DE1809805B2 - Batterie-ladegeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Batterieiadegerät, mit einer Entladeeinheit, mittels der die Batterie zuerst in zwei Stufen bis auf einen ersten vorbestimmten Spannungswert, der für einen ersten vorbestimmten Ladungszustand charakteristisch ist, entladen v.erden kann, und mit einer Ladeeinheit, mittels der der Batterie anschließend die zum Erreichen eines vorbestimmten endgültigen Ladungszustands erforderliche Ladungsmenge zugeführt werden kann, und mit einer Steuereintkeit, die die Batterie so lange mit der Entladeeinheit verbindet, bis die Batterie den ersten vorbestimmten Spannungswert erreicht hat.

Ein derartiges Batterieladegerät ist aus der deutschen Auslegeschrift 1 107 328 bekannt. Das bekannte Gerät arbeitet in der Weise, daß dem Aufladevorgang zwangweise eine Entladung bis zu einem vorgegebenen Spannungswert vorgeschaltet ist, so daß bei jedem Laden von einem bekannten Anfangswert ausgegangen, die zuzuführende Ladungsmenge mithin exakt bestimmt und so ein Überladen der Batterie vermieden werden kann. Die Entladung findet bei der bekannten Anordnung in zwei Stufen mit einer Vor- und einer Hauptentladung statt, jedoch wird die Vorentladung zeitpesteuert beendet, so daß die bekannte Anordnung den Nachteil aufweist, daß eine individuelle Bcrücksichiigung des Entladezustands der Batterie nicht möglich ist, was beispielsweise zu einer starken Verlängerung der für die Entladung benötigten Zeit führen kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Batterieladegerät der eingangs erwähnten Art anzugeben, das eine individuelle Berücksichtiguni; des Entladezustands der Batterie ermöglicht.

Die Erfindung besteht darin, daß die Entladeeinheit einen ersten und einen zweiten Entladekreis, eine Schaltanordnung, die. wenn du· Batteriespannung oberhalb eines zweiten, oberhalb des ersten liegenden vorgegebenen Spannungswerts liegt, die Batterie mit dem ersten Entladekreis oder, wenn die Battencspannung unter den zweiten Spannungswerl abgesunken ist. mit dem zweiten Entladekreis verbindet, und eine mit der Schaltanordnung verbundene erste Tastanordnung umfaßt, die ein erstes Steuersignal erzeugt, sobald die Batteriespannung auf den ersten vorbestimmten Spannungswert abgesunken ist. daß die Ladeeinheit zum Aufladen der Batterie mit einem konstanten Strom während einer vorbestimmten Zeitdauer ausgelegt ist und daß die Steuereinheit zwisclv\ der Schaltanordnung der Entladeeinheit und der Ladeeinhett angeordnet ist und auf das erste Steuersignal hin die Batterie von der Entladeeinheit abtrennt und mit der Ladeeinheu tür die vorgegebene Zeitdauer \erbindet.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung besteht der erste Entladekreis aus einer ohmschen Last und der zweite Lntladekreis aus einer Konstantstromanordnung. Dabei wird die Batterie zuerst über die ohmsche Last entladen, bis eine erste Abtastanordnung anzeigt, daß die Spannung über der Batterie uaterhalb eines zweiten vorbestimmten Sparnunaswerts liegt, bei welchem die Schaltanordnung die Batterie mit der Konstantstromanordnung verbindet. Nach dem Entladen der Batterie bis unterhalb eines ersten vorbestimmten Spannungswerts erzeugt eine zweite Tastanordnung ein Steuersignal, das an die Steuereinheit gelangt. Auf Grund dieses Steuersignals trennt die Steuereinheit die Batterie von der Entladeeinheit und verbindet sie für eine Zeit, die von einer Zeitgeberanordnung in der Steuereinheit geregelt wird, mit dem Ladekreis. Die Steuereinheit enthält ferner logische Schaltkreise, die sicherstellen, daß die Batterie nicht unvollkommen geladen wird, und daß eine Batterie nicht durch Überladen oder beim Auswechseln von Batterien in dem Batterieladegerät während eines Ladevorgangs beschädigt wird.

