DE2544549A1 - Verfahren zum laden eines akkumulators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum laden eines akkumulators und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE2544549A1 DE19752544549 DE2544549A DE2544549A1 DE 2544549 A1 DE2544549 A1 DE 2544549A1 DE 19752544549 DE19752544549 DE 19752544549 DE 2544549 A DE2544549 A DE 2544549A DE 2544549 A1 DE2544549 A1 DE 2544549A1
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • H02J7/007182Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
    • H02J7/007184Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage in response to battery voltage gradient

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Description

  • Verfahren zum Laden eines Akkumulators und
  • Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden eines Akkumulators und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Eine Ladevorrichtung besteht in ihrer einfachsten Ausführung aus einem Gleichrichter, welcher bei Doppelweggleichrichtung gerichtete Gleichstromhalbwellen der doppelten Netzfrequenz erzeugt. Ist die Ladevorrichtung mit dem zu ladenden Akkumulator verbundene so fließt ein Ladestrom, solange die Spannung die EMK des Akkumulators übersteigt. Bei voller Aufladung des Akkumulators übersteigt die Spitzenspannung. der Ladevorrichtung die Nennspannung des Akkumulators und es besteht die Gefahr daß der Akkumulator überladen wird.
  • Eine Oberladung Jedoch bedeutet den Verlust erektrischer Energie und vermindert die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer des Akkumulators.
  • Zur Vermeidung einer verladung des Akkumulators ist es bekannt, der Ladevorrichtung eine ein Relais steuernde Zenerdiode zuzuordnen. Das Relais unterbricht die StromzufAhrung zum Akkumulator , wenn die der vollen Ladespannung entsprechende Spannung erreicht ist.
  • Eine solche Ladevorrichtung jedoch hat den Nachteil, daß die Stromzuführung schon dann unterbrochen ist, wenn der Spitzenwert der Ladestromimpulse die der vollen Aufladung entsprechende Spannung erreicht, so daß der Akkumulator nicht seine volle Ladekapazität erreichen kann.
  • Zur Steuerung des Ladevorgangs von Akkumulatoren sind eine Vielzahl Verfahren und Ladevorrichtungen d annt: So werden beispielsweise eine Spannungssteuerung mit dem absoluten Spannungswert des Akkumulators, ein zeitlich gesteuerter Ladestrom, der innere Druck oder die Temperatur der Zellen des Akkumulators als Steuermittel verwendet. Der Ladevorgang wird dann jeweils abgebrochen, wenn der gemessene Parameter einen vorgegebenen Wert erreicht.
  • All diese bekannten Maßnahmen sind entweder nicht sicher und zuverlässig, da sie den Akkumulator nicht immer auf seine volle Kapazität aufladen, bzw. eine Sberladung nicht ausgeschlossen werden kann, oder sie weisen sich Jeweils aus dem System ergebende Nachteile auf, wie beispielsweise eine Verringerung der Energiedichte oder erhöhte Herstellungskosten für den Akkumulator.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Akkumulatoren unabhangig von dem Zustand ihrer Entladung so aufgeladen, daß beim Erreichen ihrer vollen Kapazität der Ladevorgang selbsttätig und zuverlässig unterbrochen ist, ohne den Akkumulator zu überladen, und eine Überladung auch dann zu vermeiden, wenn der Akkumulator beispielsweise infolge Alterung nicht mehr seine volle Nennkapazität erreicht.
