DE1922385C3

DE1922385C3 - Method and circuit arrangement for rapid charging of an electric battery

Info

Publication number: DE1922385C3
Application number: DE19691922385
Authority: DE
Inventors: Wilford B Pacific Palisades; Bigbee John Hatton Los Angeles; Calif. Burkett (V.StA.)
Original assignee: McCulloch Corp, (n.d.Ges.d. Staates Wis.), Los Angeles, Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1968-05-02
Filing date: 1969-05-02
Publication date: 1978-02-09

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schnelladen einer elektrischen Batterie, bei dem der Ladestrom in Intervallen zugeführt wird, bei dem in den Intervallpausen kurzer, etwa konstanter Dauer die Batterie jeweils mit hohem Strom entladen wird, und bei dem die Ladeintervalle jeweils bei Erreichen eines bestimmten Wertes einer vom Ladezustand der Batterie abhängigen Kenngröße beendet werden, nach Patent 16 38 085, sowie eine Schaltungsanordnung zur Durchführung desThe invention relates to a method for rapid charging an electric battery, in which the charging current is supplied in intervals, in which in the interval pauses short, more or less constant duration, the battery is discharged with a high current, and the Charging intervals each time a certain value is reached depending on the state of charge of the battery Characteristic variable are ended, according to patent 16 38 085, as well as a circuit arrangement for performing the

Procedure.

Die genannte Patentanmeldung zeigt eine Möglichkeit zum Schnelladen einer Batterie, ohne daß diese dadurch wegen zu starker Gasentwicklung oder Temperatur-Erhöhung in ihrer Lebensdauer beeinträchtigt wird. Während es vorher erforderlich war, beispielsweise Nickel-Cadmium-Zellen nach der Entladung über eine Zeit von Stunden wieder aufzuladen, ermöglicht die in der genannten Anmeldung beschriebene Erfindung eine Verkürzung der Ladezeit auf etwa 20The cited patent application shows a possibility for rapid charging of a battery without this thereby impaired in their service life due to excessive gas development or temperature increase will. While it was previously required, for example, nickel-cadmium cells after the discharge Recharging over a period of hours is made possible by the one described in the aforementioned application Invention to shorten the charging time to around 20

Minutes when discharging those charged in this way Battery close to 100% of its nominal capacity, as well

eine Ladezeit von weniger als 20 Minuten bei einera charging time of less than 20 minutes for a

Charge of significantly more than 90% of the nominal capacity. The present invention now has the object

zugrunde, die Geschwindigkeit des vorbeschriebenenbased on the speed of the above

To further increase the procedure and even to achieve

daß die Batterie ohne Beschädigung über ihrethat the battery has no damage to its

Nominal capacity can be charged beyond. With the method defined at the beginning, it succeeds

die Klemmenspannung jeweils die mit fortschreitender Aufladung der Batterie ansteigende Klemmenspannung ist, die Lösung dieser Aufgabe einerseits, erfindungsgemäß dadurch, daß von einem vorbestimmten Spannungs-Schwellwert an integriert wird. Nach diesem Verfahren sind bei hohen Ladewirkungsgraden beispielsweise Ladungsüberschreitungen der Batterie von 11% über die Nennkapazität bei einer Ladezeit von 15 Minuten anstelle von Stunden erreichbar.
Wenn bei dem eingangs genannten Verfahren die Batterie mit einem aus einer Einphasen-Wechselstromquelle abgeleiteten, pulsierenden Gleichstrom geladen wird, gelingt die Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß auch dadurch, daß während des Entladeintervalls die Ladestromquelle mindestens während derjenigen Halbwelle in den Entladestrompfad geschaltet wird, während der die Polarität der Ladespannung der der Batterie entgegengesetzt ist. Durch die während der Halbwellen der Netzspannung verschärfte Entladung der Batterie wird der gesamtethe terminal voltage is the terminal voltage which rises as the battery continues to be charged, the solution to this problem on the one hand, according to the invention, by integrating from a predetermined voltage threshold value. According to this method, with high charging efficiencies, for example, the battery's charge can be exceeded by 11% over the nominal capacity with a charging time of 15 minutes instead of hours.
If, in the method mentioned at the beginning, the battery is charged with a pulsating direct current derived from a single-phase alternating current source, the object is also achieved according to the invention in that the charging current source is switched into the discharge current path during the discharge interval at least during that half-wave during which the polarity of the charging voltage is opposite to that of the battery. Due to the increased discharge of the battery during the half-waves of the mains voltage, the entire

Charging process accelerated considerably

Zur Ausführung des Verfahrens bewährt sich nach der Erfindung eine Schaltungsanordnung mit einem Kondensator, der eine der Klemmenspannung derTo carry out the method, a circuit arrangement with a has proven itself according to the invention Capacitor, one of the terminal voltage of the

Batterie proportionale Spannung integriert, welche an einem mit Abgriff versehenen Widerstand eines die iClemmen überbrückenden Spannungsteilers erscheint, und der über einen Widerstand und eine Z^ner-Diode mit dem Abgriff verbunden ist sowie mit einem in Abhängigkeit von einer vorwählbaren Spannung am Kondensator betätigbaren Schaltglied, das bei seiner Betätigung das Lade-Intervall beendet und eine Last für eine vorwählbare Zeitdauer an die Batterie legt.Battery proportional voltage integrated, which at a tapped resistor of a voltage divider that bridges the iClamps appears, and which is connected to the tap via a resistor and a Z ^ ner diode and to an in Dependence on a preselectable voltage on the capacitor actuatable switching element, which at his Activation ends the charging interval and applies a load to the battery for a preselectable period of time.

Für die Ausführung des Verfahrens eignet sich nach der Erfindung auch eine Schaltungsanordnung mit einem Integrationskreis mit einem Kondensator, der eine von der Klemmenspannung der Batterie abhängige Aufladegeschwindigkeit besitzt, mit einem ersten Schaltglied, das von einer vorwählbaren Spannung am Kondensator geschlossen werden kann und zwischen dem Kondensator und dem Steueranschluß eines zweiten Schaltgliedes angeordnet ist, wobei das zweite Schaltglied bei Betätigung des ersten Schaltgliedes einen Entladestrompfad für die Batterie herstellt, sobald die pulsierende Ladespannung unter die Batterieklemmenspannung absinktAccording to the invention, a circuit arrangement is also suitable for carrying out the method an integration circuit with a capacitor that is dependent on the terminal voltage of the battery Has charging speed, with a first switching element, which is from a preselectable voltage on Capacitor can be closed and between the capacitor and the control terminal of a second switching element is arranged, the second switching element upon actuation of the first switching element Establishes a discharge current path for the battery as soon as the pulsating charging voltage falls below the battery terminal voltage sinks

