DE3031931C2 - Verfahren zum Überwachen der Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeuges - Google Patents

Verfahren zum Überwachen der Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeuges

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DE3031931C2
DE3031931C2 DE3031931A DE3031931A DE3031931C2 DE 3031931 C2 DE3031931 C2 DE 3031931C2 DE 3031931 A DE3031931 A DE 3031931A DE 3031931 A DE3031931 A DE 3031931A DE 3031931 C2 DE3031931 C2 DE 3031931C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen der Entladung einer aus mehreren in Serie geschalteten Zellen bestehenden Antriebsbatterie für einen Antriebsmotor eines Elektrofahrzeugs.
Ein derartiges Verfahren bzw. ein Antriebssystem, welches in dieser Weise arbeitet, ist aus der US-PS 40 08 423 bekannt.
Im einzelnen ist in dieser Patentschrift ein Antriebssystem für ein Elektrofahrzeug beschrieben, bei welchem der Anker- bzw. Motorstrom beschränkt wird, wenn die Battcricspannung unter einen vorgegebenen Pegel abgesunken ist.
Nachteilig an dem bekannten System ist es, daß bei einer Beschränkung des Motorstroms in Abhängigkeit von einer mittleren Zellenspannung, welche gleich der Spannung bei (zumindest im wesentlichen) voll entladener Batterie ist, aus dem nachstehend erläuterten Grunde eine Schädigung der Batterie eintreten kann.
Wenn eine Fahrzeugbatterie einige Male geladen und entladen wurde, ergibt sich eine Verteilung der La-
dungsspeicherkapazität für die einzelnen Zellen derart, daß die schwächeren Zellen den Zustand der Entladung
vor den stärkeren Zellen erreichen. Wenn also die Battcriespannung den Pegel erreicht, bei dem die durchschnittliche Batteriezelle voll entladen ist, haben die schwächeren Zellen ihren Entladungspunkt bereits passiert und werden unter Umständen sogar bereits mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen. Wenn aber eine Zelle mit der falschen Polarität aufgeladen wird, dann führt dies zu schwerwiegenden Schaden. Folglich ist es nicht ausreichend, abzuwarten, bis die mittlere Zellenspannung den sogenannten Entladungspunkt erreicht hat.
Wenn andererseits der Motorstrom bei einem etwas höheren Pegel der Baiierie-Gesamtspannung beschränkt wird, um so der Gefahr entgegenzuwirken, daß irgendeine Zelle mit der falschen Polarität aufgeladen wird, dann kann dies zu einer unnötigen Einschränkung der nutzbaren Battcriekapazität und damit zu einer Einschränkung des Einsatzbereichs des Elektrofahrzeugs führen. Wenn eine Batterie relativ neu ist oder noch keine Tiefentladung durchlaufen hat, dann kann man davon ausgehen, daß die Ladungsspeicherkapazitäten der einzelnen Zellen in erster Näherung gleich sind. Wenn der Motorstrom in diesem Fall bereits bei Erreichen einer Spannung beschränkt wird, die so hoch ist, daß keine Gefahr für eine Zcllumpolung besteht, selbst wenn sich die Batterie in einem schlechten Zustand befinden sollte, dann wird in diesem Fall folglich die Entladung der in einem guten Zustand befindlichen Batterie wieder unnötig eingeschränkt.
,ο Ausgehend vom Stand der Technik und der vorstehend aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß einerseits eine optimale Nutzung der Kapazität der Antriebsbatterie erreichbar ist und andererseits eine schädliche Entladung einzelner Zellen sicher vermieden wird.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Antriebsbatterie in mehrere Untereinheiten unterteilt, von denen jede mindestens eine Zelle umfaßt, daß man die Untereinheiten überwacht, um festzustellen, wann die Spannung der Untereinheit mit der niedrigsten Spannung unter einen kritischen Wert fällt, und daß man den von der Antriebsbatteric zu dem Antriebsmotor fließenden Gesamtstrom aus der Antriebsbatterie dann begrenzt, wenn die niedrigste Spannung für eine Untereinheit unter diesen kritischen Wert abgefallen ist.
b0 Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den entscheidenden Vorteil, daß einerseits keine Gefahr für eine Zellumpolung besteht und daß gleichzeitig keine unnötige Beschränkung hinsichtlich der Entladung der Batterie und des Aktionsradius des Elektrofahrzeugs herbeigeführt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Fs zeigt b-, F i g. 1 zwei Entladekennlinien von Bleiakkumulatorzellen mit voller b/w. verringerter Kapazität; F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Batteneüberwachiingscinrichuing;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Mikropro/.essoreinheii, der Speicher, des Taktgebers und der zugehörigen Schnittstellen der Anordnung nach Fig?;
Fig.4, 5 und 6 zusammengenommen ein Blockschaltbild des Analog-Digital-Wandlers der Anordnung nach Fig. 2;
F i g. 7, 8 und 9 zusammengenommen ein Blockschaltbild der Batterie-Ladeeinrichtung der Anordnung nach Fig. 2:
F i g. 10 die Darstellung eines Datenwortes;
Fig. 11 ein Blockschaltbild des Ssrien-Parallel-Wandlers, des Digilal-Analog-Wandlers und der Drosselvorrichtung der Anordnung nach Fig. 2;
F i g. 12 die Darstellung eines Statuswortes.
Fig. 13 bis Fig. 37 Flußdiagramme der Anordnung nach Fig. 2 und
F i g. 38 weitere Entladekennlinien der Akkumulatorbatterie in der Anordnung nach F i g. 2.
Fig. 2 gibt einen allgemeinen Überblick über eine Überwachungseinrichtung für die Antriebsbatterie eines Elektrofahrzeuges. Sie zeigt eine Bleiakkumulaiorbatterie 10 mit einer Nennspannung von 216 V, die aus neun hintereinandergeschalteten Untereinheiten von je 24 V aus jeweils zwölf Akkumulatorzellen besteht. In Serie mit dem negativen Anschluß der Batterie 10 ist ein Strom-Meßwiderstand 12 eingeschaltet. Die Batterie 10 liefert den Strom an einen Antriebsmotor 14 des Elekttofahrzeuges über Steckverbindungen 16 und 18 und eine Motor-Steuervorrichtung 20. Die Steuervorrichtung 20 ist mit den Steuervorrichtungen des Fahrers verbunden, wie dem »Gaspedal« und dem Bremspedal und erhält auch ein Drosselsignal, wenn die Ladung der Batterie 10 ihrem Ende entgegengeht. Die Batterie 10 kann durch ein außerhalb des Fahrzeuges angeordnetes Ladegerät 22 wieder aufgeladen werden.
Zur Anzeige der noch zur Verfugung stehenden Batterieladung wird während des letzten Teiles des Entlade-Vorganges die Batteriespannung herangezogen. Bei einer Antricbsbaiterie, die mehrmals tief entladen und wieder aufgeladen worden ist, tritt die Erscheinung auf, daß die Kapazität einiger der schwächeren Akkumulatorzellen um 10 bis 15% unter die Nennkapazität abgesunken ist. Wenn die Gesamtspannung der Batterie zur Bestimmung der zur Verfügung stehenden Ladung verwendet wird, kann der Fall eintreten, daß einige der scwächeren Akkumulatorzellen umgepolt und mit entgegengesetzter Polarität aufgeladen werden, wenn für die Gesamtbatterie das Ladungsende angezeigt wird. Eine solche Zellenumpolung stellt eine ernste Beschädigung der Batterie dar. Wenn andererseits zur Vermeidung einer Zellenumpolung die zur Verfugung stehende Ladung aus der Spannung der schwächsten Zelle bestimmt wird, weisen die übrigen Zellen noch eine beträchtliche Ladung auf, wenn auf diese Weise das Ladungsende angezeigt wird. Außerdem ist eine aufwendige Schaltung erforderlich, wenn jede einzelne Akkumulatorzelle überwacht werden soll.
In der vorliegenden Überwachungseinrichtung ist daher die Batterie 10 in eine Anzahl von Untereinheiten aufgeteilt worden und die zur Verfügung stehende Ladung wird aus der Spannung der schwächsten Untereinheit bestimmt. Dabei wird die Anzahl der Akkumulatorzellen in jeder Untereinheil so groß wie möglich gewählt, ohne daß bei der Anzeige des Ladeendes die Gefahr einer Zellenumpolung besteht. Im Falle einer Bleiakkumulatorbatterie kann hierbei jede Untereinheit aus zwölf Akkumulatorzellen aufgebaut werden. J5
In F i g. 1 sind die Entladekennlinien einer aus /wolf Zellen bestehenden Untereinheit einer Bleiakkumulatorbatterie dargestellt. Die Untereinheit besteht aus elf Zellen mit voller Nennkapazität gemäß Kurve A und einer Zelle mit verringerter Kapazität, welche nach Kurve B 15% ihrer Speicherkapazität verloren hat. Wie durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, erreicht jede Zelle ihr Entladeende bei 1,65 V. Wenn das Endladeende für die Untereinheit angezeigt wird, wenn die schwächste Zelle auf 1,65 V abgesunken ist (Punkt C), dann besitzen die übrigen Zellen noch einen beträchtlichen Teil ihrer Ladung (Pfeil D). Wenn andererseits das Endladeende angezeigt wird, wenn die Spannung der anderen Zellen auf 1,65 V abgesunken ist (Punkt E), etwa wenn die Gesamtspannung der Batterie hierzu herangezogen wird, dann ist die schwächste Zelle umgepolt worden. Wenn jedoch, wie im vorliegenden Fall, das Entladeendc angezeigt wird, wenn die mittlere Zellenspannung der Untereinheit auf 1,65 V abgesunken ist (Punkt F), dann ist zwar die Spannung der schwächsten Zelle beträchtlich unter 1,65 V abgesunken, aber immer noch positiv, so daß keine Zellenumpolung stattgefunden hat. Die übrigen Zellen besitzen dann nur noch einen kleinen Teil ihrer Ladung (Pfeil C).
Gemäß Fig. 2 wird die Batterie 10 durch ein Mikroprozessorsystem überwacht, welches das Ladegerät 22 steuert und ein Drosselsignal abgibt, wenn die Batterieladung sich ihrem Ende entgegenneigt.
Im Mittelpunkt des Systems steht eine Mikroprozessoreinheil (M PU) 24, welche zusammen mit ihren zugehörigen Speichern mit einer Sammelschiene (einem Signalbus) 26 in Verbindung steht. Das System enthält weiterhin einen Taktgeber 28, welcher an die MPU 24 Taktimpulsc CLCK und an eine Logikschaltung 30 ein Taktsignal abgibt. Die Logikschaltung 30 erhält von dem Netzteil des Mikroprozessorsystems ein Signal PWFL, das den Wert L besitzt, wenn eine Netzstörung vorliegt und den Wert H annimmt, wenn Netzspannung vorhanden ist. Die Logikschaltung 30 liefert ein nicht maskierbares Unterbrechungssignal (Interrupt-Signal) NMI und ein Interrupt-Anforderungssignal IRO an die MPU 24. Der Taktgeber 28 stellt der MPU 24 weiterhin Informationen über die abgelaufene Zeit über eine Schnittstelle (ein Interface) 32 und den Signalbus 26 zur Verfügung.
Das Mikroprozessorsystem überwacht die Batterie 10 über einen Analog-Digital-Wandlerteil, der einen Umschalter 34 für verschiedene, die Batterie 10 betreffende Analog-Signale aufweist. Diese Analog-Signale t>o umfassen ein Stromsignal von dem Stroni-Mcßwidcrstand 12, drei Tcmperatursignale über einen Datenbus 36 von zwei Temperaturfühlern im Elektrolyt der Batterie 10 und einem Temperaturfühler in Kontakt mit der elektronischen Schaltung und schließlich .Spannungssignale iibi_r einen Bus 38 von den einzelnen Untereinheiten der Batterie 10. Der Umschalter 34 hat einen einzigen Analogausgang, der mit einem Vergleicher 40 verbunden ist. Weilerhin ist ein Interface 42 vorhanden, das mit dem Signalbus 26 verbunden ist und Ausgangssignale an einen Entschlüssler 44 liefert, der wiederum seine Ausgangssignalc über einen Bus 46 an den Umschalter 34 abgibt und damit das betreffende Analogsignal bestimmt, das ausgewählt und an den Vergleicher 40 weitergeleitet werden soll. Das Interface 42 liefert weiterhin Signale an einen Digital-Analog-Wandler (D/A-Wandler) 48,
der ein zweites Analogsignal an den Vergleicher 40 abgibt. Der Vcrgleicher 40 liefert das dem Vergleichsresultat entsprechende Ausgangssignal an das Interface 42.
