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DE102009028911A1 - Verfahren und Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen - Google Patents

Verfahren und Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen Download PDF

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DE102009028911A1
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Johan Peeters
Jürgen Müller
Gerlando Siggia
Zarse Kristian
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Ford Global Technologies LLC
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Ford Global Technologies LLC
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Abstract

Es wird ein Verfahren und eine mobile Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen durch Auswerten der Klemmspannung mit einer während eines begrenzten Zeitintervalls wirkenden Belastung vorgeschlagen, die auch unter Verwendung von im Fahrzeug vorhandenen genormten Anschlussstellen in der gesamten Logistik nach dem Bau des Fahrzeugs bis zur Auslieferung durch den Händler eine einfache und zuverlässige Ermittlung des Zustands der Batterie mit geringem Zeitaufwand ermöglichen. Erfindungsgemäß erfolgt eine Messung und Zwischenspeicherung der Klemmenspannung, ein automatischer Abbau der Oberflächenladung der Batterie und eine Belastung mit einem konstanten Strom von etwa 10A bis 30A für eine Zeitspanne von etwa 10 sec und 50 sec oder dem vorzeitigen Erreichen eines Stopp-Kriteriums. Es folgt eine Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S nach der Differentialgleichung S = dU/dt, wobei dU die Änderung der Klemmenspannung und dt die Änderung der Zeit sind. Eine Beendigung der Messung und Speicherung des letzten Wertepaares erfolgt, wenn der Anstieg S gleich/größer -0,5 V/sec ist als Stopp-Kriterium oder nach Ablauf der Zeitspanne. Nach einem Vergleich des letzten Wertepaares mit abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve in einer Nachschlagetabelle wird der Ladezustand der Batterie als Testergebnis ausgegeben. Die Erfindung kann als mobile Vorrichtung zum Test von Fahrzeugbatterien, insbesondere in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen durch Auswerten der Klemmenspannung mit einer während eines begrenzten Zeitintervalls wirkenden Belastung.
  • Zur Prüfung des Ladezustands von Batterien ist es allgemein bekannt, die Dichte der Säure in einer Bleibatterie bzw. einem Bleiakkumulator mit einem Aräometer zu messen. Die ermittelte Säuredichte ist ein gutes Maß für den aktuellen Ladezustand der Batterie. Bei wartungsarmen Batterien ist ein Zugang zur Säure jedoch nicht ohne weiteres möglich.
  • Eine weitere Testmethode zur Prüfung des Zustandes einer Kraftfahrzeugbatterie besteht in einer Messung der Leerlaufspannung der Batterie mit einem üblichen Spannungsmesser oder der Klemmenspannung unter Last mit einem handlichen Batterietester mit eingebautem Lastwiderstand. Beide Testmethoden sind sehr einfach durchzuführen, erlauben aber keine genaue Aussage zum tatsächlichen Ladezustand der Batterie.
  • Der Ladezustand einer Batterie lässt sich auch anhand der Klemmenspannung relativ genau bestimmen, da diese bei Messung als Ruhespannung ein direktes Maß für den Ladezustand ist. Eine aussagekräftige Ruhespannung erhält man allerdings nur dann, wenn sich diese Spannung nach einem sehr langen Zeitraum von mehreren Stunden nach einem vorausgegangenen Lade-/Entladevorgang eingestellt hat.
  • Ein Maß für die Leistungsfähigkeit einer Batterie ist ihr Innenwiderstand. Eine voll funktionsfähige Batterie hat einen kleineren Innenwiderstand als eine gealterte Batterie, die weniger leistungsfähig ist.
