AT397445B - Verfahren zum laden von batterien sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Description

AT 397 445 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden von Batterien, wie es im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben ist, sowie eine Ladevorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 15 zur Durchführung des Verfahrens beschrieben ist.

Es sind bereits verschiedene Batterieladeverfahren und Ladegeräte für Batterien bekannt geworden. Aufgrund des immer größeren Umweltbewußtseins und der immer stärkeren Verbreitung von mechanischen Hilfsmitteln in geschlossen»! Räumen wird der Bedarf an Energiespeichem, insbesondere Batterien sowohl in offener Bauweise (z. B. regelmäßige Säurekontrolle) als auch wartungsfreie Batterien in zunehmender Verbreitung, immer größer.

Weiters führt der in Zukunft vermehrte Einsatz von Elektroautos im Stadtverkehr und der Wunsch, die Batterien optimal und schnell zu laden und auch die Bremsenergie der Batterie wieder optimal zuzuführen zum vermehrten Einsatz von intelligenten Ladegeräten.

Mit dieser großen Anzahl von im Einsatz befindlichen Batterien, insbesondere in Traktionsgeräten in Lagerhallen, Werkzeugen und dgl., ist der Wunsch verbunden, den Ladevorgang optimal durchzuführen. Damit kann einerseits die Verfügbarkeit der eingesetzten Geräte vergrößert werden, und andererseits die Lebensdauer der teuren Batterien verlängert und die Gefahrenmomente (Knallgasexplosionen) durch unsachgemäße Ladung der Batterien, soweit wie möglich ausgeschaltet werden. Es wird zwar versucht, durch Vorgabe von Ladeparametem den Ladevorgang nach den vorhergenannten Gesichtspunkten zu steuern, da aber der jeweilige Zustand der Batterie unbekannt ist und die Ladeparameter auch von der Temperatur abhängig sind, müssen Werte angenommen werden, die nicht optimal sind, da sie in einem Bereich liegen müssen, der auch in ungünstigen Fällen eine sichere und die Batterie nicht schädigende Ladung erlaubt.

Auch die zur Feststellung des Ladezustandes der Batterie verwendeten Säuredichtetests sind arbeitsintensiv, umständlich und nur bei offenen Batterien anwendbar. Bei geschlossenen Batterien sind diese Test nicht möglich. Gerade dieser Batterietyp ist aber sehr empfindlich gegen Überladung, da dadurch die Lebensdauer der Batterie stark herabgesetzt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Ladevorrichtung zu schaffen, die eine rasche und oftmalige Aufladung von Batterien bei Erzielung einer hohen Lebensdauer ermöglicht.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß vor Beginn des Ladevorganges in einem Prüfzyklus der Batterieladezustand, Batterie-Innenwiderstand und die Batteriegasungsspannung ermittelt wird, indem ein Prüfstrom an die Batterie angelegt und in kurzer Zeit stetig erhöht wird, wobei die Batteriespannung kontinuierlich überwacht wird und bei einer Verringerung der Steigung einer Spannungskurve, die der Spannung der Batterie entspricht, dieser Punkt der Spannungskurve als Wendepunkt festgehalten, und daraus die Gasungsspannung, die um einen Betrag höher liegt als der Wendepunkt, ermittelt und gespeichert wird und danach der Prüfstrom, insbesondere auf den Wert Null abgesenkt wird, worauf die Batteriespannung eine vorbestimmte Zeitdauer überwacht und gegebenenfalls gespeichert wird, und anschließend an die Batterie ein Ladestrom angelegt wird, der so geregelt wird, daß sich an der Batterie die im vorhergehenden Prüfzyklus bestimmte der Gasungsspannung entsprechende oder kleinere Ladespannung einstellt und daß der Prüfzyklus während des nachfolgenden Ladevorgangs in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt wird.

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, daß über die zum Laden der Batterie angeschlossenen Leitungen abwechselnd Prüfzyklen, in denen der Ladezustand und die Ladeparameter der Batterie bestimmt werden und Ladezyklen abgewickelt werden, in denen die Batterie ausgehend von den Ladeparametem geladen wird, die entweder durch Vergleich von Ist-Werten mit Soll-Werten gewonnen oder mit entsprechenden Algorithmen ermittelt werden. Dazu kommt, daß in überraschend einfacher Weise diese Meßwertermittlung völlig unabhängig vom Ladezustand bzw. Gesamtzustand der Batterie bzw. vom Ladevorgang einwandfrei überwacht werden kann. Durch die Überwachung des Gasungszustandes über die elektrochemischen Kenngrößen während eines Prüfzyklus ist es nunmehr auch möglich, die Grenze ab welcher ein merkbarer Gasungszustand der Batterie eintritt, für jede Batterie innerhalb kürzester Zeit festzulegen, sodaß in der Folge ein Überschreiten dies» Gasungsspannung und damit das Eintreten eines nicht gewünschten Gasungszustandes in der Batterie zuverlässig verhindert werden kann. Der zeitliche Abstand von Prüfzyklen und Ladezyklen ist variabel und wird automatisch den jeweiligen Umständen angepaßt. Begonnen wird der Ladevorgang mit einem Prüfzyklus.

Von Vorteil ist es aber auch, wenn der Anstieg des Prüfstromes so gewählt wird, daß der Wendepunkt in der Spannungskurve in einem Zeitraum γοη 0.1 bis 100 Sekunden erreicht wird, nach Patentanspruch 2, da dadurch die Zeitdauer zum Ermitteln des Ladezustandes bzw. des Gesamtzustandes einer Batterie und der Gasungsspannung an die Batteriegröße angepaßt werden kann.

Nach einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß während des Prüfstromanstiegs durch die Bildung der ersten Ableitung des Spannungsverlaufs von der Spannungskurve der Wendepunkt der Batteriespannung ermittelt und daraus die Gasungsspannung der Batterie festgelegt wird. Dadurch kann ausgehend von den ermittelten Betriebsdaten unabhängig von festgelegten Kenngrößen oder voiermittelten Konstanten jederzeit für jede Batterie der Wendepunkt bzw. die Gasungsspannung ermittelt werden.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Priifstromanstieg kontinuierlich oder in inkrementalen Schritten erfolgt, daß dadurch die Auswertung der Spannungskurve (18) nicht gestört wird, da dadurch jede -2-

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Relativänderung zwischen Spannungs- und Stromanstieg leicht erkannt werden kann.