Informationen über den Fahrzeugzustund erhalt die MPU 24 über ein Interface 50 und den Signalbus 26. Es handelt sich hierbei um die fünf Signale .S7.0 »Antrieb HIN«, SL 1 »Ladegerät angeschlossen«, SL 2 »Lüfter EIN«, SL 3 »Batterie gast« und SL 4 »Ladegerät KIN«. Das Signal SL 3 »Batterie gast« wird von vier Gasspürköpfen in der Batterie 10 geliefert, die ein übermäßiges Gasen der Batterie 10 anzeigen. Das Signal SL 2 »Lüfter EIN« zeigt ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Lüfter an. die das entstandene Knallgas oberhalb der Batterie 10 abführen.
Das Interface 50 liefert weiterhin ein Signal I'SU Inhibit an das Netzteil. Wenn dieses Signal den Wert H ίο annimmt, läßt es das oben erwähnte Signal PWFL auf den Wert L absinken.
Die MPU 24 errechnet den Ladungszustand der Batterie 10 und gibt diese Information periodisch über den Signalbus 26 an einen Anzeigeträger 60, der über eine Steckverbindung 62 an ein Anzeigegerät 64 im Armaturenbrett des Fahrzeugs ein Rechtecksignal abgibt, dessen Tastverhältnis dem Ladungszustand der Batterie 10 proportional ist.
ι j Der Signalbus 26 ist weiterhin mit einem Interface 70 verbunden, das die von der MPU 24 in paralleler Form (TallAfn(-)an Y\n |n„ 'ir* ·α>·ΙλΙ1λ IT .-kc-m ·■·■« ■ t I "* D *7 PVl ι·ι-) aIImfih / D i'i/iLLnUr· nI|/||1 Mull Lnmnlnivinn« ü i-\ ■ · rM im in n/4rtl * ,\r\A η η
Übertragungsleitungen TX weitergibt, das Interface 70 wandelt weiterhin serielle Daten auf einer Übertragungsleitung RX in CRZ-Darstellung in parallele Form um und leitet sie an die MPU 24 weiter. Die Übertragungsleitung TX ist über Steckverbindungen 72 mit dem Ladegerät 22 und über Steckverbindungen 75 mit einem Serien-Parallel-Wandler (S/P-Wandler) 74 verbunden. Serielle Daten werden von dem S/P-Wandler 74 in paralleler Form an einen D/A-Wandler 76 weitergeleitct, der an eine Drosselvorrichtung 77 ein Analog-Signal liefert. Die Drosselvorrichtung 77 gibt an die Motor-Steuervorrichtung 20 ein Drosselsignal ab, wenn der Ladungszustand der Batterie 10 niedrig ist. Dieses Drosselsignal begrenzt den maximalen Strom, der dem Antriebsmotor 14 zugeführt wird.
2r> Die Leitungen TX und /?A"sind weiterhin mit einem Wandler 79 verbunden, der serielle Daten von dem bzw. in das Fernschreiberformal auf einen Datenbus 78 umwandelt, welcher über eine Steckverbindung 80 mit einem Fernschreiber 82 verbunden ist. der zur Inbetriebnahme und zur Überwachung des Mikroprozessorsystems dient.
Vor den beschriebenen Einheiten können die Antriebsbatterie 10, die MPU 24, der Taktgeber 28, das Interface 32, die Logikschaltung 30, der Umschalter 34, der Vergleicher 40, das Interface 42, der Entschlüssler 44, der D/A-Wandler 48, der Anzeigetreiber 60. das Interface 50, das Interface 70 und der Wandler 79 als Ganzes aus dem Fahrzeug entfernt werden. Durch die Ausbildung der Antriebsbattcrie und des überwachenden Mikroprozessorsystems als eine Einheit kann dieses System die Batterie während der gesamten Lebensdauer überwachen, einschließlich der Zeitspannen, in denen die Batterie nicht in dem Fahrzeug untergebracht ist.
Die Motor-Steuervorrichtung 20 wird hier nicht im einzelnen beschrieben, weil sie bereits Gegenstand der PCT-Anmeldung 78/00 046 ist. Die MPU 24 ist ein Mikroprozessor M 6802 der Firma Motorola.
Gemäß F i g. 3 ist die MPU 24 über einen Adressenbus 100 und einen Datenbus 102 mit einem Auslesespeicher (ROM) 104 und einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) 106 verbunden, wobei der Datenbus 102 Datensignale DO bis D 7 liefert. Das gesamte Programm zur Steuerung des Mikroprozessorsystems ist fest in dem ROM 104 gespeichert und die während des Betriebs des Systems benötigten Veränderlichen sind teils in dem RAM 106 und teils in dem internen RAM DNPU 24 gespeichert.
Der Taktgeber 28 enthält einen Impulsgenerator 108. der Taktimpulse CLCK mit einer Frequenz von 4 MHz an einen Eingang EXTAL der MPU 24 liefert. Die 4 MHz-Impulse gelangen weiterhin über eine Leitung 110 an einen Frequenzteiler 112, der seinerseits auf einer Leitung 114 Impulse mit einer Frequenz von 10 Hz abgibt. Die Leitung 114 ist an einen Teiler 116 angeschlossen, der Ausgangsinformationen über die verstrichene Zeitspanne über einen Datenbus 118 an das Interface 32 liefert. Das Interface 32 ist weiterhin mit seinen Eingängen an den
Datenbus 102 angeschlossen.
Die Logikschaltung 30 enthält einen Inverter 120, der das Signal PWFL empfängt, negiert und an einen Inverter 122 weitergibt. Der Inverter 122 liefert ein Signal NMIan dem entsprechenden Eingang der MPU 24 für eine nicht maskierbarc Unterbrechung.
Der Ausgang des Inverters 120 ist weiterhin mit einer Verzögerungsschaltung 124 verbunden, welche ein Signal RESET an dem entsprechenden Eingang der MPU 24 iiefcrt. Auf diese Weise wird das Signal FnFL invertiert und verzögert an dem Rückstclleingang der MPU 24 angelegt. Wenn das Signal PWFL daher den Wert H annimmt und dadurch anzeigt, daß nach einer Störung wieder Netzspannung vorliegt, dann erhält die M PU 24 einen Rückstellimpuls.
Der Ausgang der Verzögerungsschaltung 124 ist weiterhin über einen Inverter 126 an den D-Eingang eines Flip-Flcp 128 angeschlossen. Der C-Eingang des Flip-Flop 128 erhält über die Leitung 114 ein 10 Hz-Signal und der Ä-Eingang des Flip-Flop 128 ist über eine Leitung 130 mit dem Ausgang des Interface 32 verbunden. Der OAusgang des Flip-Flop 128 ist an einen Eingang IRQ der MPU 24 für die Anforderung einer Unterbrechung
wi angeschlossen. Beim normalen Betrieb des Systems Iiefcrt das Flip-Flop 128 mit einer Frequenz von 10 Hz Unterbrechungssignale an die MPU 24 und wird jedesmal unmittelbar danach zurückgestellt.
In F i g. 4 ist das Interface 42, der Entschlüssler 44 und der D/A-Wandler 48 dargestellt. Das Interface 42 empfängt auf seiner der MPU 24 zugewandten Seile die Datensignale D0 bis D 7. An seinem Ausgang liegt der D/A-Wandler 48. dessen Ausgang über eine Leitung 150 mit dem Vergleicher 40 verbunden ist. Ein weiterer
cv". Eingang des Interface 42 empfängt über eine Leitung 152 das Ausgangssignal des Vergleichers 40. Weitere Ausgänge des Interface 42 sind mit dem lintschlüsslcr 44 verbunden, der vierzehn Ausgangsleitungen 160 bis 173 besitzt. Die Leitungen 162 bis 160 liefern Temperaturau.swahlsignalc Π bis T3 und sind weiterhin an die drei Eingänge einer ODER-Schaltung 180 angeschlossen, deren Ausgang ein Tcmperaturauswahlsignal TEMP lie-
fert. Die Leitung 163 für ein Stromauswahlsign;il IA Vund die Leitung IM ein Stromauswahlsignal IPEAK.
DieLeitungen 165 bis 172 sind jeweils mit den ersten Hingängen von ODER-Schaltungen 181 bis 188 und die Leitungen 166 bis 173 jeweils mit den /weiten Eingängen dieser ODER-Schaltungen 181 bis 188 verbunden. Die Leitung 165 liefert ein Spannungsausfallsignal B9 und die Ausgänge der ODER-Schaltungen 181 bis 188 liefern ;:
Spannungsausfallsignale BS bis SO. Die Leitung 165 und die Ausgänge der ODER-Schaltungen 182, 184, 186 ϊ Si
und 188 sind mit den fünf Eingängen einer ODER-Schaltung 190 verbunden, welche an ihrem Ausgang ein 1A
Spannungsauswahlsignal ß/t7Tliefert.
In Fig. 5 ist eine Schaltung dargestellt, die ein Signal erzeugt, das der Spannung einer der Untereinheiten entspricht, und die einen Teil des Umschalters 34 der F i g. 2 bildet. Die neun Untereinheiten der Batterie 10 sind in F i g. 5 mit den Bezugszeichen 201 bis 209 versehen. Der negative Anschluß der Untereinheit 201 ist mit dem to Eingang eines Schalters 220 und die positiven Anschlüsse der Untereinheiten 201 bis 209 sind über Spannungsteile 211 bis 219 mit den Eingängen von Schaltern 221 bis 229 verbunden. Die Steuereingänge der Schalter 220 ' bis 229 werden von den Spannungsausfallsignalen SO bis S9 erregt. Die Ausgänge der Schalter 220, 222, 224, ?' 226 und 228 sind mit dem negativen Eingang eines Differenz-Verstärkers 240 und die Ausgänge der Schalter 221, g 223, 225, 227 und 229 sind mit dem positiven Eingang des Differenzverstärkers 240 verbunden. Am Ausgang des 15 4j Differenzverstärkers 240 entsteht ein Signal VRA TT, das der Spannung einer der Untereinheiten 201 bis 209 der |ί Batterie 10 entspricht. Wenn beispielsweise die Leitung 170 den Wert H annimmt, bekommen auch die Span- j| nungsauswahlsignale B3 und #4 den Wert H, so daß das Signal VBATTdie Spannung der Untereinheit 204 'f darstellt. jj
In F i g. 6 ist der restliche Teil des Umschalters 34 und des Vergleichers 40 dargestellt. Die Schaltung enthält 20 jj drei Temperaturfühler 251, 252 und 253, von denen sich die Temperaturfühler 251 und 252 in dem Elektrolyt der J:
Antriebsbatterie 10 und der Temperaturfühler 253 in Kontakt mit der elektronischen Schaltung befinden. Die ί;
Temperaturfühler 251 bis 253 sind mit den Eingängen von Schalter 255 bis 257 verbunden, deren Steuereingänge |-
die Temperaturauswahlsignale Ti bis 7"3 empfangen. Die Ausgänge der Schalter 255 bis 257 sind mit dem fj
Eingang eines weiteren Schalters 258 verbunden, dessen Steuereingang das Temperaturauswahlsignal TEMP 25 it; erhält. Das Analog-Signal VBA TTist mit dem Eingang eines Schalters 260 verbunden, dessen Steuereingang das ;'"
Spannungsauswahlsignal SA7Terhält. :<
Der Widerstand 12, der den Strom in der Batterie 10 mißt, ist mit den beiden Eingängen eines Differenzver- ;;■
stärkers 262 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 263 und einen Kondensator 264 mit dem >;;
Eingang eines Schalters 265 verbunden ist. Der Steucreingang des Schalters 265 empfängt das Stromauswahlsi- 30 ί gnal IA V. Der Ausgang des als Vergleicher wirkenden Differenzverstärkers 262 ist mit einer Spitzenwertschal- -
tung 266 verbunden, deren Ausgang an den Eingang eines Schalters 267 gelegt ist. Der Steuereingang des Schalters 267 empfängt das Stromauswahlsignal IPEAK. Die Ausgänge der Schalter 260, 258, 267 und 265 sind ■
mit dem positiven Eingang des Vergleichers 40 verbunden. Der negative Eingang des Vergleichers 40 ist an den =
Ausgang des D/A-Wandlers 48 über die Leitung 150 angeschlossen. Der Ausgang des Vergleichers 40 ist über 35 die Leitung 152 mit dem Interface 42 verbunden. i;
Wenn beim Betrieb beispielsweise der Ausgang des Entschlüsslers 44 auf der Leitung 164 den Wert H ,
annimmt, geht auch das Stromauswahlsignal IPEAK nach 11 und macht dadurch den Schalter 267 leitend, so daß '
ein Signal, das dem Spitzenstrom entspricht, an den positiven Hingang des Vergleichers 40 angelegt wird, "':
wodurch dieser den Spitzenstrom mit dem Ausgang des D/A-Wandlers 48 vergleicht. Auf diese Weise werden 40 alle Analog-Signale in digitale Signale umgesetzt. ;
In den F i g. 7 bis 9 ist das Ladegerät 22 im Detail dargestellt. Wie aus F i g. 7 ersichtlich, kann das Ladegerät 22 ^
über eine Fassung 930 und einen Stecker 932 mit der Antriebsbatterie verbunden werden. *:■
Zwei Netzanschlüsse L und N sind über Sicherungen 933 und 934 und Kontakte 935d und 935b eines Relais ig
935 mit den Enden einer Primärwicklung 936 eines Netztransformators 937 verbunden. F.ine Signallampe 938, 45 t. die der Primärwicklung 936 parallelgeschahet ist, zeigt an, ob das Ladegerät 22 eingeschaltet ist. Der Netztrans- %
formator937 hat eine Sekundärwicklung 939 und eine Hilfs-Sekundärwicklung940. Ein Ende der Sekundärwick- fs
lung 939 ist über eine Sicherung 941 mit der Anode eines Thyristors 942 und der Kathode eines Thyristors 943 |?