Es erweist sich weiter als zweckmäßig, einen Transformator mit zwei Sekundärwicklungen von gegebenenfalls unterschiedlichen Windungszahlen an eine Wechselstromquelle anzuschließen, wobei die Sekundärwicklungen über je einen steuerbaren Gleichrichter an die Batterie angeschlossen sind, und diese mit pulsierendem Gleichstrom versorgen.It also proves useful to use a transformer with two secondary windings from optionally to connect different numbers of turns to an alternating current source, the Secondary windings are connected to the battery via a controllable rectifier each, and this with supply pulsating direct current.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiele und Kurven näher erläutert Es zeigt The invention is explained in more detail below with reference to the preferred exemplary embodiments and curves shown in the drawings. It shows

F i g. 1 ein schematisches Schaltbild einer Ausführungsform der Schaltungsanordnung,F i g. 1 is a schematic circuit diagram of an embodiment the circuit arrangement,

F i g. 2 den Verlauf von Klemmenspannung und Ladestrom der Batterie bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens,F i g. 2 shows the profile of the terminal voltage and charging current of the battery when using the method according to the invention Procedure,

F i g. 3 ein schematisches Schaltbild einer anderen Ausführungsform einer Schaltungsanordnung, undF i g. 3 shows a schematic circuit diagram of another embodiment of a circuit arrangement, and

F i g. 4 eine Darstellung der zeitlichen Zusammenhänge der Spannungen an der Sekundärwicklung des Transformators und der Entlade-Stromimpulse bei der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 3.F i g. 4 shows the temporal relationships the voltages on the secondary winding of the transformer and the discharge current pulses in the Circuit arrangement according to FIG. 3.

Die in F i g. 1 dargestellte Schaltungsanordnung zum Aufladen einer Nickel-Cadmium-Batterie 1 enthält eine Stromquelle, einen ersten steuerbaren Schalter 3, einen zweiten steuerbaren Schalter 4 sowie eine Abtast- und Regeleinrichtung 5, die die Klemmenspannung der Batterie abtastet und die Schalter 3 und 4 so steuert, daß die Schalter während des Ladens und bei zunehmender Klemmenspannung der Batterie immer häufiger betätigt werden.The in F i g. 1 shown circuit arrangement for charging a nickel-cadmium battery 1 contains a Current source, a first controllable switch 3, a second controllable switch 4 and a sampling and Control device 5, which scans the terminal voltage of the battery and controls the switches 3 and 4 so that the switches are operated more and more frequently during charging and when the battery terminal voltage increases will.

Die Kurve in F i g. 2 zeigt die Klemmenspannung der Batterie und den an die Batterie angelegten Ladestrom. Zur Vereinfachung der Erläuterung sei angenommen, daß die aufzuladende Batterie zehn Zellen mit einer Nennspannung von 1,2 Volt pro Zelle hat und auf eine Gesamt-Klemmenspannung von 6 Volt entladen wurde. Diese Klemmenspannung hat die Batterie zu einem Zeitpunkt (1, bei dem die Aufladung beginnt. Im Zeitpunkt <i wird ein Ladestrom an die Batterie gegeben, der sieben- bis achtmal größer als die nominelle Stundenkapazität der Batterie ist. Dadurch steigt die Klemmenspannung der Batterie steil von etwa 6 Volt auf etwa 14 Volt an.The curve in FIG. Figure 2 shows the terminal voltage of the battery and the charging current applied to the battery. To simplify the explanation, it is assumed that the battery to be charged has ten cells with one Has a nominal voltage of 1.2 volts per cell and has been discharged to a total terminal voltage of 6 volts. The battery has this terminal voltage at a point in time (1, at which charging begins. Im Time <i, a charging current is given to the battery that is seven to eight times greater than that is the nominal hourly capacity of the battery. As a result, the terminal voltage of the battery rises steeply from about 6 volts to about 14 volts.

Daraufhin wird der Ladestrom für eine sehr kurze Zeit unterbrochen und der Batterie ein hoher Entladestrom entnommen, sobald sie eine Klemmenspannung von etwa 14 Volt bzw. eine andere festgelegte Klemmenspannung erreicht Im Falle einer als Beispiel verwendeten Nickel-Cadmium-Zelle hat der Entladestrom einen typischen Spitzenwert von 25 Ampere und liegt damit erheblich über dem normalen Einstundenwert der Batterie.The charging current is then interrupted for a very short time and the battery is subjected to a high discharge current removed as soon as they have a terminal voltage of about 14 volts or another specified Terminal voltage reached In the case of a nickel-cadmium cell used as an example, the discharge current has a typical peak value of 25 amperes and is thus considerably above the normal one-hour value the battery.

Die Unterbrechungen des Ladestroms sind in der in Fig.2 gezeigten Kurve nicht zu erkennen, da diese Unterbrechungen bei dem dargestellten Beispiel anfänglich etwa alle zwei Sekunden stattfinden und wegen der dargestellten Zeitbasis in der Stromkurve nicht zu erkennen wären. Obwohl die anfängliche Widerholfrequenz von etwa 2 Sekunden nicht eingezeichnet ist, ist sie dennoch durch die Darstellung des Verlaufes der Klemmenspannung der Batterie in F i g. 2 angedeutetThe interruptions in the charging current cannot be seen in the curve shown in FIG Interruptions in the example shown initially take place approximately every two seconds and because of the displayed time base in the current curve would not be recognizable. Although the initial refresh rate of about 2 seconds is not shown, it is nevertheless through the representation of the course of the Terminal voltage of the battery in FIG. 2 indicated

Während jedes Entladeintervalls der Batterie nimmt die Klemmenspannung ab. Während der ersten Zeit nach Beginn der Aufladung einer nahezu völlig entladenen Batterie fällt die Klemmenspannung beim Einsetzen des Entladestroms um etwa 4 Volt. Mit zunehmendem Ladezustand der Batterie wird der während der Entladeintervalle auftretende Spannungsabfall in seiner Größe abnehmen. Die Werte, auf die die Klemmenspannung während des Entladens absinkt, sind in Fig.2 schematisch durch die gestrichelte Linie angedeutet Anhand dieser Kurve ist zu erkennen, daß die Klemmenspannung am Anfang von 14 Volt auf etwa 10 Volt absinkt wenn der Entladeimpuls auftritt und daß im Bereich des Endes der Ladezeit bei nahezu völlig aufgeladener Batterie ein Anstieg der Klemmenspannung auf etwa 15,5 Volt sowie — während der Entladeimpulse — ein Abfall auf etwa 15 Volt an den Klemmen festzustellen ist.During each discharge interval of the battery, the terminal voltage decreases. During the first time after the start of charging an almost completely discharged battery, the terminal voltage drops at Onset of discharge current around 4 volts. As the battery's charge level increases, the the voltage drop occurring during the discharge intervals decrease in size. The values to which the Terminal voltage drops during discharge are shown schematically in Figure 2 by the dashed line indicated on the basis of this curve it can be seen that the terminal voltage at the beginning of 14 volts to about 10 volts drops when the discharge pulse occurs and that an increase in the terminal voltage near the end of the charging time when the battery is almost completely charged to around 15.5 volts and - during the discharge pulses - a drop to around 15 volts at the Clamps is to be determined.

