DE1438929B2 - Selbsttätiger Ladeschalter für eine Akkumulatorenbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbsttätigen Ladeschalter für eine Akkumulatorenbatterie, der stets ein und dasselbe Ladegerät zugeordnet ist, mit einem von einem Spannungsrelais in Gang gesetzten ersten Zeitwerk zum selbsttätigen Öffnen des Ladeschalters nach Ablauf einer vorgegebenen Nachladezeit, mit einem zweiten fest eingestellten, von dem Spannungsrelais unbeeinflußten Sicherheits-Zeitwerk zum selbsttätigen öffnen des Ladeschalters nach Ablauf einer vorgegebenen maximalen Ladezeit, welches also abschaltet, wenn die Gasungsspannung der Batterie auch nach längerer Zeit nicht erreicht wurde und das Spannungsrelais somit nicht angesprochen hat, und mit einer Anzeigeeinrichtung, die das Erreichen des Gasungspunktes anzeigt.

Derartige selbsttätige Ladeschalter für Akkumulatorenbatterien sind bekannt (deutsche Patentschrift 826 604). Sie dienen zum Steuern des Ladevorganges von Akkumulatorenbatterien beim Laden durch Ladegeräte oder Umformer. Nach dem Einschalten des Ladevorganges von Hand erfolgen alle weiteren Schaltvorgänge bis zum Abschalten selbsttätig.

Hierbei sind für den Ladevorgang unabhängig von der wählbaren Ladekennlinie zwei wichtige Grenzwerte einzuhalten, nämlich der bei einer bestimmten Batteriekapazität zulässige Stromwert a) beim Eintritt des Gasens der Batterie und b) am Ende des Ladens. Im gasungsfreien Ladebereich (vor dem Erreichen des Gasungspunktes, d. h. bei einer Zellenspannung unter 2,4 Volt) kann der Ladestrom praktisch beliebig groß gewählt werden, so daß hier durch eine Erhöhung der Stromstärke die Ladezeit verkürzt werden kann. Beim Erreichen der Gasungsspannung wird selbsttätig auf denfür die Batterie dann zulässigen Strom zurückgeschaltet. Die Nachladezeit, die vom Batteriehersteller für jeden Batterietyp bindend angegeben wird, kann an den Ladeschaltern eingestellt werden. Nach Ablauf der Nachladezeit erfolgt ein selbsttätiges Ausschalten des Ladeschalters und damit ein Beenden des Ladevorganges.

Das zweite Zeitwerk (Sicherheitszeitwerk) schaltet nach einer einstellbaren Zeit den Ladeschalter unabhängig von anderen Gegebenheiten aus, so daß auch beim Nichterreichen des Gasungspunktes eine Zerstörung der Batterie durch fortgesetztes Laden verhindert wird. Die Anzeigevorrichtungen lassen erkennen, ob während des Ladevorganges die Batterie den Gasungspunkt erreicht hat.

Die bekannten Ladeschalter für Akkumulatorenbatterien weisen den Nachteil auf, daß sie es bei flüchtiger Bedienung gestatten, daß eine schadhafte Batterie so behandelt wird wie eine einwandfreie, ordnungsgemäß aufgeladene, obwohl dieselbe nicht ordnungsgemäß, d. h. nach Ablauf der bei Erreichen der Gasungsspannung: beginnenden Nachladezeit, sondern durch eine rein zeitliche Begrenzung des Ladevorganges durch den zweiten Zeitschalter abgeschaltet wurde. Bei nicht rechtzeitigem Beachten der Anzeigevorrichtung und Einschalten eines darauffolgenden neuen Ladevorganges ist anschließend nicht mehr zu erkennen, ob die Batterie ordnungsgemäß aufgeladen oder infolge eines Defektes ohne Erreichen des Gasungspunktes abgeschaltet worden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen selbsttätigen Ladeschalter der eingangs genannten Art zu schaffen, der nachdrücklicher als bisher darauf hinweist, daß der Zustand der zuletzt mit dem Ladegerät aufgeladenen Batterie nicht einwandfrei ist.

Erfindungsgemäß ist eine Einrichtung zum mechanischen Blockieren des Ladeschalters vorgesehen, die so ausgebildet ist, daß sie das Wiedereinschalten des Ladeschalters nach einer durch das zweite Zeitwerk bewirkten Sicherheitsabschaltung verhindert und daß die Blockierung ausschließlich durch eine zusätzliche, manuell betätigbare Löschtaste aufhebbar ist.

Ein neuer Einschaltvorgang des Ladeschalters nach dem Abschalten durch das zweite Zeitwerk kann also

ίο erst erfolgen, wenn vorher die Löschtaste gedrückt ist, welche infolge der Sicherheitsabschaltung die eingerastete Verriegelung löst.