  • Bekannt sind aus der DE 102 08 020 A1 ein Verfahren und eine Anordnung zur Bestimmung der Pufferwirkung einer Batterie. Für eine einfache und sichere Erkennung der Funktionsfähigkeit einer Batterie werden eine Spannungs- und eine Stromänderung zyklisch erfasst. Der dynamische Innenwiderstand der Batterie wird anhand des Quotienten aus der Spannungs- und der Stromänderung bestimmt. Der bestimmte dynamische Innenwiderstand wird auf Überschreitung eines vorgebbaren Extremwerts überwacht. Damit kann eine Aussage über die Pufferwirkung der Batterie getroffen und ausgegeben werden.
  • Aus der DE 26 10 536 C2 sind ein Verfahren zur Feststellung des Erhaltungs- und Ladezustandes von Blei-Akkumulatoren sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens bekannt. Dieses Verfahren nutzt die Erkenntnis, dass der Verlauf der Erholspannung nach einer Hochstrombelastung im wesentlichen vom Erhaltungszustand des Akkumulators abhängt. Durch Erfassung des Verlaufs der Erholspannung mit Hilfe von zwei aufeinanderfolgenden Momentanwertmessungen und Kombination der Messergebnisse mit den Leerlaufspannungsmessungen und der Spannungsmessung unter Hochstrombelastung wird auf den zutreffenden Erhaltungszustand der Batterie geschlossen und der Wert angezeigt.
  • In der DE 40 07 883 A1 sind ein Verfahren und ein Batterieprüfgerät zum Bestimmen des Zustands einer Bleibatterie beschrieben. In einem Entladezyklus wird ein stabiler Zustand der Batterie herbeigeführt und anschließend eine Entladung mit hohem Entladestrom durchgeführt. Anhand von für den betreffenden Batterietyp gespeicherten Vergleichskurven wird aufgrund der an der stabilisierten Batterie und nach dem Fließen des hohen Entladestroms ermittelten Messwerte unter Berücksichtigung der Temperatur der Verlust der Startfähigkeit bzw. die Startfähigkeit selbst angezeigt.
  • Nach dem Prüfverfahren zum Einsatz bei der Routineprüfung von Batterien für Kraftfahrzeuge nach der EP 1 118 007 B1 wird die zu prüfende Batterie dazu veranlasst, einer Prüflast einen Laststrom für eine transiente Zeitspanne im Bereich von bis zu 100 Millisekunden zuzuführen. Es wird ein Regelkreis verwendet, um die Stärke des fließenden Stromes im Bereich von 12 A und etwa 120 A in Abhängigkeit von der Leerlaufspannung der Batterie zu bestimmen. Die Stärke des fließenden Stroms wird bestimmt, indem einer von zwei oder mehr Spannungspegeln oder -bereichen unter Bezugnahme auf die Leerlaufspannung der Batterie ausgewählt wird.
  • Aus der WO 03/034084 ist ein elektronischer Batterietester mit relativem Testausgangssignal bekannt, bei dem die Batterieanschlüsse und eine Messschaltung über Kelvinverbindungen hergestellt sind. Die Messschaltung ist dazu geeignet, einen dynamischen Parameter der Batterie und eine Spannung über Anschlüssen der Batterie zu messen. Eine Rechenschaltung stellt ein relatives Batterietestausgangssignal als eine Funktion des dynamischen Parameters und einer empirischen Eingangsvariablen bereit, das einen Zustand der Batterie anzeigt.
  • Die DE 103 37 243 A1 beschreibt ein Batterie-Prüf-Modul, das am Batteriegehäuse montiert ist und über Kelvinverbindungen mit den Batterieanschlüssen gekoppelt ist. Eine Eingabe zum Empfang eines Aktivierungssignals für das Batterie-Prüf-Modul umfasst eine Zeitsteuereinheit zum Anlegen des Aktivierungssignals nach einem bestimmten Zeitabschnitt. Eine Anzeige oder eine andere Ausgabe des Batterie-Prüf-Moduls stellt eine Batteriebeschaffenheitsinformation über eine Kommunikationsverbindung an eine Fernausgabevorrichtung zur Verfügung.