Weiters ist es auch möglich, daß die Steigung der Spannungskurve am Beginn des Stromanstieges als Maß für die Berechnung des ohm’schen Innenwiderstandes der Batterie herangezogen wird, da der Alterungszustand der Batterie im Zuge des Prüfzyldus einfach festgestellt werden kann.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Steigung der Spannungskurve im Wendepunkt als Maß für die Berechnung des Gesamt-Innenwiderstandes der Batterie herangezogen wird und vorzugsweise in Abhängigkeit davon der maximal zulässige Ladestrom ermittelt wird, da dadurch der maximale Ladestrom festgelegt werden kann, ohne daß die Batterie Schaden erleidet und gleichzeitig kann dadurch eine Aussage über den Säuregehalt in der Batterie getroffen werden.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der ohm'sche Innenwiderstand in Abhängigkeit vom Spannungssprung der Batteriespannung nach dem Herabsetzen des Prüfstroms ermittelt wird, da dadurch bei Batterieblöcken schadhafte Binzeibatterien einfach erkannt und ausgetauscht und somit die Wirkung der Gesamtbatterie vorteilhaft erhöht werden können.

Es ist aber auch möglich, daß aus der Änderung der Neigung der abfallenden Batteriespannungskurve nach dem Abschalten des Prüfstroms eine batterietypische Zeitkonstante zum Laden der Batterie ermittelt wird und nach dieser Zeitkonstante ein weiterer Prüfzyklus gestartet wird, da insgesamt vermieden werden kann, daß die Batterie in den Gasungszustand kommt und die maximale Ladekapazität ohne dem Entstehen eines Gasungszustandes ausgeschöpft werden kann.

Vorteilhaft ist es aber auch, wenn der Ladestrom während des Ladevorganges zwischen den Prüfzyklen so geregelt wird, daß die Ladespannung in einem Bereich von 0,1 -1V unter der Gasungsspannung liegt, da dadurch die in der Batterie gespeicherte Energiemenge für den späteren Einsatz der Batterie einfach festgehalten werden kann.

Vorteilhaft ist es aber auch, daß die der Batterie zugeführte Strommenge während des Ladevorganges ständig ermittelt und festgehalten wird, da dadurch der Ladevorgang nicht unerwünscht verzögert wird und aufgrund des mit zunehmender Zeitdauer geringer werdenden Ladestroms trotzdem sichergestellt ist, daß eine Volladung erreicht und das Eintreten des Gasungszustandes verhindert ist.

Weiters ist es auch möglich, daß mit zunehmender Dauer des Ladevorganges der Zeitafostand zwischen den einzelnen Prüfzyklen größer wird, da dadurch eine schnellere Ladung der Batterie erfolgt.

Weiters ist es auch möglich, daß der Stromanstieg für den Prüfzyklus stetig und linear und/oder von solcher Funktion ist, daß die Funktion mit gleicher oder zunehmender Steigung stetig ansteigend ist Dies stellt sicher, daß trotz konstruktionsbedingten Abweichungen im linearen Stromanstieg in den Ladegeräten Prüfzyklen möglich sind und damit die Gasungsspannung und weitere Batterieparameter bestimmt werden können.

Es ist aber auch möglich, daß die Veränderung des Innenwiderstandes der Batterie während des ansteigenden Prüfstroms der Ermittlung des Wendepunktes zugrunde gelegt wird. Dadurch können die batterietypischen Meßwerte mit in die Prüfzyklen zum Ermitteln der Gasungsspannung eingebunden werden.

Nach einer weiteren Verfahrensvariante ist vorgesehen, daß die Batterieladung nur durch das Aneinanderreihen von Prüfzyklen erfolgt, wodurch einfachere Ladegeräte für kleine Zellen möglich sind.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung zum Laden von Batterien wird dadurch erreicht, daß die Überwachungsvorrichtung für den Ladestrom 1l Anspruch 15 Ausgang an einem Eingang der Steuer· bzw. Überwachungsvorrichtung anliegt, die ein Zeitgeberglied, einen Vergleicher zwischen Ladestrom-Istwert und Ladestrom-Sollwert und eine Eingabevorrichtung für den Ladestrom und mit einer Prüfungsvorrichtung die eine Gasungsspannungsvorgabe und/oder -ermittlungsvorrichtung mit einer dieser nachgeoidneten Ladungsspannungsvorgabe und/oder -anzeigevomchtung umfaßt und die über das Zeitgeberglied und eine Umschalter-richtung zwischen einer Vorgabevomchtung und der Prüfungsvorrichtung für den Ladestrom in voreinstellbaren, insbesondere unterschiedlichen Zeitintervallen aktivierbar ist. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung liegt nunmehr darin, daß eine schonende und damit die Lebensdauer der Batterie verlängernde Aufladung, insbesondere bei geschlossenen Batterien, bei denen ein Säuredichtetest nicht oder nur unter hohem Aufwand möglich ist, erreicht wird.

Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert

Es zeigen:

Fig. 1 ein Piinzipschaltbild einer Ladevorrichtung und der mit dieser zu ladenden Batterie;

Fig. 2 ein Diagramm des Stromverlaufes während eines Prüfzyklusses mit der Festlegung des Wendepunktes;

Fig. 3 ein Diagramm eines Spannungsverlaufs während eines Prüfzyklusses mit der Festlegung des Wendepunktes;

Fig. 4 ein Diagramm des Stromverlaufes eines Ladevorganges einer Batterie mit den darin integrierten Prüfzyklen;

Fig. 5 ein Diagramm des Spannungsverlaufes eines Ladevorganges einer Batterie mit den darin integrierten Prüfzyklen;

Fig. 6 ein Diagramm des Spannungsverlaufes während des Prüfzyklusses bei unbegrenztem Stromanstieg;

Fig. 7 ein Diagramm eines gesamten Ladevorganges einer Batterie mit den sich verändernden Zeitintervallen -3-

AT 397 445 B zwischen den einzelnen Prüfzyklen;

Fig. 8 ein Diagramm eines Stromverlaufes eines Ladevorganges einer Batterie, die nur mit Prüfzyklen geladen wird;

Fig. 9 ein Diagramm eines Spannungsverlaufes eines Ladevorganges einer Batterie, die nur mit Prüfzyklen geladen wird;

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer eifindungsgemäßen Ladevoirichtung;

Fig. 11 ein Schaltungsdiagramm einer Ladevoirichtung unter Verwendung eines Mikrokontrollers;

Fig. 12 ein Ablaufdiagramm des Ladeprogramms;

Fig. 13 ein Ablaufdiagramm des Pnifzyklenpiogramms;

Fig. 14 ein Ablaufdiagramm des Zeit-Interruptprogrammes.