Durch die Verwendung einer Zeitgeberanordnung in der Steuereinheit, die die Ladeeinheit von der Batterie trennt, nachdem der endgültige 1 adezustand erreicht ist, ist in besonders einfacher Weise gewährleistet, daß die Batterie den maximal zulässigen Ladungszustand erreicht und nicht überschreitet. Um auch bei einem eventuell zwischenzeitlichen Netzausfall den für eine Batterie erwünschten Ladungszustand zu erreichen, kann die Zeitgeberanordnung vorteilhaft mit einem Sicherheitsschalter gekoppelt sein, der bei Netzausfall die Zeitgcberanordnimi; während Cer Dauer des Netzausfalls stillset/t.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist da· Ladegerät eine zwischen einem die Batterie tragender Sockel und der Steuereinheit geschaltete Verriepe lungsanordnung auf, die die Batterie mit der Lade einheit verbindenden Leitungen beim Entfernen de Batterie vom SockcI von der Ladeeinheit trennt un< mit der Entladeeinheit verbindet. Der besondere Vor teil dieser Anordnung besteht darin, daß der Lade Vorgang unterbrochen wird, wenn eine Batterie au dem Ladegerät genommen wird, und daß gewähr leistet ist. daß eine ersetzte Batterie nicht dem Lade

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vorhang ausgesetzt werden kann, ohne daß sie zuvor unabhängige Batterictcilc, die beliebige Eriiispannun-

clcn Entladevorgang durchlaufen hat. gen besitzen können, angeschlossen werden können.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung Bei dem Ladegerät nach Fig. 1 ist eine Wechsclan Hand des in den Zeichnungen dargestellten Aus- spannungsqucllc 10 über einen Lcistungstransformafiihrungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt 5 tor !2 an Eingangskreise üblicher Gleichrichter 14,

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform eines 16 und 18 angeschlossen. Der Gleichrichter 14 liefert Battcricladcgcräts nach der vorliegenden Erfindung, eine nicht stabilisierte Gleichspannung V-I an eine

teilweise al« Blockschaltbild und teilweise als per- Steuereinheit 20. Eine Batterie 22, beispielsweise eine

spcktivische Ansicht. gasdicht abgeschlossene 24-V-NickeI-Caclmium-Bat-

Fig. 2 ein Spannungs-Energie-Diagramm zur Er- to tcric, steht auf einem Sockel 30, welcher mit Hilfe

klärung der Wirkungsweise des Battericladegcräts einer Vielzahl Federn 32 an einer Konsole 34 be-

nach Fig. 1, festigt ist.

F i g. 3 das Schaltbild einer Steuereinheit, wie sie Die Klemmen 36 und 38 der Batterie 21 sind mit

in dem Ladegerät nach F i g. 1 verwendet werden der Steuereinheit 20 über je eine Leitung 40 bzw. 42

kann, 15 verbunden. Der Sockel 30 ist mit der Steuereinheit 20

F i g. 4 das Schaltbild eines in dem Ladegerät nach mechanisch durch ein Gestänge oder eine sonstige F i g. 1 verwendbaren Konstantstrom-Entladekreises, geeignete Verbindung 44 derart gekoppelt, daß dann. F i g. 5 das Schaltbild einer in dem Ladegerät nach wenn die Batterie 22 von dem Ladegerät entfernt F i g. 1 verwendbaren Tanstanordnung und wird, der Sockel 30 von den Federn 32 nach oben F i g. 6 das Schaltbild eines in dem Ladegerät nach ao bewegt wird und dadurch die Verbindung 44 betätigt. F i g. 1 verwendbaren Konstantstrom-Ladekreises. In gleicher Weise ist die Batterie 24, beispielsweise

Die Wirkungsweise des erfindungsgemaßen Batte- eine gasdichte SO-V-Nickel-Cadmium-Batterie, auf rieladcgeräts nach F i g. 1 wird bei einer Betrachtung einem Sockel 46 befestigt, der mit der Konsole 34 der F i g. 2 leichter verständlich, die die Spannung über Federn 47 verbunden ist. Der Sockel 46 ist mit an der Batterie als Funktion ihres Ladungszustands as der Steuereinheit 20 mit Hilfe einer mechanischen zeigt. Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die Spannung oder sonstigen, geeigneten Verbindung 48 in der gleian der Batterie, beispielsweise einer Nickel-Cadmium- chen Weise mechanisch gekoppelt, wie es für den Batterie, in einem weiten Bereich des Ladungszu- Sockel 30 beschrieben wurde. Es sei bemerkt, daß stands, wie beispielsweise zwischen den Funkien Λ jede beliebige mechanische Sperreinrichtung, wie bei- und C, im wesentlichen konstant. Im Hinblick auf 30 spielsweisc ein federbelastetes Element zwischen der diese Charakteristik der Batterie kann insbesondere Batterie und dem Sockel, bei einer Vorrichtung nach im Falle von abgeschlossenen Batterien der Ladungs- der vorliegenden Erfindung an Stelle der beschriebezustand der Batterie nicht bestimmt werden und es nen, einen mittels einer Feder befestigten Sockel umkönncn deshalb die bekannten Batterieladegeräte eine fassenden Anordnung verwendet werden kann. Die Batterie nicht bis zu einem maximal zulässigen La- 35 Klemmen 51 und 53 der Batterie 24 sind über je dungszustand, s. beispielsweise Punkt C in F i g. 2, eine Leitung 50 bzw. 52 mit der Steuereinheit 20 veraufladen. Wie schon zuvor erwähnt, verringert sich bunden.