  • Bekannt ist auch aus der DE 697 30 677 T2 ein Verfahren zum Bestimmen des momentanen Ladezustandes einer Speichereinheit für elektrische Energie. Es werden mehrere Spannungs-/Stromwert-Paare erfasst, aus der Interpolation der Paare von Spannungs-/Stromwerten Kurven bestimmt und ein Graph der Spannungs-/Strom-Kennlinie der Speichereinheit in mehrere Referenzfenster unterteilt. Danach erfolgt ein Zuordnen der momentanen Spannungs-/Strom-Kennlinie des Betriebs zu dem Graphen der Spannungs-/Strom-Kennlinie und ein Identifizieren eines bestimmten Referenzfensters, das die momentane Spannungs-/Strom-Kennlinie enthält. Daraus können ein bestimmter Referenz-Ladezustand und der momentane Ladezustand der Speichereinheit auf der Grundlage des bestimmten Referenz-Ladezustands bestimmt werden.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine mobile Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen durch Auswerten der Klemmenspannung mit einer während eines begrenzten Zeitintervalls wirkenden Belastung vorzuschlagen, die auch unter Verwendung von im Fahrzeug vorhandenen genormten Anschlussstellen in der gesamten Logistik nach dem Bau des Fahrzeugs bis zur Auslieferung durch den Händler eine einfache und zuverlässige Ermittlung des Zustands der Batterie mit geringem Zeitaufwand ermöglichen.
  • Das Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Erfindungsgemäß erfolgt eine Messung und Zwischenspeicherung der Klemmenspannung und eine Belastung zum Abbau der Oberflächenladung der Batterie und der Belastung der Batterie selbst mit einem bestimmten Strom, insbesondere von 10 A bis 50 A, für eine Zeitspanne von etwa 10 sec bis 180 sec oder dem vorzeitigen Erreichen eines Stopp-Kriteriums. Während der Messung erfolgt eine Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S nach der Differentialgleichung S = dU/dt, wobei dU die Änderung der Klemmenspannung und dt die Änderung der Zeit sind. Eine Beendigung der Messung und Speicherung des letzten Wertepaares erfolgt, wenn der Anstieg S kleiner einem bestimmten Grenzwert ist, insbesondere wenn S gleich/größer – 0,5 V/sec ist, als Stopp-Kriterium oder nach Ablauf der Zeitspanne. Nach einem Vergleich zumindest des letzten Wertepaares mit abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve in einer Nachschlagetabelle wird der Ladezustand der Batterie als Testergebnis ausgegeben. Dabei können auch mehr Wertepaare zur Auswertung herangezogen werden.
  • Vorteilhaft fließt ein überwiegend konstanter Strom, was bedeutet, daß der Strom während des Messvorganges konstant fließt, also nicht unterbrochen oder getaktet ist und vom Betrag her nur unwesentlich schwankt. Eine unwesentliche Schwankung stellt eine Abweichung des minimalen bzw. maximalen Stroms von weniger als 10% vom durchschnittlich geflossenen Strom während des Meßvorganges dar.
  • Bevorzugt regelt der Stromregler den konstanten Strom der Belastung auf etwa 20% bis 100% der Speicherkapazität pro Stunde der Batterie. Dies bedeutet, daß bei einer Nennkapazität der Batterie von 50 Ah der geregelte Strom zwischen 10 A und 50 A liegt. Bei diesem Strom baut sich die Oberflächenladung relativ schnell ab, so daß die Messung nicht zu lange dauert, anderseits wird die Batterie selber durch die kurze Messdauer nicht zu stark entladen.