In Fig. 1 ist eine Batterie (1) mit mehreren Zellen (2) gezeigt. An deren Ausgängen (3), (4) mit positivem bzw. negativem Potential ist ein Ladegerät (5), welches eine gesteuerte Stromquelle daistellt, angeschlossen. Das Ladegerät (5) ist weiters an ein Versorgungsnetz (6) angeschlossen. Eine Steuereinheit (7) gibt dem Ladegerät (5) über Steuerleitungen (8) den momentan einzustellenden Stromwert vor. Die Steuereinheit (7) ist mit Anzeigevorrichtungen (9) (LED-Display, LCD-Schirm, usw.) ausgestattet Über ein Tastenfeld (10) kann das Steuergerät (7) von Hand programmiert, bzw. gesteuert werden. Über einen bedarfsweise angeschlossenen Schreiber (11) kann der zeitliche Verlauf von Meßwerten dokumentiert werden.

Ein Strommeßgerät (12) mißt mit Hilfe eines Shunts (13) den momentanen Strom. Mit einem Spannungsmeßgerät (14) wird die momentane Spannung gemessen. Die Strom- und Spannungs-Information wird der Steuereinheit weitergegeben, angezeigt und zur weiteren Verarbeitung gespeichert.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dem Ladegerät (5) weitere externe Geiäte zuzuordnen bzw. die Steuereinheit mit den Strom- und Spannungsmeßgeräten (12), (14) im Ladegerät (5) zu integrieren. Über eine Schnittstelle (15) können Daten einem externen Rechner zugeführt, in diesem weiter verarbeitet und gespeichert werden.

In den Fig. 2 und 3 sind die Strom- und Spannungs-Diagramme eines Prüfzyklusses an einer 12 Volt Bleibatterie gezeigt, wobei das Ladegerät verschiedene gewünschte Ladeströme, z. B. 200 Ampere, liefern kann.

In den beiden Fig. 2 und 3 sind jeweils auf der Abszisse die Zeit in Sekunden (s) und auf der Ordinate der Ladestrom in Ampere (A) bzw. die Batteriespannung in Volt (V) aufgetragen.

Eine Diagrammlinie (16) zeigt den Stromverlauf. Während der ersten Phase des Prüfzyklusses, z. B. zwischen einer und mehreren Sekunden wird der Strom auf dem Wert Null gehalten. Ab einem Zeitpunkt (17) steigt der Strom, vom Ladegerät (5) gesteuert, linear an.

Die Reaktion der Batteriespannung auf den Stromanstieg ist in einer darunter gezeichneten Spannungskurve (18) festgehalten. Solange der Strom den Wert Null hat, ist die Spannung der Batterie (1) konstant Beginnend mit dem ansteigenden Strom ist ein Knick (19) im Verlauf der Spannungskurve (18) erkennbar, und die Spannungskurve (18) zeigt eine Zunahme der Spannung an. Die Steigung der Spannungskurve (18) ist jedoch nicht konstant sondern wird mit ansteigendem Strom größer. Weiters ist die Festlegung eines Wendepunktes (20) eingezeichnet. Mit weiterer Zunahme des Stroms geht nämlich die Spannungskurve (18) durch den Wendepunkt (20) und würde bei weiterer Zunahme des Stromes verflachen. Dieser Teil (21) der Spannungskurve (18) ist strichliert gezeichnet

Die mathematische Analyse dar Spannungskurve (18) in Realzeit während des Stromanstieges ermöglicht es dem Ladegerät (5) den Strom kurz nach Errechnung des Wendepunktes (20) auf den Wert Null zu schalten. In einem Zeitpunkt (22) im Diagramm nach Fig. 2 sinkt die Batteriespannung (23) nach Erkennen des Wendepunktes (20) auf einen etwas niedrigeren Spannungswat (24) ab - Fig. 3 - und gleicht sich ähnlich einer exponentiellen Entladekurve eines Kondensators an den niedrigeren Spannungswert (24) an. Diese Anpassung des Spannungsverlaufes erfolgt über einen Zeitraum (25) zwischen den Zeitpunkten (22), (26) im Diagramm nach Fig. 2.

Der in den strichliert dargestellten Teilen (27) bzw. (21) der Diagrammlinie (16) und der Spannungskurve (18) dargestellte Betriebszustand soll während der Ladung der Batterie (1) nicht erreicht werden. Dieser Fall würde nur eintreten, wenn das Ladegerät (5) den Strom im Wendepunkt (20) nicht abschaltet und der Strom bis zum Grenzstrom des Ladegerätes (5) ansteigt. Ein unbeabsichtigtes Gasen der Batterie (1) wäre dann die Folge.

Um das Erreichen eines zuvor geschilderten unerwünschten Betriebszustandes zu verhindern, können diese Prüfzyklen zur Feststellung des Wendepunktes (20) nunmehr über einen Ladevorgang der Batterie (1) kontinuierlich oder alternierend mit wechselnden Intervallen durchgeführt werden. Diese Prüfzyklen können eine variable Zeitdauer (28) - Fig. 3 - aufweisen (z. B. kurze und lange Prüfzyklen), um nichtstationäre Transportvorgänge in der Batterie (1) zu erfassen. So sind Zeiten zwischen 1 bis 100 Sekunden vorteilhaft

Der Spannungswert im Wendepunkt (20) dient zur Errechnung einer momentanen Gasungsspannung (29) der Batterie (1). Diese Gasungsspannung (29) würde um einen Betrag (30) gemäß dem Teil (21) der Spannungskurve (18) überschritten werden, wenn der Prüfzyklus bzw. der Ladevorgang nicht zum Zeitpunkt (22) unterbrochen werden würde.