Während der Aufladung und des Anstiegs der Klemmenspannung treten die Unterbrechungen häufig auf. Bei dem dargestellten Beispiel nimmt die Frequenz der Unterbrechungen von etwa 2 pro Sekunde nach acht Minuten Ladezeit auf etwa 4 pro Sekunde nach fünfzehn Minuten Ladezeit zu. Aus dem Spannungsverlauf gemäß F i g. 2 ist zu erkennen, daß an den Klemmen der Batterie beim Erreichen des vollen Ladezustandes ein steiler Spannungsanstieg auftritt Dieser steile Anstieg findet in dem in Fig.2 gezeigten Beispiel zwischen dreizehn und fünfzehn Minuten nach Beginn der Aufladung statt Wenn die Batterie dagegen bereits im Anfang völlig aufgeladen gewesen wäre, wäre die Klemmenspannung im wesentlichen konstant geblieben.During the charging and the rise in the terminal voltage, the interruptions occur frequently on. In the example shown, the frequency of the interruptions decreases by about 2 per second eight minutes of charging to about 4 per second after fifteen minutes of charging. From the tension curve according to FIG. 2 it can be seen that at the terminals of the battery when the fully charged state is reached a steep rise in voltage occurs. This steep rise takes place in the example shown in FIG held between thirteen and fifteen minutes after the start of charging when the battery is already contrasting had been fully charged initially, the terminal voltage would have remained essentially constant.

Mit zunehmendem Ladezustand der Batterie und mit zunehmender Klemmenspannung nimmt der der Batterie zugeführte zeitliche Durchschnittsstrom ab. Für die in F i g. 2 dargestellte Kurve für eine aus zehn Zellen bestehende und auf eine Endspannung von etwa 6 Volt entladene Batterie lag der Ladestrom anfänglich siebenbis achtmal höher als der nominelle Einstundenstrom der Batterie und nahm schnell auf einen Wert ab, der etwa fünf- bis sechsmal dem Nennstrom entsprach und in dieser Höhe für etwa acht Minuten verblieb. Darauf nahm der Ladestrom auf etwa das Vier- bis Fünffache der stündlichen Nennentladung der Batterie ab, wobei jeweils entsprechende Änderungen in der Anstiegsgeschwindigkeit der Klemmenspannung festzustellen waren.As the battery's state of charge increases and the terminal voltage increases, the battery's decrease in voltage supplied average current over time. For the in F i g. 2 curve for one of ten cells existing and discharged to a final voltage of about 6 volts, the charging current was initially seven to eight times higher than the nominal one-hour current of the battery and quickly decreased to a value of corresponded to about five to six times the rated current and remained at this level for about eight minutes. Thereon the charging current decreased to about four to five times the nominal hourly discharge of the battery, whereby determine corresponding changes in the rate of rise of the terminal voltage was.

Die in F i g. 2 gezeigten Kurven sind typisch für zehn in Reihe geschaltete Zellen einer Batterie. Diese Kurven zeigen, daß die Batterie eine Ladung von etwa 4000 Asec nach insgesamt etwa fünfzehn Minuten erhalten hat. Dieser Wert entspricht 111 Prozent der von den Herstellern angegebenen NennkaDazität obwohl die-The in F i g. The curves shown in FIG. 2 are typical for ten cells of a battery connected in series. These curves show that the battery received a charge of about 4000 Asec in a total of about fifteen minutes has. This value corresponds to 111 percent of the nominal capacity specified by the manufacturers, although the

sem Wert der j^ Wert der Aufladung über insgesamtsem value the j ^ value of the charge over total

sechzehn Stunden zugrunde gelegt ist, der im vorliegenden Fall bei weitem nicht eingehalten worden ist. Daraus folgt also, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Batterie in weniger als fünfzehn Minuten eine über ihre Nennkapazität liegende Ladung erhalten kann. Beim Aufladen von Batterien gemäß der Erfindung bleiben diese verhältnismäßig kühl. Es hat sich gezeigt, daß je nach Zeitintervall zwischen dem ι ο Ende der Batterieentladung und dem Beginn der Nachladung ein Temperaturanstieg auftrat, der zwischen lediglich 8 und 14° C lag.Sixteen hours is used as a basis, which in the present case was far from being adhered to. From this it follows that with the method according to the invention, a battery in less than fifteen minutes can receive a charge in excess of its nominal capacity. When charging batteries according to the Invention these remain relatively cool. It has been shown that depending on the time interval between the ι ο At the end of the battery discharge and the beginning of the recharge, a temperature increase occurred between was only 8 and 14 ° C.

Die Stromquelle des Ladegerätes, die den Ladestrom für die Batterie 1 abgibt, besteht aus einem Gleichrichter in Mittelpunktschaltung mit zwei Dioden 6,7, die an die Enden einer mit einer Mittelanzapfung versehenen Sekundärwicklung 8 eines Transformators 9 gelegt sind. Die Primärwicklung 10 de* Transformators ist über einen Widerstand 11 an eine Wechelspannungsquelle 12 gelegt.The power source of the charger, which delivers the charging current for the battery 1, consists of a rectifier in mid-point connection with two diodes 6, 7, which are provided with a center tap at the ends Secondary winding 8 of a transformer 9 are placed. The primary winding 10 of the transformer is over a resistor 11 to an alternating voltage source 12 placed.

Vom Ausgang des Gleichrichters gelangt ein pulsierender Gleichstrom über den Schalter 3 an die Batterie 1. Bei dem Schalter 3 handelt es sich um ein Relais-Kontaktpaar, das geschlossen ist, solange das Relais 14 ganz oder nahezu spannungsfrei ist.A pulsating direct current passes from the output of the rectifier via switch 3 to the Battery 1. The switch 3 is a relay contact pair that is closed as long as the Relay 14 is completely or almost voltage-free.