Bei einer praktischen Ausführung wirken beide Zeitwerke durch ihnen zugeordnete Getriebe über Hebelarme auf einen Doppelhebel ein, der mit einem Verriegelungsmechanismus einer Einschaltdrucktaste zusammenwirkt. Hierbei ist mit dem Hebelarm des zweiten Zeitwerkes eine Anzeigescheibe verbunden, auf der ein Nocken befestigt ist, über den in der Abschaltstellung des zweiten Zeitwerkes der Doppelhebel durch einen auf einer Blattfeder angeordneten Haltenocken in der den Verriegelungsmechanismus der Einschaltdrucktaste entriegelnden Stellung festgehalten wird. Durch diese Anordnung wird ein erneutes Eindrücken der Einschaltdrucktaste verhindert, so daß die Bedienungsperson zwangläufig auf die vorangegangene Abschaltung durch das zweite Zeitwerk aufmerksam gemacht wird. Die Löschtaste ist hierbei derart ausgebildet, daß sie direkt auf die den Haltenocken tragende Blattfeder einwirkt.

Mit dem erfindungsgemäßen selbsttätigen Ladeschalter kann eine falsche Behandlung defekter Batterien verhindert werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 die Vorderansicht des erfindungsgemäßen Ladeschalters,

Fig. 2 die rückwärtige Ansicht des Ladeschalters gemäß Fig. 1,

F i g. 3 einen Schnitt durch den erfindungsgemäßen Ladeschalter gemäß den Linien III-III in F i g. 4 und Fig. 4 eine Seitenansicht des Ladeschalters gemäß den Fig. 1, 2.

Der selbsttätige Ladeschalter gemäß der Erfindung besteht in bekannter Weise aus einem ersten Zeitwerk 1, einem zweiten Zeitwerk (Sicherheitszeitwerk) 2, einem spannungsempfindlichen Relais 16, zwei Spindelwiderständen 17 und 18 und zwei Getrieben 21 und 22. Die Welle des ersten Zeitwerkes 1 ist in bekannter Weise mit einem Zeiger 13 versehen, der auf einer Skala 20 anzeigt, welcher Zeitabschnitt des einstellbaren Nachladevorganges bereits abgelaufen ist. Zum Ein- und Ausschalten dienen Drucktasten 5 und 6. Signallampen 14 und 15 zeigen sowohl den Lade- als auch den Nachladevorgang optisch an.

Nach dem Abschalten durch das zweite Zeitwerk 2

kann ein neuer Einschaltvorgang des Ladeschalters mittels der Drucktaste 5 nur erfolgen, wenn eine Löschtaste 4 gedrückt ist, die eine infolge der Sicherheitsabschaltung eingerastete Verriegelung löst.

Zu diesem Zweck wirken beide Zeitwerke 1 und 2 durch ihnen zugeordnete Getriebe 21 und 22 über Hebelarme 11 und 12 auf einen Doppelhebel 3 ein, der mit einem Verriegelungsmechanismus 19 der Einschaltdrucktaste 5 zusammenwirkt. Dieser Verriegelungsmechanismus 19 kann ein bekannter Hebel- und Federmechanismus sein, der an handelsüblichen Ein- und Ausschaltdruckknopfpaaren bereits angebaut ist.

Mit dem Hebelarm 12 des zweiten Zeitwerks 2 ist eine Anzeigescheibe 10 verbunden, auf der ein Nocken 9 befestigt ist. Über den Nocken 9 wird in der Abschaltstellung des zweiten Zeitwerks 2 der Doppelhebel 3 in der den Verriegelungsmechanismus 19 der Einschaltdrucktaste 5 entriegelnden Stellung durch einen Haltenocken 8 festgehalten, der auf einer Blattfeder 7 angeordnet ist. Auf diese den Haltenocken 8 tragende Blattfeder 7 wirkt die Löschtaste 4 direkt ein.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen selbsttätigen Ladeschalters entspricht bei einem störungsfreien Ladeverlauf der der bekannten Schalter: Nach dem Eindrücken der Einschaltdrucktaste 5 wird diese in der eingedrückten Stellung durch den Verriegelungsmechanismus 19 festgehalten, und es verläuft der Ladevorgang bis zum Erreichen des Gasungspunktes. Beim Erreichen der Gasungsspannung spricht das Relais 16 an und setzt das auf eine bestimmte Nachladezeit eingestellte erste Zeitwerk 1 in Gang. Durch den Zeiger 13 wird auf der Skala 20 der jeweils bereits abgelaufene Zeitabschnitt des Nachladevorganges angezeigt. Auch aus größerer Entfernung ist durch das Aufleuchten der beispielsweise roten Ladelampe 14 der Ladevorgang und nach erreichtem Gasungspunkt durch das zusätzliche Aufleuchten der beispielsweise gelben Nachladelampe 15 der Zeitabschnitt des Nachladens erkennbar. Wenn die eingestellte Nachladezeit abgelaufen ist, bewirkt der Hebelarm 11 des ersten Zeitwerkes 1 über den Doppelhebel 3 und den Verriegelungsmechanismus 19 ein Zurückspringen der Einschaltdrucktaste 5 und damit eine Beendigung des Nachladevorganges. Das bereits mit dem Eindrücken der Drucktaste 5 in Gang gesetzte zweite Zeitwerk 2 hat infolge seiner längeren Laufzeit bei einem normalen Ladevorgang die Verriegelungsstellung der beiden Nocken 8 und 9 nicht erreicht und kehrt bei einer normalen Abschaltung durch das Zeitwerk 1 mittels Federkraft in seine Ausgangsstellung zurück.