verbunden. Das andere Ende der Sekundärwicklung 939 ist über eine Sicherung 944 an die Anode einer Diode Φ
945 und die Kathode einer Diode 946 angeschlossen. Die Anode der Diode 946 ist mit der Anode des Thyristors 5» fe 943 und die Kathode der Diode 945 mit der Kathode des Thyristors 942 verbunden. Die Anode des Thyristors j|
942 ist an die Anode der Diode 945 über einen Widerstand 947, einen Kondensator 948 und einen in Reihe |
geschalteten Kondensator 949 angeschlossen. Die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors 943 sind mit |
zwei Steueranschlüssen TH 1 und die Steuerelektrode und die Kathode des Thyristors 942 mit zwei Steueranschlüssen TH 2 verbunden. 55
Die Kathode des Thyristors 942 ist über eine Drosselspule 950 an eine Schiene 951 angeschlossen, die über eine Sicherung 952 mit dem positiven Anschluß der Batterie 10 verbunden ist. Der negative Anschluß der Batterie 10 ist über eine Sicherung 953 mit einer Schiene 954 verbunden, die über einen Strommeßwiderstand 955 an eine Schiene 956 angeschlossen ist. Die Schiene 956 ist mit der Anode des Thyristors 943 verbunden.
Wenn daher die Kontakte 935a und 9356 geschlossen und geeignete Taktsignale an die Steueranschlüsse TH 1 60 und TH 2 angelegt werden, wird die Batterie 10 geladen.
Die Antriebsbatterie 10 enthält vier druckempfindliche Schalter 962 bis 965, welche feststellen, wann die Batterie 10 anfängt zu gasen, und hierzu öffnen, wenn die Gasentwicklung ein vorbestimmtes Ausmaß überschreitet. Weiterhin ist ein Lüfter 966 vorgesehen und eine 12 V-Hilfsbatterie 960, die von der Antriebsbatterie 10 geladen wird. 65
Der positive Anschluß der Hilfsbatterie 960 ist mit einer Schiene 968 und der negative Anschluß mit einer 0 V-Schiene 969 und damit mit Masse verbunden. Die Schiene 968 ist über eine Spule 970a eines Relais 970 verbunden, wobei eine Diode 971 die Spule 970;/ überbrückt, wobei ihre Kathode mit der Schiene 969 verbunden
ist. Die Schiene 968 ist weiterhin über eine Spule 973;) eines Relais 973 an dem Kollektor eines npn-Transistors
974 angeschlossen, dessen Emitter mit der Schiene 969 verbunden ist und dessen Basis über einen Widerstand
975 an eine Schiene 976 angeschlossen ist. Die Schiene 976 empfängt dabei ein Signal PH6. Die Relaisspule 973a wird durch eine Diode 972 überbrückt, deren Kathode an der Schiene 968 liegt. Die Schalter 962 bis 965 sind
5 zwischen dem positiven Anschluß der Hilfsbatterie 960 und einer Schiene 978 in Reihe geschaltet. Die Schiene 978 ist über Kontakte 979a eines Relias 979 mit einer Schiene 980 verbunden, die über eine Spule 982a eines Relais 982 an den Kollektor eines Transistors 983 angeschlossen ist. Der F.mitter des Transistors 983 ist mit der Schiene 969 und seine Basis über einen Widerstand 984 mit einer Schiene 985 verbunden, welche ein Signal DV empfängt.
ίο Über Kontakte 9706 und 970c eines Relais 970 werden die Netzanschlüsse L und N mit Schienen 990 und 991 verbunden, von denen die Schiene 990 an ein Ende der Primärwicklung eines Transformators 992 angeschlossen ist, dessen anderes Ende über eine Relaisspulc 9796 eines Relais 979 mit der Schiene 991 verbunden ist. Die Spule 9796 wird durch einen Widerstand 993 überbrückt. Die Sekundärwicklung des Transformators 992 ist über Sicherungen 994 und 995 mit dem Lüfter 966 verbunden.
υ Zwischen den Netzanschlüssen L und N liegen weiterhin eine Spule 935ceines Relais 935 über Kontakte 982b % eines Relais 982 und eine Signallampe 997 über Kontakte 9736 eines Relais 973.
.Y- Wenn im Betrieb der Stecker 932 in die Fassung 930 gesteckt wird, spricht das Relais 970 an und erregt über
seine Kontakte 9706 und 970c den Lüfter 966. Wenn die Schalter 962 bis 965 geschlossen sind, wird der positve Anschluß der Hilfsbatterie 960 mit der Schiene 978 verbunden. Wenn der Lüfter 966 ordnungsgemäß arbeitet. !,: 20 wird die Relaisspule 9796 erregt, wodurch die Kontakte 979a schließen und damit die Schienen 978 und 980 ι:· miteinander verbinden. Sofern ein Η-Signal auf der Schiene 985 vorliegt, wird der Transistor 983 leitend,
(■;/ wodurch die Relaisspule 982a anspricht und die Kontakte 9826 schließt. Hierdurch wird die Relaisspule 935c
;.., erregt, wodurch die Kontakte 935a und 9356 schließen und den Transformator 937 an das Netz legen. Wenn
fe weiterhin ein Η-Signal auf der Schiene 976 auftritt, was der Fall ist, wenn die Ladung beendet ist, wird der
ti 2) Transistor 974 leitend, wodurch die Kontakle 9736 geschlossen werden und die Signallampe 997 aufleuchten [y lassen.
Die Schaltung nach F i g. 7 kann folgendermaßen die Zustands-Signale SL 1 bis SL 4 des Fahrzeuges erzeugen. Da die Schiene 968 auf H ist. wenn Sockel 930 und Stecker 932 miteinander verbunden sind, kann sie dazu verwendet werden, das Signal SL 1 zu erzeugen, welches anzeigt, daß das Ladegerät 22 angeschlossen ist. Das 30 Signal SL 2, das anzeigt, daß der Lüfter 966 arbeitet, kann von einem weiteren Kontaktpaar des Relais 979 geliefert werden. Das Signal SL 3, das angibt, daß die Schalter 962 bis 965 geschlossen sind, kann von der Schiene ;■ 978 und das Signal SL 4, das angibt, daß das Ladegerät 22 eingeschaltet ist, kann von einem weiteren Kontaktsatz des Relais 982 geliefert werden.
,-- In Fig.8 ist ein Vollweg-Gleichrichter 1010 dargestellt, dessen Eingänge der Sekundärwicklung 940 des
: J5 Netztransformators 937 nach Fig. 7 parallelgeschaltet und dessen Ausgänge mit Schienen 1012 und 1013
verbunden sind. Die Schiene 1012 ist über einen Kondensator 1014 mit der Schiene 1013 und über einen
i\. Widerstand 1015 mit der Basis eines Transistors 1016 verbunden, mit dessen Kollektor an die Schiene 1012 und
■;.■': dessen Emitter an eine Schiene 1017 angeschlossen ist. Die Basis des Transistors 1016 ist weiterhin mit der
;': Kathode einer Zener Diode 1019 verbunden, dessen Anode an die Schiene 1013 angeschlossen ist. Die Schiene
If 40 1017 liegt über eine Sicherung 1018 an einer Schiene 1020. so daß /wischen den Schienen 1013 und 1020 eine
; ι konstante Spannung anliegt.
Π Die Sekundärwicklung 940 ist weiterhin mil dem Umgang eines /weiten Vollwcg-Glcichrichtcrs 1025 verbun-
::■; den, dessen einer Ausgang mit der Schiene 1013 und dessen anderer Ausgang über einen Widerstand 1026 mit
K- der Kathode einer Zener Diode 1027 verbunden ist. deren Anode an die Schiene 1013 angeschlossen ist. Der
Q 45 Zener Diode 1027 ist ein Kondensator 1028 parallelgeschaltei und die Kathode der Zener Diode 1027 ist über
[.■ einen Widerstand 1030 und einen in Reihe geschalteten Widerstand 1031 mit der Schiene 1013 verbunden.
j Hierdurch tritt an der Verbindungsstelle der Widerstände 1030 und 1031. wie angedeutet, im Betrieb eine
K abgekappte Vollwcg-Gleichrichtcr-Kurvenform auf.
[?■: Die Verbindungsstelle der Widerstände 1030 und 1031 ist mit der Basis eines npn-Transistors 1032 verbunden,
p: ίο dessen Emitter an die Schiene 1013 und dessen Kollektor über einen Widerstand 1034 an die Schiene 1020 sowie
W über einen Widerstand 1035 an die Schiene 1013 angeschlossen ist. Die Verbindungsstelle der Widerstände 1034
•ä und !035 is· über einen Widerstand !036 mit der Basis eines npn-Transistors 1038 verbunden, dessen Emitter an
B die Schiene 1013 des Kollektors über einen Kondensator 1040 an die Schiene 1013 angeschlossen ist. Die Schiene
'A 1020 ist mit der Anode einer Diode 1042 verbunden, deren Kathode über einen Widerstand 1043 an den
55 Kollektor des Transistors 1038 angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 1038 ist weiterhin mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1044 verbunden, dessen Ausgang an seinen invertierenden Eingang und über einen Kondensator 1046 an die Kathode der Diode 1042 angeschlossen ist Hierdurch steht wie angedeutet, am Ausgang des Operationsverstärkers 1044 eine sägezahnförmige Kurvenform zur Verfügung. Der Ausgang des Operationsverstärkers 1044 ist über einen Widerstand 1048 mit dem invertierenden Eingang po eines Operationsverstärkers 1050 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 1052 an seinen nicht invertierenden Eingang angeschlossen ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 1050 ist über einen Kondensator 1053 und einen in Serie geschalteten Widerstand 1054 an die Schiene 1020 angeschlossen. Dem Widerstand 1054 ist eine Diode 1055 parallelgeschaltet, wobei die Kathode der Diode 1055 an der Schiene 1020 liegt, und die Verbindungsstelle des Kondensators 1053 und des Widerstandes 1054 ist mit dem Eingang eines monostabilen iö Multivibrators 1056 verbunden. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators 1056 ist über einen Widerstand 1058 und einen in Serie geschalteten Widerstand 1059 an die Schiene 1013 angeschlossen und die Verbindungsstelle der Widerstände 1058 und 1059 ist über einen Widersland 1060 mit der Basis eines npn-Transistors 1062 verbunden.
Der Emitter des Transistors 1062 liegt an der Schiene 1013 und sein Kollektor ist über eine Primärwicklung 1064 eines Transformators 1065 mit der Anode einer Zener Diode 1066 verbunden, deren Kathode an der Schiene 1020 liegt. Zwischen dem Kollektor des Transistors 1062 und der Schiene 1020 ist weiterhin eine Diode 1067 so eingeschaltet, daß ihre Kathode an der Schiene 1020 liegt.
