DE102014109210A1

DE102014109210A1 - Ladegerät zum Laden einer Batterie

Info

Publication number: DE102014109210A1
Application number: DE102014109210.4A
Authority: DE
Inventors: Dietrich Vahldiek; Kai von Berg
Original assignee: Jungheinrich AG
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 2014-07-01
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2016-01-07
Anticipated expiration: 2034-07-02
Also published as: DE102014109210B4

Abstract

Ladegerät zum Laden einer Batterie mit einer Steuerung, die ausgebildet ist, um abhängig von einer an das Ladegerät angeschlossenen Batterie eine Schar von Ladekennlinien bereitzustellen, von denen jede für ein Laden der angeschlossenen Batterie geeignet ist, wobei ein oder mehrere Bedienelemente an dem Ladegerät vorgesehen sind, die eine Auswahl einer der Ladekennlinien für den Ladevorgang erlaubt, wobei die Steuerung den Ladevorgang für die angeschlossene Batterie entsprechend der ausgewählten Kennlinie steuert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ladegerät zum Laden einer Batterie, insbesondere zum Laden einer Traktionsbatterie eines Flurförderzeugs.
Für den industriellen Einsatz von Batterien, wie beispielsweise bei Flurförderzeugen, ist bekannt, dass je nach Batterietyp eine entsprechende Ladekennlinie eingesetzt wird. Die Ladekennlinie definiert beispielsweise die Ladespannung oder den Ladestrom über der Zeit. Eine Ladekennlinie vom Typ IUoU besteht beispielsweise aus einer I-Hauptladephase, in der ein maximaler Ladestrom anliegt. In einer nachfolgenden U1-Phase zur Vollladung der Batterie fällt der Ladestrom ab und eine hohe Ladespannung liegt an der Batterie an. Hieran schließt sich eine U2-Phase zur Vollerhaltung der Batterie und eine U3-Phase zur Lagerladung an. In einer abschließenden U1-Phase wird für eine vorbestimmte Zeitdauer noch einmal ein Ladestrom angelegt.
Ferner ist bekannt, Ladeprogramme zur schonenden Vollladung und danach zur Ladungserhaltung der Batterie anzuwenden. Ladeprogramme können unter Verwendung eines Temperatursensors auch mit einer dem Batterietyp entsprechend angepassten Temperaturkompensation durchgeführt werden. Die unterschiedlichen Ladeprogramme können auf den Batterietyp und auch den Einsatz der Batterie angepasst sein. So sind beispielsweise Ladeprogramme zur Ladung von Starter- und Zusatzbatterien im Bereich des Feuerwehrwesens in einer eigenen DIN-Norm geregelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ladegerät zur Verfügung zu stellen, das mit einfachen Mitteln ein flexibles, an die Situation angepasstes Laden von Batterien, insbesondere von Traktionsbatterien erlaubt.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Ladegerät mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Ladegerät ist vorgesehen und bestimmt zum Laden einer Batterie. Insbesondere ist es vorgesehen, zum Laden einer Traktionsbatterie an einem Flurförderzeug. Das Ladegerät weist eine Steuerung auf, die dazu ausgebildet ist, abhängig von einer an das Ladegerät angeschlossenen Batterie eine Schar von Ladekennlinien bereitzustellen. Dabei ist jede der Ladekennlinien aus der Schar von Ladekennlinien für ein Laden der Batterie mit diesem Typ geeignet. An dem erfindungsgemäßen Ladegerät sind ein oder mehrere Bedienelemente vorgesehen, die die Auswahl einer der Ladekennlinien für den Ladevorgang erlaubt, wobei die Steuerung die angeschlossene Batterie entsprechend der ausgewählten Ladekennlinie auflädt. Anders als bei den aus dem Stand der Technik bekannten Ladeprogrammen, bei denen sich die Ladekennlinie nach dem Batterietyp richtet, ist bei dem erfindungsgemäßen Ladegerät für jeden Batterietyp eine Schar von Ladekennlinien vorgesehen, die jeweils an den Batterietyp und weitere Gegebenheiten der Batterie angepasst sind. Das erfindungsgemäße Ladegerät erlaubt es dem Benutzer somit in einfacher Weise durch das oder die Bedienelemente an dem Ladegerät eine gewünschte Ladekennlinie auszuwählen. Hierbei muss der Bediener sich nicht mit dem Typ der Batterie auseinandersetzen oder seine Auswahl von dem Typ oder sonstigen Parametern der Batterie abhängig machen, vielmehr kann jeweils zwischen für den Batterietyp geeigneten Ladekennlinien, aus der Schar von Ladekennlinien gewählt werden.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Ladegeräts unterscheiden sich die Ladekennlinien, die ausgewählt werden können, in ihrer Ladezeit. In dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ladegeräts kann die Bedienperson anhand des oder der Bedienelemente stets Ladekennlinien auswählen, die eine unterschiedliche Ladezeit besitzen. Anders als bei den bekannten Ladeprogrammen, die ebenfalls je nach Batterietyp und/oder Einsatz andere Ladezeiten besitzen, kann mit dem erfindungsgemäßen Ladegerät für jeden Batterietyp entschieden werden, ob ein schnellerer oder ein langsamerer Ladevorgang erfolgen soll.