Der Nachteil eines Betriebes bzw. einer Ladung der Batterie (1) im Gasungszustand, also oberhalb der Gasungsspannung (29) führt zu einem Ausgasen der Flüssigkeit bzw. zu einem Verdampfen derselben, sodaß der Säuregehalt in der Batterie (1) ständig zunimmt und schlußendlich zu einer Zerstörung der Elektroden in -4-

AT 397 445 B der Batterie (1) führt Dazu kommt daß es im Zuge dieses Gasungsvorganges zu einer Temperaturerhöhung in der Batterie (1) kommt die ebenfalls für die Bestandteile der Batterie (1), insbesondere die Elektroden, schädlich ist

In Fig. 4 und 5 ist das Zusammenwirken von Prüfzyklen (31) und Ladezyklen (32) gezeigt Die Ladung der 5 Batterie (1) wird mit dem Prüfzyklus (31) begonnen. Die verschiedenen Phasen der Diagrammlinien (16) des Stromverlaufes sind im Zeitraum zwischen einem Zeitpunkt (33), (34) bzw. (35) und (36) dargestellt und in den Diagrammen in Hg. 2 und 3 in Detail gezeigt Wichtig ist, daß während des Prüfzyklusses (31) der Strom vorgegeben wird und sich die Batteriespannung (23) danach einstellt

Im Zeitpunkt (37) beginnt der Ladezyklus (32). Dieser steuert den Strom so lange hoch, bis die aus der 10 Gasungsspannung (29) berechnete, meist geringfügig unter dieser liegende Ladespannung (38) der Batterie (1) erreicht ist Diese Ladespannung (38) wird nun von der Steuereinheit (7) konstant gehalten, indem der Strom entsprechend zurückgenommen oder erhöht wird.

Eine Diagrammlinie (39) in Hg. 5 zeigt daher die konstante Ladespannung (38) bis zum Ende des Ladezyklusses (32). Der Strom wird mit dem Fortschreiten der Batterieladung ständig kleiner, wie dies aus 15 einer Diagrammlinie (40) in Hg. 4 zu ersehen ist

Im Zeitpunkt (35) ist das Ende des Ladezyklusses (32) »reicht und der Ladestrom wird abgeschaltet Ein neuer Prüfzyklus (31) wird gestartet Der Ablauf des Prüfzyklusses entspricht dann den Darstellungen in den Diagrammen gemäß den Fig. 2 und 3. Im Zuge dieses Prüfzyklusses (31) wird nun, wie am besten aus Fig. 6 ersichtlich, wiederum die Gasungsspannung (29) und aus dieser bzw. in Verbindung mit dieser die 20 Ladespannung (38) ermittelt

Eine Diagrammlinie (41) in Fig. 6 zeigt den Spannungsverlauf, wenn der Stromanstieg während des Prüfzyklusses (31) ohne Begrenzung fortgeführt werden würde.

Daraus ergibt sich aufgrund des Verlaufs der Diagrammlinie (41) eine Umkehr der Anstiegsrichtung der Spannungszunahme und dieser Knickpunkt ist der Wendepunkt (20). Der in diesem Punkt gemessene 25 Spannungswert entspricht der Gasungsspannung (29). Bei einem Überschreiten derselben treten die zuvor bereits geschilderten nachteiligen Wirkungen für die Batterie (1) auf. Wird daher die Ladungsspannung (38) auf die Höhe der Gasungsspannung (29) bzw. geringfügig darunter festgelegt, so kann ein optimaler Ladevorgang der Batterie (1) «zielt werden, die negativen Wirkungen können jedoch nicht eintreten.

Die in diesem weiteren Prüfzyklus (31) ermittelte bzw. errechnete Ladespannung (38) wird nun dem 30 nächsten Ladezyklus (32) - Fig. 4,5 - zugrunde gelegt

Die neu errechnete Ladespannung (38) muß mit der alten Ladespannung (38) nicht übereinstimmen, da sich Ladezustand und Temperatur der Batterie (1) während des abgelaufenen Ladezyklusses verändern.

In Prüfzyklen (31) wird der Prüf-Strom vorgegeben, in Ladezyklen (32) wir die Ladespannung vorgegeben.

Prüfzyklen (31) und Ladezyklen (32) wechseln sich so lange ab, bis entweder die vorgegebene Ladezeit oder 35 ein vorgegebener Ladezustand der Batterie (1) erreicht ist.

In Fig. 7 ist eine Möglichkeit für einen sich über eine vorbestimmbare Zeitdauer erstreckenden gesamten Ladevorgang der Batterie (1) mit einer sich verändernden Zeitdauer der Prüf- und Ladezyklen (31), (32) bzw. der Zeitabstände zwischen diesen gezeigt. So kann der Ladevorgang, z. B. zwei Stunden betragen. Jede andere Zeitdauer ist aber ebenso möglich. 40 Am Beginn des Ladevorganges ist ein Zeitabstand (42) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Prüfzyklen (31) und damit eine Zeitdauer (43) der Ladezyklen (32) kurz und beträgt die Zeitdauer (43) nur wenige Minuten. Die Zustandsänderung der Batterie (1) auf Grund der großen Ladeströme ist groß. Mit Fortschreiten der Ladung und der immer kleiner werdenden Ladeströmen, wird der Zeitabstand (42) auf einen Zeitabstand (44) vergrößert und kann z. B. am Ende der Ladezeit bis zu 30 Minuten oder mehr betragen. Eine Zeitdauer (45) zwischen den 45 Zeitpunkten (33) und (37) - Fig. 4 und 5 - verkürzt sich dagegen auf Grund des immer schnelleren Erreichens der Gasungsspannung (29) auf immer kürzere Zeiten. Vorteilhaft ist bei diesem Verfahren weiters, daß durch den immer stabileren Zustand der Batterie (1) mit zunehmender Fortdauer des Ladevorganges die Änderungen am Batteriezustand langsamer vor sich gehen, da sich ein annähernd statischer Zustand einstellt, wodurch der Zeitabstand (42) zwischen den einzelnen Priifzyklen (31) ohne Gefahr, daß die Batterie (1) während des 50 Ladevorganges durch Überladung beschädigt wird, vergrößert werden kann.

In Fig. 8 und 9 ist z. B. der Ladevorgang einer NiCd-Zelle dargestellt, der nur aus Prüfzyklen (46) besteht. Da auch während der Prüfzyklen (46) der Batterie Strom zugeführt wird, und somit ein Ladevorgang erfolgt, ist es daher auch möglich, den Ladevorgang nur aus einer Vielzahl von aneinandergereihten Prüfzyklen (46) vorzunehmen. Eine derartige Vorgangsweise beim Laden von Batterien (1) ermöglicht eine kostengünstige 55 Herstellung des Ladegeräts (1), da auf eine Steuereinheit beispielsweise einen Mikroprozessor und die zugehörige Software verzichtet werden kann, und in einfacher Weise eine analoge und digitale Hardwarelösung vorgesehen werden kann.