Der Transformator 1065 hat zwei Sekundärwicklungen 1071 und 1072. denen jeweils Widerstände 1073 und 1076 parallelgeschaltct sind. Die Wicklung 1071 ist über eine Diode 1074 und einen Widerstand 1075 an die Thyristor-Steueranschlüssc THX von I" i g. 7 angeschlossen, die Wicklung 1072 ist über eine Diode 1077 und einen Widerstand 1078 mit den Thyristor-Steueranschlüssen TH 2 von I' i g. 7 verbunden.
Die mit einem Ende des Strom-Mcßwiderstandes 955 nach l: i g. 7 verbundene Schiene 954 ist an die Schiene 1013 angeschlossen und das andere Ende des Strom-Mcßwidcrst.indcs 955 über einen Widerstand 1080 und ei.ien in Serie geschalteten Widerstand 1081 mit der Schiene 1013 verbunden. Die Verbindungssielle der Widerstände 1080 und 1081 ist an den nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1082 angeschlossen, dessen Ausgang über einen Widerstand 1083 mit seinem invertierenden Eingang und dieser über einen Widerstand 1084 mit der Schiene 1013 verbunden ist. Der Ausgang des Operationsverstärkers 1082 liegt weiterhin über einen Widerstand 1085 an der Schiene 1013. Auf diese Weise entspricht die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 1082 dem der Antriebsbatteric 10 /ugeführtcn Strom.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 1082 ist über einen Widerstand 1090 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1091 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 1092 an seinen invertierenden Eingang angeschlossen ist.
Die Schiene 1020 ist über einen Widerstand 1094 mit einer Schiene 1093 verbunden, die über eine Zener-Diode 1095 an die Schiene 1013 angeschlossen ist, wobei deren Anode an der Schiene 1013 liegt und die Zener Diode 1095 durch einen Kondensator 10% überbrückt wird.
Die Schiene 1093 ist über die Parallelschaltung von sechs Reihenschaltungen von jeweils drei Widerständen mit der Schiene 1013 verbunden:
1. über einen Widerstand 1100, einen Trimmerwiderstand 1101 und einen Widerstand 1103,
2. über einen Widerstand 1105, einen Trimmerwiderstand 1106 und einen Widerstand 1108.
3. über einen Widerstand 1110, einen Trimmerwiderstand 1111 und einen Widerstand 1113,
4. über einen Widerstand 1115. einen Trimmerwiderstand 1116 und einen Widerstand 1118.
5. über einen Widerstand 1120. einen Trimmerwiderstand 1121 und einen Widerstand 1123 und
6. über einen Widerstand 1125, einen Trimmcrwidcrsiand 1126 und einen Widerstand 1128.
Die Verbindungsstellen der Widerstände 1101 und 1103. der Widerstände 1106 und 1108. der Widerstände 1111 und 1113. der Widerstände 1116 und 1118. der Widerstände 1121 und 1123 und der Widerstände 1126 und 1128 ist jeweils über einen Relaiskontakt mit einer Schiene 1104 verbunden, nämlich über die Relaiskontakte 1102a, 1107a, 1112a, 1117a, 1122a bzw. 1127a. Die Schiene 1104 ist über einen Widerstand 1140 und einen in Reihe geschalteten Kondensator 1142 mit der Schiene 1113 verbunden und die Verbindungsstelle des Widerstandes 1140 und des Kondensators 1142 ist über einen Widerstand 1143 an dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1091 angeschlossen.
Beim Betrieb wird je nach der gewünschten Stromstärke einer der Kontakte 1102a. 1107a. 11 i2a, 1117a, 1122a 4i> und 1127a geschlossen, so daß der Operationsverstärker 1091 den tatsächlichen fließenden Strom mit dem gewünschten Strom vergleicht und an seinem Ausgang ein entsprechendes Fehlersignal erzeugt.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 1091 ist über einen Widerstand 1150 mit dem nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1152 verbunden, dessen Ausgang über einen Widerstand 1153 an seinen invertierenden Eingang und dieser über einen Widersland 1155 an die Schiene 1013 angeschlossen ist.
Zwischen den Schienen 1020 und 1013 liegt die Reihenschaltung eines Widerstandes 1154 und eines veränderlichen Widerstandes 1156. Der Abgriff des Widerstandes 1156 ist über einen Widerstand 1157 mit dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1152 verbunden. Weiterhin liegt zwischen den Schienen 1020 und 1013 die Reihenschaltung eines Kondensators 1158 und eines Widerstandes 1159. deren Verbindungsstelle über eine Diode 1160 und einen Widersland 1161 mit dem nicht invertierenden Eingang des Verstärkers 1152 so verbunden ist, wobei der Kondensator 1158 an der Schiene 1020 und die Anode der Diode 1160 an der Verbindungsstelle zwischen dem Kondensator 1158 und dem Widerstand 1159 liegt.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 1152 ist über einen Widerstand 1170 und einem Kondensator 1172 mit der Schiene 1013 verbunden und die Verbindung des Widerstandes 1170 und des Kondensators 1172 ist über einen Widerstand 1174 an den nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1050 angeschlossen.
Beim Betrieb nimmt der Ausgang des Operationsverstärkers 1050 während jeder Halbwelle der Netzwechselspannung den Wert L an, wenn die an seinen invertierenden Eingang angelegte Spannung diejenige an seinem nicht invertierenden Eingang übersteigt. Hierdurch wird jedesmal der monostabile Multivibrator 1056 ausgelöst, wodurch der Transistor 1062 leitend wird und an die Thyristor-Steueranschlüsse TH 1 und TH 2 Ausgangsimpulse anlegt, so daß der in Vorwärtsrichiung vorgespannte Thyristors der beiden Thyristoren 942 und 943 leitend wird.
Wenn das Ladegerät 22 eingeschaltet wird, besteht an der Verbindungsstelle des Kondensators 1158 und des Widerstandes 1159 anfänglich eine hohe Spannung, wodurch sichergestellt ist. daß der anfängliche Ladestrom niedrig ist Anschließend nimmt diese Spannung ab, so daß ein allmähliches Ansteigen des Ladestromes erzielt wird, bis diese den Wert erreicht hat, der durch die Spannung auf der Schiene 1104 bestimmt wird.
In Fi g. 9 ist innerhalb einer gestrichelt dargestellten Umrandung 1200 ein S/P-Wandler dargestellt, der einen Teil des Ladegerätes 22 bildet. Das serielle Signal TX in CRZ-Darstellung vom interface 70 wird hier in Form von zwei Signalen TXS und TXM empfangen, wobei TXM für eine binäre »1« und TXS für eine binäre »0« Ηρπ
Wert H annimmt. Das Signal TXS wird über Steckverbindungen 72a an zwei Schienen 1203 und 1204 und das Signa! TXM über Steckverbindungen 726 an zwei Schienen 1208 und 1209 angelegt Die Schiene 1203 ist über einen Widerstand 1210 mit der positiven Betriebsspannung Vcc, über einen Kondensator 1211 mit der Schiene 1204 und unmittelbar mjt dem Eingang eines Schmitt-lnverters 1212 verbunden, dessen Ausgang an einen Eingang einer NAND-Schaltung 12J4 angeschlossen ist. In ähnlicher Weise ist die Schiene 1208 über einen Widerstand 1216 mit der Betriebsspannung Vcc, über einen Kondensator 1217 mit der Schiene 1209 und ■inmittelbar mit dem Eingang eines Schmitt-lnverters 1218 verbunden, dessen Ausgang an einen Eingang einer NAND-Schaltung 1220 angeschlossen ist. Der Ausgang der NAND-Schaltung 1214 ist mit dem anderen Eingang der NAND-Schaltung 1220 und der Ausgang der NAND-Schaltung 1220 mit dem anderen Eingang der NAND-Schaltung 1214 verbunden, so daß die NAND-Schaltungen 1214 und 1220 als Flip-Flop wirken. Auf diese Weise werden die in serieller Form in CRZ-Darstellung empfangenen Daten durch das Flip-Flop aus den NAND-Schaltungen 1214 und 1220 in eine N RZ-Darstellung (ohne Wiederkehr nach Null) umgewandelt.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 1214 ist mit dem Dateneingang D eines 4stufigen Schieberegisters 1230
verbunden. Der Ausgang Q 3 des Schieberegisters 1230 ist an den Dateneingang D eines zweiten 4stufigen Schieberegisters 1232 angeschlossen. Der Ausgang Q3 des Schieberegisters 1232 ist an den Eingang D des Flip-Flop 1234 und der Ausgang Q der Flip-Flops 1234 mit dem Eingang D eines zweiten Flip-Flops 1236 verbunden.
Die Ausgänge der beiden Inverter 1212 und 1218 sind weiterhin mit den beiden Eingängen einer NAND-Schaltung 1238 verbunden, deren Ausgang an die beiden Eingänge einer NAND-Schaltung 1240 angeschlossen ist. Die NAND-Schaltungen 1238 und 1240 erzeugen Taktimpulse mit einer Frequenz, die der Übertragungsfrequenz der ankommenden seriellen Daten entspricht.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 1240 ist an einen Eingang einer NAND-Schaltung 1242 angeschlossen.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 1242 ist mit dem Taktimpulscingang Γ eines 4slufigen Binärzählers 1246 verbunden. Die Ausgänge Q I und Q 3 des Binärzählcrs 1246 sind an die beiden Eingänge einer NAND-Schaltung 1247 angeschlossen, deren Ausgang mit dem anderen Eingang der NAND-Schaltung 1242 verbunden ist.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 1247 ist weiterhin an die beiden Eingänge einer NAND-Schaltung 1248 angeschlossen, deren Ausgang mit je einem Eingang der beiden NAND-Schaltungen 1250 und 1251 verbunden ist. Der Ausgang der NAND-Schaltung 1250 ist an den Rückstelleingang /?des Binärzählers 1246 angeschlossen.
Der Ausgang der NAND-Schaltung 1242 ist mit den Taktimpulseingängen Cder Schieberegister 1230 und 1232 sowie der Flip-Flops 1234 und 1236 verbunden. Die Ausgänge QO und Q1 des Schieberegisters 1230 sind an die beiden Eingänge einer UND-Schaltung 1260 angeschlossen, deren Ausgang mit einem Eingang einer UND-Schaltung 1261 verbunden ist. Der Ausgang ζ) des Flip-Flops 1236 ist mit dem anderen Eingang der UND-Schaltung 1261 verbunden, und der Ausgang der UND-Schaltung 1261 ist an den anderen Eingang der NAND-Schaltung 1251 angeschlossen.
j5 Die Ausgänge Q2 und Q 3 des Schieberegisters 1230 und der Ausgang QO des Schieberegisters 1232 sind jeweils an die Dateneingänge Dl, D3 und D4 einer Vcrriegclungsschaltung 1270 angeschlossen. Die Ausgänge Q\,Q2 und Q3 des Schieberegisters 1232 und der Ausgang ζ)des Flip-Flops 1234 sind an die Dateneingänge D1 bis DA einer Verriegelungsschaltung 1271 angeschlossen. Der Ausgang der NAND-Schaltung 1250 ist mit dem Taktimpulseingang Cder Verricgclungsschaltungen 1270 und 1271 verbunden.
Die Betriebsspannungsschiene Vo: ist über einen Widerstand 1275 und einen Kondensator 1276 mit der Masse Schiene OV verbunden. Der Verbindungspunkt des Widerstandes 1275 und des Kondensators 1276 ist an den Eingang A einer monostabilen Schaltung 1278 (der Type 4528) angeschlossen, deren Ausgang Q mit den Rückstelleingängen R der Schieberegister 1230 und 1232 und der Flip-Flops 1234 und 1236 verbunden ist. Der Ausgang T$ der monostabilen Schaltung 1278 ist mit dem Eingang CD einer weiteren monostabilen Schaltung 1280 vom gleichen Typ verbunden. Der Ausgang Q der mopostabilen Schaltung 1280 liefert das Signal DV1 das an die Schiene 985 in F i g. 7 angelegt wird. Der Ausgang der NAND-Schaltung 1251 ist mit dem Eingang A der monostabilen Schaltung 1280 verbunden.
Der Wandler 1200 verarbeitet Datenwörter von zehn Bit Länge (F ig. 10). Jedes Datenwort besteht <*us einem
Start-Bit, das immer den Wert L aufweist, sieben Daten-Bits, einem Adressen-Bit, das den Wert H hat, wenn der
so Wandler 1200 adressiert wird, und einem Stop-Bit, das stündig den Wert H besitzt. Zwischen den Datenwörtern wird ständig der Wert H übertragen, so daß der Ausgang der NAND-Schaltung 1214 ständig den Wert H aufweist.