  • Diese Aufgabe wird entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß der Akkumulator mit konstantem Ladestrom geladen wird, daß die Spannung am Akkumulator jeweils nach Ablauf einer definierten Zeitspanne abgefühlt und gespeichert wird, wenn die Steigerungsraten der Spannung oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegen, und daß nach Ablauf einer weiteren definierten Zeitspanne nach dem Abfühlen der Ladestrom unterbrochen wird, wenn die Steigerungsrate der Spannung unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
  • Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzteil den Akkumulator mit konstantem Ladestrom versorgt, daß dem Akkumulator jeweils nach Ablauf iner von einer Zeitsteuerung definierten, gleichbleibenden Zeitspanne ein Analogwertspeicher kurzzeitig zugeschaltet ist, daß dem Analogwertspeicher ein Auswerter nachgeschaltet ist, daß der Auswerter einen Impuls an die ihm nachgeschaltete Zeitsteuerung abgibt, welcher die Zeitsteuerung zurücksetzt und den Analogwertspeicher vom Akkumulator abschaltet, wenn die Steiegerungsraten der Spannung am Akkumulator einen vorgegebenen Wert überschreiten, und daß die Zeitsteuerung über die definierte Zeitspanne hinaus nach Ablauf einer weiteren, definierten Zeitspanne einen Impuls an einen ihr nachgeschalteten Abschalter abgibt, welcher die Stromzufuhr vom Netzteil zum Akkumulator unterbricht, wenn die Steigerungsrate der Spannung am Akkumulator den vorgegebenen Wert unterschreitet.
  • Mit einem solchen Verfahren ist es gewährleistet, daß der Akkumulator selbsttätig unabhängig von seinem Entladezustand stets zuverlässig auf seine volle Kapazität geladen wird, ohne überladen zu werden. Temperatur-und altersbedingte Veränderungen der Ladeschlußspannung des Akkumulators führen weder zu einer vorzeitigen Unterbrechung des Ladevorganges, noch zu einer Überladung. Dies gilt für ebensolche Veränderungen der in der Ladevorrichtung verwendeten Bauelemente in gleicher Weise. Anderungen am Akkumulator selbst mit den sich daraus ergebenden Nachteilen brauchen nicht vorgenommen zu werden. Es können auch Akkumulatoren mit verschiedenen Betriebsspannungen ohne Umschaltung geladen werden.
  • Das erfindungsgemße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist bei der Aufladung gasdichter elektrochemischer Sekundärzellen, wie Nickel-Cadmium-Zellen, besonders vorteilhaft.
  • Weitere Merkmaleund Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert; es zeigen in schematischer Darstellung: Figur 1 die Ladevorrichtung in einem Blockschaltbild; Figur 2 das elektrische Schaltbild der Ladevorrichtung.
  • In der Figur 1 ist mit 1 ein Netzteil zur Energieversorgung der Ladevorrichtung und mit 2 der zu ladende Akkumulator bezeichnet. Zwischen dem Netzteil 1 und dem Akkumulator 2 ist eine Konstantstromquelle 3 und eine Starttaste 4 geschaltet. Parallel zur Starttaste 4 ist ein Relaisschalter 5 angeordnet. Zwischen die Konstantstromquelle 3 und dem zu ladenden Akkumulator 2 ist der eine Pol des Relais schalters 6 angeschlossen, dessen anderer Pol am Eingang eines Analogwertspeichers 7 liegt. Dem Analogwertspeicher 7 ist ein Auswerter 8 nachgeschaltet. Der Ausgang des Auswerters 8 ist mit dem Eingang einer Zeitsteuerung 9 verbunden. Die Zeitsteuerung 9 beeinflußt den Relaisschalter 6. Der Zeitsteuerung 9 ist ein Abschalter 10 nachgeschaltet, welcher den Relais schalter 5 beeinflußt. Das Netzteil 1 ist mit einer Anzeigelampe 11 versehen.