die Wirksamkeit einer Batterie, wenn sie nur In Abhängigkeit von der Spannung F-I legt die

unvollkommen geladen wird, wogegen bei gasdichten Steuereinheit 20 die Leitung 40 an Erde und verbin-

Battericn, wenn sie überladen werden, eine halb- 40 det die Leitung 42 mit der Eingangsleitung 54 einer

seitige Belüftung und ein dauernder Schaden hervor- EnÜadeeinheit 26. Weiterhin führt die Steuereinheit

gerufen werden kann. Das Ladegerät nach F i g. 1 20 den Entladeeinheiten 26 und 28 eine Vorspannung

kann eine Vielzahl Batterien und jede Batterie bis zu K-2 zu. Die Leitung 54 ist über einen Kontakt 1 K-I

ihrem maximal zulässigen Ladezustand aufladen und eines, wie in F i g. 1 gezeigt, normalerweis« geöffneten

schützt sie zugleich vor Schaden, der durch e^; ι Über- 45 Relais 1 K mit einem ersten Entladekreb 56, der als

laden oder eine Polumkehr der Zelle während der ohmsche Last ausgebildet ist, verbunden. Dadurch

Entladevorgänge hervorgerufen werden kann. wird die batterie 22 schnell über einen Widerstand 57

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird jede Bat- bis auf einen zweiten vorbestimmten Spannungswert terie zuerst über getrennt ohmsche Lasten entladen, V-3 entladen. Eine mit der ohmschen Last 56 verdie zur schnellen Herabsetzung eines Großteils der so bundene zweite Tastanordnung 58 stellt fiest, wann die gespeicherten Ladung der Batterien dienen. Dieser daran angelegte Spannung auf das Niveau V-3 abge-Schritt wird für jede Batterie individuell 1. nn be- fallen ist; zu diesem Zeitpunkt liefert die zweite Tastendet, wenn die Spannung jeder Batterie auf einen anordnung 58 ein zweites Steuersignal niit Erdpotenvorbestimmten, von einer zweiten Tastanordnung tial an die Klemme 59 einer Spule 1 K-C. Wie im gemessenen zweiten vorbestimmten Spannungswert 55 folgenden noch erklärt werden wird, wird an die fällt. Die Batterien wurden dann mit Hilfe eines andere Klemme 63 der Spule 1JC-C von der Steuer-Konstantstrom-Entladekreises völlig entladen und es einheit 20 her die Spannung V-I angelegt Das an die wird dieser Schritt mit Hilfe der Steuerung einer Klemme 59 durch die zweite Tastanordnung 58 anersten Tastanordnung beendet, wenn ein erster vor- gelegte zweite Steuersignal mit Erdpotential bewirkt, bestimmter Spannungswert erreicht ist Wenn alle 60 daß das Relais 1JC geschlossen wird. Danach wird Batterien entladen sind, beginnt das Laden. Während das Relais durch das an die Klemme 59 über einen des Ladens wird jede Batterie mit Hilfe von Kon- Kontakt 1 /C-6 angelegtes Erdpotential geschlossen stanlstrom-Ladckreiscn, die einzeln mit jeder Batterie gehalten. Die Eingangsleitung 54 ist übei einen Konwährend einer bestimmten Zeit verbunden sind, indi- takt 1 K-2 des geschlossenen Relais IK mit einem viduell auf einen gewünschten endgültigen Ladung*- 65 zweiten Entladekreis 60, der als Konstantstrom-Entzusland gebracht. Selbstverständlich kann das erfin- ladekreis ausgebildet ist, verbunden, der die Batterie dungsgemäße ladegerät so erweitert werden, daß 22 mit konstantem Strom/-1 weiter entlädt. Ist die jede beliebige Anzahl Batterien oder funktionen Batterie 22 auf einen ersten vorbestimmten Span-

Kontakt 2/C-6 an die ^P^uie _{DJ Einga}ngsleitung

SgilffssSS

Konstantstrom-Entladekreis ι υ _weiter

oii6vi~B—-r j " ι »!tune73 zugeiuiiiw«· "·-—

_a5 p« Leitung ^ von u γ _{dcr zu d} „«. ;_ci Mipcp erste Phase des cmiauuv«ι_B«.._e-

beide Batterien

Leitur rbundi n, ent-_r--Bme /-3 und M die

der positiven

Entladezyklus der Batterie

t Pig. 3 ««-r *-

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angelegt, oie »·" ""äblichen Zeitgeberanorouuus Schaitgliedr-5 ewwjgS^verbunden ist. Es sei oder eines &«?*%??%£& der Fig. 3 in öirer bemerkt, daß ^s^'fJ£ nicht erregten SteDung

ordneten Kondensator 90 «*™^ie Kondensator 90

Balterie24, aui 33V abiaiii, mc i^_ui._u „..

einer mit einer Spule 7 K-C verbundenen Leitung T. Erdpotential zu. Durch Anlegen des Erdpotential wird die Spule 7 K-C erregt und schließt das Relai 7 K. Wird das Retais 7 K geschlossen, wird die Lei tung 52 von der Entladeeinheit 28 getrennt und di Leitung 104 über das Relais 7 K mit einem F.nde eine Spule 3 K-C 2 verbunden. Das andere Ende der Spul 3 K-C 2 wurde schon vorher durch die über das Ri

309 525'2<

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lais 5 K, dessen Schließen schon zuvor beschrieben für eine 24-V-Nickel-Cadmium-Batterie folgende

wurde, zugeführte Spannung V-I erregt. Das Schlic- Werte verwendet: Der Widerstand 57 betrug H) Ohm

Ken des Relais 3 K auf Grund des auf der Leitung 104 und es zog der Konslantstrom-Entladekreis 60 einen

zugeführten Signals verbindet die Leitungen 42 und im wesentlichen konstanten Enlladcstrom /-1 von ct-

52 mit je einer der Ausgangsleitungen 78 und 80 des 5 wa 0,36 A. Die Tastanordunng 58 schaltete, wenn

Ladekreises. die ihr zugeführtc Eingangsspannung unter einen

Der Wert de Widerstandes 57 der ohmschen Last zweiten vorbestimmten Spannungswert V-3 von etwa 56 (F i g. I) wird so gewählt, daß der größte Teil der 19,5 V absank, wogegen die Tastanordnung 62 schalgespeicherten Ladung schnell der Batterie 22 ent- tetc, wenn die ihr zugeführte Eingangsspannung zogen wird. Der Widerstand 57 beträgt beispielsweise io unter einen ersten vorbestimmten Spannungswert V-4 10 Ohm. Der Konstantstrom-Entladekreis 60 bewirkt von etwa 16,5 V absank.

eine völlige Entladung der Batterie 22 mit einem im Der Entladeeinheit 28 für eine 50-V-Nickel-Cad-

wesentlichen konstanten Strom/-1, der beispielsweise mium-Batlerie wurden folgende Werte zugrunde ge-

0,36 A betragen kann. legt: Der Widerstandes betrug 80Ohm und es zog

Entsprechend F ig. 4, die einen geeigneten Konstant- 15 der Konstantstrom-Entladekreis 70 einen im w-sent-

slrom-Entladekreis zeigt, wird die an die Leitung 51 liehen konstanten Entladestrom/-2 von etwa 0,11 A.

(Fig. 1) angelegte Spannung dem einen Ende eines Die Tastanordnung68 schaltete ein, wenn die ihr

ersten Widerstandes R-I und dem Kollektor eines zugefUhrte Eingangsspannung auf einen zweiten vor-

npn-Transistors Q-I zugeführt. Das andere Ende des bestimmten Spannungswert V-S von etwa 48,5 V ab-

ersten Widerstandes R-I ist mit einer Zener-Diode ao fiel, wogegen die Tastanordnung 72 einschaltete,

Z-I und mit der Basis der Transistors Q-I verbun- wenn die ihr zugeführte Eingangsspannung auf einen

den. Der Emitter des Transistors Q-I liegt über einen ersten vorbestimmten Spannungswert V-6 von etwa

zweiten Widerstand R-2 an Erde. Ist der Konstant- 33,0 V abfiel.

strom-Entladekrcis in Betrieb, fließt im wesentlichen Nunmehr wird der Aufbau der in F i g. 3 darge-

der gesamte Strom /-1 durch die Kollektor-Emitter- 35 stellten Steuereinheit 20 bezüglich des Ladungsvor-

Streckc des Transistors Q-I und es wird das Basis- ganges weiter beschrieben. Wie oben erklärt wurde,

potential des Transistors Q-I durch die Zener-Diode wird das Relais 3 K, wenn die Batterien 22 und 24

Z-I auf einem festen Wert gehalten. Deshalb wird auf einen geeigneten, dem Punkt B in F i g. 2 ent-

der Strom /-I von dem Basis-Emitter-Potential des sprechenden Wert entladen worden sind, durch das

Transistors Q-I gesteuert, das eine Funktion des 30 an die Spule 3 K-C 2 über die Relais 6 K und 7 K

durch den zweiten Widerstand R-2 fließenden Stm- angelegte Erdpotential geschlossen. Beim Schließen

mes ist. Der Transistor Q-I ändert in Abhängigkeit des Relais 3 K wird ein Signal mit Erdpotential an

vom Basis-Emitter-Potential seinen dynamischen die Spule 8 K-C angelegt, wodurch das Relais 8 K

Kollektor-Emitter-Widerstand in der Weise, daß der geschlossen wird. Da das Relais 5 K schon geschlos-

Strom /-1 auf einen im wesentlichen konstanten Wert 35 sen ist, wird die Spannung V-X beim Schließen des

eingeregelt wird. Relais 8 K über die Relais 5 K und 8 K einem

Eine Spannungs-Tastanordnung von der Art, wie üblichen Wechselrichter 108 zugeführt. Aus der

sie für die in F i g. 1 gezeigten Anordnungen 58, 62, Spannung V-X erzeugt der Wechselrichter 108 eine

68 und 72 geeignet ist, veranschaulicht F i g. 5. Wenn Spannung V-I, die beispielsweise von Scheitel zu

auch die Anordnung nach F i g. 5 bezüglich der Span- 40 Scheitel 24 V betragen und eine Frequenz von 50 Hz

nungs-Tastanordnung 58 erklärt wird, versteht es aufweisen mag. Der Zeitgeber 84 wird durch die

sich, daß die Anordnung modifiziert und für die Spannung V-I eingeschaltet und es werden nach einer

Spannungs-Tastanordnungen62,68und72 verwendet vorherbestimmten Zeit, beispielsweise vier Stunden,

werden kann. Die an die Leitung55, siehe Fig. 1, die Kontakte des Zeitgebers84 automatisch wieder

angelegte Spannung wird über eine erste Zener-Diode 45 geöffnet, wodurch der Ladezyklus beendet wird.

Z-2 und zueinander und zur ersten Zener-Diode in Auf das öffnen der Kontakte des Zeitgebers gehen

Reihe liegende Widerstände R-4 und R-6 an Erde alle Relais des Ladegeräts der vorliegenden Erfin-

gelegt. dung in ihre offene Stellung zurück, ausgenommen

Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen die Relais 3 K und 8 K. Das Relais 3 K bleibt, da es R-4 und R-6 ist mit der Basis eines ersten Transistors 50 nicht bezüglich seiner offenen Stellung durch eine Q-2 verbunden, dessen Kollektor über eine zweite Feder vorgespannt ist, in seiner letzten Stellung, bis Zener-Diode Z-4 mit der Basis eines zweiten (npn-) es entweder durch die Spulen 3 K-C1 oder 3 K-C 2 Transistors Q-4 verbunden ist Die Ausgangsleitung oder durch die mechanische Verbindungen 44 und 48 59 (F i g. 1) ist mit dem Kollektor des zweiten Transi- geschaltet wird. Das Relais 8 K bleibt geschlossen, store Q-4 verbunden. Beim Betrieb der Tastanord- 55 bis das Erdpotential von der Spule 8 K-C durch das nung nach F i g. 5 hört die erste Zener-Diode Z-2 auf öffnen des Relais 3 K abgeschaltet wird. Das Relais zu leiten, wenn das an die Leitung 55 angelegte Po- 3 K wird, wie zuvor erklärt, geöffnet oder zurückgetential unter das Potential V-3 abfällt, das beispic!s- stellt durch einen Rückstellimpuls der über den Konweise 19,5 V betragen kann. Infolgedessen sinkt die takt Γ-3 zugeführt wird, wenn das Ladegerät durch Basisspannung am ersten Transistor Q-2 ab, was zur 60 Niederdrücken des Rückstellknopfes 92 zu einem Folge hat, daß die Basisspannung des zweiten Transi- neuen Zyklus veranlaßt wird Ebenso kann das Relais store Q-4 angehoben wird. Durch dieses \nwachsen 3 K durch eine Betätigung der Verbindung 44 oder 48 der Basisspannung des zweiten Transistors Q-4 wird (Fig. 1) mechanisch zurückgestellt, d h. geöffnet der zweite Transistor Q-4 leitend, so daß die Leitung werden, die beim Herausnehmen der Batterie 22 oder 59 über den Widerstand R-8 mit Erde verbunden 65 der Batterie 24 erfolgt. Der Zweck der Verbindungen wird. oder mechanischen Verriegelungen 44 und 48 besteht

Bei einer praktischen Ausführungsform der vor- darin zu gewährleisten, daß de. Ladevorgang dann

liegenden Erfindung wurden bei der Entladeeinheit 26 unterbrochen wird, wenn eine Batterie aus dem Lade-

η ⁿ

^₁ entnommen _wird. Dieses soeben ^nebc. Ejjch..^ der H-u P^ J^J ^

Merkmal garantiert, daß one neue Ba cric m da | _{92 nicd driickt wird}, was zur FoI-

.adegrät nicht eingebaut werden kann ohne la» das £ _{BaUcricn 22 und 24 m},_{t dcn} Ent ade-

Ladcgerät auf den Entladevorgang ™^™«av rü, g , _{2g vcrbunden werden}. _Wenn auch d,.

