DE19750649A1 - Batterieladegerät - Google Patents
BatterieladegerätInfo
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- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Batterie
ladegeräte und insbesondere Batterieladegeräte mit nicht
konstantem Strom bzw. Ladestrom.
Die Verwendung von Speicherbatterien oder Akkumulatoren
bzw. Akkumulatorbatterien oder Akkus zum Antreiben elek
trisch angetriebener Werkzeuge ist bekannt. Solche Werkzeuge
werden in wiederholter Weise verwendet, und die Speicherbat
terien werden häufig einem Lade- und Entladezyklus unterzo
gen. Es ist außerdem bekannt, eine solche Speicherbatterie
schnell aufzuladen, indem ihr ein großer Ladestrom zugeführt
wird. Derartige Batterieladegeräte sind bekannt. Solche Bat
terieladegeräte erfassen einen vollständig geladenen Zustand
eines Speicherbatteriesatzes durch verschiedene Anordnungen.
Bei einer solchen Anordnung wird ein Thermostat ver
wendet, der in einem Speicherbatteriesatz angeordnet ist, um
den vollen Ladezustand zu erfassen. Wenn der Ladevorgang ab
geschlossen ist, wird durch den Ladestrom eine Erwärmung des
Speicherbatteriesatzes verursacht. Wenn die Temperatur einen
vorgegebenen Wert erreicht, schaltet der Thermostat auf ei
nen offenen Zustand, um den Ladevorgang zu unterbrechen. Ein
mit einer derartigen Betriebsweise eines Batterieladegeräts
verbundenes Problem ist, daß der Thermostat manchmal ver
sagt, wenn Anschlüsse des Speicherbatteriesatzes kurzge
schlossen sind.
Wenn das Batterieladegerät die Wärme des Speicherbatte
riesatzes aufgrund einer Störung des Thermostaten des Spei
cherbatteriesatzes nicht erfassen kann, kann der Speicher
batteriesatz durch einen weiterhin zugeführten Ladestrom be
schädigt werden. Daher wird bei Ladesystemen, bei denen ein
Thermostat verwendet wird, auch eine Thermodetektorvorrich
tung, z. B. eine thermische Sicherung, als Sicherheitsvor
richtung im Batterieladegerät verwendet.
Wenn ein aus mehreren Speicherbatterien bestehender
Speicherbatteriesatz wiederholt verwendet wird, können eine
oder mehrere der Speicherbatterien nach einiger Zeit kurzge
schlossen sein. Wenn in der Speicherbatterie ein Kurzschluß
auftritt, wird durch ein Batterieladegerät, wenn dieses kein
Konstantstromgerät ist, ein hoher Strom zugeführt, wodurch
das Batterieladegerät beschädigt wird. Daher ist im Batte
rieladegerät ein Element zum Erfassen eines Überstroms, z. B.
eine Stromsicherung oder ein handbetätigtes umschaltbares
oder zurücksetzbares Überstromrelais, angeordnet.
Daher weisen bekannte Batterieladegeräte mit nicht kon
stantem Ladestrom häufig separate Elemente zum Erfassen ei
ner durch Überladen erzeugten Temperaturerhöhung bzw. zum
Erfassen eines Überstroms auf. Die Struktur dieser Anordnung
ist kompliziert. Wenn eine Stromsicherung als Element zum
Schutz gegen Überstrom verwendet wird, müssen zusätzliche
Sicherungen bereitgehalten werden, um sie gegebenenfalls
auszutauschen, denn ein handbetätigtes umschaltbares oder
zurücksetzbares Überstromrelais verwendet wird, muß eine Be
dienungsperson immer dann einen Umschalter betätigen, wenn
das Relais aktiviert wurde.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Batterieladegerät bereitzustellen, durch das ein durch einen
ausgefallenen oder defekten Thermostaten in einem Speicher
batteriesatz verursachtes Überladen verhindert werden kann,
und durch das ein durch einen Kurzschluß in einer oder meh
reren der Speicherbatterien des Speicherbatteriesatzes ver
ursachter Überstrom sicher und zuverlässig verhindert werden
kann.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Batterielade
gerät bereitgestellt, durch das diese Aufgabe gelöst wird.