Wenn ein neues Datenwort empfangen wird, bewirkt das Start-Bit, daß der Ausgang der NAND-Schaltung 1220 den Wert H einnimmt, wodurch der Ausgang der UND-Schaltung 1250 auf H geht und dadurch den Binär-Zähler 1246 zurückstellt. Hierdurch wird der Ausgang der NAND-Schaltung 1247 H, wodurch die Taktimpulse von der NAND-Schaltung 1240 durch die NAND-Schaltung 1242 gelangen können. Mit Hilfe dieser Taktimpulse wird das ankommende Datenwort in die Schieberegister 1230 und 1232 und die Flip-Flops 1234 und 1236 eingeschrieben.
Sobald ein Datenwort vollständig empfangen worden ist, enthält der Binär-Zähler 1246 die Binärzahl 1010, so
b0 daß seine Ausgänge Q 1 und Q3 den Wert H besitzen. Hierdurch nimmt der Ausgang der NAND-Schaltung
1247 den Wert L an und blockiert damit die Übertragung weiterer Taktimpulse über die NAND-Schaltung 1242.
Weiterhin gibt der Ausgang der NAND-SehaUung 1248 den Wert Il an einen F.ingang der NAND-Schaltung !250 weiter.
Wenn ein Datenwon vollständig empfangen worden ist. nehmen die Ausgänge QOdes Schieberegisters 1230,
o5 der dem Stop-Bit entspricht, der Ausgang Q I des Schieberegisters 1230. der dem Adressen-Bit entspricht und der Ausgang Q des Flip-Flops 1236. der dem inversen Start-Bit einspricht, den Wert H an. Dadurch geht der Ausgang der UND-Schaltung 1261 ;inf 11 und vcranlaUl den Ausgang der NAND-Schaltung 1251. den Wert L anzunehmen und die Daten-Bits in die Verricgelungsschaltungen 1270 und 1271 zu übernehmen.
Wenn die Datenwörter periodisch empfangen werden, geht der Ausgang der NAND-Schaltung 1251 periodisch nach L und stellt dadurch sicher, daß der Ausgang Q der monosiabücn Schaltung 1280 auf dem Wert H verbleibt. Dadurch wird an die Schiene 985 der F i g. 7 ein Signal H angelegt, das zur Folge hat. daß die Hauptkontakte 935a und 9356geschlossen werden. Falls aus irgendeinem Grund keine Datenwörter empfangen werden, nimmt das Signal D V'den Wert L an und verhindert dadurch eine Aufladung.
Die monostabile Schaltung 1278 dient dazu, die Schieberegister 1230 und 1232, die Flip-Flops 1234 und 1236 und weiterhin die monostabile Schaltung 1280 anfänglich zurückzustellen.
Die Ausgänge Q 3 und Q 4 der Verriegelungsschaltung 1270 und der Ausgang Q 1 der Verriegelungsschaltung 1271 sind mit den Eingängen C. B und A eines 3 nach 8-Entschlüßlers 1290 verbunden. Die Ausgänge CH1 bis CH 6 des Entschlüßlers 1290 liefern Signale PH1 bis PH6, welche die jeweilige Phase des gerade durchgeführten Aufladevorganges anzeigen. In der dargestellten Anordnung wird nur das Signal PH 6 verwendet, welches mit dem Wert H anzeigt, daß der Aufladevorgang beendet ist. Das Signal PH 6 wird der Schiene 976 in F i g. 7 zugeführt, wobei die Signallampe 997 aufleuchtet.
Die Ausgänge QX Q 3 und Q4 der Verriegelungsschaltung 1271 sind mit den Eingängen C. B und A eines 3 nach 8-Entschlüßlers 1292 verbunden. Die Ausgänge CH 1 bis CH6 des Entschlüßlers 1292 zeigen die sechs verschiedenen Stromsiufen bei fortschreitender Ladung an. Diese Ausgangssignale CH1 bis CH 6 werden über Widerstände 1295 bis 1300 den Basen von npn-Transistoren 1305 bis 1310 zugeführt. Die Emitter der Transistoren 1305 bis 1310 sind mit der Masse-Schiene 0 V verbunden und ihre Kollektoren über Relaiswicklungen 11026, 11076, 11126,11176,11226 und 11276 an die Betriebsspannungsschiene Vor angeschlossen. Eine Erregung dieser Relaiswicklungen bewirkt jeweils das Schließen der Relaiskontakte 1102a, 1107a, 1112a, 1117a, 1122a und 1127a. Die Kollektoren der Transistoren 1305 bis 1310 sind über Dioden 1315 bis 1320 mit der Betriebsspannungsschiene Viccverbunden, wobei aie Kathoden dieser Dioden an der Betriebsspannungsschiene Vccliegen.
Ein Signal H an einem der Ausgänge CH 1 bis CH 6 des Entschlüßlers 1292 bewirkt also, daß der zugehörige Transistor leitend wird, das zugehörige Relais anspricht und die jeweiligen Kontakte in F i g. 8 schließen.
In F i g. 11 ist das Schaltbild des S/P-Wandlers 74, des D/A-Wandlers 76 und der Drosselschaltung 77, welche der Motor-Steuervorrichtung 20 ein Drosselsignal zuleitet, dargestellt. Die Drosselvorrichtung 77 dient dabei dazu, den maximal von dem Antriebsmotor 14 aufgenommenen Strom während der letzten 10 Ah der in der Batterie 10 zur Verfügung stehenden Ladung fortlaufend von 100% des normalen Maximal-Stromes auf 40% zu begrenzen.
Der S/P-Wandler 74 ist mit dem Wandler 1200 nach F i g. 9 identisch, nur daß er kein Element aufweist, das der monostabilen Schaltung 1280 entspricht. Die verschiedenen Elemente des Wandlers 74 sind mit den gleichen Bezugszeichen wie die entsprechenden Elemente des Wandlers 1200 versehen und durch den Zusatz A von diesen unterschieden. Die Ausgänge Q2.Q3 und Q 4 der Verriegelungsschaltung 1270/4 und die Ausgänge Q1, Q 2, Q 3 und Q4 der Verriegelungsschaltung 1271/4 sind mit den jeweiligen Eingängen des D/A-Wandlers 76 verbunden. Der Ausgang des Wandlers 76 isi an den nicht invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 1400 angeschlossen, dessen Ausgang über einen Kondensator 1401 an seinen invertierenden Eingang angeschlossen ist. Der Ausgang des Verstärkers 1400 ist über einen veränderlichen Widerstand 1402 und einen in Reihe geschalteten festen Widerstand 1403 mit der Masseschiene 0 V und über einen Widerstand 1404 mit der Basis eines pnp-Transistors 1405 verbunden, dessen Emitter an eine Schiene 1406 und dessen Kollektor über einen Widerstand 1407 an die Masse-Schiene 0 V angeschlossen ist. Der Kollektor des Transistors 1405 ist weiterhin mit der Basis eines Transistors 1408 verbunden, dessen Emitter an die Masse-Schiene 0 V und dessen Kollektor an die Schiene 1406 angeschlossen ist.
Die Schiene 1406 führt zu der Basis eines hier nicht dargestellten Transistors (N3) der Motor-Steuervorrichtung 20 und liefert ein Signal, das dem von dem »Gaspedal« verlangten Strom entspricht (F i g. 3 der PCT-Anmeldung 78/00 046).
Beim Betrieb wird der maximale, von der Antriebsbatterie 10 entnehmbare Strom in binärer Form an den Ausgängen Q2, Q3 und <?4der Verriegelungsschaltung 1270,4 und an den Ausgängen Q\,Q2, Q3 und QAder Verriegelungsschaltung 1271,4 angezeigt. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 1400 ist daher ein Analog-Signal, das diesem Maximal-Strom entsprichi. Wenn der von dem Gaspedal verlangte Strom kleiner ist als der durch das Signal des Verstärkers 1400 dargestellte zulässige Maximal-Strom, dann ist der Transistor 1405 nicht leitend und das Signal für den vom Gaspedal verlangten Strom wird nicht beeinflußt. Wenn dieser verlangte Strom jedoch den zulässigen Maximal-Strom übersteigt, dann befinden sich die Transistoren 1405 und 1408 in ihrem leitenden Zustand und begrenzen den Maximalstrom auf den durch das Ausgangssignal des Verstärkers 1400 bestimmten Wer·.
Wie bereits erwähnt, sind die Programme zur Steuerung der Balterie-Oberwachungseinrichtung im ROM 104 (F i g. 3) gespeichert. Die folgende Tabelle gibt eine Zusammenstellung dieser Programme.
RESET INTERR POWRFAIL
INTSERV CHARGE DISCH SEND
CHRIDAL ADCONV STATE 1 VPCALC
DRVIAL STATE 2
IDLDRV STATE 3
IDLCHR STATE4
STATE 5
FGCALC SPTST SDCALC MDCALC
AVCURR LKUPI
Tabelle: Programmstruktur Steuerprogramme:
5 Unterbrechungsprogramme
— 0,1-Sekunden-Routine:
- 1-Sekunden-Routine: TRANS
— 10-Sekunden-Routine: 15 Dienst-Unterprogramme:
Die Programme enthalten also drei Steuerprogramme, siebzehn Unterbrechungsprogramme und fünf Dienst-Unterprogramme. Das Steuerprogramm RESET (»Rückstellen«) wird aufgerufen, sobald Spannung an das System angelegt wird. Nach seiner Beendigung wird das Programm INTERR (»Unterbrechung«) aufgerufen, welches für das Zusammenwirken der MPU 24 mit dem Interface 70 verantwortlich ist. Zu den Steuerprogrammen gehört schließlich noch das Programm POWRFAIL (»Nelzstörung«), das bei einer Störung der Netzspannungsversorgung aufgerufen wird.
Wie im Zusammenhang mit Fig. 3 erklärt worden ist, erhält der Anschluß IRQ der MPU 24 normalerweise Unterbrechungssignale vom Flip-Flop 128 mit einer Frequenz von 10 Hz.
Wenn während der Ausführung des Programms INTERR ein Unterbrechungssignal empfangen wird, dann werden die Unterbrechungsprogramme aufgerufen. Diese enthalten eine 0,1-Sekunden-Routine, die jedes Mal ausgeführt wird, wenn ein Unterbrechungssignal empfangen wird, also in Abständen von 0,1 Sekunden, eine 1-Sekunden-Routine, die nach jeder zehnten 0,1-Sekunden-Routine ausgeführt wird, und eine 10-Sekunden-Routine,die nach jeder zehnten 1 -Sekunden-Routine ausgeführt wird. Wenn während des Ablaufes der 1 -Sekunden-Routine oder der 10-Sekunden-Routine ein Untcrbrechungssignal aufttitt, wird die 0,1-Sekunden-Routine aufgerufen. Nach deren Ablauf kehrt die Programmsteuerung wieder an ihre ursprüngliche Stelle zurück, in dem Programm INTERR, in der I-Sekunden-Routine oder in der 10-Sekunden-Routine liegen kann. Die Dienst-Unterprogramme sind ein Satz von Unter-Routinen, die von den anderen Programmen aufgerufen werden können. Für den Verkehr zwischen den verschiedenen Programmen wird ein Statuswort CHWORD von 8 Bit Länge benutzt, das in F i g. 12 dargestellt ist. In diesem Wort geben die Bits 0,1 und 2 die Nummer der Ladestromstufe und die Bits 3, 4 und 5 die Nummer der Ladephase an. Jeder Ladezyklus hat fünf Phasen und es sind sechs Ladestromstufen vorgesehen mit jeweils 1/4,5,5-4,8/4,15/4.20/4 und 30,4.
Fig. 13 zeigt das Flußdiagramm für das Programm RESET. Wenn Netzspannungen an das System angelegt wird, geht das Netzstörungssignal PWFL nach H und nach einer kurzen Verzögerung das Signal RESET'nach L, wodurch das Programm RESET aufgerufen wird. In einem Programmschritt 5 10 zu Beginn des Programmes wird das System in Gang gebracht, dann werden in einem Schritt 511 dten, die bei einer Netzstörung in den RAM 106 gerettet worden waren, in den internen RAM der MPU 24 zurückübertragen. Das Programm springt dann in das Programm INTERR.