Dabei ist selbstverständlich zu berücksichtigen, daß bei solchen Ladegeräten (5) die Qualität der Ladung bzw. die während der Ladung der Batterie (1) zuzuführende Leistung geringer ist, als bei einem Vorgehen nach 60 dem zuvor in den Fig. 1 bis 7 beschriebenen Verfahren.

So ist es unter anderem üblich, geschlossene NiCd-Batterien mit einem Ladestrom von 1/10 der Batterieleistung zu laden. Nach einer Ladezeit von 10 -15 Stunden ist die Batterie (1) geladen und beginnt zu -5-

AT397445B gasen. Durch einen Rekombinationsmechanismus wird das entstehende Gas rekombiniert, sodaß ein Kreisprozeß vorliegt Ein Überladen der Batterie (1) mit einem Strom der 1/10 der Kapazität entspricht, schädigt die Batterie (1) nicht

Weiters läßt sich eine Schnelladung der Batterie (1) erreichen, wenn die Gasungsspannung (29), die mit der Temperatur und dem Zustand der Batterie (1) stark variiert genau bestimmt werden kann und nicht für längere Zeit überschritten wird. Wird bei dem Prüfzyklus (31) die Gasungsspannung (29) erreicht so wird der Strom auf Null gesetzt und ein neuer Prüfzyklus (46) in Art eines Stromsägezahns (47) gestartet Somit erfolgt die Ladung der Batterie (1) mit aneinander gereihten Prüfzyklen (46), deren Stromanstieg im Wendepunkt (20) der Batteriespannung (23) abgebrochen wird.

In Fig. 10 ist ein Blockschaltbild für eine einen ansteigenden Stromsägezahn (47) erzeugende Ablaufsteuerung (48) dargestellt Ein Differenzierer (49) bestehend aus einem Operationsverstärker (50), und dieser bildet die erste Ableitung der ansteigenden Batteriespannung (23). Dem Wendepunkt (20) der Spannungskurve (18) ist in der ersten Ableitung der Spannungskurve (18) ein Maximum zugeordnet das ein Detektor (51), bestehend aus Komparatoren (52), (53) ermittelt den Stromsägezahn (47) abbricht und neu startet Somit wird die Zelle mit ca. 30 % bis 50 % des größtmöglichen Ladestroms geladen und eine Schnelladung »reicht und bei Volladung der Batterie (1) der Ladestrom auf kleine Werte zurückgenommen.

In Mg. 11 ist ein Blockschaltbild eines Ladegeräts (5) dargestellt Die Batterie (1) ist mit ihrem Pluspol (54) und mit ihrem Minuspol (55) an Leitungen (56), (57) angeschlossen. Die Ladung der Batterie (1) erfolgt nun über eine Stromquelle (58) und Leistungstransistoren (59), z. B. der Type N3055, die parallel geschaltet sind, um den gewünschten Ladestrom steuern zu können. Zwischen den Leistungstransistoren (59) und der Leitung (56) ist ein Widerstand (60) angeordnet und in der Leitung (57) ist ein Shunt (61) zwischengeschalteL Über Leitungen (62), (63), die mit der Leitung (57) bzw. (56) verbunden sind, ist eine Überwachungsvorrichtung (64) für die Ladespannung (38) vorgeordnet die z. B. durch einen Instrumenten-Verstärker der Type DMA 101 gebildet ist Beidseits des Shunts (61) sind Leitungen (65), (66) mit der Leitung (57) verbunden und führen zu einer weiteren Überwachungsvorrichtung (67) für den Ladestrom. Bevorzugt können die beiden Überwachungsvorrichtungen (64) und (67) durch Instrumenten-Verstärker INA 101 gebildet sein.

Ausgänge (68) der Überwachungsvomchtungen (64), (67) liegen unter Zwischenschaltung von Analog-Digitalwandler (69), (70), insbesondere der Type SDA 0812 ah Eingängen (71), (72) einer Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73), die bevorzugt durch einen Mikrokontroller der Type SAD 80757 gebildet sein kann, an. Die Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) steht über Leitungen mit einer Ausgabevorrichtung (74) und einer Eingabevorrichtung (75) in Verbindung. Die Ausgabevorrichtung (74) kann beispielsweise durch Meßgeräte (76) für Strom und Spannung und die Eingabevorrichtung (75) durch ein Tasteneingabefeld (77) zur Eingabe von Daten gebildet sein.

Des weiteren ist der Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) ein Zeitgeberglied (78), eine Vorgabevorrichtung (79) und eine Prüfungsvorrichtung (80) zugeordnet. In der Prüfungsvorrichtung (80) sind alle jene Programmschritte 100, insbesondere 108 bis 116 gespeichert, mit welchen während des Prüfzyklusses (31) der Wendepunkt (20) ermittelt werden kann. In der Vorgabevorrichtung (79) sind dann die, während des Prüfzyklusses ermittelten Werte für den Ladestrom, insbesondere aber auch die Programmschritte 117 und folgende für die Durchführung des Ladezyklusses (32) gespeichert. Im Zeitgeberglied (78) sind insbesondere Programmschritte 122 bis 125 gespeichert, mittels der der Zeitablauf des Ladezyklusses (32) bzw. des Prüfzyklusses (31) gesteuert werden. Die Möglichkeiten der Steuer- und Überwachungsvorrichtungen (73) sowie die einzugebenden Daten und die Funktion der zuletzt genannten Schaltungsglieder wird im nachfolgenden anhand der Beschreibung des Programmablaufes im Ladegerät (5) näher erläutert werden.