Das erfindungsgemäße Batterieladegerät weist ein Körperele
ment auf, das eine Einsatzöffnung zum Einsetzen eines Spei
cherbatteriesatzes, der einen Eingangsanschluß aufweist, und
einen Ausgangsanschluß definiert, der in der Einsatzöffnung
angeordnet ist und mit dem Eingangsanschluß des Speicherbat
teriesatzes verbunden werden kann. Das Batterieladegerät
weist eine Gleichrichterspannungsversorgung zum Gleichrich
ten einer Netzspannung und zum Erzeugen eines Gleichstroms
bei einer vorgegebenen Spannung zum Aufladen des in die Ein
satzöffnung eingesetzten Speicherbatteriesatzes auf. Das La
degerät führt dem Ausgangsanschluß des Speicherbatteriesat
zes den Gleichstrom zu, um ihn aufzuladen.
Eine selbsthaltende Schutzvorrichtung ist in der Nähe
der Einsatzöffnung angeordnet. Diese Schutzvorrichtung weist
ein erstes und ein zweites Element auf, die parallel ge
schaltet sind, wobei der Verbindungszustand des ersten Ele
ments basierend auf der Temperatur oder dem elektrischen
Strom unterbrochen wird. Durch das zweite Element wird ver
anlaßt, daß der Unterbrechungszustand durch einen kleinen
elektrischen Strom aufrechterhalten wird. Die selbsthaltende
Schutzvorrichtung ist zwischen der Netzspannungsversorgung
und dem Ausgangsanschluß angeordnet.
Die selbsthaltende Schutzvorrichtung ist in der Nähe
der Einsatzöffnung angeordnet. Wenn ein Speicherbatteriesatz
durch Überladung Wärme erzeugt, wird daher durch das erste
Element der Schutzvorrichtung veranlaßt, daß der durch das
erste Element fließende Strom unterbrochen wird. Wenn das
erste Element elektrisch offen oder unterbrochen ist, so daß
kein Strom mehr durch das Element fließt, fließt Strom durch
das zweite Element der selbsthaltenden Schutzvorrichtung,
wodurch der Unterbrechungszustand des ersten Elements auf
rechterhalten wird. Auf die gleiche Weise wird, wenn auf
grund eines Kurzschlusses einer Speicherbatterie ein großer
Strom durch den Speicherbatteriesatz fließt, der Verbin
dungszustand des ersten Elements der selbsthaltenden Schutzvorrichtung
unterbrochen, wodurch die Spannungsversorgung
zum Speicherbatteriesatz unterbrochen wird. Der Strom zur
selbsthaltenden Schutzvorrichtung kann durch Entfernen des
Speicherbatteriesatzes aus der Einsatzöffnung unterbrochen
werden. Somit kann das erste Element umgeschaltet oder zu
rückgesetzt werden.
Es wird eine selbsthaltende Schutzvorrichtung verwen
det, durch die ein elektrischer Stromfluß bei Überstrom und
bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur unterbrochen
wird. Daher müssen keine separaten Elemente für den Überstromschutz
bzw. den Temperaturschutz bereitgestellt werden,
so daß die Schutzvorrichtung eine einfache Struktur hat und
kostengünstig hergestellt werden kann. Außerdem kann sie,
anders als bei einem Überstromrelais für einen Überstrom
schutz, durch einfaches Entfernen des Speicherbatteriesatzes
aus der Einsatzöffnung zurückgesetzt werden, ohne daß ein
Umschalter betätigt werden muß.
Die selbsthaltende Schutzvorrichtung kann am Boden der
Einsatzöffnung für den Speicherbatteriesatz angeordnet sein.