In Fig. 14 ist das Programm INTERR dargestellt. Sobald dieses Programm aufgerufen worden ist, werden Daten aus dem Ausgabestapel (oder Kellerspeicher) der MPU 24 an das Interface 70 übertragen, und von dort aus in serieller Form an das Ladegerät 22 oder das S/P-Wandler 24 weitergegeben. Dann wird in einem Schritt 520 das die Unterbrechungsmaske darstellende Steuerwort in dem Zustandsregister der MPU 24 untersucht. Diese Maske wird während der I-Sekunden-Routine eingestellt, wenn das Fahrzeug von einem aktiven Zustand in den Leerlaufzustand übergeht.
Für den Fall, daß die Maske eingestellt worden ist, geht in einem Programmschritt 521 das Signal PSUINHI-BITnach H, welches von dem Datenausgang des Interface 50 geliefert wird, wodurch das Signal NMI nach L geht und das Programm POWRFAIL aufgerufen wird. Wenn die Maske jedoch nicht eingestellt worden ist, geht das Programm zu einem 5 22 weiter, welcher es erlaubt, mit Hilfe des Fernschreibers 82 den Inhalt des Speichers der MPU 24 zu untersuchen und zu verändern.
Das Programm POWRFAIL gemäß Fig. 15 wird aufgerufen, wenn das Signal NMI nach L geht. Die einzige Funktion dieses Programmes besteht darin, Daten aus dem RAM der M PU 24 in den RAM 106 zu retten. Da der RAM 106 seine Eigenstromversorgung besitzt, gehen auf diese Weise bei einer Netzstörung keine Daten verloren.
In Fig. 16 ist das einzige Programm INTSERV der 0.1-Sekunden-Routine dargestellt. Dieses Programm wird
w) aufgerufen, wenn das Signal IRQ nach L geht und dadurch eine Programmunterbrechung hervorruft. In einem Schritt 530 wird das Flip-Flop 128 zurückgestellt, um die Ausgabe des nächsten Unterbrechungssignales vorzubereiten. Dann werden in einem Schritt 531 die Zustandslcitungcn des Fahrzeuges über das Interface 50 gelesen und in einem Schritt 5 32 wird festgestellt, ob sich das Fahrzeug in einem aktiven Zustand befindet. Wenn dies der Fall ist, wird in einem Schritt V31 der Anzeigetreiber 60 mit dem augenblicklichen Wert der hi Variablen I)KFI.N geladen, welche den Ladungszustand der Anlriebsbalterie IO darstellt. Dann wird in einem Schritt V34 getestet, ob seit der letzten Ausführung der I-Sekunden-Koulinc bereits wieder eine Sekunde vergangen ist. Ist dies der Fall, wird in das Programm TIMNS gesprungen, anderenfalls wird die Rückkehr von der Unterbrechung durchgeführt. Wenn in dem Schritt 5 32 festgestellt worden ist. daß sich das Fahrzeug nicht
in einem aktiven Zustand befunden hat, wird in einem Schritt 533 getestet, ob ein Zustandswechsel stattgefunden hat Ist dies der Fall, wird in das Programm TRANS gesprungen, anderenfalls wird in einem Schritt S35 getestet, ob eine Sekunde vergangen ist, seit dem das Fahrzeug in den Leerlauf gegangen ist. Ist dies der Fall, wird die Unterbrechungsmaske eingestellt, bevor die Rückkehr von der Unterbrechung durchgeführt wird.
In F i g. 17 ist das Programm TRANS dargestellt. Nach seinem Aufruf wird ein Test gemacht, um festzustellen, ob ein Zustandswechsel des Fahrzeuges zwischen dem aktiven und dem Leerlaufzustand erfolgt ist. Wenn dies nicht der Fall ist, erfolgt ein Sprung in das Programm ADCONV. anderenfalls wird in ein passendes Zustandswechselprogramm gesprungen. Hierfür stehen die Programme DRVlDL, CHRDL, IDLDRV und IDLCHR zur Verfügung, die bei einem Zustandswechsei von »Motor ein« nach »Leerlauf«, von »Lader angeschlossen« nach »Leerlauf«, von »Leerlauf« nach »Motor ein« bzw. von »Leerlauf« nach »Lader angeschlossen« aufgerufen werden.
F i g. 18 zeigt die beiden Programme CHRIDL und DRVlDL Dabei ist das Programm DRVIDL auch ein Teil des Programmes CHRIDL Wenn das Programm CHRlDL aufgerufen worden ist, werden in einem Schritt 540 die Variablen CWD und OCA addiert und die Summe auf Null getestet. CWD stellt dabei die der Batterie entnommene Ladung und OCA die zusätzliche Ladung dar, die der Batterie während der dritten Phase des Ladevorganges zugeführt worden ist. Wenn die Summe Null ist. bedeutet dies, daß die Batterie während des vorangegangenen Ladezyklus vollständig aufgeladen worden ist, und die Teilladungsflagge wird rückgestellt. Falls das Ergebnis jedoch nicht gleich null ist, bedeutet dies, daß die Batterie noch nicht wieder vollständig aufgeladen ist, und die Teilladungsflagge wird eingestellt.
Sodann wird das Programm »DRVIDL». aufgerufen, das zunächst festhält, zu welchem Zeitpunkt die Leerlaufperiode begonnen hat, und dann in einem Programmschritt 541 eine Variable ECWD als Variable ALFA und die Variable DEFLN als Variable BETA abspeichert. Die Variable ECWD stellt die der Batterie entnommene Ladung dar, die jedoch um einen bestimmten Betrag korrigiert ist, um die jeweilige Größe des Entladestromes zu berücksichtigen. Schließlich wird vor der Rückkehr von der Unterbrechung die Unterbrechungsmaske eingestellt, wodurch in dem Programmschritt 521 des Programmes INTERR das Signal PSU1NH1B1T des Interfaces 50 nach H gesetzt wird.
In Fig. 19 ist das Programm IDLDRV dargestellt. Nach seinem Aufruf wird in das Unterprogramm SDCALC gesprungen, um die während des Leerlaufes aufgetretene Selbstentladung zu berechnen, und anschließend in das Unterprogramm MDCALC gesprungen, um den augenblicklichen Wert der Variablen DEFLN zu berechnen. Vor einem Sprung in das Programm ADCONV werden ECWD und DEFLN als ALFA und BETA abgespeichert.
Fig. 20 zeigt das Programm IDLCHR. Zu Betrinn des Programmes wird das Unterprogramm SDCALC aufgerufen, um die während des Leerlaufs aufgetretene Selbstentladung zu berechnen. Anschließend wird die Variable CWD untersucht. Wenn diese größer als 5,33 Ah ist, dann wird eine Variable FGK gleich ECWD/CWD gesetzt, und wenn sie kleiner oder gleich 5.33 Ah ist, wird die Variable FGK gleich 1 gesetzt. Diese Variable FGK wird in dem Programm STATE 1 verwendet, um ECWD zu berechnen.
Anschließend wird in einem Schritt 550die Flagge »neues AHL« untersucht. Wenn diese Flagge nicht gesetzt ist, springt das Programm zu einem Schritt 551, anderenfalls wird in einem Schritt 552 die Tcilladungsflagge untersucht. Wenn diese eingestellt ist, springt das Programm ebenfalls zu dem Schritt 551, anderenfalls wird vorher in einem Schritt 553 eine Variable CW berechnet als Mittelwert aus ihrem vorhergehenden Wert und dem Quotienten AHL/CWFT. Die Variable CW stellt die Batteriekapazität bei 300C dar. die Variable AHL die tatsächliche Batteriekapazität bei der Betriebstemperatur und die Variable CWFT eine Funktion der Temperatur, welche zur Berechnung von AHL aus CW benötigt wird. Wei weiter unten im Zusammenhang mit dem Programm DISCH beschrieben wird, wird die Variable AHL, wenn die niedrigste Spannung einer Untereinheit bei der Entladung unter einen bestimmten Wert sinkt, als Funktion dieser Spannung und einer Funktion der variablen ECWD berechnet. Gleichzeitig wird die Flagge »neue AHL« gesetzt, um anzuzeigen, daß diese Berechnung durchgeführt werden ist. Indem Schritt 553 wird der neue Wert von AHL benutzt, um die Variable CW zu berechnen, sofern die Batterie während des vorhergegangenen Ladezyklus voll aufgeladen worden ist. Auf diese Weise wird der Wert von CW korrigiert und ständig auf den neuesten Stand gebracht, so daß er weitgehend der tatsächlichen Batteriekapazität entspricht, welche ja während der Lebensdauer der Batterie ständig absinkt. Durch die Korrektur des Wertes von CW wird die Genauigkeit der Berechnung des Ladezustands der Batterie ganz erheblich verbessert.
In dem Programmschritt 551 wird in das Statuswort CHWORD die Stromstufe 6 und die Ladephase 1 eingeschrieben.
In einem Schritt 554 (Fig. 10b) wird anschließend die Variable AHT berechnet, welche die gesamte Entladung der Batterie während ihrer bisherigen Betriebsdauer darstellt und in dem Unterprogramm SDCALC verwendet wird. Dann wird in einem Schritt 555 die Variable OCA berechnet als Funktion einer Konstanten K 1, einer Konstanten K 2. einer Variablen SD, weiche die bisherige Selbstentladung darstellt, einer Konstanten K 3 und einer Variablen EQA, welche die Ausgleichsladung darstellt, die der Batterie in periodischen Zeiträumen zugeführt wird. Dann wird in einem Schritt 556 die Teilladungsflagge untersucht und falls sie gesetzt ist, die Variable OCA erhöht.
Anschließend wird in einem Programmschritt 557 das Unterprogramm MDCALC aufgerufen und sodann die Variable ECWD als Variable ALFA und die Variable DEFLN als Variable BETA abgespeichert. Schließlich wird vordem Sprung zu dem Programm ADCONV die Variable DE17LN gleich null gesetzt.
F i g. 21 zeigt das Programm ADCONV, das für die Umwandlung der verschiedenen Analogsignale in digitale Form verantwortlich ist. Zu Beginn des Programmes wird die Temperatur des elektronischen Systems abgelesen b5 und als Variable TELEC gespeichert. Dann wird die Temperatur des E?;ittcrie-Elektrolytcn abgelesen und als Variable ΤΒΑΤΓ gespeichert. Anschließend werden der Mittelwert und der Spitzenwert des an dem Meß-Widerstand 12 abgefüllten Batteriestronics abgelesen und als Variable CURR und IPEAK eesDeichert. Schließlich
werden vor dem Sprung zu dem Programm CHARGE die Spannnungen an den Untereinheiten der Batterie gemessen und als Variable SBPK 1 und SBPK 9 gespeichert.
Während des Abarbeitens jeder 1-Sekunden-Routinc wird zunächst das Programm CHARGE und sodann eines der Programme STATE 1 bis STATES 5 ausgeführt, welche den Phasen I bis 5 des Ladezyklus entsprechen. In F i g. 22 ist dieses Programm CH ARGE dargestellt.
Nach Aufruf dieses Programmes wird getestet, ob das Ladegerät 22 angeschlossen ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird in das Programm DISCH gesprungen. Anderenfalls wird in einem Schritt 560 getestet, ob seit der letzten Ausgleichsladung der Batterie 7 Tage vergangen sind. Ist dies der Fall, wird die Variable EQA um einen konstanten Wert erhöht, um sicherzustellen, daß der Batterie in Phase 4 des Ladezyklus eine Ausgleichsladung
ίο zugeführt wird. Anschließend wird in einem Schritt 561 das Unterprogramm AVCURR aufgerufen und schließlich zu dem entsprechenden der Programme STATE 1 bis STATE 5 gesprungen.
In F i g. 23 ist das Programm STATE 1 dargestellt, welches die Phase des Ladezyklus steuert, in welcher die der Batterie entnommene Ladung ergänzt wird.
Da dieses Programm nur bei jedem achten Durchlauf der 1 -Sekunden-Routine ausgeführt wird, wird in einem
!5 Schritt 570 getestet, ob der jeweilige Durchlauf ein solcher achter Durchlauf ist. Ist dies nicht der Fall, wird zu dem Programm SEND gesprungen, anderenfalls geht das Programm mit dem Schritt 57! weiter, in welchen das Unterprogramm SPTST aufgerufen wird. In diesem Unterprogramm wird die gesamte Batteriespannung und die niedrigste Spannung einer Untereinheit festgestellt. Anschließend wird in einem Schritt S 72 eine Variable IEFF, welche den effektiven Ladestrom darstellt, von einer Variablen AVCUR berechnet, welche den tatsächlichen Ladestrom darstellt. Dann wird die neue Variable CWD durch Abziehen von IEFF von dem augenblicklichen Wert von CWD berechnet.