Mittels eines Ausganges (81) der Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) werden die Signale zur Regelung des Ladegerätes (5) über einen digital Analog-Wandler (82), insbesondere der Type DAC 8119, einem Vergleicher (83), z. B. der Type OPA 541, über einen Pufferverstärker (84) zugeführt. Zu dem Vergleicher (83) wird der von der Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) ermittelte Soll-Wert über eine Leitung (85) zugeführt, während der Ist-Wert des Ladestroms über eine Leitung (86) von der Leitung (65) zugeführt wird. Aus der Differenz der Spannungssignale in den Leitungen (85) und (86) wird ein Ausgang (87) des Vergleichers (83) angesteuert, der an einer Leitung (88) anliegt, die eine der Anzahl der Leistungstransistoren (59) entsprechende Anzahl vorgeordneten Widerständen (89), (90), (91) versorgt. Die Widerstände (89) bis (91) weisen unterschiedliche, bevorzugt steigende Widerstandswerte auf, sodaß je nach dem Meßwert am Ausgang (87) des Vergleichers (83) ein oder mehrere Leistungstransistoren (59) zugeschaltet und dementsprechend der Ladestrom stufenweise bzw. bei entsprechend verzögerten Ansprechverhalten nahezu kontinuierlich ansteigt Selbstverständlich ist es auch anstelle der dargestellten Ausführungsvariante möglich, mehrere parallel geschaltete Leistungstransistoren (59) unmittelbar am Ausgang eines einzigen Widerstands (89) anzuordnen und diese je nach Eigenschaften des Leistungstransistors (59) kontinuierlich in ihrem Durchgangsverhalten zu verändern.

Um nun zu ermöglichen, daß die Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) unterschiedliche Steuerabläufe bzw. ein unterschiedliches Regelverhalten ermöglicht, ist in der Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) eine Umschaltvorrichtung (92) vorgesehen, die im wesentlichen von der Prüfungsvorrichtung (80) -6-

AT397445B beaufschlagt wird und nach Erreichen bzw. Erkennen des Wendepunkts (20) gemäß den Fig. 2 bis 6, die Tätigkeit der Steuer- und Oberwachungsvorrichtung (73) von der Überwachung bzw. Regelung des Prüfzyklusses (31) auf den Ladezyklus (32) bzw. am Ende desselben wieder zurück auf den Prüfzyklus (31) ermöglicht.

Mit der Umschaltvorrichtung (92) können nunmehr die unterschiedlichen Programme aus der Vorgabevorrichtung (79) und der Prüfungsvorrichtung (80), der Steuer- und Überwachungsvorrichtung (73) zugeführt werden, sodaß entweder der Prüfzyklus (31) oder der Ladezyklus (32) aktiviert wird. Während des Prüfzyklusses (31) werden Ist-Meßwerte, in die als Speichervorrichtung wirkende Vorgabevorrichtung (79) abgelegt, die beim nachfolgenden Ladezyklus (32) als Referenzwate herangezogen werden können.

Der Programmablauf für den Prüf- bzw. Ladezyklus kann ebenfalls in dieser Speichervorrichtung (79) bzw. aufgeteilt in der Speichervorrichtung (79) bzw. der Prüfvorrichtung (80) abgelegt sein. Der genaue Programmablauf wird im nachfolgenden an Hand der Flußdiagramme in den Fig. 12 bis 14 erläutert.

In den Fig. 12 bis 14 sind Flußdiagramme des Haupt-, des Unter- und Zeit-Interruptprogramms dargestellt.

Diese Programme umfassen die nachstehend genannten Programmschritte:

Programmschritt 95 ist Start und Initialisierung;

Programmschritt 96 ist das Menü zur Auswahl der Testzykluskriterien;

Programmschritt 97 sind die Handeingabeparameter,

Programmschritt 98 ist der Testzyklus;

Programmschritt 99 ist das Messen der Batteriespannung;

Programmschritt 100 ist der Vergleich, ob die Batteriespannung größer ist als der Soll-Wert;

Programmschritt 101 ist der Vergleich, ob die Batteriespannung und der Soll-Wert gleich sind;

Programmschritt 102 ist der Vergleich, ob die Batteriespannung kleiner ist, als der Soll-Wert;

Programmschritt 103 ist der Stromvergleich;

Programmschritt 104 ist Strom messen und Ladungsmenge errechnen;

Programmschritt 105 ist Überprüfung ob Ladungszeit gleich Sollzeit oder Ladungsmenge gleich Sollmenge;

Programmschritt 106 ist Überprüfung ob der Testzyklus abgelaufen ist;

Programmschritt 107 ist der Testzyklus;

Programmschritt 108 ist Ladestrom und Zeit auf Null setzen;

Programmschritt 109 ist Messen und Speichern der Batteriespannung;

Programmschritt 110 ist die Zeit um 0,1 Sekunden erhöhen;

Programmschritt 111 ist die Abfrage ob die Zeitdauer 2 Sekunden ist;

Programmschritt 112 ist Überprüfung, ob Ladestrom ansteigt;

Programmschritt 113 ist Messen und Speichern des Ladestroms und der Batteriespannung;

Programmschritt 114 ist Analyse der Spannungskurve;

Programmschritt 115 ist die Feststellung des Wendepunkts in Abhängigkeit des maximalen Ladestroms;

Programmschritt 116 ist Ladestrom und Zeit Null setzen;

Programmschritt 117 ist Batteriespannung messen und speichern;

Programmschritt 118 ist Zeit um 0,1 Sekunden erhöhen;

Programmschritt 119 ist die Abfrage, ob die Zeitdauer 2 Sekunden ist;

Programmschritt 120 ist Errechnen aller Ladeparameter;

Programmschritt 121 ist Programmende;

Programmschritt 122 ist Zeitimpuls 0,1 Sekunden auslösen;

Programmschritt 123 ist Uhr nachstellen;

Programmschritt 124 ist Zeitraster erzeugen und Eags setzen;

Programmschritt 125 ist Programmende.

Beim Einschalten des Ladegeräts (5) wird über den Programmschritt 95 die Start- und Initialisierungsprozedur abgewickelt. Darauf wird über den Programmschritt 96 eine Menüauswahl angeboten. Über den Programmschritt 97 ist nun eine Handeingabe von Sollparametem für das abzuwickelnde Ladeverfahren möglich. Diese Eingabe der Parameter kann über die Eingabevorrichtung (75) beispielsweise über das Tasteneingabefeld (77) abgewickelt werden. Es kann aber auch ein vordefiniertes Ladeprogramm aufgerufen werden. Ist dies abgeschlossen, bzw. die Auswahl des entsprechenden Ladeprogramms durchgeführt, wird der Ladevorgang gestartet.

