DE2524790C3 - Schaltungsanordnung für ein Batterieladegerät - Google Patents
Schaltungsanordnung für ein BatterieladegerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.
Bei einem solchen bekannten Ladegerät für Batterien (DE-OS 21 14 100) sind zwei Nebenschlußwege vorhanden,
in denen die beiden Transistoren eines Schmitt-Triggers liegen. Diese Transistoren sind über einen als
Referenzelement dienenden gemeinsamen Emitterwiderstand miteinander verbunden. Die Steuerung des
Schmitt-Triggers erfolgt sowohl durch die Batteriespannung, die über einen Spannungsteiler an die Basis des
zweiten Transistors gelegt wird, als auch über einen Impulsgeber, der in Zeitabständen von mehreren
Minuten Impulse liefert. Das Ladegerät kann nur zu den Zeitpunkten dieser Impulse vom abgeschalteten Zustand
in den Starkladezustand versetzt werden. Erreicht die Batteriespannung den höchstzulässigen Wert, dann
kippt der Schmitt-Trigger zurück, um den Leistungsschalter abzuschalten.
Bei Schmitt-Triggern ist es darüber hinaus bekannt, die Werte der in den beiden Nebenschlußwegen
liegenden Widerstände unterschiedlich zu machen (AEG Mitt. 1960,Seite 16).
Bei der Überwachung von Spannungsschwankungen an elektrischen Batterien ist es bekannt, einen
Ohmschen Widerstand und einen Halbleiter in Reihe zu schalten, und parallel zu dem Ohmschen Widerstand ein
Relais zu schalten (DE-Patentanmeldung S 26 246-Vlllb/2lc, 50, bekanntgemacht am 7. 1. 1954). Da der
Halbleiter unabhängig von dem die Reihenschaltung durch fließenden Strom einen nahezu konstanten
Spannungsabfall liefert, machen sich Spannungsschwankungen an der Reihenschaltung in vollem Umfang an
dem Ohmschen Widerstand bemerkbar, so daß dort die prozentualen Spannungsschwankungen viel größer
sind.
Aufgabe der Erfindung ist es. eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Art zu schaffen, die in Abhängigkeit von der Batteriespannung jeweils zwischen Ladungserhaltungs-Betrieb
und Starklade-Betrieb umschaltet, und in beiden Betriebsarten definierte Ladeströme liefert.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen
Merkmale.
Das Batterieladegerät hält eine angeschlossene Akkumulatoren-Batterie ständig in aufgeladenem Zustand,
wobei in Abhängigkeit von der Batteriespannung zwischen zwei definierten Ladeströmen umgeschaltet
wird. Das Batterieladegerät hat das Betriebsverhalten einer rechteckigen Hystereseschleife, bei der die
Differenz zwischen der Abschaltspannung bei Slarkiade-Betrieb und der Einschaltspannung bei Nachlade-Betrieb
durch geeignete Wahl der Schaltungsbestandteile beeinflußt werden kann. So ist es beispielsweise
möglich, je nach Verwendungsart der angeschlossenen Batterie einen Ladungserhaltungs-Beuieb oder einen
Zyklus-Betrieb durchzuführen. Beim Ladungserhaltungs-Betrieb
wird der Batterie normalerweise nicht
JO durch einen Verbraucher Strom entzogen, während beim Zyklus-Betrieh eine häufige Belastung der Batterie
durch Verbraucher erfolgt, und somit zyklisch Wiederaufladungen erforderlich sind. In beiden Fällen wählt
man unterschiedliche Formen der Hystereseschleife.
Eine vorteilhafte Realisierungsform der Konstantstromquelle
ist im Patentanspruch 2 angegeben.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher
erläutert.