J h ,daß eine Batterie nicht dem Ladevorgang as kre hauptsächlich unter Bezugnahme

gesetzt werden kann, ohne daß s.e zuerst den Ent- Ejitlddcvo^fc ^ ^^ ^^ ^ ^^ ^

ladevorgang durchlaufen hat. _{d 24} '_{sicn daß die} Batterie 24 durch die Einheit 28 <n

Während der Zeit, in der die Batttncn » ^u™ * , ^_{n Weisc cntladcn wird}.

mittels der Entladeeinheiten 26 und 28 entladen^ _{fcle übcr}i_ade„ für die Batterien schädlich scm

den, wird die Spannung V-\ über das g"ch.os_Scne Ladegerät nach der vorliegenden Erfin-

Reläis 5 K und über das offene Relais 8 i K an eine jann, _ausgebf_ldet, _daß das Herausnehmen einer

Anzeigelampe 110 für die Entladunjj angelegt_ Wah Ju^de^ £ _Drücken ^ _{Ruck lcUk pf}c_{S des}

rend des Ladevorgangs wird die Spannung Π über _{das Re},_{ais 3 K zurüc}kstellt, d. h. offne,

die geschlossenen Relais 5 K und β Κ an eine An b Ladegerät auf den Entladevorgang umzeigerampel« für die Ladung angelegt. Nach Be 15 * , _{wird D} ^B _as Herausnehmen einer Batterie

di des Ladevorgangs wird die S|™ⁿ^ J gj Viegelungen 44 und 48 die das Re-

die geschlossenen Relais 5 K u Ladegerät auf den Entladevorgang u

zeigerampel« für die Ladung angelegt. Nach Be 15 * , _{wird D} ^B _as Herausnehmen einer Batterie endicung des Ladevorgangs wird die S|™ⁿ^ J gj Verriegelungen 44 und 48, die das Re-

über das⁸offene Relais 5 K und übe ^d^^s~X £ ₃\ mechanisch zurückstellen. Ebenso verursacht Relais 8 K an eine Anzeigelampe 114 fur denvo» _{des Rückste}„_knopf_cs 92 ein elektri-

ständig geliJenen Zustand >?^^^ι ^3_{d ao} sches Zurückstellen des Relais 3 K. Ferner schaltet lampe 114 für den vollständigi |^e'^adene^^" _das Ladegerät bei einem Versagen der Spannungsleuchtet so lange, bis das Relais 8 K auf Grund des ₁₀ ^S _(NetZausfall) nach dem Neuausfall wieder

Öffnens des Relais 3 K geöffnet wird. ^{W1C zuv}'^r ' Voreane ein, der zum Zeitpunkt des Netzausfalls erSnt, kann das Relais 3 K «^^«J^S ££dSX war. Wenn das Ladegerät zum Zeitnehmen einer Batterie oder bei Beginn eines neuen b Netzausfalls auf den Entladevorgang geZyklus durch Niederdrücken des Ruckstellknopfes »z 5 P _{ist das Relais3K offcn und die} Tastgeöffnet, d. h. zurückgestellt werden. anordnungen 58, 62, 68 und 72 regeln diesen Vor-⁸ Ein Konstantstrom-Ladekr .s. wie c :fur du Krewe ^ ^ _{NetzausfaU bestimmen} wiederum 74 und 76 geeignet ist, ist in F ig. 6 tegf™-™« %_c |p_annungs._Tastanordnungen den Entladevorgang, wird bezüglich des Kreises 74,erklärt Die Ausj»ngs^ ν Ladegerät bei Netzausfall auf den Ladespannung des Gkichnchteis 16 (F . bJ), be^ der es 3 _£_χ .^ _b,_{cifct d2£ Relais} 3 ^_{1 ά}^ gesteh beispielsweise um en» ^Gg223SS«Tlii de schlossin ist, in dieser Stellung und der Zeitgeber 84 handeln kann, wird an eme ^Egß*g£^rt™y ^_{n hört} während des Netzausfalls auf zu arbeiten. Wird Kreises nach F i g. 6 angelegt Em Ende ernes^drmen Bedingungen Leistung weder zugeführt Widerstandes Λ-10 ist nut der ^tJ⁰Jf" ^JgJ." _{so beginnt der} Zeitgeber 84 wieder zu arbeiten und den, wogegen das andere Ende des dritten Wider_ 35 s J _{beendet den Ladezyk}i_us.