Zuerst wird der Programmschritt 98 durchgeführt, der das Unterprogramm Testzyklus gemäß dem Flußdiagramm in Fig. 13 aufruft. Aufeinanderfolgend wird nunmehr mittels des Programmschrittes 108 der Ladestrom und die Zeit auf Null gesetzt und der Prüfzyklus (31) eingeleitet. Dazu wird vorerst im Programmschritt 109 die Batteriespannung (23) gemessen und gespeichert und mit dem Programmschritt 110 die Zeit um einzelne Zeitimpulse von 0,1 Sekunden solange erhöht, bis eine Zeitdauer υοπ 2 Sekunden im Programmschritt 111 abgelaufen ist. Ist diese Zeitdauer abgelaufen, wird der tatsächlich vorhandene Wert der Batteriespannung (23) gespeichert. -7-

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Darauf wird im Programmschritt 112 der Ladestrom kontinuierlich bzw. stetig erhöht. Mit dem Programmschritt 113 wird der Ladestrom und die Batteriespannung ständig gemessen und zwischengespeichert. Der Programmschritt 114 analysiert fortlaufend die Spannungskurve, also den Verlauf der ‘ Diagrammlinie (18), wie diese beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist und es wird mit mathematischen 5 Algorithmen nach einem Wendepunkt (20) in der Spannungskurve gesucht Im Programmschritt 115 wird ständig überwacht, ob durch den Programmschritt 114 ein Wendepunkt (20) erkannt, oder der maximale Ladestrom erreicht worden ist Solange keines der beiden Kriterien erfüllt ist, wird die Erhöhung des Ladestroms mit dem Programmschritt 112 beginnend wiederholt

Ist eines der Kriterien gemäß Programmschritt 115 erreicht, so wird der Spannungswert im Wendepunkt 10 (20) als Gasungsspannung (29) gespeichert und der Programmschritt 116 aktiviert, mit welchem Ladestrom und Zeit auf Null gesetzt werden. Der Programmschritt 117 bewirkt daß die Batteriespannung nochmals gemessen und gespeichert wird. Dies erfolgt gemäß Programmschritt 118 und 119, gemäß den Programmschritten 110,111 über eine Zeitdauer von z. B. 2 Sekunden, wobei hier auch jede beliebige andere Zeitdauer eingestellt werden kann. 15 Nach Abschluß dieser Ermittlungsphase der Batteriespannung und Abspeichern des ermittelten Wertes wird der Programmschritt 120 aktiviert, mit welchem nunmehr alle Ladeparameter, z. B. Zeitdauer (43) des Ladezyklusses (32), Ladespannung (38) und Ladestrom, festgelegt werden. Nach Ermittlung und Festlegung dieser Werte und deren Abspeicherung wird das Unterprogramm mit dem Programmschritt 121 verlassen.

Anschließend wird der Ladestrom durch Ausgabe der entsprechenden Steuerspannung so eingestellt, daß die 20 berechnete Ladespannung (38) erreicht wird. Daran anschließend wird im Programmschritt 99 des Hauptprogramms die Batteriespannung (23) gemessen und mit den Programmschritten 100 bis 102 festgestellt, ob die Batteriespannung (23) größer als der Soll-Wert, gleich dem Soll-Wert oder kleiner als der Soll-Wert ist. Daraus wird im Programmschritt 103 festgelegt, ob der Ladestrom verringert, gleich bleiben oder erhöht werden soll. Es wird also ein Regelkreis gebildet, in dem der Ladestrom über die Spannung so 25 variiert wird, daß die berechnete Ladespannung (38) konstant gehalten wird. Die Regelschleife des Ladezyklusses (32) wird nur dann verlassen, wenn entweder die eingestellte Ladestrommenge erreicht ist, oder wenn ein neuer Prüfzyklus (31) erzwungen oder durch den Zeitinterrupt ausgelöst wird. In dem nachfolgenden Programmschritt 104 wird dann der Strom gemessen und die Ladungsmenge errechnet. Darauf wird im Programmschritt 105 überprüft, ob die Ladungszeit der vorgegebenen Sollzeit oder die Ladungsmenge der 30 Sollmenge entspricht.

Wenn dies nicht der Fall ist, wird der Programmschritt 106 aktiviert, der überprüft, ob die Zeitdauer (43) des Ladezyklusses (32) abgelaufen ist, oder nicht. Dazu wird das Unterprogramm Timer-Interrupt mit den Programmschritten 122 bis 125 aufgerufen. Je nach den im Programmschritt 124 gesetzten Flags wird der Ladevorgang fortgesetzt oder unterbrochen. Wird der Ladezyklus (32) unterbrochen, so wird über den 35 Programmschritt 107 das bereits erwähnte Unterprogramm Testzyklus gemäß der Darstellung in Fig. 8. aufgerufen und abgewickelt, worauf nach Abschluß des Unterprogramms Testzyklus durch den Programmschritt 121 das Hauptprogramm mit dem Programmschritt 99 fortgesetzt wird.

Dieser aufeinanderfolgende Ablauf im Regelkreis wird solange fortgesetzt, bis die voreingestellte Ladungszeit oder die voreingestellte Ladungsmenge der tatsächlichen Ladungszeit bzw. der tatsächlichen 40 Ladungsmenge entspricht, worauf der Ladevorgang beendet und über dem Programmschritt 96 das Hauptmenü aufgerufen wird und somit dem Bediener ersichtlich ist, daß der Ladevorgang zur Gänze abgeschlossen ist. Damit kann beispielsweise der Ladevorgang für eine neue Batterie (1) unter Verwendung des Ladegerätes (5) wieder eingeleitet werden.

Selbstverständlich ist es auch möglich, daß unter Weglassung der Programmschritte 99 bis 104, wie bereits 45 vorstehend anhand des Blockschaltbildes in Fig. 10 erläutert, der Ladevorgang durch ununterbrochene Aneinanderreihung von Prüfzyklen (31) abgewickelt wird.

Desweiteren ist es selbstverständlich auch möglich, den Programmablauf dem Rahmen der vorbeschriebenen Funktionen bzw. des Verfahrensablaufes anders zu gestalten bzw. die Softwarestruktur nicht mit Haupt- und Unterprogrammen, sondern in einen endlosen Programmablauf einzugliedem. Darüber hinaus 50 ist es auch möglich, jede aus dem Stand der Technik bekannte und für den Fachmann gängige Ablaufsteuerung, die die vorbeschriebenen Verfahrensabläufe bewirkt, vorzusehen, und diese nicht softwaremäßig über einen Rechner abzuwickeln.