F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild j'iier bevorzugten
Ausführungsform;
F i g. 2 zeigt ein schemattsches Schaltungsanordnung
eines Batterieladegerätes entsprechend einer ersten Ausführungsform;
F i g. 3,4 und 5 zeigen schaltungstechnische Abwandlungen
der F i g. 2;
Fig.6 zeigt Ladekurven der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung für Ladungserhaltungs-Betrieb;
Fig. 7 zeigt Ladekurven für einen zyklischen Betrieb der Schaltungsanordnung;
Fig. 7 zeigt Ladekurven für einen zyklischen Betrieb der Schaltungsanordnung;
Fig.8 zeigt eine typische Hysteresedarstellung des
Ladestromes über der Spannung und
Fig. 9 zeigt eine typische abgeflachte Kurve für die
Spannung in Abhängigkeit vom Strom des Spannungs-Referenzelementes.
Gemäß Fig. 1 erzeugt eine Gleichstromquelle, die beispielsweise aus einer Batterie oder einem Wechselstrom-Gleichstromumformer
bestehen kann, eine Gleichspannung, mit der das Batterieladegerät betrieben wird. Der Ladestrom wird der Batterie über einen
Starkladestrompfad zugeführt, der eine Strombegrenzungseinrichtung enthalten kann. Daneben ist ein
Nachladestrompfad vorgesehen, der einen weit geringeren Strom durchläßt. Der Ladezustand der Batterie wird
selbsttätig ermittelt und ein Ladesteuerteil dient dazu, die Laderate in der gewünschten Weise einzustellen.
Durch die Ladesteuerung werden außerdem vorzugsweise die Ladecharakteristiken eingestellt, um die auf
Temperaturveränderungen zurückzuführenden Einflüsse zu kompensieren. Außerdem ist in Reihe mit der
Batterie ein Element vorgesehen, das als Entladesperre wirkt und die Entladung der Batterie verhindert, wenn
das Ladegerät nicht unter Strom steht.
(v In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das Tn wesentlichen eine Gleichstromquelle 10 und Ausgangsanschlüsse 12, 14 aufweist, weiche mit einer aus einer oder mehreren aufzuladenden Zellen bestehenden Batterie 16 verbunden werden können. Außerdem ist zwischen der Gleichstromquelle und der Batterie eine elektronische Schaltung vorgesehen, die den zur Batterie fließenden Ladestrom regelt.
(v In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das Tn wesentlichen eine Gleichstromquelle 10 und Ausgangsanschlüsse 12, 14 aufweist, weiche mit einer aus einer oder mehreren aufzuladenden Zellen bestehenden Batterie 16 verbunden werden können. Außerdem ist zwischen der Gleichstromquelle und der Batterie eine elektronische Schaltung vorgesehen, die den zur Batterie fließenden Ladestrom regelt.
Die Gleichstromquelle 10 enthält einen Transformator Tl, dessen Primärwicklung 18 von einer geeigneten
Wechselspannungsquelle, beispielsweise einem Wechselstromnetz mit 115 Volt und 60 Hz gespeist wird. Die
Sekundärwicklung 20 des Transformators ist mit einer üblichen Doppelwellengleichrichter-Brückenschaltung
verbunden, die aus den Dioden Dl, D 2, D 3 und D4 besteht und zwischen deren Anschlüsse 24 und 26 ein
Giättungskondensator C i geschaltet ist.
Der Gleichrichter-Brückenanschluß 26 ist mit dem negativen Pol 14 der Batterie verbunden und der
Brückenanschluß 24 ist über den Starkladestrompfad mit dem positiven Pol 12 der Batterie verbunden. Der
Starkladestrompfad enthält die Emitter-Kollektorstrekke eines PNP-Leistungstransistors Qi, einen Nachladewiderstand
R 2, der den Transistor Q1 überbrückt, und
eine Diode DlO, die eine Entladung der Batterie verhindert, wenn das Batterieladegerät nicht unter
Strom steht.
Parallel zur Batterie ist ein Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen R 4, R 5 und R 6 geschaltet,
um den Ladezustand oder das Spannungsniveau der Batterie zu überwachen. Der verstellbare Abgriff 28 des
als Potentiometers ausgebildeten Widerstandes R 5 ist mit der Basis eines NPN-Transistors Q3 verbunden,
dessen Emitter über eine als Spannungsreferenzelement dienende Diode D9 mit dem negativen Pol 14 der
Batterie verbunden ist. Der Kollektor des Transistors Q3 ist im Verbindungspunkt 30 an die Basis eines
NPN-Transistors QI angeschlossen. Ein Widerstand R 3 verbindet den Anschlußpunkt 30 mit dem
Starkladestrompfad zwischen der Gleichspannungsquelle und der Batterie.
Der in dem ersten Nebenschlußweg liegende NPN-Transistor Q2 ist mit seinem Kollektor an die
Basis des Leistungstransistors Q1 angeschlossen und
sein Emitter ist über einen Widerstand Rl mit der Diode D 9 verbunden.
Zur Strombegrenzung des Starkladestrompfades sind zwei in Reihe geschaltete Dioden D 5 und D 6
vorgesehen, die dem Widerstand R 1 und der Emitter-Basisstrecke des Transistors Q1 parallel geschaltet sind.
In gleicher Weise sind Dioden Dl und D8 derp
Widerstand R 7 und der Basis-Emitterstrecke des ersten
Transistors Q2 parallel geschaltet, um eine zusätzliche
strombegrenzte Konstantstromquelle für den ersten Nebenschlußweg zu bilden.
Ein den Anschlußpunkt 30 mit dem negativen Po] der Batterie 14 verbindende Kondensator Cl hat die
Aufgabe, während des Betriebes der Schaltung Schwingungen zu unterdrücken.
Der Widerstand R 2 bildet zusammen mit dem Widerstand R 1 einsii Nachladestrompfad.
Die Funktion der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 ist folgende:
Es sei davon ausgegangen, daß die Batterie im Anfangszustand voll oder nahezu voll aufgeladen ist, so
daß das Ladegerät im Nachlade-Betrieb arbeitet. Der Spannungsteiler aus den Widerständen R 4. R 5 und R 6
greift eine Spannung ab, die der Batteriespannung proportional ist und ausreicht, um die Basis des
Transistors Q 3 so positiv zu machen, daß dieser ganz oder wenigstens annähernd in die Sättigung gefahren
wird, d. h. die Spannung am Abgriff 28 des Spannungstellers ist um so viel größer als die Referenzspannung an
der Diode D9, daß der Transistor Q3 ganz oder
annähernd im Sättigungsbereich betrieben wird. Das Spannungsreferenzelement besitzt eine nicht-lineare
Strom-Spannungskennlinie, d. h. der an ihm entstehende Spannungsabfall hängt von der Größe des hindurchfließenden
Stromes ab. Eine typische Strom-Spannungscharakteristik für die Diode D9 ist in Fig.9 in
halblogarythmischer Koordinatendarstellung abgebildet Aus der Kennlinie der Vorwärtsspannung gemäß
F i g. 9 geht klar hervor, daß die an der Diode erzeugte Vorwärtsspannung im Bereich e:>;ger Zehntelvolt
schwankt, während der Diodenstrom tlch sehr stark
ändert.
Wenn das Ladegerät im Nachlade-Betrieb arbeitet und das Potential am Abgriff 28 ausreicht, um den
zweiten Transistor ζ) 3 in den Sättigungszustand zu bringen, fließt Strom über die Widerstände R\,R2 und
R 3 durch die Diode 9. Die Impedanzen dieser Widerstände, und insbesondere von R 3, sind so gewählt,
daß der Strom durch die Diode D9 relativ gering ist, so
daß der Spannungsabfall an D 9 ebenfalls gering ist Wenn der zweite Transistor Q 3 in Sättigung ist, reicht
das Potential am Punkt 30 nicht aus, um eine genügend hohe Vorspannung an die Basisemitterstrecke des
ersten Transistors Q2 zu legen. Da Transistor Q2
vollständig oder nahezu gesperrt ist, wird die Basis des Leistungstransistors Q 1 nicht negativ genug, um diesen
Transistor leitend zu machen, so daß nur ein geringer Nachladestrom durch den Widerstand R 1 umi den
Nebenschlußwiderstand R 2 zur Batterie fließt.
Wenn die Batteriespannung absinkt, beispielsweise durc/i intermittierende Entladung oder durch Selbstentladung,
sinkt auch die entsprechende Spannung am Abgriff 28 des Spannungsteilers. Wenn die Spannung
am Abgriff auf oder unter einem bestimmten Wert liegt, ist die Spannung an der Basis des zweiten Transistors
Q3 schließlich nicht mehr hoch genug, um Q3 im
Sättigungszustand zu halten, so daß die Basis von Q 2 eine solche Vorspannung erhält, daß dieser Transistor
leitend wird. Wenn der Transistor Q 2 leitet, ist der erste Nebenschlußweg von der Basis des Transistors Q1 über
die Kollektor-Emitterjtrecke des Transistors Q 2, den
Widerstand Rl und die Diode D 9 geöffnet. Die
Baute'-'t- in diesem ersten Nebenschlußweg, und
insbesondere der Wert des Widerstandes Rl.. sind so bemessen, daß der SVom durch die Diode £>9 {bezogen
auf den durch D 9 fließenden Strom, wenn der erste Transistor Q 2 nicht-leitend ist) hoch ist und von der
Konstantstromquclle, bestehend aus dem Transistor Q2, dem Widerstand Rl und den Dioden Dl und D8
geregelt wird, Die Spannung an der Diode 09 wird
daher infolge des von der Stromquelle Q 2 gelieferten erhöhten Stromes erhöht (s. wieder Fig. 9;. Wenn nun
der erste Transistor Q 2 leitend ist, wird die Basis des Transistors Q1 bezogen auf den Emitter hinreichend
negativ, um den Transistor Q1 leitend zu machen und
das Ladegerät in den Starklade-Betrieb zu versetzen. Durch den erhöhten Stromfluß und den verstärkten
Spannungsabfall an der Diode D9 steigt die Referenzspannung
so an, daß sichergestellt ist, daß der Transistor Q3 gesperrt ist.
Das Ladegerät bleibt so lange im Siarklade-Betrieb,
bis die Spannung an der Basis des Transistors Q3 ■-,
infolge des Anwachsens: der Batteriespannung so groß geworden ist, daß Q 3 in die Sättigung gesteuert und der
erste Transistor Q 2 abgeschaltet wird, wodurch der Transistor Q 1 gesperrt wird. Wegen des höheren
Spannungsabfalls an der Diode D9 bei Starklade-Be- i<
> trieb bewirkt das Ladegerät, daß die Batteriespannung auf einen bestimmten Wert ansteigt, der größer ist als
die Spannung an dem Punkt, an dem der Starklade-Betrieb begonnen hatte. Dais Ladegerät ist daher imstande,
die Batteriespannung zu ermitteln und den erforderli- r,
chen Ladestrom zu liefern, um die Batterie in einem Starkladezustand zu halten. Das Ladegerät behält den
Nachladezustand so lange bei, bis die Batteriespannung unter einem bestimmten Wert absinkt, wodurch ein
Nachlsdczüsisnd der Ba!!cr;c angezeigt wird. Düi'iii
wird in dem Batterieladegerät wieder der Starkladestrompfad geöffnet. Dieser Hystereseeffekt des Batterieladegerätes
ist jeweils in den Darstellungen der F i g. 6, 7 und 8 verdeutlicht, die den Ladungserhaltungs-Betrieb,
den Zyklus-Betrieb und die Hystereseschleife 1=,
darstellen.
In Fig. 6 ist der Ladiingserhaltungs-Betrieb einer
Batterie abgebildet, bei dem man davon ausgeht, daß die Lebensdauer der Batterie verlängert werden kann,
indem man die Batterie mit relativ niedrigen Spannungswerten auflädt. Der speziellen Darstellung liegt
die Aufladung eines Bleiakkumulators im Starklade-Betrieb auf 2,4 Volt pro Zelle zugrunde. Der Nachladestrom
wird ziemlich niedrig gehalten, so daß er gerade über der Selbstentladerale einer Zelle liegt, damit die 1=,
Batterie ohne zu weitgehende Überladung der Zelle im Ladezustand gehalten werden kann. Das Hysteresemerkmal
des Ladegerätes erkennt man durch den Unterschied zwischen der relativ niedrigeren Spannung
der Zelle, bei der der Transistor Q 1 leitend ist (2,3 Volt
für die Wiedereinschaltung, unter 23 Volt für die
Anfangsladung), und der relativ höheren Spannung, bei der der Starklade-Betrieb abgeschaltet wird (2.4 Volt).
Eine ähnliche Situation ist in Fig. 7 für den Zyklus-Betrieb dargestellt. In dieser Situation ist jedoch
der Unterschied zwischen der hohen Abschaltspannung und der niedrigen Einschaltspannung im allgemeinen
etwas größer als der entsprechende Unterschied für den Ladungserhaltungs-Betrieb. d.h. die Hystereseschleife
ist breiter. In diesem Falle kann der Dauerstrom etwa zehnmal so groß sein wie der Dauerstrom bei
Ladungserhaltungs-Betrieb. Es sei darauf hingewiesen, daß speziell für den Zyklus-Betrieb der Unterschied
zwischen der Höchstspanriung. bei der die Abschaltung erfolgt, und der Niedrigstspannung, bei der die
Einschaltung erfolgt, ein zwangsweises Aussetzen des Starklade-Betriebes bewirkt, so daß eine Wiedereinschaltung
der Starkladung (mit möglichen Zerstörungsfolgen an der Zelle) so lange vermieden wird, bis die
Spannung des geöffneten Regelkreises auf einen eo sicheren Wert abgesunken ist
Generell erzeugt die Kurve des Ladestromes in Abhängigkeit von der Ladespannung eine Hystereseschleife,
wie sie in F ig. 8 dargestellt ist Der Starkladestrom I1 wird mit im wesentlichen konstantem
Wert geliefert bis der Wert V2 der Höchstspannungsabschaltung
erreicht ist Dieser Zustand entspricht dem Fall, daß der erste Nebenschlußweg durch den
Transistor Q 2 in F i g. 2 einen relativ hohen Strom durch die Diode D 9 schickt, so daß deren Spannung
einen hohen Wert annimmt. Wenn die Zelle die Höchstspannung V2 erreicht hat, beginnt der Transistor
Q3 zu leiten und geht in die Sättigung, wodurch der Transistor Q 2 abgeschaltet wird. Der zweite Nebenschlußweg
durch den Widerstand R 3, den Transistor Q3 und die Diode D 9 reduziert den Strom durch die
Diode D9 erheblich und erniedrigt dadurch die Referenzspannung an dieser Diode. Der Strom Ei, der
durch die Widerstände R \ und R 2 bei Nachlade-Betrieb
fließt, wird beibehalten, bis die Batteriespannung auf den Niedrigwert V\, bei dem die Einschaltung
erfolgt, abgesunken ist. An dieser Stelle wird Transistor Q1 eingeschaltet und die Starkladung der Batterie
wieder aufgenommen. Die Hystereseschleife wird entsprechend der zuvor beschriebenen Folge von
Betriebszuständen von neuem durchlaufen.
Ein wichtiges Merkmal besteht in der Möglichkeit, die Breite der riysieiesesciiieiit: zu regein, d. h. den
Unterschied zwischen Vi und V2. Die Breite kann
verkleinert werden, um eine nahezu konstante Ausgangsspannung zu liefern, oder sie kann aufgeweitet
werden, um eine Aufladung der Batterie nur dann zu ermöglichen, wenn die Batteriespannung sehr niedrig
geworden ist. Die Breite der Hystereseschleife wird von dem Strom durch das Referenzelement, die Diode D 9,
bestimmt. Durch Erhöhung des Stromes durch die Diode O'i im Nachlade-Betrieb oder durch Reduzierung
des Stromes durch die Diode D9 im Starklade-Betrieb wird die Schleife verengt. Der Strom durch die
Diode D 9 im Nadilade- Betrieb kann erhöht werden, indem der Widerstandswert von K3 verringert wird und
der Strom durch die Diode D9 kann im Starklade-Betrieb
reduziert werden, indem der Widerstandswert von R 7 erhöht wird. Llmgekehrt kann die Breite der
Hystereseschleife vergrößert werden, indem der Strom durch D9 bei Nachlade-Betrieb verringert bzw. wenn
der Strom durch die Diode D9 bei Starklade-Betrieb
erhöht wird. Die Breite der Hystereseschleife kann außerdem leicht durch die Vergrößerungswirkung des
zwischen dem Spannungsreferenzelement und der aufzuladenden Batterie liegenden Spannungsteilers
über einen weiten Bereich verändert werden.
Die Schaltungsanordnung enthält in ihrer bevorzugten Ausführungsform eine Temperaturkompensation in
der Meß- und Regelschaltung. Vorzugsweise haben die Basis-Emitterstrecke des zweiten Transistors Q3
und/oder die P-N-Verbindung der Diode D9 negative Temperaturkoeffizienten. Die Spannung, die erforderlich
ist um Q 3 in die Sättigung zu steuern, ändert sich daher mit der Temperatur brw. die erfordeiwche
Spannung ist bei höherer Temperatur geringer. Infoige des Verstärkungseffektes der Spannungsteilerschaltung
R 4, R 5, R 6 entspricht eine kleine Änderung der Spannung an der Basis des Transistors Q 3 einer
größeren Spannungsänderung am Batterieanschluß. Ein geeigneter Koeffizient der sich in der Praxis als sinnvoll
erwiesen hat liegt bei —6 mV pro 0C Temperaturanstieg
pro Zelle. Wenn die Umgebungstemperatur relativ hoch ist lädt das Batterieladegerät die Batterie auf eine
geringere Spannung auf als bei Normaltemperaturen. Wenn die Umgebungstemperatur dagegen gering ist
wird die Batterie auf eine höhere Spannung als bei Normaltemperatur aufgeladen. Dieses Merkmal ist
besonders vorteilhaft weil elektrochemische Zellen die genannte Beziehung zwischen Ladung und Temperatur
typischerweise erfordern.
Ein weiteres günstiges Merkmal ist das Starten in den Starklade-Betrieb. Dies geschieht, weil die an K 3
anliegende Spannung zunächst den Transistor Q 2 einschaltet, bevor an der Spannungsteilerschaltung so
viel Spannung anliegt, daß der Transistor Q3 einge- ϊ
schaltet werden kann. Außerdem ist der Ausgang des Ladegerätes kurzschlußgeschützt, da die Spannung an
der Basis des Transistors Q 2 nicht ausreicht, um Q 2 einzuschalten, wenn der Ausgang kurzgeschlossen ist.
bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei w>
dem die Schaltung nach Fig.2 verwendet wurde, wurden zur Aufladung eines 6-V-Akkumulators aus drei
Zellen von je 2 Volt mit einer Kapazität von 5 Amperestunden die folgenden Bauteile verwandt:
D 1, D 2. D 3, D 4, D 7, D 8. D 10 - IN4001 ''
O5.O6.D9-IN914
Π-150 Mikrofarad
CM-GE-D4ID1
Q2, (?3-2N3567
Γ2-.005 Mikrofarad 2"
R 1-1.8 Ohm
/?2-180Ohm
/?3-22KOhm
R 4 -820 Ohm
R 5 -100 Ohm :i
«6-120 Ohm
K7-15Ohm
Tl- 10 Volt.
Bei diesem speziellen Beispiel liegt der untere 3» Einschaltpunkt bei 6,65 Volt und der obere Abschaltpunkt
bei 7,65 Volt. Der maximale Ladestrom beträgt 40C mA und der Nachladestrom beträgt 50 mA.
In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung
eines Batterieladegerätes abgebildet, bei dem nur eine einzige Laderate vorhanden ist. Es ist kein
Ladungserhaltungsstrompfad vorhanden, obwohl der Vorspannungswiderstand RS und andere Komponenten
der Schaltung so gewählt werden können, daß der Transistor Qi, wenn er sich nicht in Starklade-Betrieb
befindet, der Batterie einen kleinen Dauerladestrom zuführt. Das Batterieladegerät in Fig. 3 besitzt eine
größere Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Eingangsspannung und sein Ausgangsstrom ist nur
durch die Betriebsdaten des Transformators begrenzt. Im übrigen ist die Funktion der Schaltungsanordnung im
wesentlichten dieselbe wie die Funktion der an Hand von F i g. 2 beschriebenen Schaltungsanordnung.
Die Ausführungsform nach Fig.4 ist für den
Hochleistungsbetrieb bestimmt, insbesondere für den Fall, daß eine Batterie mit großer Kapazität aufgeladen
werden soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Starkladestrompfad ein zusätzlicher Transistor Q4
vorgesehen, dessen Emitter mit der Basis des Transistors Q 1 und dessen Kollektor mit dem Kollektor von
Q 1 in Darlington-Schaltung verbunden ist. Während in Fig.4 ein zweistufiger Verstärker abgebildet ist.
können für die verschiedensten Anwendungsfälle natürlich auch Verstärker mit noch mehr Stufen
verwendet werden.
Das in F i g. 5 abgebildete Ausführungsbeispiel kommt bei Ladungserhaltungs-Betrieb zur Anwendung,
bei dem die Hystereseschleife eine verminderte Breite hat. Dabei ist ein Nebenstromweg von Verbindungspunkt 32 (zwischen dem Emitter des Transistors Q 2 und
dem Widerstand RS) über einen Widerstand R9 und eine Diode DIl zum negativen Pol 14 der Batterie
vorgesehen. Dieser Nebenstromweg vermindert die Breite der Hystereseschleife durch Erzeugung eines
Parallelweges zur Diode D9, wodurch die Diode
unempfindlicher gegenüber Spannungsänderungen am Abgriff 28 des Potentiometers R 5 gemacht wird. Als
zusätzliche Änderung sind die Dioden D 5 und D6
durch eine einzige lichtaussendende Diode (LED) D 12 ersetzt. Diese lichtaussendende Diode ist eingeschaltet,
wenn das Ladegerät im Starklade-Betrieb betrieben wird, wobei der Transistor Q1 leitet, und wirkt dabei als
Anzeigeleuchte.
Claims (2)
1. Schaltungsanordnung für ein Batterieladegerät, mit einer Gleichstromquelle, einem im Ladestromkreis
liegenden steuerbaren Leistungsschalter, einem eine Bezugsspannung erzeugenden Referenzelement,
welches über einen, einen ersten Transistor enthaltenden ersten Nebenschlußweg mit dem
Steueranschluß des Leistungsschalters und über einen einen zweiten Transistor enthaltenden zweiten
Nebenschlußweg mit einem Hauptanschluß des Leistungsschalters verbunden ist, wobei der Gesamtwiderstand
des ersten Nebenschlußweges wesentlich kleiner ist als derjenige des zweiten Nebenschlußweges, und ihre Transistoren alternierend
miteinander gekoppelt sind, und mit einem der Batterie parallelgeschalteten Meßspannungsteiler,
dessen Abgriff mit dem Steueranschluß des zweiten Transistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Referenzelement eine Diode (Dj) mit im Arbeitsbereich nicht-ünearer Strom-Spannungskennlinie
ist, daß in dem ersten Nebenschlußweg (Qi, Rj) ein Widerstand (R7) liegt, dessen
Widerstandswert wesentlich kleiner ist als derjenige eines im zweiten Nebenschiußweg (Ri, Q3) liegenden
Widerstandes (R3 und daß der erste Transistor (Q2)
derart geschaltet ist, daß er im leitenden Zustand des Leistungsschalters (Q\) eine Konstantstromquelle
bildet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichne'., daß die Basis des ersten Transistors
(Q2) über eine den zweiten Transistor (Qj)
überbrückende Diodenschaltung (Dj, Ds) mit der
Diode (Dg) verbunden ist
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