veränderung
der Anschlußspannung der Batterie berechnet wird, daß die Batterie 4 richtig aufgeladen ist, bedeutet dies, daß die Leistungsfähigkeit der Batterie 4 vermindert ist. Andere Zustände der Batterie 4 können aus Kombinationen der vorstehenden Zustände an den Steuerabschnitt 7 anzubringenden Signale bestimmt werden und aus den Veränderungen derselben in Abhängigkeit von der Zeit. Die Resultate der Diagnose werden der Anzeigeeinheit 8 zugeführt, wo diese dann angezeigt werden.
Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform werden drei die Batteriedaten bildenden Signale in den Mikrocomputer eingegeben, um eine Diagnose der Batterie vorzunehmen. Stattdessen können zusätzliche Spannungen, Ströme und Temperaturen anderer Teile zur Diagnose der Batterie mit höherer Genauigkeit eingegeben werden.
Es ist aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß entsprechend der Erfindung verschiedene Batteriedaten in einem Mikrocomputer vorbestimmter Frequenz eingegeben werden, so daß der Zustand des Aufladungssystems einschließlich der Batterie aus den vorhandenen Werten und den mit der Zeit erfolgenden Veränderungen dieser Daten angezeigt wird. Der innere Widerstand der Batterie wird berechnet und es werden verschiedene Symptome der Batterie diagnostiziert und angezeigt. Daher ist die erfindungsgemäße Vorrichtung für eine besonders günstige Wartung der Batterie sehr wirkungsvoll.
-S-
Leerseite

Claims (2)

  1. Patentansprüche
    Batterie-Diagnosevorrichtung, gekennzeichnet durch eine erste Einrichtung zum Feststellen einer Anschlußspannung, einer durch den Ausgang eines Generators (1) aufgeladenen Batterie (4), eine zweite Einrichtung zum Feststellen der Auflade- und Entladeströme der Batterie, einen Mikrocomputer (7) zum Speichern der Ausgänge der ersten und zweiten Einrichtung in vorbestimmten Intervallen, um den Ladezustand und den inneren Widerstand der Batterie festzustellen und so die Standzeit der Batterie zu diagnostizieren und eine Anzeigeeinheit (8) zum Anzeigen der Diagnoseresultate des Mikrocomputers.
    ·;;···;: 3321049
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Einrichtung zum Feststellen eines elektrochemischen Parameters der Batterie und zum Anbringen eines Ausganges an den Mikrocomputer vorgesehen ist.
DE3321649A 1982-06-19 1983-06-15 Diagnosevorrichtung fuer fahrzeugbatterien Ceased DE3321649A1 (de)

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JP57106410A JPS58222731A (ja) 1982-06-19 1982-06-19 車輛用蓄電池診断装置

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DE3321649A1 true DE3321649A1 (de) 1983-12-22

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