  • Die Anordnung zur Ermittlung des Ladezustands einer Batterie umfasst erfindungsgemäß eine Spannungsmesseinrichtung der Klemmenspannung der Batterie; einen Stromregler für einen geregelten Strom, insbesondere von 10 A bis 50 A als Belastung;
    eine einstellbare Zeitschaltung für eine Zeitspanne von etwa 10 sec bis 180 sec;
    eine Schaltung zur Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S nach der Differentialgleichung S = dU/dt, wobei dU die Änderung der Klemmenspannung im Zeitintervall dt ist; eine Steuerschaltung zur Beendigung der Messung wenn der Anstieg S als Stopp-Kriterium kleiner einem bestimmten Grenzwert ist, insbesondere gleich/größer – 0,5 V/sec oder die Zeitspanne abgelaufen ist; und
    eine Einrichtung zum Ermitteln und Ausgeben des Ladezustands, indem das letzte Wertepaar mit abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve in einer Nachschlagetabelle verglichen wird.
  • Mit der Erfindung wurden ein Verfahren und eine mobile Anordnung zum Batterietest an Fahrzeugen geschaffen, die sowohl einen direkten Anschluss an die Batterieklemmen als auch an im Fahrzeug vorhandene genormte Anschlussstellen ermöglichen. In der gesamten Logistik nach dem Bau des Fahrzeugs bis zur Auslieferung durch den Händler ist eine einfache und zuverlässige Ermittlung des Zustands einer neuwertigen Batterie unterschiedlicher Größen mit geringem Zeitaufwand möglich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:
  • 1: den Grundstromkreis der Erfindung;
  • 2: ein dU/dt-Diagramm mit 3 Entladekurven; und
  • 3: ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Prinzipschaltung.
  • Wird eine Starterbatterie bzw. ein Bleiakkumulator für ein Kraftfahrzeug geladen oder entladen, liegt für eine längere Zeit eine uneinheitliche Mischung aus Schwefelsäure und Wasser entlang der Oberfläche der Platten der Batterie vor. Um eine korrekte Messung der Klemmenspannung durchführen zu können, muss die Oberflächenladung abgebaut werden. Für einen selbständigen Abbau der Oberflächenladung sind mehrere Stunden Ruhe für die Batterie erforderlich. Eine exakte Ermittlung des Ladezustandes einer neuwertigen Batterie ist nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Anordnung gemäß 1 bis 3 möglich.
  • Der Grundstromkreis nach 1 mit der Starterbatterie 1 wird zum automatischen Abbau der Oberflächenspannung und Messen der Klemmenspannung über einen zeitabhängig gesteuerten Schalter 3 mit einem Belastungswiderstand 2 verbunden. Für 10 bis 50 sec fließt ein Strom von 10 A bis 30 A. Die Steuerung des Schalters 3 und des gesamten Messvorganges erfolgt mittels einer Steuerschaltung 5.
  • Die 2 zeigt ein dU/dt-Diagramm mit drei unterschiedlichen Entladekurven 4a, 4b und 4c, wobei eine Batterie mit einer Entladekurve 4a die höchste Oberflächenladung aufweist. Die Geraden 6 und 6a stellen den Anstieg S = dU/dt der Kurve 4c dar. Die Gerade 6 weist einen steilen und die Gerade 6a einen flachen Anstieg nahe dem Grenzwert von – 0,5 V/sec auf.
  • Die Erfindung kann mit verschiedenen Schaltungsanordnungen und entsprechender Software realisiert werden. In der 3 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. An die Batterieklemmen 7 der Starterbatterie 1 sind über Widerstände der Verkabelung getrennt der Belastungsstromkreis und eine Spannungsmesseinrichtung 8 angeschlossen. Um den Messfehler einer Spannungsmessung möglichst klein zu halten, kann die Spannungsmesseinrichtung 8 über ein gesondertes Kabel mit Widerständen der Verkabelung direkt an die Batterieklemmen 7 angeschlossen werden. Da durch die Kabel während des Messvorganges ein Strom von 10 A bis 30 A fließt, tritt ein relativ großer Spannungsabfall auf, der das Messergebnis verfälschen würde.