Dadurch wird die im Speicherbatteriesatz erzeugte Wärme
wirksam auf die selbsthaltende Schutzvorrichtung übertragen,
so daß die selbsthaltende Schutzvorrichtung innerhalb kurzer
Zeit ansprechen oder aktiviert werden kann.
Die selbsthaltende Schutzvorrichtung kann entlang einer
Seitenwand der Einsatzöffnung für den Speicherbatteriesatz
angeordnet sein. Daher wird die im Speicherbatteriesatz er
zeugte Wärme wirksam auf die selbsthaltende Schutzvorrich
tung übertragen, so daß die selbsthaltende Schutzvorrichtung
innerhalb kurzer Zeit ansprechen oder aktiviert werden kann.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beigefugten
Zeichnungen ausführlich beschrieben; es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer ersten
Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Batterieladegeräts;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Ausfüh
rungsform eines erfindungsgemäßen Speicherbatteriesatz;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Akku
bohrmaschine, in der ein in Fig. 2 dargestellte Speicher
batteriesatz verwendet wird;
Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm zum Darstellen eines
Schaltungsaufbaus eines in Fig. 1 dargestellten Batteriela
degerats;
Fig. 5a eine Querschnittansicht des in Fig. 1 darge
stellten Batterieladegeräts entlang der Linie 5-5;
Fig. 5B eine Querschnittansicht einer zweiten Ausfüh
rungsform eines erfindungsgemäßen Batterieladegeräts;
Fig. 6A eine schematische Darstellung des Kontaktzu
stands eines Bimetallelements einer selbsthaltenden Schutz
vorrichtung in einer in Fig. 4 dargestellten Schaltung; und
Fig. 6B eine schematische Darstellung eines Unterbre
chungszustands eines Bimetallelements einer selbsthaltenden
Schutzvorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfin
dungsgemäßen Batterieladegeräts 10. Fig. 2 zeigt einen
Speicherbatteriesatz 50, der durch das Batterieladegerät 10
aufgeladen werden dann. Fig. 3 zeigt eine durch den Spei
cherbatteriesatz 50 angetriebene Bohrmaschine 70.
Wie in Fig. 2 dargestellt, weist der Speicherbatterie
satz 50 eine Speicherbatterie (in der Figur nicht sichtbar)
auf. Der Speicherbatteriesatz 50 weist einen allgemein zy
linderförmigen Einsatzabschnitt 52 und einen sockelförmigen
Basisabschnitt 56 auf. Ein federförmiger oder Federabschnitt
54 ist an der Seite des Einsatzabschnitts 52 ausgebildet. An
der Oberseite des Einsatzabschnitts 52 ist ein erster Ein
gangsanschluß t1 angeordnet, der innen mit einem positiven
Anschluß der Speicherbatterie (nicht dargestellt) in Kontakt
kommt. Ein zweiter Eingangsanschluß t2 ist innen mit einem
negativen Anschluß der Speicherbatterie verbunden. Ein drit
ter Anschluß t3 ist über einen Thermostat (nicht darge
stellt) mit dem negativen Anschluß der Speicherbatterie ver
bunden.
Das in Fig. 1 dargestellte Batterieladegerät 10 weist
ein Körperelement auf, das eine Einsatzöffnung 12 zum Auf
nehmen des Einsatzabschnitts 52 des Speicherbatteriesatzes
50 definiert. In einer Seitenwand der Einsatzöffnung 12 ist
eine Keilnut 14 zum Aufnehmen des Federabschnitts 54 des
Speicherbatteriesatzes ausgebildet. Die Einsatzöffnung 12
ist durch ein aus Kunststoff geformtes Gehäuse 18 definiert,
das den Körper des Batterieladegerätes 10 bildet. Der Feder
abschnitt 54 des Speicherbatteriesatzes 12 kann mit der
Keilnut 14 der Einsatzöffnung 12 des Batterieladegerätes 10
in Eingriff gebracht werden. Daher kann der Speicherbatte
riesatz nur mit einer korrekten Ausrichtung im Ladegerät an
geordnet werden. Am Bodenabschnitt der Einsatzöffnung 12
sind Ausgangsanschlüsse T1, T2, T3 (in der Figur nicht dar
gestellt) angeordnet, die mit dem ersten, dem zweiten bzw.