  • Das Netzteil 1 liefert eine gleichgerichtete Spannung, die wenig gr8ßer ist als die Spannung des Akkumulators 2. Die Anzeigelampe 11 leuchtet, solange das Netzteil 1 Strom liefert. Die Konstantstromquelle 3 hält den vom Netzteil 1 gelieferten Ladestrom auch bei Anderung der Akkumulatorspannung konstant. Die Konstantstromquelle 3 kann in beliebiger Ausführung aufgebaut sein; im einfachsten Falle besteht sie aus einem Widerstand oder einer Lampe. Durch ein kurzzeitiges Schließen der Starttaste 4 schließt auch der Relaisschalter 5 und der Ladevorgang beginnt: es fließt ein konstanter Ladestrom vom Netzteil 1 in den Akkumulator 2. Der Relaisschalter 5 bleibt bis zur Beendigung des Ladevorganges geschlossen. Jeweils nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Ladevorganges, beispielsweise nach Ablauf von 15 Minuten, wird durch die Zeitsteuerung 9 ein Schließen des Relaisschalters 6 verursacht. Da während des Ladevorganges die Spannung am Akkumulator 2 stetig ansteigt, wird nach jedem Schließen des Relais schalters 6 ein höherer Spannungs wert im Analogwertspeicher 7 eingespeichert. Der Auswerter 8 am Ausgang des Analogwertspeichers 7 erzeugt bei jeder Erhöhung des gespeicherten Spannungswertes einen Impuls auf die Zeitsteuerung 9. Dieser Impuls setzt die Zeitsteuerung 9 wieder zurück; dadurch wird der Relaisschalter 6 geöffnet. Nach weiteren 15 Minuten wird durch die Zeitsteuerung 9 der Relaisschalter 6 erneut geschlossen. Wenn der neue Ladespannungswert wiederum größer ist als der zuletzt eingespeicherte, gibt der Auswerter 8 erneut einen Impuls ab , die Zeitsteuerung 9 setzt zurück und der Relaisschalter 6 wird geöffnet. Dies wiederholt sich solange, bis die Ladespannung des Akkumulators 2 nicht mehr ansteigt bzw. bis deren Steigerungsraten kleiner sind als ein vorgegebener Wert. Dann gibt der Auswerter 8 keinen Impuls ab, die Zeitsteuerung 9 wird nicht zurückgesetzt und der Relaisschalter 6 bleibt geschlossen. Die Zeitsteuerung läuft dann noch weiter und gibt nach einer weiteren, definierten Zeitspanne, z.B. nach 5 Minuten, ihrerseits einen Impuls auf den Abschal-5 ter 10. Dieser betätigt den RelaisschalteS. Der Relaisschalter 5 öffnet und unterbricht den Ladestrom kreis. Damit ist der Ladestrom für den Akkumulator 2 abgeschaltet. Wenn das Netzteil 1 keinen Strom mehr liefert, erlischt auch die AnzeigeLampe 11.
  • Das Netzteil 1 aus der Figur 1 ist gemäß der Figur 2 als stabilisiertes Netzteil aufgebaut und dient zur Energieversorgung des zu ladenden Akkumulators und der Ladevorrichtung. Es enthält im wesentlichen einen Netztransformator 12, einen Gleichrichter 13 in Graetz-Brückenschaltung, einen Glättungskondensator 14 und einen integrierten Schaltkreis 15 zur Spannungsstabilisierung. In den Ausgangskreis eines dem integrierten Schaltkreis zugeschalteten Transistors 16 ist eine Leuchtdiode 17 geschaltet, sie entspricht der Anzeigelampe 11 in der Figur 1. Die Leuchtdiode 17 zeigt an, daß der Akkumulator 2 geladen wird; sie erlischt, wenn der Ladevorgang beendet ist.
  • An den Ausgang des Netzteils ist eine Starttaste 4 geschaltet. Parallel zur Starttaste 4 ist ein Relaiskontakt 18 angeordnet.
  • Die Konstantstromquelle 3 aus der Figur 1 ist gemäß der Figur 2 aus einem Transistor 19, den Dioden 20 und 21 sowie dem Widerstand 22 im Basiskreis und dem Widerstand 23 im Ausgangskreis des Transistors gebildet.
  • Die Dioden 20 und 21 können durch eine Zen eAlode er- ersetzt sein. Mittels dieser Schaltungsmaßnahme wird ein konstanter Ladestrom an den Akkumulator 2 geliefert.
  • Der Akkumulator 2 ist mit einer vorgeschalteten Diode 24 an den Ausgang des Transistors 19 geschaltet. Die Diode 24 stellt einen Schutz gegen Spannungsverpolung dar. Die Diode und der Akkumulator können ortes fern von der Ladevorrichtung in einem Gehäuse 25 eines vom Akkumulator gespeisten Gerätes, beispielsweise in einem Handunksprechgerät, angeordnet sein, das während des Ladevorganges an die Ladevorrichtung angeschlossen ist.