  • In einer zweckmäßigen Ausführung erfolgen die Anschlüsse der Spannungsmesseinrichtung 8 und des Belastungsstromkreis mit dem Belastungswiderstand 2 über im Fahrzeug vorhandene Buchsen, insbesondere die Spannungsmesseinrichtung 8 über eine Schnittstelle zum Vehicle Software Diagnostic Tool und der Belastungsstromkreis über die Zigarettenanzündersteckdose.
  • Als Belastung ist ein über einen steuerbaren Schalter 3 schaltbarer Belastungswiderstand 2 vorgesehen. Für eine Zeitspanne von 10 bis 50 sec wird der Belastungswiderstand 2 durch einen Stromregler 12 so gesteuert, dass der Strom während des Messvorganges im Bereich 10 A bis 30 A überwiegend konstant gehalten wird.
  • Damit werden die Oberflächenladungen in der zu prüfenden Starterbatterie 1 automatisch abgebaut und die Bedingung für eine exakte Messung der Klemmenspannung innerhalb der Zeitspanne von 10 bis 50 sec oder einem vorzeitigen Stoppbefehl geschaffen. Es wird fortlaufend die Klemmenspannung in gleichmäßigen Abständen/Zeitmarken innerhalb der genannten Zeitspanne gemessen und der Anstieg S aus der Funktion dU/dt berechnet, so dass sich aus den Wertepaaren eine Entladekurve ergibt. Die Messung wird beendet und das letzte Wertepaar gespeichert, wenn der Anstieg S als Stopp-Kriterium kleiner einem bestimmten Grenzwert, insbesondere gleich/größer – 0,5 V/sec ist oder nach Ablauf der Zeitspanne. Danach erfolgt ein Vergleich des letzten Wertepaares mit in einer Referenzspannungsquelle 9 als Nachschlagetabelle abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve.
  • Da die Dichte der Batteriesäure bei konstanter Temperatur direkt einem konkreten Wert der Klemmenspannung einer voll funktionsfähigen Batterie entspricht, kann diese die Basis zur Festlegung von Normal- oder Sollwerten einer Nachschlagetabelle bilden. Den Klemmenspannungswerten unter Last ist definiert jeweils ein Ladungszustand, vorzugsweise in %, von „leer” bis „vollständig geladen” zugeordnet. In der Referenzspannungsquelle 9 sind als Nachschlagetabelle diese Werte des Ladungszustandes in % als Funktion der Klemmenspannung unter Belastung abgespeichert. Der in der Spannungsmesseinrichtung 8 gemessene letzte Wert der Klemmenspannung unter Belastung wird mit den in der Nachschlagetabelle enthaltenen Sollwerten der Klemmenspannung verglichen. Der zuletzt gemessenen Klemmenspannung unter Belastung kann somit ein konkreter Wert des Ladungszustandes in Prozent zugeordnet werden. Der Ladezustand in % kann in einer LED-Anzeige 11, einem Display und/oder an eine Datenschnittstelle ausgegeben werden. Es ist zweckmäßig, dass der gesamte Messvorgang durch einen Mikrocomputer 10 gesteuert wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Starterbatterie
    2
    Belastungswiderstand
    3
    steuerbarer Schalter
    4a, 4b, 4c
    Entladekurven
    5
    Steuerschaltung
    6, 6a
    Anstiege
    7
    Batterieklemmen
    8
    Spannungsmesseinrichtung
    9
    Referenzspannungsquelle
    10
    Mikrocomputer
    11
    LED-Anzeige
    12
    Stromregler
    Rwiring
    Widerstand der Verkabelung
    Rwiring (Sense)
    Widerstand der Verkabelung der Spannungsmesseinrichtung
    Rwiring (Load)
    Widerstand der Verkabelung des Belastungsstromkreises
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10208020 A1 [0006]
    • DE 2610536 C2 [0007]
    • DE 4007883 A1 [0008]
    • EP 1118007 B1 [0009]
    • WO 03/034084 [0010]
    • DE 10337243 A1 [0011]
    • DE 69730677 T2 [0012]

Claims (16)