Da während des Ladens der Batterie ihr jeweiliger Ladungszustand errechnet wird, ist es notwendig, die Variable ECWD zu berechnen. In dem Programm IDLCHR war die Variable FGK als Quotient von ECWD und CWD berechnet worden; nun wird in einem Schritt 574 ECWD durch Multiplikation von CWD und FGK berechnet. Auf diese Weise fällt ECWD zusammen mit CWD linear nach null ab.
Um den Wirkungsgrad der Ladung so groß wie möglich zu halten und um übermäßiges Gasen der Batterie zu vermeiden, wird der Ladestrom im Verlauf der Ladung entsprechend dem Wert der Ladung CWD, der noch aufgebracht werden muß. verringert. In den Schritten 575 bis 578 wird die Variable CWD untersucht. Wenn CWD in dem Bereich zwischen 10 und 20 Ah liegt, dann wird der Ladestrom auf die Stromstufe 5 reduziert.
Wenn CWD kleiner ist als 10 Ah, wird der Strom auf die Stufe 3 verringert. Schließlich wird vor dem Sprung zu dem Programm SEND in einem Schritt 579 (Fig. 23b) die Variable CWD auf null untersucht. Ist CWD gleich null, wird in das Statuswort CHWORD die Phase 2 eingetragen, so daß während des nächsten Durchlaufens der 1 -Sekunden-Routine die Phase 2 des Ladezyklus ausgeführt wird.
Während Phase 2 des Ladezyklus wird die Anstiegsrate der niedrigsten Spannung einer Untereinheit untersucht und diese Phase 2 beendet, wenn die Anstiegsrate unter einen kritischen Wert absinkt. Diese Phase 2 stellt sicher, daß die schwächste Untereinheit voll geladen wird. Sie wird durch das in Fig. 24 dargestellte Programm STATE 2 gesteuert.
Für die Phase 2 besteht eine zeitliche Begrenzung auf 118 Minuten. Nach Aufruf des Programmes STATE 2 wird daher die in Phase 2 verbrachte Zeit getestet. Wenn bereits 118 Minuten vergangen sind, wird in das Statuswort CHWORD die Phase 3 eingetragen und in das Programm SEND gesprungen. 1st dies nicht der Fall, wird in einem Schritt 580 die niedrigste Spannung einer Untereinheit LOWV temperaturkompensiert. Hierzu wird ein Temperatur-Koeffizient von 6,5 mV/K je Zelle verwendet, um die niedrigste Untereinheits-Spannung auf 50°C zu normalisieren.
Dann wird in einem Schritt 581 die Variable LOWV über 16 Durchläufe der 1-Sekunden-Routine gemittelt Anschließend wird in einem Schritt 582 die mittlere Anstiegsrate der niedrigsten Untereinheits-Spannung über 255 Durchläufe der 1-Sekunden-Routine berechnet und in einem Schritt 583 mit einem kritischen Wert der Anstiegsrate verglichen. 1st die Anstiegsrate kleiner als 2,54 mV pro Zelle in 256 Sekunden, wird in das Statuswort CHWORD die Ladephase 3 eingetragen, bevor zu dem Programm SEND gesprungen wird.
In Fig. 25 ist das Programm STATE 3 dargestellt, weiches die Phase 3 des Ladezyklus steuert, in der die
so Batterie um einen durch die Variable OCA bestimmten Wert überladen wird.
Da auch dieses Programm nur bei jedem achten Durchlauf der 1-Sekunden-Routine ausgeführt wird, wird zunächst festgestellt, ob der augenblickliche Durchlauf ein achter Durchlauf isi uiid zu dem Programm SENC gesprungen, wenn dies nicht der Fall ist. Wenn der Durchlauf jedoch ein achter Durchlauf ist, wird in einerr Schrilt S90 die Variable OCA um den augenblicklichen Wert der Variablen AVCUR vermindert und dann ir einem Schritt 591 auf null geprüft. Wenn OCA null ist, wird in das Statuswort CHWORD die Stromstufe 2 unc die Ladephase 4 eingetragen, so daß bei dem nächsten Durchlauf der 1-Sekunden-Routine die Phase 4 de; Ladezyklus ausgeführt wird. Dann wird in das Programm SEND gesprungen.
Nachdem die Batterie entladen und dann unter der Steuerung der Programme STATE 1, STATE 2 unc STATE 3 in drei Phasen aufgeladen worden ist, sind einzelne Batteriezellen nicht so gut geladen worden wie di< anderen. Um sicherzustellen, daß alle Batieriezellen voll geladen werden und um zu vermeiden, daß einzeln« Batteriezellen mit jedem Entlade-Lade-Zyklus immer weniger gut geladen werden, wird der Batterie in periodi sehen Zeiträumen eine zusätzliche Ausgleichsladung zugeführt. Diese zusätzliche Ladung wird durch das ir F i g. 26 dargestellte Programm STATE 4 gesteuert.
Da auch dieses Programm nur bei jedem achten Durchlaufen der 1-Sekunden-Routine ausgeführt wird, wire
b5 anfänglich geprüft, ob der augenblickliche Durchlauf ein achter Durchlauf ist. Trifft dies zu, wird die Variabli EQA um den Wert der Variablen AVCUR vermindert und dann in einem Schritt 5100 auf null geprüft Wenn sii kleiner ist oder gleich null, wird in das Statuswort CHWORD die Ladephase 5 und die Stromstufe 1 eingetrager Anschließend wird in das Programm SEND gesprungen.
F i g. 27 zeigt das Programm STATE 5, welche die fünfte und letzte Phase des 1 .ade/.yklus steuert. Diese Phase
ist die Erhaltungsphase, in welcher die Batterie mit der Stromstufe 1 geladen wird, so daß sie stets voll geladen
ist. In diesem Programm wird die Variable IiQA auf null geprüft und ein Sprung in das Programm SEND :
ausgeführt, wenn sie gleich null ist. Ist dies nicht der l-'all, wird in das Statuswort CHWOKD die Stromstufe 2 und A
die Ladephase 4 eingetragen, so daß die Batterie bei dem nächsten Durchlauf der 1-Sekunden-Routine eine ■> %
Ausgleichsladung erhält.
Im Fahrbetrieb des Fahrzeuges wird während der 1 -Sekunden-Routine das in F i g. 28 dargestellte Programm
DISCH ausgeführt, um die Entladung der Batterie zu überwachen und um gegen Ende der Entladung zu
entscheiden, ob der Betriebsstrom des Antricbsmolors 14 begrenzt werden muß.
Zu Beginn des Programmes wird das Unterprogramm SPTST aufgerufen, um die niedrigste Untereinheits- io
spannung LOWV und die gesamte Batteriespannung TOTV festzustellen und abzuspeichern. Dann wird das
Unterprogramm VPCALC aufgerufen, um die Polarisationsspannung zu berechnen und als Variable VPOL ΪΑ
abzuspeichern. In dem nächsten, mit dem Schritt 5 110 beginnenden Teil des Programmes werden die Variablen ':
CWD und ECWD berechnet, welche die der Batterie tatsächlich und effektiv entnommene Ladung darstellen, j|
wobei bei der effektiven Ladung der jeweilige Entladestrom mit berücksichtigt wird. 15 "j
ίIi dem Schritt S ί IG wird die Variable CuRR daraufhin untersucht, ob die Batterie gerade entladen wird, in ~ξ
welchem Fall die Variable negativ ist, oder ob die Batterie gerade aufgeladen wird, was bei der Nutzbremsung ■*■
der Fall ist und durch einen positiven Wert der Variablen angezeigt wird. Wenn CURR negativ ist, wird in einem <
Schritt 5111 das Unterprogramm LKUP 1 aufgerufenen welcher die Variable IEFF berechnet wird, welche den ,
um den Betrag der Entladung korrigierten Entladestrom darstellt. Dann werden die Variable CWD entspre- 20
chend der Variablen CURR und die Variable ECWD entsprechend der Variablen IEFF erhöht. Das Programm
fährt dann in Schritt 5112 fort.
Wenn in dem Schritt 5110 festgestellt worden ist, daß die Batterie geladen wird, wird in einem Schritt 5113 ;~,
die gesamten Batteriespannung untersucht. Beträgt diese weniger als 260 V, dann wird eine Variable ETA auf 0,8 J^
gesetzt, liegt sie zwischen 260 und 280 V, erhält die Variable ETA den Wert 0,4 und ist die Batteriespannung 25 '$ größer als 280 V, dann wird die Variable ETA auf null gesetzt. Anschließend wird in einem Schritt 5114 die Jj
Variable IEFF durch Multiplikation von CURR mit ETA berechnet und sowohl die Variable CWD als auch die |
Variable ECWD um den Betrag IEFF verringert. Das Programm springt dann zu einem Schritt 5115 (F ig. 28c). |;
Gegen Ende der Entladung fällt die Batteriespannung immer stärker und wird dadurch als Maß für die noch J,
zur Verfügung stehende Batterieladung immer zuverlässiger. Weiterhin muß für die gesamte Batterie das 30 H Entladeende angezeigt werden, bevor bei irgendeiner Batteriezelle eine Zellenumpolung auftritt, wodurch also |j
das gesamte Verhalten der Batterie durch die ersten Batteriezellen begrenzt wird, die ihr Entladeende erreichen. f>j
In dem nächsten Teil des Programmes DISCH wird unter der Voraussetzung, daß drei Bedingungen erfüllt sind, ^
die niedrigste Untereinheitenspannung dazu verwendet, die verbleibende Ladung der Batterie zu bestimmen £;
und hieraus die Speicherkapazität der Batterie zu berechnen. 35 ||
Die erste Bedingung ist, daß der Entladestrom zwischen 80 und 100 A liegt. Diese Bedingung wird in Schritt ss
5112 untersucht und führt zu einem Sprung zu dem Schritt 5115, wenn der Strom außerhalb dieses Bereiches ·;
liegt. Ist dies jedoch nicht der Fall und liegt der Entladesirom innerhalb dieses Bereiches, dann wird die niedrigste E;
Untereinheitsspannung in einem Schritt 5116 entsprechend der Temperatur des Batterie-Elektrolyten korri- >■■
giert. Dies erfolgt dadurch, daß der Wert von LOWV mit Hilfe eines Temperaturkoeffizienten von 2,7 mV/k für 40 % jede Zelle auf 300C normalisiert wird. Dann wird in einem Schritt 5117 zur Berücksichtigung der Polarisations- %
spannung um diesen Wert VPOL erhöht. ?i·
Die nächste Bedingung ist, daß die niedrigste Untereinheitsspannung kleiner ist als 1,9 V pro Zelle. In einem fi
Schritt 5118 (F i g. 28b) wird die niedrigste Untereinheitenspannung mit 1,9 V pro Zelle verglichen. Ist sie größer |
als dieser Wert, springt das Programm zu dem Schritt 5115. ist sie kleiner, fährt das Programm mit dem Schritt 45 S 5119 fort. I
Die dritte Bedingung besteht darin, daß die niedrigste Untcrcinheitenspannung LOWV kleiner ist als der g
vorhergehende Wert dieser Spannung VLAST. Diese Bedingung wird in dem Schritt 5 119 untersucht. War der U
augenblickliche Wert kleiner als der vorhergehende, fährt das Programm mit dem Schritt 5120 fort, war dies |
nicht der Fall, springt es zu dem Schritt 5115. 50 |
Sofern diese drei Bedingungen erfüllt sind, wird in dem Schritt 5 120 die verbleibende Ladung berechnet und U
als TEMP gespeichert. In F i g. 29 ist eine Entladungs-Kennlinie dargestellt, welche die Abhängigkeit der verblei- |
benden Ladung von der niedrigsten Untereinheitenspannung zeigt.
In einem Schritt 5121 wird dann die Speicherkapazität der Batterie AHL durch Addition der Variablen TEMP
und ECWD berechnet und gespeichert. Anschließend werden die Flaggen »neue AHL« und »korrigierte AHL« 55
gesetzt, um anzuzeigen, daß ein neuer Wert für die Speicherkapazität zur Verfügung steht und daß der Wert für
die Speicherkapazität korrigiert worden ist. In einem Schritt 5122 wird dann die Variable LOWV als Variable
VLAST gespeichert, bevor das Programm zu dem Schritt 5115 weiterschreitet.
In dem letzten Teil des Programmes DISCH wird eine Variable ILIM berechnet, welche den maximal
zulässigen Motorstrom darstellt Hierzu wird in dem Schritt 5115 die verbleibende Batterieladung mit null 60
verglichen. Wenn diese null ist, wird die Variable ILIM auf null gesetzt, bevor zu dem Programm SEND
gesprungen wird. Auf diese Weise wird der Antriebsmotor 14 abgeschaltet, wenn in der Batterie 10 keine
Ladung mehr verblieben ist Wenn die verbliebene Ladung größer ist als 10 Ah, wird die Variable ILIM auf den
normalen Maximalwert des Motorstromes gesetzt. Wenn die verbleibende Ladung zwischen 0 und 10 Ah liegt,
wird in einem Schritt 5123 die Variable ILIM als Funktion der Variablen TEMP so berechnet daß der 65
Maximalstrom des Antriebsmotors 14 linear von dem normalen Maximalwert auf 40% dieses Wertes reduziert
wird, wenn die Restladung von 10 Ah auf null absinkt. Das Programm springt dann zu dem Programm SEND.
Durch eine Verringerung des maximalen Motorstromes in der beschriebenen Weise wird einmal eine schädli-
ehe Entladung der Batterie vermieden, die zu einer Zcllumpolung führen kann, und zum anderen sichergestellt, daß das Fahrzeug auch noch bei niedrigem Ladezustand der Batterie betrieben werden kann.
In Fig. 30 ist das Programm VPCALC dargestellt, in welchem die Polarisationsspannung berechnet und als Variable VPOL gespeichert wird. Diese Polarisationsspannung ist eine verwickelte Funktion der Zeit und des 5 Stromes und kann ausgedrückt werden durch
VP = 0,076 /"" >77
und
r = 29,3-4.71 In(T)
worin VP die Polarisationsspannung bei gegen unendlich gehender Zeit, /der Spitzenstrom und r die dabei auftretende Zeitkonstante ist. Das Programm VPCALC errechnet VPOL aufgrund dieser Gleichungen. '■■-, F i g. 31 zeigt das Programm SEND, das für das Einschreiben der Daten in den Ausgabe-Datenstapel sorgt,
damit diese beim Ablauf des Programmes INTERR zu dem Interface 70 übertragen werden.
: 15 Nach Aufruf dieses Programmes wird in einem Schritt 5130 getestet, ob der Antriebsmotor eingeschaltet ist. Iz Wenn dies der Fall ist, wird die Variable ILIM in den Ausgangs-Datenstapel geladen, so daß der maximale
JT Motorstrom erforderlichenfalls begrenzt wird. Wenn der Motor nicht eingeschaltet ist, wird das Statuswort
,' CHWORD an den Ausgabe-Datcnstapel wcitergclcitci, um das Ladegerät 22 zu steuern.
P Anschließend wird geprüft, ob seit der letzten Ausführung der 10-Sckunden-Routine wiederum zehn Sekun-
I^ 20 den vergangen sind. Wenn dies der Fall ist, wird zu dem Programm FGCALC gesprungen, anderenfalls erfolgt P eine Rückkehr von der Unterbrechung.
S? In Fig. 32 ist das Programm FGCALC dargestellt, das den Ladungszustand der Batterie berechnet und das
Η Ergebnis als die Variable DEFLN abspeichert.
'ä Bei Aufruf des Programmes wird in einem Schritt S140 getestet, ob das Ladegerät 22 angeschlossen ist. Ist
& 25 dies der Fall, erfolgt ein Sprung zu dem Schritt 5 141, anderenfalls fährt das Programm mit dem Schritt S142 ?■;·. fort.
In dem Schritt 5142 wird die Variable CWFT als Funktion der Temperatur des Batterie-Elektrolyten berechnet. In Schritt 5143 wird festgestellt, ob die Flagge »AHL korrigiert« gesetzt ist, um anzuzeigen, daß der Wert ; von AHL während des Programmes DlSCH korrigiert worden ist. Wenn die Flagge gesetzt ist, erfolgt ein
30 Sprung zu dem Schritt 5 144, anderenfalls wird in einem Schritt S 145 AHL durch Multiplikation der Variablen CW mit der Variablen CWFT berechnet. Die Variable CW stellt dabei die Speicherkapazität der Batterie bei fk 300C dar;durch Multiplikation mit CWFT wird sie effektiv um 0,8%/K verringert.
In dem Schritt S144 wird die Flagge »neues AHL verfügbar« untersucht. Wenn diese Flagge nicht gesetzt ist, f; wird das Unterprogramm MDCALC zur Berechnung der Variablen DEFLN aufgerufen und sodann eine
"' 35 Rückkehr von der Unterbrechung ausgeführt. Wenn andererseits ein neuer Wert für AHL zur Verfügung steht, ;..: wird der augenblickliche Wert von DEFLN als Variable BETA und die Variable ECWD als Variable ALFA
: gespeichert und sodann erst das Unterprogramm MDCALC aufgerufen. Hierdurch wird, wie weiter unten
■;..; beschrieben,das Anzeigegerät 64 jedes Mal unigeeicht, wenn AHL währenddes Programmes DISCH verändert
.[:■ wird, um Sprünge in der Anzeige zu vermeiden.
j' 40 In dem Programmschritt 5141 (Fig.32b) wird die Variable ALFA mit einer Konstanten verglichen. Wenn [■■'; diese größer ist als jene Konstante, wird ein Wert von ÜEFLN in der in Schritt 5 146 angegebenen Weise
;v; berechnet. Dabei stellt der MAX den Wert von DEFLN dar. der dem Maximalausschlag des Anzeigegerätes 64
Ii entspricht. Wenn in Schritt 5141 der Wert von ALFA kleiner ist oder gleich dieser Konstanten, würde der
ψ. Schritt 5 146 für die Variable DEFLN keinen ausreichend genauen Wert ergeben, so daß sie vielmehr in der in
Β 45 Schritt 5147 dargestellten Weise berechnet wird. In beiden Fällen erfolgt dann die Rückkehr von der Unterbre-E chung. In F i g. 33 ist das Programm AVCLJRR dargestellt, welches dem mittleren Ladestrom berechnet und als
Il Variable AVCUR abspeichert. Der Wert von AVCUR wird über acht Durchläufe der 1-Sekunden-Routine
i| gemittelt.
U Im allgemeinen nimmt die verfügbare Ladung der Batterie mit ansteigendem Entladestrom ab, weil bei hohem
H so Strom sich immer mehr bevorzugte Rcaktionsberciche an der Oberfläche der Battericplatten ausbilden. In den U beschriebenen Programmen stellt die Variable IEFF den entsprechend dem Betrag der Entladung korrigierten
S Entladestrom dar. PEUKERT hat gezeigt, daß die Variable IEFF mit der Variablen CURR wie folgt zusammen-
g hangt:
55 IEFF=/2(CURR//2)"
worin / 2 der Strom bei zweistündiger Batterieentladung und π eine Konstante ist. die für Blei-Akkumulator-Batterien den Wert 1,15 besitzt.
Der Wert von IEFF wird in dem in F i g. 34 dargestellten Unterprogramm LKUP 1 aufgrund dieser Gleichung 60 berechnet.
F i g. 35 zeigt das Unterprogramm SPTST. in welchem die Spannung LOWV der Untereinheit mit der niedrigsten Spannung sowie die gesamte Batteriespannung TOTV, und zwar als Summe der einzelnen Untereinheits-Spannungen, bestimmt und abgespeichert werden.
Während des Leerlaufs tritt eine Selbstentladung der Batterie auf. In F i g. 36 ist ein Unterprogramm SDALC 65 dargestellt, welches am Ende jeder Leerlauf pcriodc diese Selbstentladung berechnet.
Bei Aufruf dieses Programmes wird in einem Schritt S 150 die Zeitspanne berechnet, in welcher die Batterie nicht benutzt wurde und als Variable SDT gespeichert. Anschließend wird die Variable AHT, welche die gesamte Entladung der Batterie während ihrer bisherigen Lebensdauer darstellt, untersucht und dazu verwendet, eine
14
Variable SDR zu berechnen, welche die Selbstendlaungsrate darstellt. Wenn AHT größer ist als 30 000 AL, dann wird SDR auf eine Selbstentladungsrate von 4% der gesamten Batteriekapazität pro Tag eingestellt, wenn AHT im Bereich zwischen 15 000 und 30 000 AL liegt, wird SDR auf 2% pro Tag eingestellt und wenn A HT kleiner ist als 15 000 AL, wird SDR auf 1% pro Tag festgesetzt.
Anschließend wird in einem Schritt S 151 die aufgetretene Selbstentladung durch Multiplikation von SDR mit ; SDT berechnet und als Variable SD gespeichert. Schließlich wird die Variable SD sowohl /.u der Variablen CWD als auch zu der Variablen ECWD addiert, bevor die Rückkehr von dem Unterprogramm ausgeführt wird.
In Fig. 37 ist das Unterprogramm MDCALC dargestellt, das von den Programmen IDLCHR. IDLDRV und FGCALC aufgerufen wird, welches die Variable DEFLN berechnet.
Nach Aufruf dieses Unterprogrammes wird in einem Schritt i' 160 die Variable ALFA von der Variablen AHL abgezogen und das Ergebnis mit einem konstanten Wert von 5,3 Ah verglichen. Wenn das Resultat größer ist als 5,3 Ah, wird der Wert von DEFLN wie in Schritt S161 dargestellt berechnet, bevor eine Rückkehr von dem Unterprogramm ausgeführt wird.
Der Grund für die Anwendung der in Schritt 5161 wiedergegebenen Gleichung ist anhand der F i g. 38 erkennbar. Wenn DEFLN einfach als proportional zu l-CWD/AHL bestimmt wird und die Entladung mit voller is Batterie beginnt, dann wird DEFLN anfänglich zu einem Wert bestimmt, der dem Maximaiausschlag des Anzeigegeräts 64 entspricht. Wenn dann der Wert von AHL anfänglich AHL 1 ist, fällt der Wert von DEFLN mit ansteigendem ECWD entsprechend der Linie /1 linear ab. Wenn dann an Punkt X für AHL ein neuer Wert AHL 2 berechnet wird, springt der Wert von DEFLN von d 1 nach c/2. Durch die Verwendung der genannten Gleichung kann nun dieser Sprung vermieden werden. Da die Variable BETA und ALFA jedes Mal, wenn der Wert von AHL korrigiert wird, entsprechend den augenblicklichen Werten von DEFLN und ECWD neu bestimmt werden, tritt kein Sprung auf. weil die Variable DEFLN im Effekt jedes Mal neu eingeeiclu wird.
Wenn in dem Programmschritt 5 160 nach F i g. 37 festgestellt wird, daß die Differenz kleiner ist oder gleich 5,3 Ah, dann kann je Gleichung gemäß Schritt 5 161 nicht mehr verwendet werden, weil der Wert (AHL-ALFA) für eine Division hinreichender Genauigkeit zu klein wird. Anstatt dessen wird der Wert von DEFLN entsprechend der Gleichung in Schritt 5 162 berechnet, bevor die Rückkehr von dem Unterprogramm ausgeführt wird.
Hierzu 31 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Überwachen der Entladung einer aus mehreren in Serie geschalteten Zellen bestehenden Antriebsbatterie für einen Antriebsmotor eines Elcktrofahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß man die Antriebsbattcrie in mehrere Untereinheilen unterteilt, von denen jede mindestens eine Zelle umfaßt, dall man die Untereinheiten überwacht, um festzustellen, wann die Spannung der Untereinheit mit der niedrigsten Spannung unter einen kritischen Wert fällt, und daß man den von der Antriebsbatterie zu dein Antriebsmotor fließenden Gesamistrom aus der Antriebsbatterie dann begrenzt, wenn die niedrigste Spannung für eine Untereinheit unter diesen kritischen Wert abgefallen ist.
κι 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die niedrigste Spannung für eine Untereinheit verwendet, um die verbleibende Restladung in der Aniriebsbaitcric zu bestimmen, und daß man den Maximalwert des dem Antriebsmotor zugeführten Gcsamtstroms zunehmend verringert, während die Restladung abnimmt, nachdem die niedrigste Spannung für eine Untereinheit unter den kritischen Wert abgesunken ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Bleiakkumulatorbatterie jeder Untereinheit jeweils zwölf Zellen zuordnet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die für die Untereinheit mit der niedrigsten Spannung ermittelte Spannung entsprechend den als zeitliche Funktion des Batteriestroms errechnete Polarisationsspannung korrigiert.
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