  • Der Analogwertspeicher 7 aus der Figur 1 besteht gemäß der Figur 2 aus einem Feldeffekttransistor 26 mit einem Kondensator 28 am Gate-Anschluß und einem Ausgangswiderstand 29. Ein in den Signalweg am Gate-Anschluß geschalteter Widerstand 27 verhindert, daß nach dem Abschalten beim Entladen des Kondensators 28 über den Feldeffekttransistor 26 ein zu großer Strom in dessen Gate-Anschluß fließt. Zwischen dem Ausgang der Konstantspannungsquelle 3, d.h. dem Ausgang des Transistors 19, und dem Eingang des Analogwertspeichers 7, d.h. dem Kondensator 28, ist ein Relaiskontakt 30 angeordnet. Der Relaiskontakt 30 entspricht dem Schalter 6 in der Figur 1.
  • Der Auswerter 8 aus der Figur 1 ist gemäß der Figur 2 im wesentlichen aus einem Operationsverstärker 31, einem diesem Verstärker nachgeschalteten Kondensator 32, einem Feldeffekttransistor 33 und einem Transistor 34 gebildet. Die Ausgangskreise der Transistoren sind zusammen mit einer Relaisspule 35 in Reihe geschaltet. Der Basis des Feldeffekttransistors sind als Querelemente in Parallelschaltung ein Widerstand 36 und ein Kondensator 37 und als Längselemente in Reihe eine Diode 38 und ein Widerstand 39 direkt am Gate-Anschluß zugegeschaltet, der Basis des Transistors 34 als Querelemente in Parallelschaltung ein Widerstand 40, ein Kondensator 1+1 und eine Diode 42. Dabei leitet der Widerstand 40 Leckströme des Kondensators 32 ab und die Diode 42 schützt den Transistor 34 vor Durchbruch der Basis-Emitter-Strecke. Der Kondensator 41 ebenso wie ein aus einem Widerstand 43 und einem Kondensator 44 gebildetes RC-Glied am Eingang des Operationsverstärkers 31 sollen durch Schaltknacke im Netz verursachte Störungen verhindern. Der Widerstand 39 im Längs zweig der Basis des Feldeffekttransistors 33 ist zur Begrenzung des Gate-Stroms nach dem Abschalten beim Entladen der Kondensatoren vorgesehen. Zwischen den Kondensator 32 und die Basis des Transistors 34 ist ein weiterer Widerstand 45 geschaltet.
  • Die Zeitsteuerung 9 aus der Figur 1 besteht im wesentlichen gemäß der Figur 2 aus einem Feldeffekttransistor W6, an dessen Eingang ein einerseits aus Widerständen 47 und 48 und anderersets aus einem Kondensator 49 gebildeter Spannungsteiler geschaltet ist, sowie einem dem Feldeffe ransistor nachgeschalteten Transistor 50, in dessen Ausgangskreis eine Relaisspule 51 geschaltet ist. Der aus den Widerständen 47, 48 und dem Kondensator 49 gebildete Spannungsteiler stellt das Zeitglied der Zeitsteuerung dar. Die Relais spule 51 betätigt den Relaiskontakt 30. Zwischen den beiden den einen Zweig des Spannungsteilers bildenden Widerständen 47 und 48 ist ein gegen das elektrische Massepotential geschalteter Relaiskontakt 52 der Relais spule 35 geschaltet, so daß bei geschlossenem Relaiskontakt 52 der Kondensator 49 überbrückt ist. Ein an die Basis des Feldeffekttransistors 46 geschalteter Widerstand 53 ist zur Begrenzung des Gate-Stromes nach dem Abschalten beim Entladen der Kondensatoren vorgesehen.
  • Der Abschalter 10 in der Figur 1 ist gemäß der Figur 2 im wesentlichen aus einem Transistor 54 gebildet, dest sen Eingang mit dem Ausgang des Feldeffekttransisors 46 verbunden ist. Das Emitterpotential des Transistors 54 ist mittels einer Zenerdiode 55 gehalten und im Kollektorkreisist eine Relais spule 56 angeordnet. Die Relaisspule 56 betätigt den Relaiskontakt 18.