  1. Verfahren zum Batterietest, insbesondere an Fahrzeugen, durch Auswerten der Klemmenspannung mit einer während eines begrenzten Zeitintervalls wirkenden Belastung, gekennzeichnet durch – Messung und Zwischenspeicherung der Klemmenspannung; – Belastung der Batterie zum Abbau der Oberflächenladung der Batterie und für den Belastungstest selbst mit einem Strom, insbesondere im Bereich von 10 A bis 50 A, für eine Zeitspanne von etwa 10 sec bis 180 sec oder dem vorzeitigen Erreichen eines Stopp-Kriteriums; – Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S nach der Differentialgleichung S = dU/dt, wobei dU die Änderung der Klemmenspannung im Zeitintervall dt ist; – Beendigung der Messung und Speicherung des letzten Wertepaares, wenn der Anstieg S als Stopp-Kriterium kleiner einem bestimmten Grenzwert, insbesondere S gleich/größer – 0,5 V/sec ist oder nach Ablauf der Zeitspanne; und – Vergleich zumindest des letzten Wertepaares mit abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve in einer Nachschlagetabelle zur Bestimmung des Ladezustandes der Batterie.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom für die Belastung der Batterie überwiegend konstant ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ladezustand als Testergebnis ausgegeben wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ausgegebene Testergebnis als Ladezustand die Restkapazität der Batterie in Prozent darstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgabe des Ladezustandes eine LED-Anzeige, ein Display und/oder eine Datenschnittstelle umfasst.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Nachschlagetabelle abgespeicherten Sollwerte des Ladezustands der Batterie als Spannungswerte aus der Dichte der Batteriesäure bei konstanter Temperatur abgeleitet sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Nachschlagetabelle der Ladezustand in Prozent als Funktion der Klemmenspannung unter Belastung abgelegt ist.
  8. Anordnung zur Ermittlung des Ladezustands einer Batterie, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, enthaltend eine Batterie mit Batteriepolen, eine zeitabhängig steuerbare Last, eine Spannungsmesseinrichtung und eine Anzeige, gekennzeichnet durch: – eine Spannungsmesseinrichtung (8) für die Klemmenspannung der Batterie (1); – einen Stromregler (12) für eine Belastung der Batterie zum Abbau der Oberflächenladung der Batterie und für den Belastungstest selbst, insbesondere mit einem Strom von 10 A bis 50 A; – eine einstellbare Zeitschaltung (3) für eine Zeitspanne von etwa 10 sec bis 180 sec; – eine Schaltung zur Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S der Differentialgleichung S = dU/dt, wobei dU die Änderung der Klemmenspannung im Zeitintervall dt ist; – eine Steuerschaltung zur Beendigung der Messung wenn der Anstieg S als Stopp-Kriterium kleiner einem bestimmten Grenzwert ist, insbesondere wenn S gleich/größer – 0,5 V/sec oder die Zeitspanne abgelaufen ist; und – eine Einrichtung zum Ermitteln des Ladezustands, indem zumindest das letzte Wertepaar mit abgespeicherten Normalwerten einer Entladekurve in einer Nachschlagetabelle verglichen werden.
  9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom für die Belastung der Batterie überwiegend konstant ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch eine Anzeigeeinheit (11) zur Ausgabe des Ladezustandes der Starterbatterie (1) als Testergebnis.
  11. Anordnung nach Anspruch 8, 9 oder 10, gekennzeichnet durch mindestens eine steckbare Verbindung zu im Fahrzeug vorhandenen Steckverbindungen, insbesondere zu einer Schnittstelle zum Vehicle Software Diagnostic Tool.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die vorhandene Steckverbindung eine ODB2-Steckverbindung ist.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsmesseinrichtung (8) über vom Belastungsstromkreis getrennte Kabel an die Batterieklemmen (7) der Starterbatterie (1) angeschlossen ist.