Der Ladestrom zur Batterie 1 wird unter dem Einfluß eines Kippgenerators 5 unterbrochen. Der Kippgenerator (Abtast- und Regeleinrichtung) besitzt ein Zeitglied bestehend aus einem Kondensator 15 und einem in Serie liegenden Widerstand, durch das der zeitliche Ablauf des Arbeitens des Kippgenerators festgelegt wird. Weiter vorhanden ist ein Spannungsteiler, über den die Batteriespannung an das Zeitglied gelegt wird. Der Spannungsteiler besteht aus den Widerständen 17 und 19 sowie einem Potentiometer 18 und ist über die Kontakte eines Thermoschalters 25 mit den Klemmen der Batterie 1 verbunden. In dem Widerstandszweig des Kippgenerators liegt eine Zener-Diode 16, die über einen Widerstand 20 mit dem einen Endpunkt des Kondensators 15 verbunden ist. Der Kippgenerator besitzt darüber hinaus einen Thyristor 21, dessen Steuerelektrode über einen Widerstand 22 am Kondensator 15 liegt Der Strompfad durch den Thyristor 21 verläuft von einem Ende der Sekundärwicklung 8 des Transformators 9 durch die aus einem Kondensator 23 und dem Relais 14 bestehende Parallelschaltung und über Masse zurück zur Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 8.The charging current to the battery 1 is interrupted under the influence of a relaxation generator 5. The tilt generator (Sampling and control device) has a timing element consisting of a capacitor 15 and one in series lying resistance, through which the timing of the work of the relaxation generator is determined. There is also a voltage divider via which the battery voltage is applied to the timer. the Voltage divider consists of resistors 17 and 19 and a potentiometer 18 and is via the Contacts of a thermal switch 25 connected to the terminals of the battery 1. In the resistance branch of the Loose-wave generator is a Zener diode 16, which is connected to one end point of the via a resistor 20 Capacitor 15 is connected. The relaxation generator also has a thyristor 21, the The control electrode is connected to the capacitor 15 via a resistor 22. The current path through the thyristor 21 runs from one end of the secondary winding 8 of the transformer 9 through that of a capacitor 23 and the relay 14 existing parallel connection and via ground back to the center tap of the secondary winding 8th.

Dem Relais 14 sind drei Kontaktpaare zugeordnet, von denen zwei als Arbeitskontakte und einer als Ruhekontakt ausgebildet ist Bei dem Ruhekontaktpaar handelt es sich um den bereits erwähnten Schalter 3, während ein Arbeitskontaktpaar den Schalter 4 bildet der über das Heizelement 24 und einen Unterbrecher 27 eines Thermoschalters 25 mit beiden Klemmen der Batterie 1 verbunden ist Das andere Arbeitskontaktpaar 26 (Schalter) des Relais 14 schließt den Kondensator 15 des Kippgenerators 5 kurz.The relay 14 is assigned three pairs of contacts, two of which as normally open contacts and one as Normally closed contact is formed The pair of normally closed contacts is the aforementioned switch 3, while a pair of normally open contacts forms the switch 4 via the heating element 24 and a breaker 27 a thermal switch 25 is connected to both terminals of the battery 1. The other pair of make contacts 26 (switch) of the relay 14 short-circuits the capacitor 15 of the relaxation generator 5.

Mit zunehmender Klemmenspannung der Batterie (F i g. 2) nach Einschalten des Ladestromes beginnt sich der Kondensator 15 über die Zener-Diode 16 aufzuladen. Sobald die Spannung am Kondensator 15 einen Wert erreicht der zum Aufsteuern des Thyristors 21 ausreicht wird ein Strompfad durch diesen Thyristor 21 gebildet so daß das Relais 14 anzieht Das Anziehen des Relais 14 führt dazu, daß der Schalter 3 öffnet und die Schalter 4 und 26 schließen. Durch das öffnen des Schalters 3 wird die Aufladung der Batterie 1 unterbrochen. Durch das Schließen des Schalters 4 wird ein Entladestrompfad für die Batterie 1 über das Heizelement 24 des Thermoschalters 25 aufgebaut.With increasing terminal voltage of the battery (Fig. 2) after switching on the charging current begins to charge the capacitor 15 via the Zener diode 16. As soon as the voltage across the capacitor 15 reaches a value that is used to turn on the thyristor 21 A current path through this thyristor 21 is sufficient so that the relay 14 picks up Relay 14 causes the switch 3 to open and the Close switches 4 and 26. By opening the switch 3, the battery 1 is charged interrupted. Closing the switch 4 creates a discharge current path for the battery 1 via the Heating element 24 of the thermal switch 25 built up.

Durch das Schließen des Entladestrompfades wird der Batterie Strom entnommen, wodurch ihre Wiederaufladbarkeit gefördert wird. Hinzu kommt, daß der Kondensator 15 durch das Einschalten des Relais 14 und das damit verbundene Schließen des Schalters 26 kurzgeschlossen wird. Hierdurch wird der Kondensator 15 entladen, so daß die Steuerspannung an der Steuerelektrode des Thyristors 21 wieder auf Null geht, so daß der Thyristor während der negativen Halbwelle der Spannung an der oberen Hälfte der Sekundärwicklung 8 des Transformators 3 in seinen nichtleitenden Zustand übergeht Das Relais 14 hält sich jedoch weiterhin über einen Kondensator 23. Die Haltezeit des Relais dauert über mehr als eine Halbwelle der Eingangsspannung an. Die Kapazität des Kondensators 23 und der Widerstand der Relais-Wicklung bestimmen die Zeitdauer, während der die Batterie 1 als Vorbereitung für den nächsten Ladestrom-Impuls an den Entlade-Strompfad gelegt istBy closing the discharge current path, current is drawn from the battery, which makes it rechargeable is promoted. In addition, the capacitor 15 by switching on the relay 14 and the associated closing of the switch 26 is short-circuited. This will make the capacitor 15 discharged so that the control voltage at the control electrode of the thyristor 21 goes back to zero, so that the thyristor during the negative half cycle of the voltage on the upper half of the secondary winding 8 of the transformer 3 goes into its non-conductive state. The relay 14, however, remains continue through a capacitor 23. The hold time of the relay lasts over more than a half-wave of the Input voltage. Determine the capacitance of the capacitor 23 and the resistance of the relay winding the length of time during which the battery 1 in preparation for the next charging current pulse the discharge current path is laid