dem dritten Anschluß t1, t2, t3 des Speicherbatteriesatzes
50 in Kontakt kommen. Eine Leuchtdiode (LED) 30 zeigt einen
Ladezustand eines im Batterieladegerät 10 angeordneten Spei
cherbatteriesatzes 50 an.
Wie in Fig. 3 dargestellt, weist eine akkubetriebene
Bohrmaschine 70 eine Einsatzöffnung 72 zum Aufnehmen des
Einsatzabschnitts 52 eines Speicherbatteriesatzes 50 auf.
Durch den Speicherbatteriesatz 50 erzeugter elektrischer
Strom fließt über die Anschlüsse t1 und t2, treibt einen Mo
tor (nicht dargestellt) in der Bohrmaschine 70 und dadurch
ein Bohr- oder Spannfutter 76 an. Die Bohrmaschine 70 kann
durch Auswechseln von Speicherbatteriesätzen 50 auf Wunsch
ununterbrochen verwendet werden. Durch das Batterieladegerät
10 kann ein "verbrauchter" Speicherbatteriesatz 50 schnell
aufgeladen werden.
Nachstehend werden unter Bezug auf die Fig. 6A und
6B der Aufbau und die Arbeits- oder Funktionsweise der
selbsthaltenden Schutzvorrichtung erläutert, die die durch
Überladen des Speicherbatteriesatzes 50 erzeugte Wärme und
einen durch einen Kurzschluß einer oder mehrerer Speicher
batterien des Speicherbatteriesatzes 50 erzeugten Überstrom
erfaßt. Fig. 6A zeigt eine schematische Zeichnung zum Dar
stellen eines Kontaktzustands eines Bimetallelements einer
selbsthaltenden Schutzvorrichtung in einer in Fig. 4 darge
stellten Schaltung. Fig. 6B zeigt eine schematische Zeich
nung zum Darstellen eines "ausgeschalteten" Zustands oder
Unterbrechungszustands des Bimetallelements.
Die Schutzvorrichtung 40 weist ein in einem Behälter
(nicht dargestellt) angeordnetes Bimetallelement 42 und ei
nen Thermistor (PCT) 44 mit positiver Charakteristik auf.
Die Schutzvorrichtung 40 und der Thermistor (PCT) 44 sind
parallel geschaltet. Wenn ein durch das Bimetallelement 42
fließender elektrischer Strom einen vorgegebenen Wert über
schreitet, schaltet das Bimetallelement 42 auf einen offenen
Zustand, wie in Figur GB dargestellt. Das Bimetallelement 42
schaltet auf die gleiche Weise auf einen offenen Zustand,
wenn es über eine vorgegebene Temperatur erwärmt wird.
Wenn das Bimetallelement 42 geschlossen ist, so daß es
auf den in Fig. 6A dargestellten Kontaktzustand eingestellt
ist, fließt ein kleiner Strom durch den Thermistor (PCT),
weil der Widerstand des Bimetallelements 42 kleiner ist als
derjenige des Thermistors (PCT) 44. Wenn das Bimetallelement
42 auf den offenen Zustand schaltet, wie in Fig. 6B darge
stellt, fließt dagegen ein relativ großer Strom durch den
Thermistor (PCT) 44. Dadurch wird die Temperatur des Thermi
stors (PCT) 44 erhöht. Durch die durch den Thermistor (PCT)
44 erzeugte Warme wird veranlaßt, daß das Bimetallelement 42
erwärmt wird und "offen" bleibt. Daher ist die Schutzvor
richtung 40 in ihrem "offenen" oder "ausgeschalteten" Zu
stand bzw. Unterbrechungszustand selbsthaltend.
Nachstehend wird die Anordnung und Verwendung der
Schutzvorrichtung 40 unter Bezug auf Fig. 5A ausführlich
beschrieben. Fig. 5A zeigt eine Querschnittansicht des Bat
terieladegeräts 10 entlang der Linie 5-5 in Fig. 1. Fig.
5A zeigt einen in der Einsatzöffnung 12 des Batterieladege
räts 10 angeordneten Speicherbatteriesatz 50. Im Batteriela
degerät 10 ist eine gedruckte Schaltung oder Schaltplatte 20
mit einer in Fig. 4 schematisch dargestellten Schaltung an
geordnet. Ein flexibles Schaumstoffelement 24 ist an der
Oberseite der Schaltplatte 20 angeordnet. Die Schutzvorrich
tung 40 ist zwischen dem Schaumstoffelement 24 und dem Boden
12a der Einsatzöffnung 12 eingeklemmt. D.h., durch Drücken
der selbsthaltenden Schutzvorrichtung 40 gegen den Boden 12a
der Einsatzöffnung 12 durch das flexible Schaumstoffelement
24 kann, auch wenn der Boden 12a sich verformt, wenn der
Speicherbatteriesatz in der Einsatzöffnung 12 angeordnet
ist, das Schaumstoffelement 24 diese Verformung absorbieren,
um zu verhindern, daß die selbsthaltende Schutzvorrichtung
40 durch Ausüben einer übermäßigen Verformungskraft beschä
digt wird. Die Schutzvorrichtung 40 ist durch eine tote Lei
tung 46 mit der Schaltplatte 20 verbunden.
Durch Drücken der Schutzvorrichtung 40 durch das
Schaumstoffelement 24 gegen den Boden 12a der Einsatzöffnung
12 wird die durch den Speicherbatteriesatz 50 erzeugte Wärme
wirksam zur Schutzvorrichtung 40 geleitet. Die Schutzvor
richtung 40 wird durch das poröse und als Isoliermaterial
wirkende Schaumstoffelement 24 gehalten. Dadurch wird die
Wärme nicht leicht zur Schaltplatte 20 übertragen, so daß
die Schutzvorrichtung 40 schnell ansprechen bzw. aktiviert
werden kann. Das Schaumstoffelement 24 wird mechanisch als
elastisches Element verwendet, durch das die Schutzvorrich
tung 40 gegen den Boden 12a gedruckt wird. Als Alternative
zu einem Schaumstoffelement 24 könnte ein Gummi- oder Kunst
harzelement verwendet werden.
Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 4 der Aufbau des
Speicherbatteriesatzes 50 und des Batterieladegeräts 10 er
läutert. Der Speicherbatteriesatz 50 weist 6 Nickel-Kadmium-
Speicherbatterien B auf, die eine Spannung von etwa 7,2 V
erzeugen, und einen Thermostat TH, der durch eine hohe Tem
peratur, die erzeugt wird, wenn der Ladevorgang für die
Speicherbatterien B abgeschlossen ist, auf einen offenen Zu
stand schaltet. Der Speicherbatteriesatz 50 weist einen mit
dem positiven Anschluß einer Speicherbatterie B verbundenen
ersten Eingangsanschluß t1, einen mit dem negativen Anschluß
der Speicherbatterie B verbundenen zweiten Eingangsanschluß
t2 und einen über den Thermostat TH mit dem negativen An
schluß der Speicherbatterie B verbundenen dritten Anschluß
t3 auf.