  14. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Belastungsstromkreis über eine Zigarettenanzündersteckdose angeschlossen ist.
  15. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionen der Schaltung zur Ermittlung und Kontrolle des Anstiegs S, der Steuerschaltung und der Einrichtung zum Ermitteln des Ladezustands durch einen Mikrocomputer (10) ausgeführt sind.
  16. Anordnung oder Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stromregler (12) den Strom der Belastung (2) auf etwa 20% bis 100% der Speicherkapazität pro Stunde der Batterie regelt.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110017A1 (de) 2011-08-11 2013-02-14 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr Akkumulatorentest
EP2866043A1 (de) * 2013-10-24 2015-04-29 Samsung Electronics Co., Ltd Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer verbleibenden Quantität der Batterie davon
DE102018201032A1 (de) * 2018-01-24 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers
DE102019130431A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs
DE102020106480A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustandes einer Batterie

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2610536C2 (de) 1976-03-12 1979-07-26 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Feststellung des Erhaltungs- und Ladezustandes von Blei-Akkumulatoren sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE4007883A1 (de) 1990-03-13 1991-09-19 Moto Meter Ag Verfahren und batteriepruefgeraet zum bestimmen des zustands einer bleibatterie
DE10208020A1 (de) 2001-03-08 2002-09-12 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Pufferwirkung einer Batterie
WO2003034084A1 (en) 2001-10-17 2003-04-24 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with relative test output
DE10337243A1 (de) 2002-08-13 2004-04-01 Midtronics, Inc., Willowbrook Batterie-Prüf-Modul
EP1118007B1 (de) 1998-09-30 2005-02-16 Snap-on Incorporated Verfahren und vorrichtung zum testen von auto- und anderen batterien
DE69730677T2 (de) 1996-12-18 2005-09-22 Fiat Auto S.P.A. Verfahren zum Feststellen des aktuellen Zustands des Ladestromes einer elektrischen Energiespeicheranordnung

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2610536C2 (de) 1976-03-12 1979-07-26 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Verfahren zur Feststellung des Erhaltungs- und Ladezustandes von Blei-Akkumulatoren sowie Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE4007883A1 (de) 1990-03-13 1991-09-19 Moto Meter Ag Verfahren und batteriepruefgeraet zum bestimmen des zustands einer bleibatterie
DE69730677T2 (de) 1996-12-18 2005-09-22 Fiat Auto S.P.A. Verfahren zum Feststellen des aktuellen Zustands des Ladestromes einer elektrischen Energiespeicheranordnung
EP1118007B1 (de) 1998-09-30 2005-02-16 Snap-on Incorporated Verfahren und vorrichtung zum testen von auto- und anderen batterien
DE10208020A1 (de) 2001-03-08 2002-09-12 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Pufferwirkung einer Batterie
WO2003034084A1 (en) 2001-10-17 2003-04-24 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with relative test output
DE10337243A1 (de) 2002-08-13 2004-04-01 Midtronics, Inc., Willowbrook Batterie-Prüf-Modul

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011110017A1 (de) 2011-08-11 2013-02-14 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Ausrüstung, Informationstechnik und Nutzung der Bundeswehr Akkumulatorentest
EP2866043A1 (de) * 2013-10-24 2015-04-29 Samsung Electronics Co., Ltd Elektronische Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer verbleibenden Quantität der Batterie davon
US9841462B2 (en) 2013-10-24 2017-12-12 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus, input apparatus for display apparatus, and method of detecting remaining utility of battery of the same
DE102018201032A1 (de) * 2018-01-24 2019-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Energiespeichers
DE102019130431A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs
DE102020106480A1 (de) 2020-03-10 2021-09-16 HELLA GmbH & Co. KGaA Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustandes einer Batterie

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