Standes R-IO mit ^.^mi^SSrenetaesIerten In der beschriebenen Ausführungsform wird der

storsQ-öundnütdenbeidenKollektorenem^vienen _{von einem einzigen} Zeitgeber und rn.t-

und fünften Transistors Q*"*g™ g»5 der einander* verbundene Schaltrelais so gesteuert, daß Die Kathode einer dritten Z^«-Di°°e^ * «^ι™¹ °™ _{der B inn des} Ladevorgangs so lange verzögert wird Leitung 116 verbunden, wogegen ihre Anode an einen 4 _än^_tHche Batterien den Enttadevo «ang beendet

Punkt tischen zwei ^!^te^_m^_nÄ Schal habeT& ist für einen Fachmann jedoch klar, daß und R-14 angeschlossen ist Beim Betneb^&J« ^ _{Vielzahl von} Zeitgebern angeordnet werden tungnachFig-efteltodyEmW^oradesdn^ _daß ^ _{vieIaW von BaUe}

ten Transtotmsß^ «nd die ^lektorstome^oes . _{dner mehrtdUgen Battene unab}.

vierten, und "^^^ΚΪοΚ^iSÄS hängig voneinander ent.aden und geladen werden

sp^eaⁿnnü"gⁿd-^dritten J^-^^tÄrom Terner wurden die Entlade- und Ladeeinheiten, den dritten Widerstand Λ-10 ^d^fl>eBenden brom ^ _{2uyor beschrieben sind> anhand von}

bestimmt Daher ?°^dert.^dan°'^ASLrJe22 50 festen Parametern erklärt. Es ist jedoch für einen /^inAbhangigk^wad^^alsoderBattene^ 5 _w daß die- Kreise leicht an wählbare

ändern will, der dntte Transisforß-« die^^™ ?Lmeterwerte anpaßbar sind. Zum Beispiel kon-Spannung, die an der Basis df^^J^f ^ _{nen die} Entlade- und Ladeeinheiten, die nut einem Q-8 liegt, in solcher Weise, daß der Sttom / 3 aut _{efl Batterieplatz} verbunden sind gekoppe -

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

Patentansprüche:

1. Batterieladegerät, mit einer Entladeeinheit, mittels der die Batterie zuerst in zwei Stufen bis auf einen ersten vorbestimmten Spannungswert, s der für einen ersten vorbestimmten Ladungszustand charakteristisch ist, entladen werden kann, und mit einer Ladeeinheit, mittels der der Batterie anschließend die zum Erreichen eines vorbestimmten endgültigen Ladungszustands er- ig forderliche Ladungsmenge zugeführt werden kann, und mit einer Steuereinheit, die die Batterie

so lange mit der Entladeeinheit verbindet, bis die Batterie den ersten vorbestimmten Spannungsweri erreicht hat. dadurch gekennzeichnet. daß die Entladeeinheit (26) einen ersten und einen zweiten Entladekreis (56, 60), eine SchaUanord-ί nung(l k'). die. wenn <.'ie Batteriespannung oberhalb eines zweiten, oberhalb des ersten liegen- ': den vorgegebenen Spannungswerts liegt, die Bat • terie (22) mit dem ersten Entladekreis (56) und, \ wenn die Batteriespannung unter den zweiten Spannungswert abgesunken ist, mit dem zweiten ] Entladekreis (60) verbindet, und eine mit der Schaltanordnung (1 K) verbundene erste Tastan- as ordnung (62) umfaßt, die ein erstes Steuersignal ; erzeugt, sobald die Batteriespannung auf den ersten vorbestimmten Spannungswert abgesunken ■ ist. daß die Ladeemheit (74) zum Aufladen der Batterie (22) mit einem konstanten from während einer vorbestimmten Zeitdajer ausgelegt ist und daß die Steuereinheit (20) zwi.v ien der Schaltanordnung (1 K) der Entladeeinheit (26) und der Ladeeinheit (74) angeordnet ist und auf das erste Steuersignal hin die Batterie von der Entladeeinheit (26) abtrennt und mit der Ladeeinheit (74) für die vorgegebene Zeitdauer verbindet.

2. Ladegeiat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Entladekreis (56) eine ohmsche Last und der zweite Entladekreis (60) einen Konstantstrom-Entladekreis darstellt.

3. Ladegerät nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeemheit (74) einen Konstantstrom-Ladekreis umfaßt.

4. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) einen Zeitgeber (84) zum Abtrennen des Konstantstrom-Ladekreises von der Batterie (22) nach dem Erreichen des endgültigen Ladezustands umfaßt.

5. Ladegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Ladeeinheit (74) eine Anordnung (10, 12, 16) zur Energiezufuhr verbunden und mit dem Zeitgeber (84) ein erster Schalter (3 K) gekoppelt ist, der bei Netzausfall den Zeitgeber (84) während der Dauer des Netzausfalls stillsetzt.

6. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (20) zur Verbindung der Batterie (22) mit der Entladeeinheit (26) einen ersten Schalter (3 K) und zum Trennen der Batterie (22) von der Entladmnhcit (26) einen zweiten Schalter (6 K) aufweist, der durch das erste Steuersignal betätigt wird, 'md daß auch der erste Schalter (3 K) auf das Steuersignal anspricht, um die Batterie (27) mit der Ladeeinheit (74) zu verbinden.

7. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entiadeeinheit (26) eine zweite Tastanordnung (58) enthält, die ein zweites Steuersignal erzeugt, wenn die Batterie (22) auf den zweiten vorbestimmten Spannungswert entladen ist, und daß die Schaltanordnung (1 K) bei Fehlen des zweiten Steuersignals die Batterie (22) nit dem ersten Entladekreis (56) und bei Vorhandensein des zweiten Steuersignals die Batterie (22) mit dem zweiten Entladekreis (60) verbindet.

8. Ladegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalür (3 K) von dem Zeitgeber (84) so steuerbar ist, daß die Ladeeinheit (74) mit der Batterie (22) für eine vorbestimmte Zeit verbunden wird.

9. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es π (η > 1) Entladeeinheiten (26 und 28) und ;; Ladeeinheiten (14 und It6) aufweist und an das Ladegerät bis zu η Batterien (22 und 24) anschließbar sind und daß die Steuereinheit (20) so ausgelegt ist, daß die Batterien erst dann, wenn alle angeschlossenen Batterien ihren ersten vorbestimmten Spannungszustand aufweisen, gleichzeitig und während der gleichen Zeitdauer ge laden werden.

10. Ladegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es π (n > 1> Entladeeinheiten (26 und 28) und π Ladeeinheilcn (14 und 16) aufweist und an das Ladegerät bis zu η Batterien (22 und 24) anschließbar sind und daß die Steuereinheit (20) mehrere Zeitgebei enthält und so ausgelegt ist, daß jede der Batterien unabhängig voneinander entladen und geladen werden kann.

11. Ladegerät nach einem der voincrgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jede zu ladende Batterie (22, 24) am Ladegerät ein die Batterie tragender Sockel (30. 46) und eine zwischen den Sockel und die Steuereinheit geschaltete Verriegelungsanordnung (44, 48) vorgesehen ist, welche die die Batterie (22, 24) mit der Ladeeinheit (74, 76) verbindenden Leitungen beim Entfernen der Batterie vom Sockel von der Ladeeinheit (74, 76) trennt und mit der Entladecinheit (26, 28) verbindet.

12. Ladegerät nach einem der Ansprüche 2 bis Ii, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Entladekreis (60), der Kontaktstrom-Entladekreis, einen Transistor (Q-I) enthielt, dessen Basis einerseits über einen ersten Widerstand (/?-!) mit dessen Kollektor und andererseits über die Serienschaltung aus einer Zencrdiode (Z-I) und einem zweiten Widerstand {R-2) mit dessen Emitter verbunden ist, und daß der Kollektoranschluß und der Verbindungspunkt der Zenerdiode mit dem zweiten Widerstand die Anschlüsse des zweiter. Entladekreiscs sind.

13. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindetens eine der Tastanordnungen (58, 62) einen ersten und einen zweiten Transistor (Q-I und Q-4) enthalt, deren Emitter gemeinsam über einen Widerstand (Ä-8) mit Masse verbunden sind, daß die Basis des ersten Transistors (Q-2) über eine erste Zenerdiode (Z-2) mit der zu messenden Spannung verbunden ist und der Kollektor des

ersten Transistors mit der Basis des zweiten Transistors (Q-4) über eine zweite Zenerdiode (Z-4) verbunden ist und der Kollektor des zweiten Transistors den Ausgang der Tastanordnuns bildet. *"

14. Ladegeräte nach einem der \orhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ladeeinheiten (74) drei, als dritter, vierter und fünfter zu bezeichnende Transistoren (QA Q-8, Q-IO) aufweist, daß der Emitter des dritten Transistors (Q-6) mit den Kollektoren des vierten und fünften Transistors direkt und über einen dritten Widerstand (R-IO) mit dem Eingang (116) der Ladeeinheit verbunden ist. daß die Basis des vierten Transistors (Q-8) mit dem KoI-lektor des dritten Transistors und der Emitter des vierten Transistors (Q-8) mit der Basis des fünften Transistors (Q-10) verbunden ist. dessen Emitter den Ausgang der Ladeeinheit bildet, daß der Eingang (116) über eine dritte Zenerdiode (Z-6) mit dem Verbindungspunkt zweier weiterer Widerstände (R-12, R-14) verbünde., ist. die zwischen die Basis des dritten Transistor und Masse geschaltet sind.

15. Ladegerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurc: gekennzeichnet, daß die Entladeeinheiten (26 und 28) und die Ladecinheiten (14 und 16), die mit einem bestimmten Batterieplatz verbunden sind, gekoppelte Schalter von solcher Art enthalten, daß durch wählbare Parametenverte die Lade- und Entladezeiter. in Einklang mit den Erfordernissen beliebiger Batterien ausgewählt werden können.