Das Batterieladegerät 10 weist eine Gleichrichter-
Spannungsversorgung auf, die eine elektrische Netz-
Wechselspannung (110 V) gleichrichtet, um einen Gleichstrom
bei einer Spannung von etwa 10 V zu erzeugen. Das Ladegerät
führt dem ersten Ausgangsanschluß T1 eine positive Spannung
und dem dritten Ausgangsanschluß T3 eine negative Spanung
zu. Das Batterieladegerat 10 untersetzt die elektrische
Netz-Wechselspannung unter Verwendung eines Transformators
48 und führt die niedrigere Spannung einer Diodenbrücke 32
zu. Die Schutzvorrichtung 40 ist zwischen dem Transformator
48 und der Diodenbrücke 32 geschaltet, um den Speicherbatte
riesatz 50 vor Überladung und vor einem Überstromzustand zu
schützen, der durch einen Kurzschluß im Speicherbatteriesatz
50 verursacht werden könnte.
Ein erster Ausgangsanschluß O1 der Diodenbrücke 32 ist
mit dem Anschluß T1 verbunden. Ein zweiter Ausgangsanschluß
O2 der Diodenbrücke 32 ist über einen siliziumthyristorge
steuerten Gleichrichter (SCR) mit dem dritten Ausgangsan
schluß T3 verbunden, so daß zwischen beiden Anschlüssen ein
gleichgerichtetes elektrisches Potential von 10 v erzeugt
wird. Der erste und der zweite Anschluß O1, O2 sind mit ei
nem Kondensator C1 verbunden. Ein Eingangsanschluß 11 der
Diodenbrücke 32 ist mit einer Seite der Schutzvorrichtung 40
und mit einem Emitter eines Transistors TR verbunden. Eine
Basis des Transistors TR ist über einen Widerstand R1 fit
dem Ausgangsanschluß O1 der Diodenbrücke 32 verbunden. Wenn
ein durch das Batterieladegerät erzeugter elektrischer Strom
von der Diodenbrücke 32 zum Speicherbatteriesatz 50 fließt,
wird ein Vorwärtsspannungsabfall zwischen dem Eingangsan
schluß Z1 und dem Ausgangsanschluß O1 der Diodenbrücke 32
größer als der Spannungsabfall des Transistors TR. Dadurch
wird der Transistor TR eingeschaltet und führt Strom zu, und
die unter Bezug auf Fig. 1 erläuterte LED-Lampe 30 wird
eingeschaltet.
Bis der Thermostat TH des Speicherbatteriesatzes 50 auf
einen "offenen" Zustand schaltet, fließt Strom vom Speicher
batteriesatz 50 zum mit dem Anschluß T3 verbundenen Thyri
stor SCR. Elektrischer Strom fließt vom Anschluß T2 über ei
nen Widerstand R2, eine Diode D2 und einen Kondensator C2 in
die Gate-Elektrode des Thyristors SCR. Der Thyristor SCR ist
so vorgespannt, daß er leitend ist, so daß der zum Speicher
batteriesatz 50 fließende Ladestrom aufrechterhalten wird.
Ein Widerstand R3 ist mit dem Kondensator C2 parallel ge
schaltet. Ein Widerstand R4 ist mit dem Kondensator C2 in
Serie geschaltet. Eine Konstantspannungsdiode D1 ist mit dem
Kondensator C2 und dem Widerstand R4 parallel geschaltet.
Wenn der Speicherbatteriesatz so vollständig aufgeladen
ist, nimmt die Temperatur des Speicherbatteriesatzes zu, und
der Thermostat TH schaltet auf einen offenen Zustand. Wenn
der Thermostat TH auf den offenen Zustand geschaltet hat,
wird die Spannungszufuhr zum Anschluß T3 unterbrochen, und
der Thyristor SCR schaltet auf den nichtleitenden Zustand.