Ein gemäß F i g. 1 ausgebildeter Batterielader wurde zur Aufstellung der in F i g. 2 gezeigten Spannungs- und Stromkurven verwendet Zum Beenden der Aufladung der Batterie kann grundsätzlich jede beliebige Schaltung verwendet werden. Bei der Einrichtung gemäß F i g. 1 wird die Aufladung durch den Thermoschalter 25 beendet der den Unterbrecher 27 besitzt welcher unmittelbar vor eine der Klemmen der Batterie 1 geschaltet ist Mit zunehmender Aufladung der Batterie 1 wird die Klemmspannung pro gegebenem Zeitabschnitt einen höheren Wert erreichen. Daher ist der Kondensator 15 des Kippgenerators 5 bestrebt, sich auf diese höhere Spannung aufzuladen, und hat dadurch eine steilere Ladekurve. Hinzu kommt, daß diese höhere Spannung dazu führt daß der Widerstand der Zener-Diode 16, die als variabler Widerstand wirkt verringert wird, wodurch sich der Gesamt-Serienwiderstand im Pfad des Kondensators 15 verkleinert Der Kondensator 15 lädt sich daher auf das zum Aufsteuern des Thyristors 21 benötigte Potential schneller auf, so daß die Aufladung der Batterie mit zunehmendem Ladezustand häufiger unterbrochen wird. Die Konsequenz ist daß der Entladestrompfad entsprechend häufiger mit der Batterie verbunden wird, so daß durch das Heizelement 24 des Thermoschalters 25 ein höherer effektiver Strom fließt Dieser höhere effektive Strom führt schließlich und nach einiger Zeit dazu, daß der Thermoschalter arbeitet und den Lade- sowie Entladepfad zur Batterie 1 öffnet und den gesamten Ladevorgang beendet Der Thermoschalter kann dann manuell wieder zurückgestellt werden, wodurch das Ladegerät bereit zur Aufladung einer weiteren Batterie istAccording to FIG. 1 trained battery charger was used to set up the in F i g. 2 voltage and Current curves used Basically any circuit can be used to stop charging the battery be used. When setting up according to FIG. 1 is charging through the thermal switch 25 terminates which has the interrupter 27 which is immediately in front of one of the terminals of the battery 1 is switched With increasing charging of the battery 1, the terminal voltage per given period of time achieve a higher value. Therefore, the capacitor 15 of the relaxation generator 5 tends to focus on to charge this higher voltage, and thus has a steeper charging curve. In addition, this is higher Voltage causes the resistance of the Zener diode 16, which acts as a variable resistor is reduced, whereby the total series resistance in the path of the capacitor 15 is reduced Capacitor 15 is therefore charged more quickly to the potential required to turn on thyristor 21, see above that the charging of the battery is interrupted more frequently as the state of charge increases. The consequence is that the discharge current path is connected more frequently with the battery, so that by the heating element 24 of the thermal switch 25 is higher effective current flows This higher effective current will eventually and after some time lead to the Thermal switch works and opens the charge and discharge path to battery 1 and the entire Charging finished The thermal switch can then be reset manually, which causes the Charger is ready to charge another battery

Wenn das Aufladen der Batterie über den Zeitpunkt hinaus fortgesetzt wird, in dem der steile Anstieg dei Klemmenspannung und die unmittelbar folgende konstante Periode liegen, kann eine Gefahr für die Batterie entstehen. Daher sollte das Nachladen bzw Aufladen der Batterie mindestens dann beendet werden wenn die Klemmenspannung ihren Anstieg beendet Das Phänomen ist kumulativ und entsteht durch Oberheizen der Zellen. Wenn die Batterie überhitzi wird, nimmt ihre Klemmenspannung ab. Eine Verringerung der Klemmenspannung der Batterie führt dazu daß die Wiederholfrequenz der Entladeimpulse eben-When charging the battery about the time addition is continued in which the steep rise dei Terminal voltage and the immediately following constant period can be a hazard for the Battery. Therefore, the recharging or charging of the battery should be stopped at least then when the terminal voltage stops rising The phenomenon is cumulative and arises from Top heating of the cells. If the battery overheats its terminal voltage decreases. A reduction in the terminal voltage of the battery leads to this that the repetition frequency of the discharge pulses

falls abnimmt, wodurch sich der über die Zeit gemittelte Entladestrom verringert Wenn die Beendigung des Ladevorganges der Batterie durch einen Thermoschalter bewirkt und von der Heizwirkung des Entladestromes abhängig gemacht wird, wird der thermische Abschalter niemals den zum Beendigen des Ladens erforderlichen Temperaturpegel erreichen. Die Wirkung der fortgesetzten Aufladung ist kumulativ, so daß die Temperatur weiter ansteigt und dazu führt, daß ein weiterer Abfall der Klemmenspannung stattfindet so daß das Ladegerät unausbleiblich daran gehindert wird, den Ladestrom jemals zu unterbrechen, so daß die Batterie letztlich Schaden erleiden muß. Stellt man den Thermoschalter in der oben näher beschriebenen Weise für den erwähnten Lade-Endzeitpunkt ein, so können die vorerwähnten Schwierigkeiten nicht auftreten.if decreasing, which means the mean over time Discharge current is reduced when the battery charging is terminated by a thermal switch caused and made dependent on the heating effect of the discharge current, the thermal Breakers never reach the temperature required to stop charging. The effect the continued charging is cumulative, so the temperature continues to rise and result in a further drop in terminal voltage takes place so that the charger is inevitably prevented from to ever interrupt the charging current, so that the battery must ultimately suffer damage. If you put the Thermal switch in the manner described in more detail above for the charging end time mentioned, so can the aforementioned difficulties do not occur.

Eine abgewandelte Ausführungsform eines Schnelladegerätes ist in F i g. 3 gezeigt Die dortige Einrichtung vermeidet die verhältnismäßig langsam arbeitenden elektromechanischen Relais-Kontakte der Ausführungsform gemäß F i g. 1 und benutzt an deren Steile elektronische Schalter, die verhältnismäßig schnell ansprechen.A modified embodiment of a quick charger is shown in FIG. 3 shows the facility there avoids the relatively slow working electromechanical relay contacts of the embodiment according to FIG. 1 and uses electronic switches that are relatively fast speak to.

In dieser abgewandelten Ausführungsform soll eine Batterie 30 von einer Stromquelle 31 aufgeladen werden, welche einen an den Sekundärwicklungen eines Transformators 32 liegenden Gleichrichter in Mittelpunktschaltung besitzt. Der Transformator 32 besitzt zwei Sekundärwicklungen 33, 34 sowie eine Primärwicklung 35. Letztere ist mit einer Wechselspannungsquelle 36 verbunden.In this modified embodiment, a battery 30 is intended to be charged from a power source 31 which have a rectifier connected to the secondary windings of a transformer 32 in a mid-point connection owns. The transformer 32 has two secondary windings 33, 34 and a primary winding 35. The latter is connected to an AC voltage source 36.

An den Enden der Wicklungen 33,34 und 35 ist durch Punkte die relaiive Polarität der Spannungen an den verschiedenen Wicklungen angedeutet Die durch Punkte bezeichneten Enden der Sekundärwicklungen 33,34 haben immer dieselbe Polarität wie das mit dem Punkt kenntlich gemachte Ende der Primärwicklung 35. Demzufolge haben die oben liegenden Anschlüsse der Sekundärwicklungen 33,34 bezogen auf ihre jeweiligen unteren Anschlüsse dieselbe PolaritätAt the ends of the windings 33, 34 and 35, the relative polarity of the voltages is indicated by dots different windings indicated The ends of the secondary windings indicated by dots 33, 34 always have the same polarity as the end of the primary winding 35 identified with the dot. As a result, the overhead connections of the secondary windings 33,34 with respect to their respective ones the lower terminals have the same polarity

Der obere Anschluß der Sekundärwicklung 33 sowie der untere Anschluß der Sekundärwicklung 34 liegt an der +-Klemme der Batterie 30.The upper connection of the secondary winding 33 and the lower connection of the secondary winding 34 are applied the + terminal of the battery 30.