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist eine für die Batterie schonende Ladekennlinie voreingestellt und durch Betätigung des oder eines der Bedienelemente kann eine andere Ladekennlinie ausgewählt werden. In dieser Ausgestaltung besitzt das Ladegerät eine voreingestellte Ladekennlinie, die zum Einsatz kommt, wenn keine Ladekennlinie über das oder die Bedienelemente ausgewählt wird. Bevorzugt kann diese voreingestellte Ladekennlinie eine besonders batterieschonende Ladekennlinie sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind drei Bedienelemente an dem Ladegerät vorgesehen, die für eine kurze, mittlere und lange Ladezeit vorgesehen sind. Alternativ zu den Bedienelementen kann auch ein einzelner Wahlschalter mit drei Einstellungen für die unterschiedlichen Ladekennlinien vorgesehen sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung unterscheiden sich die Ladekennlinien innerhalb der Schar von Ladekennlinien in ihrem Ladestrom in einer Hauptladephase. Auf diese Weise kann bei den Ladekennlinien für einen Batterietyp sehr einfach eine unterschiedliche Ladezeit erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Ladegerät ausgebildet, um aus einer Batteriesteuerung eine Batteriekennung auszulesen, um die entsprechende Schar von Ladekennlinien bereitzustellen. Alternativ ist es auch möglich, dass über weitere Bedienelemente der Batterietyp einstellbar ist.
Das erfindungsgemäße Ladegerät sowie eine Schar von Ladekennlinien werden an einem Beispiel nachfolgend erläutert. Es zeigen:
1 die Frontseite eines Ladegeräts und
2 eine Schar von Ladekennlinien.
1 ist eine schematische Ansicht einer Frontseite 10 eines Ladegeräts. Auf der Frontseite sind Steckklemmen 12, 14 vorgesehen, die für den Anschluss eines Ladekabels vorgesehen sind. Ein Drehschalter 16 ist vorgesehen, um in drei unterschiedliche Positionen 18a, 18b, 18c gestellt zu werden. Bei dem dargestellten Ladegerät kann beispielsweise eine automatische Erkennung des Batterietyps erfolgen. Alternativ ist es auch möglich, dass die Steckklemmen 12, 14 jeweils für einen bestimmten Typ von Batterie vorgesehen sind, so dass das Ladegerät anhand der verwendeten Steckklemmen bereits entscheiden kann, welche Schar von Ladekennlinien bereitzustellen ist.
2 zeigt den Ladeverlauf für eine Ladespannung U und einen Ladestrom I über der Zeit. Der Ladeverlauf besitzt eine erste Vorladephase, bei der tiefentladene Batterien einen schonenden Anfangsladestrom erhalten. Die Phase 2 ist die Hauptladephase, in der ein Ladestrom (I-Phase) an der Batterie anliegt. In 2 dargestellt ist eine durchgezogene Linie I2 sowie zwei davon abweichende Ladelinien I1 und I3. Deutlich zu erkennen ist, dass in der Hauptladephase 2 der Ladestrom I1 am größten und der Ladestrom I3 am kleinsten ist. Dementsprechend variiert auch die Dauer der Hauptladephase 2. In 2 ist für einen mittleren Ladestrom I2 dann auch der weitere Verlauf und die Ladespannung U2 dargestellt. In einer sich an die Hauptladephase anschließenden dritten Phase erfolgt die Vollladung der Batterie bei einer konstanten Ladespannung (U1-Phase). Hier ist zu erkennen, dass bei dem höheren Ladestrom I1 die Vollladephase früher beendet ist als bei dem niedrigeren Ladestrom I3, der später die Vollladephase beendet.
An die Vollladephase schließt sich die Ladeerhaltung 4 (U2-Phase) an. In der Ladeerhaltungsphase liegt eine Ladespannung unterhalb der maximal möglichen Ladespannung an der Batterie an.
Durch das Stellen des Betätigungselements 16 in eine der Positionen 18a, 18b, 18c wird eine der Ladekennlinien ausgewählt, die für einen entsprechenden schnelleren oder kürzeren Ladevorgang der Batterie vorgesehen ist.

Claims

Ladegerät zum Laden einer Batterie mit einer Steuerung, die ausgebildet ist, um abhängig von einer an das Ladegerät angeschlossenen Batterie eine Schar von Ladekennlinien bereitzustellen, von denen jede für ein Laden der angeschlossenen Batterie geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Bedienelemente an dem Ladegerät vorgesehen sind, die eine Auswahl einer der Ladekennlinien für den Ladevorgang erlaubt, wobei die Steuerung den Ladevorgang für die angeschlossene Batterie entsprechend der ausgewählten Kennlinie steuert.
Ladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladekennlinie sich in der Ladezeit unterscheiden.
Ladegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Batterie schonende Ladekennlinie voreingestellt und durch Betätigung des oder eines der Bedienelemente eine andere Ladekennlinie auswählbar ist.
Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass drei Bedienelemente für eine kurze, mittlere und lange Ladezeit vorgesehen sind.
Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schar von Ladekennlinien sich in ihrem Ladestrom in einer Hauptladephase unterscheiden.
Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät ausgelegt ist, um von einer angeschlossenen Batterie eine Batteriekennung auszulesen und die Schar von Kennlinien abhängig von der ausgelesenen Batteriekennung bereitstellt.