  • Die Ladevorrichtung wird durch die Starttaste 4 in Betrieb genommen. Ein kurzes Schließen der Starttaste 4 bewirkt, daß die Relais spule 56 aktiviert wird und den Relaiskontakt 18 schließt. Dann fließt während des Ladevorganges ein Strom vom Netzteil über den Relaiskontakt 18 durch den Transistor 19 der Konstants-tromquelle zum Akkumulator 2. Mittels der Konstantstromquelle wird der Ladestrom konstant gehalten. Jeweils nach Ablauf einer definierten Zeitspanne, welche durch das aus den Widerständen 47 und 48 und dem Kondensator 49 gebildete Zeitglied bestimmt ist, beispielsweise nach jeweils 15 Minuten, sind infolge der Ladung am Kondensator 49 der Feldeffekttransistor 46 und der nachgeschaltete Transistor 50 soweit durchgesteuert, daß die Relaisspule 51 aktiviert wird. Über die Relaisspule 51 wird dann der Relaiskontakt 30 geschlossen. Die Gegenkopplung des Operationsverstärkers 31 ist so eingestellt, daß sie seine Gleichspannungsverstärkung auf 1 begrenzt. Für Wechselspannung arbeitet der Operationsverstärker 31 praktisch in Leerlaufverstärkung. Eine geringe Gleichspannungsänderung an seinem Eingang führt zu einem großem Impuls an seinem Ausgang. Der Kondensator 32 befreit diesen Impuls von seinem Gleichspannungsanteil und führt ihn über den Widerstand 45 auf die Basis des Transistors 34. Da diese Schaltung jeden Impuls außerdem differenziert, d.h. aus seiner ansteigenden Flanke einen positiven und aus seiner abfallenden Flanke einen negativen Impuls liefert, folgt jedem hinter dem Kondensator 32 abgenommenen Impuls ein Impuls umgekehrter Polarität. Steigt z.B. beim Schließen des Relaiskontaktes 18 die Spannung am Kondensator 28 an, weil während des Ladevorgangs die Spannung am Akkumulator 2 ansteigt, so erscheint im Auswerter dann am Gate des Feldeffekttransistors 33 und an der Basis des Transistors 34 ein positiver Impuls, dem ein negativer Impuls folgt. Dann erfolgt kurzzeitig ein Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 34, durch die Source-Drain-Strecke des Feldeffekttransistors 33 und die Relaisspule 35. Über die Relaisspule 35 wird der geöffnete Relais kontakt 52 in der Zeitsteuerung geschlossen. Der Kondensator 49 wird infolge des nun geschlossenen Relaiskontaktes 52 vollständig entladen und die Steuerspannung am Gate des Feldeffekttransistors 46 bricht zusammen. Die Relaisspule 51 fällt ab und der Relaiskontakt 30 wird wieder geöffnet.
  • Da bei geöffnetem Relaiskontakt 30 kein Impuls über den Operationsverstärker kommt, fällt die Relaisspule 35 ebenfalls ab und der Relaiskontakt 52 wird geöffnet.
  • Nach Ablauf der durch das Zeitglied 47, 48, 49 bestimmten Zeitspanne wiederholt sich der Vorgang solange, bis der Akkumulator 2 voll geladen ist.
  • Ist der Akkumulator 2 voll geladen, so wird wiederum infolge der wachsenden Steuerspannung am Gate des Feldeffekttransistors 46 dieser und der nachgeschaltete Transistor 50 so weit durchgesteuert, daß die Relaisspule 51 aktiviert und der Relaiskontakt 30 geschlossen wird. Da der Akkumulator 2 nunmehr voll geladen ist, steigt auch die Spannung am Kondensator 28 beim Schliessen des Relaiskontaktes 30 nicht an. Dann wird im Auswerter an der Basis des Transistors 34 ein negativer Impuls erzeugt, dem ein positiver Impuls nachfolgt. Der Feldeffekttransistor 33 zusammen mit dem Widerstand 36, dem Kondensator 37, der Diode 38 und dem Widerstand 39 unterdrückt aber jeden positiven Impuls, dem ein negativer Impuls vorausgegangen ist, so daß nunmehr die Relais spule 35 nicht aktiviert wird und demzufolge auch der Relaiskontakt 52 in der Zeitsteuerung nicht geschlossen wird, sondern geöffnet bleibt. Der Kondensator 49 des Zeitgliedes 47, 48, 49 der Zeitsteuerung wird über eine definierte Zeitspanne hinweg, welche beispielsweise 5 Minuten beträgt, weiter aufgeladen.