Zum Gleichrichten der Wechselspannung für das Aufladen der Batterie 30 dienen Thyristoren 37,38, von denen einer an den oberen Anschluß der Sekundärwicklung 34 und der andere über einen Bimetall-Unterbrecher 48 mit dem unteren Anschluß der Sekundärwicklung 33 verbunden ist Der Unterbrecher 48 ist Teil eines Thermoschalters 46,To rectify the AC voltage for charging the battery 30 are thyristors 37,38, from which one to the upper terminal of the secondary winding 34 and the other via a bimetal breaker 48 to the lower connection of the secondary winding 33 is connected The breaker 48 is part of a thermal switch 46,

Zusätzlich zu dem Gleichrichter besitzt die Ladeeinrichtung der F i g. 3 eine als Kipgenerator 39 wirkende Schaltung. Das Zeitglied des Kippgenerators 39 besitzt einen Kondensator 40 sowie einen Spannungsteiler, der aus Serienwiderständen 41, 42 und 43 besteht Die beiden Enden der in Reihe geschalteten drei Widerstände 41,42 und 43 liegen direkt an den beiden Klemmen der Batterie 30.In addition to the rectifier, the charging device of FIG. 3 one acting as a tilt generator 39 Circuit. The timing element of the relaxation generator 39 has a capacitor 40 and a voltage divider, the consists of series resistors 41, 42 and 43 The two ends of the three resistors connected in series 41, 42 and 43 are directly connected to the two terminals of the battery 30.

Der Kippgenerator 39 besitzt weiterhin einen Thyristor 44. Der Ausgang des Kippgenerators 39 steuert einen weiteren Thyristor 45, dessen Kathode an der Minus-Klemme der Batterie 30 liegt Der Thyristor 45 dient dazu, einen Entladestrompfad für die Batterie 30 herzustellen, über den diese während des Aufladens intermittierend entladen wird. Der den Thyristor 45 einschließende Entladestrompfad enthält den Thermoschalter 46, mit dessen Heizelement 47 sowie dem Bimetall-Unterbrecher 48.The relaxation generator 39 also has a thyristor 44. The output of the relaxation generator 39 controls another thyristor 45, the cathode of which is connected to the minus terminal of battery 30. The thyristor 45 is used to produce a discharge current path for the battery 30 via which it is during charging is discharged intermittently. The discharge current path including the thyristor 45 contains the thermal switch 46, with its heating element 47 and the Bimetal breaker 48.

Die Steuerelektrode des Thyristors 37 liegt über einen Widerstand 49 an der Verbindungsstelle zwischen der Anode eines weiteren Thyristors 45 und dem Heizelement 47 des Thermoschalters 46. Die Steuerelektrode des Thyristors 45 liegt an der Kathode des weiteren Thyristors 44 des Kippgenerators 39, wobei in der Verbindungsleitung eine Diode 50 liegt Die Steuerelektrode des Thyristors 38 ist über einen Widerstand 52 mit der Kathode und über einen Widerstand 51 mit der Anode des Thyristors 38 verbunden.The control electrode of the thyristor 37 is connected to the junction via a resistor 49 the anode of another thyristor 45 and the heating element 47 of the thermal switch 46. The control electrode of the thyristor 45 is connected to the cathode of the further thyristor 44 of the relaxation generator 39, wherein in the connecting line is a diode 50. The control electrode of the thyristor 38 is via a Resistor 52 to the cathode and via a resistor 51 to the anode of thyristor 38 connected.

Die Einrichtung gemäß F i g. 3 arbeitet ähnlich wie die in F i g. 1 gezeigte Einrichtung, bei der der Ladestrom während der Aufladezeit unterbrochen wurde, wobei die Häufigkeit der Unterbrechungen mit zunehmendem Ladezustand zunahm. Die Ladeeinrichtung gemäß F i g. 3 arbeitet wie folgt:The device according to FIG. 3 operates similarly to that in FIG. 1 shown device in which the charging current was interrupted during the charging time, the frequency of the interruptions increasing with State of charge increased. The charging device according to FIG. 3 works as follows:

Beim Herstellen der Verbindung zwischen der Wechselstromquelle 36 und der Primärwicklung 35 des Transformators 32 beginnt ein Strom durch eine der Sekundärwicklungen 33, 34 zu fließen, und zwar in Abhängigkeit vom Zustand des zugeordneten Schalters im Strompfad und vom Zustand der Batterie. Nimmt man an, daß die Polarität der Spannung an den Sekundärwicklungen 33, 34 so ist daß eine positive Spannung an den mit Punkten bezeichneten Anschlüssen liegt und daß die Spannung größer ist als die Klemmenspannung der Batterie 30, dann wird ein Strom vom oberen Anschluß der Sekundärwicklung 33 durch die Batterie 30, zunächst über die Steuerstrecke des Thyristors 30, nach dem Aufsteuern des Thyristors 38 durch diesen selbst sowie über einen Kontakt 48 zum unteren Anschluß der Sekundärwicklung 33 fließen. Der Thyristor 38 wird dadurch aufgesteuert daß ein Strom durch den ihm zugeordneten Widerstand 51 fließtWhen making the connection between the AC power source 36 and the primary winding 35 of the Transformer 32 begins to flow a current through one of the secondary windings 33, 34, namely in Depending on the state of the assigned switch in the current path and the state of the battery. Takes it is assumed that the polarity of the voltage on the secondary windings 33, 34 is such that a positive one Voltage is present at the connections marked with dots and that the voltage is greater than the Terminal voltage of the battery 30, then a current from the upper terminal of the secondary winding 33 is through the battery 30, initially via the control path of the thyristor 30, after the thyristor 38 has been turned on flow through this itself and via a contact 48 to the lower connection of the secondary winding 33. the Thyristor 38 is turned on in that a current flows through the resistor 51 assigned to it

Wenn entgegen der vorstehenden Annahme, die Polarität der Spannung an den Anschlüssen der Sekundärwicklungen 33, 34 umgekehrt ist Hegt eine positive Spannung am unteren Anschluß der Sekundärwicklung 33 und damit an der Steuerelektrode des Thyristors 37, während die zugeordnete negative Spannung an der Kathode des Thyristors 37 liegt so daß dieser aufgesteuert wird und einen Ladestrom von der Sekundärwicklung 34 über die Batterie 30 und den Thyristor 37 zurück zum oberen Anschlußpunkt der Sekundärwicklung 34 fließen läßtIf contrary to the above assumption, the polarity of the voltage at the terminals of the Secondary windings 33, 34 is reversed. There is a positive voltage at the lower terminal of the secondary winding 33 and thus at the control electrode of the thyristor 37, while the associated negative Voltage at the cathode of the thyristor 37 is so that it is turned on and a charging current from the Secondary winding 34 via the battery 30 and the thyristor 37 back to the upper connection point of the Secondary winding 34 can flow