Dadurch wird der Stromfluß zum Speicherbatteriesatz 50 un
terbrochen. Wenn dieser Stromfluß unterbrochen ist, wird der
Kondensator C2 durch Strom von der Diode D2 aufgeladen. Dar
aufhin bleibt, auch wenn der Thermostat TH sich abkühlt und
wieder auf einen geschlossenen Zustand schaltet, der Strom
fluß zur Batteriepackung 50 unterbrochen weil der Kondensa
tor C2 aufgeladen ist, wird der Stromfluß vom Anschluß T2 in
die Gate-Elektrode des Thyristors SCR unterbrochen, so daß
verhindert wird, daß dieser wieder auf einen offenen Zustand
schaltet.
Nun werden die Bedingungen untersucht, die auftreten,
wenn der Thermostat TH auch dann nicht auf den offenen Zu
stand schaltet, wenn der Speicherbatteriesatz 50 heiß wird.
Dies kann auftreten, wenn der Thermostat TH defekt ist. Auch
wenn der Thermostat TH defekt bzw. nicht funktionsfähig ist,
schaltet das in der vorstehend erwähnten, in Fig. 5A darge
stellten Position angeordnete Bimetallelement 42 der selbst
haltenden Schutzvorrichtung 40 auf einen offenen Zustand,
wenn die Temperatur des Speicherbatteriesatzes 50 einen ho
hen Wert (etwa 80°C) annimmt. In diesem Fall, wenn das Bime
tallelement 42 auf einen offenen Zustand schaltet, wie in
Fig. 6B dargestellt, fließt elektrischer Strom zum Thermi
stor (PCT) 44, und die Temperatur des Thermistors (PCT)
nimmt zu. Das Bimetallelement 42 erwärmt sich durch die Tem
peratur des Thermistors 44 und behält seinen offenen Zustand
(AUS) bei. Wenn das Bimetallelement 42 offen ist, fließt
elektrischer Strom zum Thermistor (PCT) 44. Weil der Wider
stand des Thermistors (PCT) 44 jedoch aufgrund der höheren
Temperatur zunimmt, fließt nur ein zum Aufrechterhalten des
offenen Zustands des Bimetallelements 42 erforderlicher, ge
ringer Strom zum Thermistor 44.
Andererseits fällt, wenn eine Speicherbatterie B des
Speicherbatteriesatzes 50 kurzgeschlossen ist, die Spannung
des Speicherbatteriesatzes 50 auf einen Wert unter 7,2 V ab.
Beispielsweise kann sie auf 6 V oder 4,8 V abfallen, wodurch
der Strom durch den Speicherbatteriesatz 50 zunimmt. Wenn
der Strom durch den Speicherbatteriesatz 50 groß wird, nimmt
die Temperatur des Bimetallelements 42 zu, und das Bimetall
element 42 schaltet auf den offenen Zustand. Dadurch wird
der Ladevorgang des Speicherbatteriesatzes 50 unterbrochen
und auf die gleiche Weise im unterbrochenen Zustand gehalten
wie in dem Fall, wenn das Bimetallelement 42 aufgrund eines
Überladungszustands auf den offenen Zustand geschaltet hat.
Anschließend wird, wenn der Speicherbatteriesatz 50 aus
dem Batterieladegerät 10 entfernt wird, oder wenn ein Auslaß
(nicht dargestellt) des Batterieladegeräts 10 vom Spannungs
versorgungssockel (nicht dargestellt) entfernt wird, der ge
ringe Stromfluß über den Thermistor (PCT) 44 der Schutzvor
richtung zum Speicherbatteriesatz 50 unterbrochen. Dadurch
kühlt der Thermistor (PCT) 44 ab, wird der Kontaktzustand
des Bimetallelements 42 wiederhergestellt, und wird die
selbsthaltende Schutzvorrichtung 40 zurückgesetzt.
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform eines er
findungsgemäßen Batterieladegeräts 110 unter bezug auf Fig.
5B beschrieben. Bei dieser zweiten Ausführungsform ist ent
lang einer Seitenwand 12b der Einsatzöffnung 12 des Batte
rieladegeräts 110 eine vertikale Wand 16 ausgebildet. Eine
selbsthaltende Schutzvorrichtung 40 ist zwischen der Seiten
wand 12b und der vertikalen Wand 16 angeordnet. Durch Posi
tionieren der Schutzvorrichtung 40 angrenzend an die Seiten
wand 12b, wird durch den Speicherbatteriesatz 50 erzeugte
Wärme wirksam zur Schutzvorrichtung 40 geleitet.
Fig. 4 zeigt eine bestimmte Schaltungsanordnung für
die vorstehend erwähnten Ausführungsformen von Batterielade
geräten. Die erfindungsgemäße selbsthaltende Schutzvorrich
tung kann jedoch, außer für ein Konstantstromgerät, auch für
andere Batterieladegeräte verwendet werden.
Claims (3)
1. Batterieladegerät mit:
einem Gehäuse, das eine Einsatzöffnung zum Einset zen eines Speicherbatteriesatzes mit einem Anschluß zum Aufladen des Speicherbatteriesatzes aufweist;
in der Einsatzöffnung angeordneten Anschlüssen, die mit den Anschlüssen eines darin eingesetzten Spei cherbatteriesatzes in Kontakt kommen;
einer Spannungsversorgung zum Zuführen eines Gleichstroms bei einer vorgegebenen Spannung;
einer Einrichtung zum Zuführen des Gleichstroms zu den in der Einsatzöffnung angeordneten Anschlüssen, um einen darin eingesetzten Speicherbatteriesatz aufzula den;
einer in der Nahe der Einsatzöffnung angeordneten Schutzvorrichtung, wobei die Schutzvorrichtung ein er stes und ein zweites Element aufweist, die elektrisch parallel geschaltet sind, wobei das erste Element auf einen elektrisch offenen Zustand schaltet, wenn seine Temperatur über einen vorgegebenen Wert ansteigt oder wenn ein durch das Element fließender Strom einen vor gegebenen Wert überschreitet, und das zweite Element so angeordnet ist, daß ein offener Zustand des ersten Ele ments aufrechterhalten wird, wenn ein kleiner elektri scher Strom durch das zweite Element fließt, wobei die Schutzvorrichtung mit der Spannungsversorgung elek trisch verbunden ist.
einem Gehäuse, das eine Einsatzöffnung zum Einset zen eines Speicherbatteriesatzes mit einem Anschluß zum Aufladen des Speicherbatteriesatzes aufweist;
in der Einsatzöffnung angeordneten Anschlüssen, die mit den Anschlüssen eines darin eingesetzten Spei cherbatteriesatzes in Kontakt kommen;
einer Spannungsversorgung zum Zuführen eines Gleichstroms bei einer vorgegebenen Spannung;
einer Einrichtung zum Zuführen des Gleichstroms zu den in der Einsatzöffnung angeordneten Anschlüssen, um einen darin eingesetzten Speicherbatteriesatz aufzula den;
einer in der Nahe der Einsatzöffnung angeordneten Schutzvorrichtung, wobei die Schutzvorrichtung ein er stes und ein zweites Element aufweist, die elektrisch parallel geschaltet sind, wobei das erste Element auf einen elektrisch offenen Zustand schaltet, wenn seine Temperatur über einen vorgegebenen Wert ansteigt oder wenn ein durch das Element fließender Strom einen vor gegebenen Wert überschreitet, und das zweite Element so angeordnet ist, daß ein offener Zustand des ersten Ele ments aufrechterhalten wird, wenn ein kleiner elektri scher Strom durch das zweite Element fließt, wobei die Schutzvorrichtung mit der Spannungsversorgung elek trisch verbunden ist.
2. Batterieladegerät nach Anspruch 1, wobei die Schutzvor
richtung gegen den Boden der Einsatzöffnung gedrückt
wird.
3. Batterieladegerät nach Anspruch 1, wobei die Schutzvor
richtung entlang einer Seitenwand der Einsatzöffnung
angeordnet ist
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