  • Wenn die Steuerspannung am Gate des Feldeffekttransistors 46 einen bestimmten, diese Zeitspanne definierenden Betrag über die Spannung ansteigt, welche zum Aktivieren der Relaisspule 51 erforderlich ist, so wird der Feldeffekttransistor 46 so weit durchgesteuert, daß die Steuerspannung am Transistor 54 des Abschalters so weit absinkt, daß der Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors54 nicht mehr ausreichend groß ist, um die Relaisspule 56 zu aktivieren.
  • Die Relais spule 56 fällt ab und öffnet den Relaiskontakt 18. Damit ist der Stromfluß vom Netzteil über die Konstantstromquelle zum Akkumulator unterbrochen. Der Ladevorgang ist beendet; die Leuchtdiode 17 erlischt.
  • Die Kondensatoren 28 und 49 entladen sich über die Gate-Source-Strecken der Feldeffekttransistoren 26 und 46.
  • Dadurch ist beim Wiedereinschalten der Ladevorrichtung gewährleistet, daß im Kondensator 28 nicht noch die volle Ladespannung des während des vorhergehenden Ladevorganges geladenen Akkumulators gespeichert ist.
  • Ferner ist dadurch gewährleistet, daß beim Wiedereinschalten das Zeitglied der Zeitschaltung, zum Zeitpunkt Null beginnend, die volle definierte Zeitspanne durchläuft und nicht mit einer Restspeicherung im Kondensator 49 behaftet ist. Es ist möglich, anstelle der verwendeten Relais in der Schaltung Halbleiterbauelemente zu setzen. Das Relais 35 und der Transistor 34 lassen sich durch einen Schmitt-Trigger ersetzen.
  • Bei Verwendung einer geeigneten Konstantstromque¢ können ohne 'Jmschaltui. dem Sadevvríchtung Akkumulatoren mit verschiedenen Betriebsspannungen an der selben Ladevorrichtung geladen werden, sofern sie den gleichen Ladestrom benötigen. Dies ist möglich, da der absolute Spannungswert des Akkumulators nicht als Kriterium zur Beendigung des Ladevorgangs herangezogen wird.
  • Verzeichnis der Bezugszeichen 1. Netzteil 2 Akkumulator 3 Konstantspannungsquelle 4 Starttaste 5, 6 Relaisschalter 7 Analogwertspeicher 8 Auswerter 9 Zeitsteuerung 10 Abschalter 11 Anzeigelampe 12 Netztransformator 13 Gleichrichter 14 Glättungskondensator 15 integrierter Schaltkreis 16 Transistor 17 Leuchtdiode 18 Relaiskontakt 19 Transistor 20, 21 Diode 22, 23 Widerstand 24 Diode 25 Gehäuse 26 Feldeffekttransistor 27 Widerstand 28 Kondensator 29 Widerstand 30 Relaiskontakt 31 Operationsverstärker 32 Kondensator 33 Feldeffekttransistor 34 Transistor 35 Relaisspule 36 Widerstand 37 Kondensator 38 Diode 39, 40 Widerstand 41 Kondensator 42 Diode 43 Widerstand 44 Kondensator 45 Widerstand 46 Feldeffekttransistor 47, 48 Widerstand 49 Kondensator 50 Transistor 51 Relais spule 52 Relaiskontakt 53 Widerstand 54 Transistor 55 Zenerdiode 56 Relaisspule 15 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

  1. Patentansprüche Verfahren zum Laden eines Akkumulators, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Akkumulator mit konstantem Ladestrom geladen wird, daß die Spannung am Akkumulator jeweils nach Ablauf ietiner definierten Zeitspanne abgefühlt und gespeichert wird, solange die Steigerungsrate der Spannung oberhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, und daß nach Ablauf einer weiteren definierten Zeitspanne nach dem Abfühlen der Ladestrom unterbrochen wird, wenn die Steigerungsrate der Spannung unterhalb des vorgegebenen Wertes liegt.
  2. 2.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Netzteil (1) den Akkumulator (2) mit konstantem Ladestrom versorgt, daß dem Akkumulator jeweils nach Ablauf einer von einer Zeitsteuerung (9) definierten, gleichbleibenden Zeitspanne ein Analogwertspeicher (7) kurzzeitig zugeschaltet ist, daß dem Analogwertspeicher ein Auswerter (8) nachgeschaltet ist, daß der Auswerter einen Impuls an die ihm nachgeschaltete Zeitsteuerung (9) abgibt, welcher die Zeitsteuerung zurücksetzt und den Analogwertspeicher vom Akkumulator abschaltet, wenn die Steigerungsraten der Spannung am Akkumulator einen vorgegebenen Wert überschreiten, und daß die Zeitsteuerung über die definierte Zeitspanne hinaus nach Ablauf einer weiteren, definierten Zeitspanne einen Impuls an einen ihr nachgeschalteten Abschalter (10) abgibt, welcher die Stromzufuhr vom Netzteil zum Akkumulator unterbricht, wenn die Stegerungrate der Spannung am Akkumulator den vorgegebenen Wert unterschreitet.
  3. 3.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogwertspeicher (7) aus einem Feldeffekttransistor (26) mit einem Kondensator (28) im Steuerkreis, der dem Akkumulator (2) in definierten Zeitabständen kurzzeitig parallel schaltbar ist, gebildet ist.
  4. 4.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerter (8) aus einem Operationsverstärker (31) gebildet ist, dem die Eingangskreise eines Feldeffekttransistors (33) und eines Transistors (34) zugeschaltet sind, daß die Ausgangskreise des Feldeffekttransistors und des Transistors zusammen mit einem Relais (35) in Reihe geschaltet sind, daß in die Eingangskreise des Feldeffekttransistors und des Transistors Differenzierglieder geschaltet sind, und daß im Eingangskreis des Feldeffekttransistors Mittel vorgesehen sind, welche jeden positiven Signalimpuls, dem ein negativer Impuls vorangeht, unterdrücken.
  5. 5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Auswerter (8) anstelle des Transistors (34) und des Relais (35) en Schmitt-Trigger angeordnet ist.
  6. 6.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung (9) aus einem Feldeffekttransistor (46) gebildet ist, in dessen Steuerkreis ein mit der Stromzuführung über Widerstände (47, 48) verbundener überbrückbarer Kondensator (49) geschaltet ist und dem ein Transistor (50) nachgeschaltet ist, in dessen Ausgangskreis ein Relais (51) geschaltet ist.
  7. 7.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Relaiskontakt (30) des Relais (51) zwischen den Akkumulator (2) und den Kondensator (28) geschaltet ist.
  8. 8.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (49) durch einen Relaiskontakt (52) des Relais (35) im Auswerter (8) überbrückbar ist.
  9. 9.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausschalter (10) aus einem Transistor (54) gebildet ist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Feldeffekttransistors (46) der Zeitsteuerung (9) verbunden ist und in dessen Ausgangskreis ein Relais (56) geschaltet ist.
  10. 10.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromzuführung zum Akkumulator (2) ein Relaiskontakt (18) des im Ausschalter (10) angeordneten Relais (56) geschaltet ist.
  11. 11.) Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Emitter-Widerstand des Transistors (54) eine Zenerdiode (55) verwendet ist.
  12. 12.) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator (2) aus einem spannungsstabilisierten Netzteil (1) gespeist ist, dem eine Konstantstromquelle (3) zur Konstanthaltung des Ladestroms zugeschaltet ist.
  13. 13.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquelle (3) aus einem Widerstand oder einer Lampe gebildet ist.
  14. 14.) Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquelle (3) aus einem Transistor (19) mit einer Diode (20, 21) im Steuerkreis gebildet ist.
  15. 15.) Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Ladestrom gespeiste Anzeigelampe (11) im Netzteil (1) vorgesehen ist.
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