Aus dem Vorstehenden folgt daß ein Ladestrom immer dann fließen wird, wenn die Spannungen an den Anschlüssen der Sekundärwicklungen 33,34 größer sind als die Klemmenspannung der Batterie 30. Dieser Ladestrom wird so lange fließen, bis die Klemmenspannung an der Batterie so weit angestiegen ist daß der Kondensator 40 auf ein Potential aufgeladen ist das zum Aufsteuern des Thyristors 44 führt Sobald dieser Thyristor aufgesteuert ist'fließt ein Strom durch die Diode 50 zur Steuerelektrode des Thyristors 45, wodurch dieser aufgesteuert und der Entladestromkreis für die Batterie 30 geschlossen wird. Sobald der Thyristor 45 aufgesteuert und der Entladestromkreis geschlossen ist, fließt ein Entladestrom vom postiven Anschlußpunkt der Batterie 30 durch die Sekundärwicklung 33, den Thermoschalter 46 und den Thyristor 45 zurück zur negativen Klemme der Batterie 30. Die Form der Spannungen an den Sekundärwicklungen 33, 34 sowie der Entladestrom-Impuls bei aufgesteuertem Thyristor 45 sind in Fig.4 dargestellt Die Kurve 60 entspricht der Spannung an der Sekundärwicklung 33 und die Kurve 61 der Spannung an der Sekundarwick-From the above it follows that a charging current will always flow when the voltages are applied to the Connections of the secondary windings 33,34 are greater than the terminal voltage of the battery 30. This Charging current will flow until the terminal voltage on the battery has risen so far that the Capacitor 40 is charged to a potential that leads to thyristor 44 being turned on as soon as it is When the thyristor is turned on, a current flows through the Diode 50 to the control electrode of the thyristor 45, whereby this is turned on and the discharge circuit for the battery 30 is closed. As soon as the thyristor 45 is turned on and the discharge circuit is closed, a discharge current flows from the positive connection point of the battery 30 through the secondary winding 33, the thermal switch 46 and the thyristor 45 back to the negative terminal of the battery 30. The shape of the voltages on the secondary windings 33, 34 as well as the discharge current pulse when the Thyristor 45 are shown in FIG. 4. The curve 60 corresponds to the voltage on the secondary winding 33 and curve 61 of the voltage at the secondary winding

lung 34, wobei als Polarität die Spannung an den mit Punkten versehenen Anschlüssen zugrunde gelegt worden istment 34, the polarity being the voltage at the with Connections marked with dots has been taken as a basis

Zur Illustration der F i g. 4 sei angenommen, daß die Klemmenspannung der Batterie auf etwa 15 Volt angestiegen ist und daß der Ladestrom daher in die Batterie fließt, wenn die Spannung an den Sekundärwicklungen 33, 34 größer ist als 15 Volt Weiterhin sei angenommen, daß der Spitzenwert der Sekundärspannung 20 Volt beträgt, so daß ein Ladestrom fließt und die Batterie aufgeladen wird.To illustrate the FIG. 4 it is assumed that the Terminal voltage of the battery has risen to about 15 volts and that the charging current is therefore in the The battery flows when the voltage on the secondary windings 33, 34 is greater than 15 volts Assume that the peak value of the secondary voltage is 20 volts, so that a charging current flows and the battery is charging.

Für die Diskussion der Kurven der Fig.4 sei angenommen, daß der Kondensator 40 des Kippgenerators 39 bis zu einem Potential aufgeladen ist, bei dem sich der Thyristor 44 im leitenden Zustand befindet. Mit derart angesteuertem Thyristor 44 fließt ein Strom durch die Diode 50 zur Steuerelektrode des Thyristors 45. Hierdurch wird letzterer aufgesteuert sofern die Spannung an seiner Anode postiv gegenüber der Spannung an der Kathode des Thyristors 45 ist Die Spannung an der Anode des Thyristors 45 gegenüber seiner Kathode setzt sich zusammen aus dem Spannungsabfall am Heizelement 47, dem Potential der Sekundärwicklung 33 und der Klemmenspannung der Batterie 30. Während der Zeit während der die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung 33 des Transformators 32 größer ist als die Klemmenspannung der Batterie, wird die Anode des Thyristors 45 gegenüber seiner Kathode negativ, so daß der Thyristor 45 gesperrt ist Sobald die Spannung der Sekundärwicklung 33 jedoch unter die Klemmenspannung der Batterie abfällt — dieser Zeitpunkt ist in F i g. 4 mit ii gekennzeichnet — ist der Thyristor 45 richtig gepolt und wird aufgesteuert, wodurch der Entladestrompfad für die Batterie 30 geschlossen wird. Zu diesem Zeitpunkt beginnt also der Entladestrom zu fließen, der in Fig.4 durch die Kurve 62 repräsentiert wird Der Strom fließt durch den Thyristor 45 und nimmt so lange zu, wie die Spannung der Sekundärwicklung 33 unter die Klemmenspannung der Batterie absinkt Sobald sich die Polarität der Spannung der Sekundärwicklung umkehrt, unterstützt diese Spannung die Betriebsspannung, so daß der Entladestrom zunimmt Der Entladestrom erreicht in dem (!arg .»stellten Beispiel einen Spitzenwert von etwa 25 A.For the discussion of the curves in FIG assumed that the capacitor 40 of the relaxation generator 39 is charged to a potential at which the thyristor 44 is in the conductive state. With thyristor 44 controlled in this way, a current flows through the diode 50 to the control electrode of the thyristor 45. As a result, the latter is turned on if the The voltage at its anode positive compared to the voltage at the cathode of the thyristor 45 is Die The voltage at the anode of the thyristor 45 with respect to its cathode is composed of the voltage drop on the heating element 47, the potential of the secondary winding 33 and the terminal voltage of the Battery 30. During the time during which the output voltage of the secondary winding 33 of the Transformer 32 is greater than the terminal voltage of the battery, the anode of the thyristor 45 becomes negative with respect to its cathode, so that the thyristor 45 is blocked as soon as the voltage of the secondary winding 33, however, drops below the terminal voltage of the battery - this point in time is shown in FIG. 4 with ii marked - the thyristor 45 is polarized correctly and is turned on, whereby the discharge current path for the battery 30 is closed. At this point in time, the discharge current begins to flow is represented in Figure 4 by the curve 62 The Current flows through the thyristor 45 and increases as long as the voltage of the secondary winding 33 is below the Terminal voltage of the battery drops As soon as the polarity of the voltage of the secondary winding is reversed, this voltage supports the operating voltage, so that the discharge current increases reaches a peak value in the (! arg. ”example of about 25 A.