Beim Nichterreichen des Gasungspunktes infolge eines Defektes der Batterie bewirkt das zweite Zeitwerk 2 nach der eingestellten Zeit mittels des Hebelarmes 12 über den Doppelhebel 3 und den Verriegelungsmechanismus 19 das Zurückspringen der Einschaltdrucktaste 5, und damit ein Abschalten. Damit erfolgt ein Festhalten der Anzeigescheibe 10 des zweiten Zeitwerkes 2 an dem Nocken 9 durch den Haltenocken 8. In dieser Abschaltstellung der Anzeigescheibe 10 verschwenkt der Hebelarm 12 den Doppelhebel 3 derart, daß der Verriegelungsmechanismus 19 ein Festhalten der Einschaltdrucktaste 5 bei einem erneuten Einschaltvorgang verhindert. Die Bedienungsperson wird hierdurch zwangläufig auf einen Defekt der zuletzt am Ladegerät angeschlossenen Batterie hingewiesen, auch wenn das Nichtbrennen der Nachladelampe 15 und die Anzeige eines Defektes mittels der Anzeigescheibe 10 im Sichtfenster 23 übersehen wurde. Erst durch das Niederdrücken der Löschtaste 4 gibt der auf der Feder 7 angeordnete Haltenocken 8 die Anzeigescheibe 10 frei, so daß diese in ihre Ausgangsstellung infolge einer Federkraft zurückgedreht wird und auch der Doppelhebel 3 in seine normale Lage zurückkehrt und den Verriegelungsmechanismus 19 für eine erneute Verriegelung der Einschaltdrucktaste 5 in der eingeschalteten Stellung freigibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Selbsttätiger Ladeschalter für eine Akkumulatoren-Batterie, der stets ein und dasselbe Ladegerät zugeordnet ist, mit einem von einem Spannungsrelais in Gang gesetzten ersten Zeitwerk zum selbsttätigen Öffnen des Ladeschalters nach Ablauf der vorgegebenen Nachladezeit, mit einem zweiten, von dem Spannungsrelais unbeeinflußten Zeitwerk zum selbsttätigen Öffnen des Ladeschalters nach Ablauf einer vorgegebenen maximalen Ladezeit und mit einer Anzeigeeinrichtung, die das Erreichen des Gasungspunktes anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum mechanischen Blockieren des Ladeschalters vorgesehen ist, die so ausgebildet ist, daß sie das Wiedereinschalten des Ladeschalters nach einer durch das zweite Zeitwerk (2) bewirkten Sicherheitsabschaltung verhindert und daß die Blockierung ausschließlich durch eine zusätzliche, manuell betätigbare Löschtaste (4) aufhebbar ist.

2. Ladeschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zeitwerke (1, 2) durch ihnen zugeordnete Getriebe (21, 22) über Hebelarme (11, 12) auf einen Doppelhebel (3) wirken, der mit einem Verriegelungsmechanismus (19) einer Einschaltdrucktaste (5) zusammenwirkt.

3. Ladeschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Hebelarm (12) des zweiten Zeitwerkes (2) eine Anzeigescheibe (10) verbunden ist, auf der ein Nocken (9) befestigt ist, über den in der Abschaltstellung des zweiten Zeitwerkes (2) der Doppelhebel (3) durch einen auf einer Blattfeder (7) angeordneten Haltenocken (8) in der den Verriegelungsmechanismus (19) der Einschaltdrucktaste (5) entriegelnden Stellung festgehalten wird.

4. Ladeschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschtaste (4) direkt auf die den Haltenocken (8) tragende Blattfeder (7) einwirkt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen