DE2061055A1

DE2061055A1 - Circuit arrangement for rapid charging of accumulators

Info

Publication number: DE2061055A1
Application number: DE19702061055
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dittmar; Juergen Lambrette; Hermann Schatz
Original assignee: VARTA AG
Current assignee: VARTA AG
Priority date: 1970-12-11
Filing date: 1970-12-11
Publication date: 1972-06-29
Also published as: FR2124631A5; AU464723B2; NL157465B; DK134838C; AU3646771A; CH551096A; DE2061055B2; ZA717943B; NL7116734A; GB1356609A; IT939081B; BE776286A; DK134838B; AT308244B

Description

ö Frankfurt/riain, den 10.12.1970 3P-Fri/Maö Frankfurt / riain, December 10th, 1970 3P-Fri / Ma

VARTA AKTIEHGSSELLSCHAFTVARTA AKTIEHGSSELLSCHAFT

6 Frankfurt/Main, Neue Mainzer Straße 536 Frankfurt / Main, Neue Mainzer Strasse 53

Schaltungsanordnung zur Schnelladunp; von Al'kumul a to r enCircuit arrangement for Schnelladunp; from Al'kumul a to r en

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Schneidladung von Akkumulatoren mit einem pulsierenden Strom und gegebenenfalls mit einem Entladestromkreis, wobei zwischen Transformator bzw. zwischen einem an diesen angeschlossenen Gleichrichter und Akkumulator mindestens ein Schalter angeordnet ist und dieser Schalter über ein Diskriminatorelement, das die Spannung das Akkumulators in den Stromflußpausen erfaßt, gesteuert wird. ·The invention relates to a circuit arrangement for cutting charge of accumulators with a pulsating current and possibly with a discharge circuit, whereby between the transformer or at least one switch is arranged between a rectifier connected to this and the accumulator, and this switch is controlled via a discriminator element, which detects the voltage of the accumulator in the current flow pauses. ·

Bei normalen Konstantspannungsladegeräten mit Vechselspannungseingang, bei denen Steuervorrichtungen direkt mit der zu ladenden Batterie verbunden sind, kann die Eingangsspannung und demgemäß die Ladezeit innerhalb weiter Grenzen mit dem Widerstand des Akkumulators variieren, da dieser einen beträchtlichen Einfluß auf die.Spannung besitzt, die sich am Akkumulator während jedes Ladestromstoßes entwickelt.With normal constant voltage chargers with AC voltage input, where control devices are directly connected to the battery to be charged, the input voltage and accordingly the charging time within wide limits with the resistance of the accumulator vary, as this has a considerable influence on the voltage that is on the accumulator during each charging current surge developed.

Diese Schwierigkeit tritt hauptsächlich bei wartungsarmen gasdichten oder halbgasdichten Bleiakkumulatoren auf, die mit einem be-· grenzten Elektrolytvorrat arbeiten und einen inneren Widerstand besitzen, der mehrmals so groß ist wie der eines normalen Akkumulators. Zuzüglich ist der Innenwiderstand abhängig von der Temperatur und kann von Akkumulator zu Akkumulator beträchtlich variieren, entsprechend der Menge des Elektrolyten in den einzelnen Elementen, im Falle des Bleiakkumulators dem Grad der Sulfatierung der Platten.This difficulty occurs mainly with low-maintenance gas-tight or semi-gas-tight lead-acid batteries, which are equipped with a limited electrolyte supply and have an internal resistance that is several times that of a normal accumulator. In addition, the internal resistance is dependent on the temperature and can vary considerably from battery to battery, depending on the amount of electrolyte in each Elements, in the case of lead-acid batteries, the degree of sulfation of the plates.

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$s',ist^:: b'ekannt, daß gasdichte Akkumulatoren, z.B. Nickelcadmiumzellen, innerhalb kurzer Zeit auf ihre volle Kapazität aufladbar sind, sofern Maßnahmen getroffen werden, damit die Zeilspannung bei kurzer Unterbrechung des Ladestroms, also in einer Strompause, einen bestimmten Grenzwert nicht überschreitet. Auch sollte die Temperatur während der Ladung nur geringfügig ansteigen.$ s', ^is: b'ekannt that Airtight storage batteries, such as nickel cadmium cells within a short time can be charged to its fullest capacity, be taken unless measures to ensure that Zeilspannung with a short interruption of the charging current, so in a power break, a certain limit does not exceed. The temperature should also only increase slightly during charging.

Um Akkumulatoren innerhalb kurzer Zeit bei nur geringfügiger Temperaturerhöhung aufladen zu können und um eine verläßliche, nur wenig vom Innenv/iderstand abhängige Anzeige des Ladezustandes des Akkumulators zu erhalten, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein in Halbwellen- oder Brückengleichrichtimg gewonnener Strom ohne jegliche Glättung als Ladestrom zu benutzen. Während abwechselnder Halbwellen oder in den Zeiträumen zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Momentanspannung unter die Batteriespannung fällt und dem Zeitpunkt, an dem sie diese wieder übersteigt, fließt, kein Lsdestrom. Während dieser Zeiträume entspricht die Spannung am Akkumulator einer Restpolarisation, die dem vorangegangenen Ladestromimpuls folgt und kann als Anzeige iiiv den Ladezustand des Akkumulators herangezogen werden. Die Steuerung des Ladestromes erfolgt bei den bekannten Schnelladeschaltungen meistens durch einen elektronischen Schalter, z.B. einen Transistor oder einen steuerbaren Siliziumgleichrichter. Die Verminderung, bzw. die Beendigung des Ladestroms wird dabei z.B. gemäß der DT-OS 1 937 282 dadurch gelöst, dali parallel zum Akkumulator ein Stromkreis geschaltet ist, der einen Kondensator, sowie einen vorzugsweise elektronischen Schalter enthält, über den der Kondensator während der Ladestrompausen parallel zum Akkumulator geschaltet wird und daß der Kondensator mit einer spannungsempfindlichen Schaltungsanordnung verbunden ist, über die der Transistor oder der Siliziumgleichrichter gesperrt wird, sobald der Kondensator eine vorgegebene Spannung erreicht. In diesel" DT-OS wird die Spannung am Kondensator mit einer SoIlspannuric·, die durch eine Zener-Diode gegeben ist, verglichen.In order to be able to charge accumulators within a short time with only a slight increase in temperature and to obtain a reliable display of the charge state of the accumulator that is only slightly dependent on the internal resistance, it has proven to be advantageous to use a current obtained in half-wave or bridge rectification without any smoothing to be used as charging current. During alternating half-waves or in the time periods between the point in time at which the instantaneous voltage falls below the battery voltage and the point in time at which it exceeds it again, no Lsdestrom flows. During these periods of time, the voltage on the accumulator corresponds to a residual polarization that follows the previous charging current pulse and can be used as an indication of the state of charge of the accumulator. In the known fast charging circuits, the charging current is usually controlled by an electronic switch, for example a transistor or a controllable silicon rectifier. The reduction or termination of the charging current is achieved, for example according to DT-OS 1 937 282, in that a circuit is connected in parallel to the accumulator and contains a capacitor and a preferably electronic switch via which the capacitor is connected during the charging current pauses is connected in parallel to the accumulator and that the capacitor is connected to a voltage-sensitive circuit arrangement via which the transistor or the silicon rectifier is blocked as soon as the capacitor reaches a predetermined voltage. In this DT-OS, the voltage across the capacitor is compared with a solenoid voltage, which is given by a Zener diode.

Der Nachtoil einer solchen Schaltungsanordnung ist der hohe Auf-The disadvantage of such a circuit arrangement is the high level of

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wand an Bauelementen, da für den Vergleich zwischen Soll- und Istwert ein Komparator erforderlich ist.wall on components, as for the comparison between target and Actual value a comparator is required.

Um die Ladezeit zu verkürzen und eine Verminderung der Gasabscheidung und der Akkumulatortemperatur zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, zwischen zv/ei Ladestromimpulsen einen Entladeimpuls einzuschalten.To shorten the charging time and reduce gas separation and to reach the accumulator temperature, it has already been proposed to use a discharge pulse between zv / ei charging current pulses to turn on.

So ist bereits aus der russischen Patentschrift 180 224 ein Verfahren zum Schnelladen von Bleisäure-Akkumulatoren bekannt, bei dem die Platten der Akkumulatoren in bestimmten Zeitabständen so gepolt werden, daß sie einmal als Anode und zum anderen .als Kathode dienen. Um dies zu erreichen, wird eine asymmetrische Wechselspannung an die Platten angelegt. In dieser russischen Patentschrift ist ein bestimmtes Verhältnis für die Amplituden der Stromstärken (Ladestromstärke und Entladestromstärke) und für die Dauer der beiden Stromstöße angegeben.There is already a method from the Russian patent specification 180 224 for fast charging of lead-acid batteries known, in which the plates of the batteries at certain time intervals be polarized so that they serve as an anode on the one hand and as a cathode on the other. To achieve this, an asymmetrical one is used AC voltage applied to the plates. In this Russian patent there is a certain ratio for the amplitudes the current strengths (charging current strength and discharge current strength) and specified for the duration of the two current surges.

Weiterhin ist gemäß der DT-OS 1 935 201 eine Vorrichtung zum Schnellader, von Batterien bekannt, die es ermöglicht, einen Entladestrompfad innerhalb des zwischen zwei der Batterie aufeinanderfolgend ziigeführten Gleichstroinimpulsen liegenden Zeitintorvalls einzuschalten. In dieser Vorrichtung ist als Spannungsnormal ebenfalls eine Zener-Diode eingesetzt.Furthermore, according to DT-OS 1 935 201, a device for rapid charging of batteries is known, which makes it possible to use a Discharge current path within the time interval between two consecutive direct current pulses from the battery to turn on. A Zener diode is also used as a voltage standard in this device.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eino Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren mit einem pulsierenden Strom und gegebenenfalls mit einem Entladestromkreis zu entwickeln, die die Nachteile der in den bekannten Vorrichxungen als Diskriminatorelemente eingesetzten Zener-Dioden vermeidat und die durch einfache Betätigung eines Potentiometers zum Aufladen von Akkumulatoren mit unterschiedlichen Klemmenspannungen eingesetzt v/erden kann.The object of the present invention is to provide a circuit arrangement for fast charging of batteries with a pulsating Develop current and optionally with a discharge circuit, which has the disadvantages of the known Vorrichxungen Zener diodes used as discriminator elements avoided and by simply operating a potentiometer to charge accumulators with different terminal voltages can be used.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß das parallel zum Akkumulator geschaltete Diskrircina-According to the present invention, this object is achieved by that the discrete circuit connected in parallel to the accumulator

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torelement aus zwei Transistoren (T3, T4) besteht, daß die Basis und der Emitter des ersten Transistors (T3) jeweils mit dem Kollektor und der Basis des zweiten Transistors (ϊ4) verbunden sind, daß der Emitter des Transistors (T4) über die Reihenschaltung eines Potentiometers (P1) und eines Widerstandes (R7) mit dem Minuspol des Akkumulators verbunden ist und da(3 zwischen diesem Widerstand (R7) und der Netzspannungsseite dos Schalters mindestens ein eine Diode (D1) und einen YJi der stand (R1) enthaltender Schaltkreis angeordnet ist.gate element consists of two transistors (T3, T4) that the base and the emitter of the first transistor (T3) are each connected to the collector and the base of the second transistor (ϊ4), that the emitter of the transistor (T4) via the series connection of a potentiometer (P1) and a resistor (R7) with the The negative pole of the accumulator is connected and there (3 between this Resistance (R7) and the mains voltage side of the switch at least a circuit containing a diode (D1) and a YJi stand (R1) is arranged.

Im folgenden wird anhand der Figuren 1 bis 5 der Gegenstand der vorliegenden Erfindung näher erläutert.The subject matter of the present invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 5.

Dabei zeigen:Show:

Figur 1 eine eriindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren mit einem pulsierenden Strom, der durch Einweggleichrichtung gewonnen wird.FIG. 1 shows a circuit arrangement according to the invention for rapid charging of accumulators with a pulsating current that is obtained by one-way rectification.

Figur 2 die gleiche Schaltungsanordnung, jedoch mit vorgesetzter Brücke.FIG. 2 shows the same circuit arrangement, but with a bridge in front.

Figur 3 eine andere erfindungsgemUße Ausführungsvariante einer Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren, wobei jedoch die vorgeschaltete Brücke halb gesteuert ist.FIG. 3 shows another embodiment variant according to the invention of a circuit arrangement for rapid charging of accumulators, but with the upstream bridge being half-controlled.

Figur 4. zeigt ebenfalls eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren mit einem pulsierenden Strom, der jedoch über eine Mittelpunktschaltung gewonnen wird.FIG. 4 also shows a circuit arrangement according to the invention for rapid charging of accumulators with a pulsating one Current, which is obtained via a midpoint circuit.

Figur 5 zeigt eine erfindungsgenäßa Schaltungsanordnung zur SchnellsKiung von Akkumulatoren mit pulsierendem Strom und mit einem Entladestromkreis.Figure 5 shows a erfindungsgenäßa circuit arrangement for Fast cooling of accumulators with pulsating current and with a discharge circuit.

Gemäß Figur 1 wird die transformierte Netzwechselspannung über einen elektronischen Schalter, vorzugsweise über einen steuerbaren Siliz.iums,leichrichter T1, der zu Beginn jeder positiven Halbzelle gezündet wird, in einem Halbwellenstrom der BatterieAccording to Figure 1, the transformed AC mains voltage is about an electronic switch, preferably via a controllable one Siliz.iums, easier T1, the beginning of every positive Half-cell is ignited in a half-wave current of the battery

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zugeführt. Je nach gewünschter Ausnutzung des Transformators können auch andere Kombinationen der Gleichrichtung, z.B. Brücke ungesteuert in Verbindung mit einem steuerbaren Siliciumgleichrichter, halbgesteuerte Brücke, Mittelpunktschaltung mit steuerbaren Siliziumgleichrichtern, entsprechend den Figuren -2, 3 und 4, verwandt werden.fed. Depending on the desired utilization of the transformer, you can also other combinations of rectification, e.g. bridge uncontrolled in connection with a controllable silicon rectifier, semi-controlled bridge, midpoint connection with controllable silicon rectifiers, according to Figures -2, 3 and 4, related will.

Das eigentliche Diskriminatorelement, das die Spannung der Batterie erfaßt, besteht aus den Transistoren T 5 und T4 und ist parallel zum Akkumulator geschaltet. Die Basis und der Emitter des Transistors T3, der invers betrieben wird, sind mit dem Kollektor bzw. mit der Basis des Transistors T4 verbunden. Der Emitter des Transistors T4 ist über den Abgriff eines Potentiometers P1 und einen Widerstand R7 mit dein Minuspol des Akkumulators verbunden. Der Verbindungspunkt von Potentiometer P1 und Widerstand R7 ist über die Reihenschaltung eines Widerstandes R1 und einer Diode D1 mit der Netzspannungsseite des Schalters T1 bzw. mit der Anode des steuerbaren Siliziumgleichrichters T1 verbunden.The actual discriminator element, which is the voltage of the battery detected, consists of the transistors T 5 and T4 and is connected in parallel to the accumulator. The base and emitter of the Transistor T3, which is operated inversely, are connected to the collector or connected to the base of transistor T4. The emitter of the Transistor T4 is via the tap of a potentiometer P1 and a resistor R7 connected to the negative pole of the accumulator. The connection point of potentiometer P1 and resistor R7 is Via the series connection of a resistor R1 and a diode D1 with the mains voltage side of the switch T1 or with the anode of the controllable silicon rectifier T1 connected.

Zu Beginn jeder Halbwelle, sobald der Mcmentanwert der transformierten Netzspannung die Spannung des Akkumulators Übersteigt, wird der steuerbare Siliziumgleichrichter T1, an dessen Steuerelektrode über die Reihenschaltung einer Diode D2 und eines Widerstandes ?u2 ein Steuersignal gelangt, gezündet. Gleichzeitig gelangt über den Widerstand R1 und Diode D1 die Halbv/ellenspannung an R7, der so ausgelegt ist, daß die Spannung am Diskriminatorelereent unterhalb der Durchbruchspannurig der Basis-Emitter-Strecke des Transisxors T3 liegt und das Diskriminatorelement gesperrt ist. Damit liegt aber auch die Basis des Transistors · T2, die am Kollektor des Transistors T3 angeschlossen ist, in etwa auf Emitterpotential und der Transistor T2 ist ebenfalls S^?sperrt, /im Ende jeder Halbwelle wird der Haltestrom des steuerbaren Siliziumgleichrichters T1 unterschritten und dieser ,sperrt. Jetzt entspricht die Spannung am Akkumulator einer auf den Lsdeftromimpuls folgenden Restpolarisation, die als Anzeige für den. Ladezustand des Akkumulators herangezogen werden kann und dis nur wenig vom Innenwiderstand, des Akkumulator? aohängt.At the beginning of each half-cycle, as soon as the Mcmentan value of the transformed mains voltage exceeds the voltage of the accumulator, the controllable silicon rectifier T1, to whose control electrode a control signal arrives via the series connection of a diode D2 and a resistor? U2, is ignited. At the same time, the half-wave voltage reaches R7 via resistor R1 and diode D1, which is designed so that the voltage at the discriminator element is below the breakdown voltage of the base-emitter path of the transistor T3 and the discriminator element is blocked. This means that the base of the transistor T2, which is connected to the collector of the transistor T3, is approximately at emitter potential and the transistor T2 is also S ^? blocks / at the end of each half-wave the holding current of the controllable silicon rectifier T1 is undershot and this blocks. Now the voltage on the accumulator corresponds to a residual polarization following the Lsdeftromimpuls, which is used as an indicator for the. State of charge of the accumulator can be used and dis only little of the internal resistance of the accumulator? aohangs.

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Mit der Abnahme des Momentanvertes der Halowellenspannung verschiebt sich das Potential am Emitter des Transistors T4 in negativer Richtung. Die Spannung am Diskriminatorelement steigt und ist nach Sperren des Schalters T1 nur noch eine Funktion der Bntteriespennung bzw. eines am Potentiometer P1 einstellbaren Bruchteils der Batteriespannung. Das Diskriminatorelement kann also nur in den Strompausen aktiv werden und dies auch nur, wenn die an ihm anliegende Teilspannung der Batteriespannung die Durchbruchspannung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T3 überschreitet. Das Verhalten dieses Diskriminatorclementes entspricht der Spannungsstromcharakteristik einer Vierschichtdiode mit niedriger Schwellspsnnung. Sobald die Durchbruchsp'annung der Basis-Emitter-Strecke des Transistors T3 erreicht ist, fließt ein geringer Strom in die Basis des Transistors T4 und öffnet diesen. Der Strom durch den Transistor T^f ruft επ Widerstand Fi3 einen Spannungsabfall hervor, wodurch der Transistor T3, dessen Kollektor jetzt die Rolle des Emitters übernimmt, auch durchgesteuert wird. Dadurch vergrößert sich der Basissbrom des Transistors T4 und dieser wird weiter ausgesteuert und steuert, seinerseixs den Transistor T3 weiter auf. Durch diese Rückkopplung wird das Diskriminatorelement schlagartig durchgesteuert. Der Transistor T2 v/ird ebenfalls durchgeSteuert und die Steuerelektrode des Siliziuragleichrichters T1 mit der Minusklonr.e des Akkumulators verbunden.As the instantaneous value decreases, the halo wave voltage shifts the potential at the emitter of the transistor T4 in the negative direction. The voltage on the discriminator increases and after the switch T1 is blocked, only one function of the bacterial voltage or one that can be set on the potentiometer P1 is still available Fraction of the battery voltage. The discriminator element can therefore only be active in the power breaks and only when the partial voltage of the battery voltage applied to it the Breakdown voltage of the base-emitter path of the transistor T3 exceeds. The behavior of this discriminator element corresponds the voltage current characteristic of a four-layer diode with a low threshold voltage. As soon as the breakdown voltage of the Base-emitter path of the transistor T3 is reached, flows a small current into the base of transistor T4 and opens this. The current through transistor T ^ f calls επ resistor Fi3 a voltage drop emerges, whereby the transistor T3, whose collector now takes on the role of the emitter, is also turned on will. This increases the base bromine of the transistor T4 and this is further modulated and controlled, for its own part the transistor T3 continues. The discriminator element is suddenly activated by this feedback. Of the Transistor T2 is also controlled and the control electrode of the silicon rectifier T1 with the minus clone number e of the accumulator tied together.

Dr.roit ist der Ladevorgang beendigt, denn bei der nächsten Halbwelle bleibt der steuerbare Siliziumgleichrichter TI gesperrt, da an dessen Steuerelektrode kein Steuersignal zur Verfügung _t steht. *Dr.roit the charging process is finished, because the controllable silicon rectifier TI remains blocked during the next half-wave, since no control signal _t is available at its control electrode. *

Damit die ladung nicht durch äußere Einflüsse, z.B. durch oinrept reu te Spannungsspitzen beeinflußt v/erden kann, L&i parallel zu dem Diskriminatorelement ein Kondensator CI geschaltet. Ebenfalls parallel zum Diskriminai-orelernont ist ein Tastschalter Ta angeordnet, der ein manuelles Wiedereinschalten des Schnolladovorgangr, ermöglicht.So that the charge cannot be influenced by external influences, for example by oinrept reu te voltage peaks, a capacitor CI is connected L & i in parallel with the discriminator element. Also arranged parallel to the Diskriminai-orelernont is a pushbutton switch Ta, which enables the Schnolladovorgangr to be switched on again manually.

Durch die Reihenschaltung einer Diode D3 und eines WiderstandesBy connecting a diode D3 and a resistor in series

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R8 parallel zur Anoden-Kathoden-Strecke des steuerbaren Siliziumgleichrichters T1 kann die SeIbstentladung eines dauernd an das Ladegerät angeschlossenen Akkumulators kompensiert werden.R8 parallel to the anode-cathode path of the controllable silicon rectifier T1 can continuously discharge a self-discharge to the Charger connected accumulator are compensated.

Wird zur Gleichrichtung eine halbgesteuerte Brücke bzw. eine Mittelpunk tschaltung entsprechend den Figuren 3 und 4 verwendet, so wird erfindungsgeinäß die Kathode des dann zusätzlich benutzten steuerbaren Siliziumgleichrichters T11 galvanisch mit der Kathode : des steuerbaren Siliziumgleichrichters T1 verbunden, während deren Steuerelektroden jeweils über Dioden D5 bzw. D6 mit dem Emitter des Transistors T2 verbunden sind.A half-controlled bridge or a center point is used for rectification If the circuit according to FIGS. 3 and 4 is used, the cathode of the is then additionally used according to the invention controllable silicon rectifier T11 galvanically with the cathode: of the controllable silicon rectifier T1, while their control electrodes are connected to the emitter via diodes D5 and D6, respectively of the transistor T2 are connected.

Genieß Figur 5 kann eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren mit einem pulsierenden Strom mit einen zusätzlichen EntladeStromkreis versehen sein. Dieser Entladestromkreis besteht aus der Reihenschaltung eines Kondensators C2 und eines steuerbaren Siliziumgleichrichters T6 und ist parallel zum Akkumulator angeordnet. Dieser steuerbare Siliziumgleichrichter T6 ist über einten parallel zum Akkumulator angeordneten Transistor T7 ansteuerbar. Die Anode des steuerbaren Siliziumgleichrichters To ist über zwei Dioden D1, DU und einen Widerstand R9 ir.it der Uofezspannungsseite des steuerbaren Siliziurnfleichrichters T1 verbunden, während seine Steuerelektrode galvanisch r.it dem Kollektor des Transistors 17 verbunden isx. Dessen Bpsis liegt am Abgriff eines Potentiometers P2, der zwischen Emitter des Transistors T4 und dem Minuspol des Akkumulators geschal- ·- teb ist. · '^: ■ ' . -·.-■In accordance with FIG. 5, a circuit arrangement according to the invention for rapid charging of accumulators with a pulsating current can be provided with an additional discharge circuit. This discharge circuit consists of the series connection of a capacitor C2 and a controllable silicon rectifier T6 and is arranged parallel to the accumulator. This controllable silicon rectifier T6 can be controlled via a transistor T7 arranged parallel to the accumulator. The anode of the controllable silicon rectifier To is connected via two diodes D1, DU and a resistor R9 to the Uofezspannungsseite of the controllable silicon rectifier T1, while its control electrode is galvanically connected to the collector of the transistor 17. Bpsis which is located at the tap of a potentiometer P2 connected between the emitter of the transistor T4 and the negative pole of the accumulator geschal- · - is teb. · ' ^: ■'. - · .- ■

Zu Beginn einer Halbwelle ist d«?r Transistor T7 geöffnet, da die Potentiometer P1 und P2 ein Strom fließt und der Spannungsabfall am Abgriff von P2 infolge der erhöhten Klemmenspannung des Akkumulators ausreicht,' um den Transistor T7 durchzusteuern. Damit liegt aber auch die Steuerelektrode des Siliz'lumeleichrichters To auf dessen Kathodenpotential und dieser ist gesperrt.%Über die Reihenschaltung der Dioden D1, D4 und des Widerstandes R9 wird der Kondensator C2 aufgeladen. Sperrt cm £nde einer Halfawelle der Siliziumgleichrichter" T1, so sinlct die Spannung an den Potentio-At the beginning of a half-wave the transistor T7 is open, there the potentiometers P1 and P2 a current flows and the voltage drop at the tap of P2 due to the increased terminal voltage of the Accumulator is sufficient to 'control through the transistor T7. In order to but there is also the control electrode of the silicon calibrator To on its cathode potential and this is blocked.% About the Series connection of the diodes D1, D4 and the resistor R9 charges the capacitor C2. Locks the end of a half wave Silicon rectifier "T1, the voltage at the potential

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metern P1 und P2 auf den 17ert der Leerlaufspannung des Akkumulators ab. Reicht diese Leerlaufspannung noch nicht aus, um das Diskriminatorelement durchzuschalten, so reicht die Spannung ain Abgriff des Potentiometers P2 nicht mehr aus, um die Transistor 17 durchgesteuert zu halten. Dieser sperrt und öffnet den Siliziumgleichrichter T6. Der Kondensator C2 wird nvji entladen bzw. umgeladen. Es wird dem angeschlossenen Akkumulator oin exponentiell abklingender Strom entnommen, bis der Haltest.roin des steuerbaren Siliziumgleichrichters unterschritten wird und dieser schlagartig sperrt.meters P1 and P2 to the 17ert of the open circuit voltage of the accumulator. If this open circuit voltage is not yet sufficient to switch on the discriminator element, the voltage at the tap of the potentiometer P2 is no longer sufficient to keep the transistor 17 turned on. This blocks and opens the silicon rectifier T6. The capacitor C2 is discharged or reloaded nvji. An exponentially decaying current is drawn from the connected accumulator until it falls below the Haltest.roin of the controllable silicon rectifier and it suddenly blocks.

Im Falle, daß die Batterie ihre vorgesehene Kapazität erreicht hat, schaltet in der Stroir.flußpause das Diskrininatorelement durch und der Spannungsabfall am Potentiometer P2 v;ird durch den zusätzlich .durch ihn fließenden Strom erhöht., so daß der Transistor T7 geöffnet bleibt und der Siliziuingleichriohter To veiter sperrt.In the event that the battery has reached its intended capacity, the discriminator element switches during the stroke flow pause through and the voltage drop at potentiometer P2 v; is determined by the in addition .current flowing through it increases., so that the transistor T7 remains open and the silicon equalizer To further locks.

Die Vorteile einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zur Schnelladung von Akkumulatoren sind insbesondere darin zu sehen, daß der Aufv/and an Bauelementen klein gehalten und daß auf die Verwendung eine? Spannungsnormals verzichtet v/erden kann. Hinzu kommt, daß das Diskrirr.inaxorelement einen der Batterie angepassten TeT.paraturkoeffizient besitzt.The advantages of a circuit arrangement according to the invention for rapid charging of accumulators can be seen in particular in that the Aufv / and on components kept small and that on the Use one? Voltage standard dispensed with / can be grounded. In addition, the Diskrirr.inaxorelement adapted to the battery TeT. Repair coefficient.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims

Sfrankfurt / Cain, the 1st night. 12.1970 3P-Fri / Ma 2061055

Claims

Circuit arrangement for rapid charging of accumulators with a pulsating current and possibly with a discharge circuit, whereby between the transformer or between a rectifier connected to it and the accumulator at least one switch is arranged, and this Switch is controlled by a discriminator element which detects the voltage of the accumulator in the pauses in current flow is, characterized in that the discriminator element connected in parallel to the accumulator consists of two transistors (T3, T4) consists that the base and the emitter of the first transistor (Tj5) with the collector and the BaHis of the second transistor (T4) are connected that the emitter of the transistor (T4) via the series connection of a Potentiometer (P1) and a resistor (R7) is connected to the negative pole of the accumulator and that between this resistor (R7) and the mains voltage side of the switch at least one a diode (D1) and one Resistor (R1) containing circuit is arranged.

2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that that the switch is a controllable silicon rectifier (TI).

3. Circuit arrangement according to claims 1 and 2, characterized in that the control electrode of the silicon rectifier (T1) is connected to the emitter of a transistor (T?) Whose basin is connected to the collector due to the translator (T3) the discriminator is connected.

4. Circuit arrangement according to the claims I am 3 »u characterized that the anode of the controllable Si'J.iziuni-

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rectifier (Tl) with its control electrode via a Series connection of a diode (D2) and a resistor (R2) is connected.

5. Circuit arrangement according to claims 1 Mc <^, thereby characterized in that between the collector of the transistor (T3) and the emitter of the transistor (T4) a capacitor (C1) is arranged.

6. Circuit arrangement according to claims 1 to b, characterized in that the series connection of a diode (D3) and a resistor (RG) is parallel to the anode-cathode track of the controllable silicon rectifier ^ rs (T1).

7. Circuit arrangement according to one or more of the claims ι to 6, characterized in that a second Schlüter (Τ1Ί) between the transformer and the positive pole of the accumulator is switched.

3. Circuit device ε arrangement according to claim 7, characterized in that that the control electrode of the second switch (T11) also connected to the Eir.itt'-jr of the transistor (T2)

9. Circuit arrangement according to one or more of the claims "! to S, characterized in that the parallel 2'.un accumulator Discharge circuit arranged in a series circuit a capacitor (C2) and a controllable silicon rectifier (T6) is.

10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that (3 the controllable silicon rectifier (Τ6) - connected via a transistor (T ¹ T) connected to its control electrode-cathode path, the base of which is connected to the tap of a Porentionotern (P2) int, anstfMierbnr is. ^x -nc'rallel

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11. Circuit arrangement according to claims 9 and 10, dadurcn »^ indicates that the anode of the controllable rectifier (T6) via a diode (DA ·) and a resistor (R9)
■ rit is connected to the cathode of the diode (Di).

^Λ ? .. SchaHun arrangement according to one or more of claims ^Λ to 11, characterized in that the capacitor (C1) • advises a pushbutton switch (Ta) is bridged.

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