Selbstverständlich können auch einzelne Schaltungsdetails bzw. Programmteile oder Einzelfunktionen aus dem vorstehend geschilderten Verfahrensablauf bzw. dem Programmablauf oder der Schaltungsanordnung 55 Gegenstand eigenständiger erfindungsgemäßer Lösungen sein.

Hat die spannungsgesteuerte Stromquelle aus konstruktiven Gründen keinen linearen Verlauf oder kann ein linearer Verlauf der Stromquelle durch die Steuerspannung nicht erzwungen werden, so kann das beschriebene Verfahren trotzdem angewendet werden, wenn der Verlauf des realen Stromes stetig und ansteigend ist. Die gemessene Stromfunktion kann mit einem Faktor multipliziert von der Spannungsfunktion subtrahiert 60 werden. Die auszuwertende Spannungskurve wird dadurch berichtigt und kann wieder ausgewertet werden. -8-

Claims (15)

1. AT 397 445 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Laden von Batterien mit einem von einer externen Energiequelle aufgedrückten Ladestrom, der so geregelt wird, daß sich an der Batterie eine bestimmte Ladespannung einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des Ladevorganges in einem Prüfzyklus (31) der Batterieladezustand, Batterie-Innenwiderstand und die Batteriegasungsspannung ermittelt wird, indem ein Prüfstrom an die Batterie (1) angelegt und in kurzer Zeit stetig erhöht wird, wobei die Batteriespannung (23) kontinuierlich überwacht wird und bei einer Verringerung der Steigung einer Spannungskurve (18), die der Spannung der Batterie (1) entspricht, dieser Punkt der Spannungskurve (18) als Wendepunkt (20) festgehalten, und daraus die Gasungsspannung (29), die um einen Betrag (30) höher liegt als der Wendepunkt (20), ermittelt und gespeichert wird und danach der Prüfstrom, insbesondere auf den Wert Null abgesenkt wird, worauf die Batteriespannung (23) eine vorbestimmte Zeitdauer (28,45) überwacht und gegebenenfalls gespeichert wird, und anschließend an die Batterie (1) ein Ladestrom angelegt wird, der so geregelt wird, daß sich an der Batterie (1) die im vorhergehenden Prüfzyklus (31) bestimmte der Gasungsspannung (29) entsprechende oder kleinere Ladespannung (38) einstellt und daß der Prüfzyklus (31) während des nachfolgenden Ladevorgangs in vorbestimmten Zeitabständen (42,44) wiederholt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstieg des Prüfsttomes so gewählt wird, daß der Wendepunkt (20) in der Spannungskurve (18) in einem Zeitraum von 0.1 bis 100 Sekunden »reicht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Priifstromanstiegs durch die Bildung der ersten Ableitung des Spannungsverlaufs von der Spannungskurve (18) der Wendepunkt (20) der Batteriespannung (23) ermittelt und daraus die Gasungsspannung (29) der Batterie (1) festgelegt wird.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfstromanstieg kontinuierlich oder in inkrementalen Schritten erfolgt, daß dadurch die Auswertung der Spannungskurve (18) nicht gestört wird.
5. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Spannungskurve (18) am Beginn des Stromanstieges als Maß für die Berechnung des ohm'schen Innenwiderstandes der Batterie (1) herangezogen wird.
6. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Spannungskurve (18) im Wendepunkt (20) als Maß für die Berechnung des Gesamt-Innenwiderstandes der Batterie (1) herangezogen wird und vorzugsweise in Abhängigkeit davon der maximal zulässige Ladestrom ermittelt wird.
7. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der ohm'sche Innenwiderstand in Abhängigkeit vom Spannungssprung der Batteriespannung (23) nach dem Herabsetzen des Prüfstroms ermittelt wird.
8. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Änderung der Neigung der abfallenden Batteriespannungskurve nach dem Abschalten des Prüfstroms eine batterietypische Zeitkonstante zum Laden der Batterie (1) ermittelt wird und nach dieser Zeitkonstante ein weiterer Prüfzyklus (31) gestartet wird.
9. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestrom während des Ladevorganges zwischen den Prüfzylden (31) so geregelt wird, daß die Ladespannung (38) in einem Bereich von 0,1 bis 1V unter der Gasungsspannung (29) liegt
10. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die der Batterie (1) zugeführte Strommenge während des Ladevorganges ständig ermittelt und festgehalten wird.
11. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit zunehmender Dauer des Ladevorganges der Zeitabstand (44) zwischen den einzelnen Prüfzyklen (31) größer wird. -9- AT 397 445 B
12. 12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromanstieg für den Prüfzyklus (31) stetig und linear und/oder von solcher Funktion ist, daß die Funktion mit gleicher oder zunehmender Steigung stetig ansteigend ist.
13. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, daß die Veränderung des Innenwiderstandes der Batterie (1) während des ansteigenden Prüfstroms der Ermittlung des Wendepunktes (20) zugrunde gelegt wird.
14. 14. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die 10 Batterieladung nur durch das Aneinandeneihen von Prüfzyklen (46) erfolgt.
15. 15. Vorrichtung zum Laden von Batterien mit einer Energiequelle, einer Ladestromregelvorrichtung, einer Überwachungsvorrichtung für die Ladespannung, insbesondere an der Batterie und/oder dem Ladestrom und einer Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung, insbesondere nach einem der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch 15 gekennzeichnet, daß die Überwachungsvonichtung (67) für den Ladestrom mit einem Eingang am negativen Potential der Batterie (1) und mit einem Ausgang (68) an einem Eingang (72) der Steuer- bzw. Überwachungsvorrichtung (73) anliegt, die ein Zeitgeberglied (78), einen Vergleicher (83) zwischen Ladestrom-Istwert und Ladestrom-Sollwert und eine Eingabevorrichtung (75) für den Ladestrom umfaßt und mit einer Prüfungsvorrichtung (80) die eine Gasungsspannungsvorgabe und/oder -ermittlungsvorrichtung mit einer 20 dieser nachgeordneten Ladungsspannungsvorgabe und/oder -anzeigevoirichtung umfaßt und die über das Zeitgeberglied (78) und eine Umschaltvorrichtung (92) zwischen einer Vorgabevorrichtung (79) und der Prüfungsvorrichtung (80) für den Ladestrom in voreinstellbaren, insbesondere unterschiedlichen Zeitintervallen aktivierbar ist. 25 Hiezu 9 Blatt Zeichnungen -10-