During the enuade intervals within the charging

Vorganges muß der Thyristor 37 nichtleitend sein, weil er sonst — der Thyristor 45 ist während der Entlade-Intervalle aufgesteuert — die Sekundärwicklungen 33,34 des Transformators 32 kurzschließen würde und diesen sowie andere Teile der Schaltung beschädigen könnte. Um zu verhindern, daß der Thyristor 37 aufgesteuert wird, liegt seine Steuerelektrode an der Verbindung zwischen dem Heizelement 47 und dem Thyristor 45, so daß bei zunehmendem Entladestrom durch das Heizelement 47 das Potential der Steuerelektrode nie hoch genug wird, um den Thyristor 37 aufzusteuern.Process, the thyristor 37 must be non-conductive, because otherwise - the thyristor 45 is during the discharge intervals opened - the secondary windings 33,34 of the transformer 32 would short-circuit and this as well as damage other parts of the circuit. To prevent the thyristor 37 from being turned on is, its control electrode is at the connection between the heating element 47 and the thyristor 45, so that with increasing discharge current through the heating element 47, the potential of the control electrode is never high becomes enough to drive the thyristor 37 on.

Der Thyristor 45 leitet so lange, bis das Potential am Ausgang der Sekundärwicklung 33 größer wird als die Klemmenspannung der Batterie und der Thyristor 45 sperrt Dieses geschieht zum Zeitpunkt I₂, wie es in F ig. 4 dargestellt istThe thyristor 45 conducts until the potential at the output of the secondary winding 33 is greater than the terminal voltage of the battery and the thyristor 45 blocks. This happens at time I ₂ , as shown in FIG. 4 is shown

Um ein exaktes Arbeiten des Entladestromkreises sicherzustellen, kann mit besonderem Vorteil die Sekundärwicklung 33 etwas größer ausgeführt werden als die Sekundärwicklung 34, so daß die Spannung an der Sekundärwicklung 33 immer etwas über der Spannung der Sekundärwicklung 34 liegt Auf diese Weise wird der Thyristor 44 immer leitend sein, wenn der Sekundärwicklung 33 Ladestrom entnommen wird.In order to ensure that the discharge circuit works precisely, the Secondary winding 33 are made slightly larger than the secondary winding 34, so that the voltage on the secondary winding 33 is always slightly above the voltage of the secondary winding 34 on this Way, the thyristor 44 will always be conductive when the secondary winding 33 charging current is drawn.

Ein ganz besonderer Vorteil der Ausführungsform gemäß F i g. 3 besteht im übrigen darin, daß ein Teil der bei den Entlade-Intervallen aus der Batterie entnommenen Energie in das Netz 26 zurückgelangt weil der Entladestrompfad die Sekundärwicklung des Transformators einschließtA very special advantage of the embodiment according to FIG. 3 consists in the fact that part of the taken from the battery at the discharge intervals Energy returned to the network 26 because the discharge current path is the secondary winding of the transformer includes

Zusammengefaßt ergibt sich also, daß die der Erfindung zugrundeliegende Schaltung nicht auf einen Schwellwert oder ein genau vorgegebenes Potential der Batterieklemmenspannung anspricht sondern diese laufend dadurch abtastet daß der ein Integrationsglied bildende Kondensator 15 bzw. 40, der sich zum Abgeben einer Steuerspannung für den Thyristor 21 (F i g. 1) bzw. 44 (Fig.3) auflädt mit einer Ladekurve aufgeladen wird, die bei auf Grund fortschreitender Ladung zunehmender Batterieklemmenspannung steiler ansteigt wodurch die Thyristoren mit fortschreitendem Ladezustand in geringeren Zeitabschnitten leitend gesteuert werden. Hierdurch nimmt also die Frequenz der Unterbrechungen des Ladestromes und damit der Entlade-Intervalle zu.In summary, it follows that the circuit on which the invention is based does not focus on one Threshold value or a precisely specified potential of the battery terminal voltage responds but this continuously scanned by the fact that the capacitor 15 or 40, which forms an integration element, is to be emitted a control voltage for the thyristor 21 (FIG. 1) or 44 (FIG. 3) charges with a charging curve which rises more steeply as the battery terminal voltage increases as the charge progresses As a result, the thyristors are conductive for shorter periods of time as the state of charge progresses being controlled. As a result, the frequency of the interruptions in the charging current and thus the Discharge intervals too.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

19 22 claims:

1. Method for rapid charging of an electric battery, in which the charging current at intervals is supplied, in which the battery is in each case short, approximately constant duration in the interval pauses is discharged with a high current, and in which the charging intervals each time a certain The value of a characteristic variable that is dependent on the state of charge of the battery is ended after Patent 16 38 085, the parameter increasing as the battery continues to be charged Terminal voltage is characterized that the terminal voltage starts from a predetermined voltage threshold value is integrated.

2. Method for rapid charging of an electric battery, in which the charging current at intervals is supplied, in which the battery is in each case short, approximately constant duration in the interval pauses is discharged with a high current and in which the charging intervals each time a certain The value of a characteristic variable that is dependent on the state of charge of the battery is ended after Patent 16 38 085, in which the battery with an off pulsating direct current derived from a single-phase alternating current source is charged thereby characterized in that during the discharge interval the charging current source at least during those Half-wave is switched into the discharge current path, during which the polarity of the charging voltage which is opposite to the battery.

3. The method according to claim 2, wherein the characteristic variable with the progressive charging of the Battery rising terminal voltage is characterized in that the terminal voltage is integrated in each case from a predetermined voltage threshold value

4. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized by a capacitor (15) which integrates a voltage proportional to the terminal voltage of the battery, which at a resistor (18) provided with a tap bridging the terminals Voltage divider (17,18,19) appears, and the over a further resistor (20) and a Zener diode (16) are connected to the tap; as well as by a switching element which can be actuated as a function of a preselectable voltage on the capacitor (15) (Thyristor 21), which ends the charging interval when actuated and a load (24) for a preselectable period of time applied to the battery (Fig. 1).

5. Circuit arrangement for performing the method according to claim 2 or 3, characterized by an integration circuit (40, 41, 42, 43) with a capacitor (40) which has a charging speed dependent on the terminal voltage of the battery (30), by a first Switching element (thyristor 44), which can be closed at a preselectable voltage on the capacitor (40) and which is arranged between the capacitor (40) and the control connection of a second switching element (thyristor 45), the second switching element (thyristor 45) when actuated of the first switching element (thyristor 44) creates a discharge current path for the battery (30) as soon as the pulsating charging voltage drops below the battery terminal voltage (Fig. 3 \

6. Circuit arrangement according to claim 4 or 5, characterized in that a transformer (32) with two secondary windings (33, 34) is connected to an alternating current source (36) and that the secondary windings each have a controllable rectifier (thyristor 37, 38) the battery (30) are connected and supply them with pulsating direct current (FIG. 3).

7. Circuit arrangement according to claim 6, characterized in that the secondary winding (33, 34)

have different numbers of turns (Fig. 3).