DE2544549B2 - Schaltungsanordnung zum Laden eines Akkumulators - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung nach dem Gattungsbegriff des Anspruchs 1.

Eine Schaltungsanordnung zum Laden eines Akkumulators besteht in ihrer einfachsten Ausführung aus einem Gleichrichter, welcher bei Doppelweggleichrichtung gerichtete Gleichstromhalbwellen der doppelten Netzfrequenz erzeugt. Ist die Anordnung mit dem zu ladenden Akkumulator verbunden, so fließt ein Ladestrom, solange die Spannung die EMK des Akkumulators übersteigt. Bei voller Aufladung vier Akkumulators übersteigt die Spitzenspannung der Anordnung die Nennspannung des Akkumulators, und es besteht die Gefahr, daß der Akkumulator überladen wird.

Eine Überladung jedoch bedeutet den Verlust elektrischer Energie und vermindert die Leistungsfähigkeit und die Lebensdauer des Akkumulators.

Zur Vermeidung einer Überladung des Akkumulators ist es bekannt, der Anordnung eine ein Relais steuernde Zenerdiode zuzuordnen. Das Relais unterbricht die Stromzuführung zum Akkumulator, wenn die der vollen Ladespannung entsprechende Spannung erreicht ist.

Eine solche Anordnung 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 Anordnungen bekannt: 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 Überladung 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.

Aus der GB-PS 10 97 45] ist ein Verfahren zum Laden einer Batterie bekannt, bei dem der Ladevorgang in drei Phasen aMäuft: Während der ersten Phase wird die Batteriespannung direkt gemessen, während der zweiten Phase wird die Steigerungsrate der Batteriespannung gemessen, und während der dritten Phase bleibt der Ladestrom abgeschaltet, bis die Batteriespannung unter einen vorbestimmten Wert abfällt, und wird dann jeweils in vorbestimmten Zeitintervallen wieder zugeschaltet.

Das Ladegerät gemäß der GB-PS 10 97451, das abhängig vom Ladezustand der Batterie eine Anzeige oder einen Funktionseinsatz liefert, umfaßt auf die Änderung der Batteriespannung ansprechende Mitte!, die eine Anzeige oder einen Funktionseinsaiz abhängig von der Steigerungsrate der Spannung an der Batterie liefern. Die Mittel sprechen an, wenn die Steigerungsrate der Spannung einen vorgegebenen Wert über- oder unterschreitet. Diese Mittel umfassen einen mit konstanter Drehzahl umlaufenden Exzenter mit Schaltkontakten, die in definierten gleichbleibenden Zeitspannen schalten, von den Schaltkontakten geschaltete Kondensatoren, von welchen der eine zuerst mit einer der Batteriespannung proportionalen Ladespannung beaufschlagt wird, und dann beide zur Bildung der algebraischen Summe ihrer Ladespannungen in Serie geschaltet werden, sowie ein Netzwerk, das eine der Differenz zwischen der Baiteriespannung und einer Bezugsspannung entsprechende Ausgangsspannung liefert.

Das Ladegerät der GB-PS 10 97451 weist einen relativ komplizierten Aufbau auf, insbesondere im Hinblick auf den mit konstanter Drehgeschwindigkeit umlaufenden Exzenter. Infolge einer Vielzahl von mechanischen Bauteilen, wie Schutzschalter, Nockenschalter u.a. ist das Gerät nicht wartungsfrei. Für den Ladevorgang wird eine relativ lange Zeit benötigt.

Aus der DE-AS 14 63 333 ist eine Ladeschaltung für elektrische Energiespeicher bekannt, in deren Ladekreis ein Transistor geschaltet ist. Die Basis des Transistors ist an einen Spannungsteiler geschaltet, der einen bezüglich seines Strom-Spannungs-Verhaltens nicht linearen Widerstand, nämlich eine Zenerdiode, aufweist, und dessen Teilerwiderstände so aufeinander abgestimmt sind, daß unabhängig von der Kollektor-Emitter-Spannung des Transistors die Spannung an dem zwischen Emitter und Basis des Transistors liegenden Widerstand während des Ladevorganges konstant bleibt. Damit wird der über die Kollektor-Emitter-Streckc des Transistors fließende Ladestrom während des gesamten Ladevorganges konstant gehalten.

Ein Ladegerät entsprechend der DE-AS 14 63 333 weist zwar einen einfachen Aufbau auf, ist praktisch wartungsfrei, und der Ladevorgang läuft in kurzer Zeit ab. Jedoch ist hierbei eine Beschädigung der Batterie wegen Überladung nicht ausgeschlossen.

Aus der DE-OS 25 08 395 ist ein Battericladcgerät bekannt, bei dem eine auf die Zeiteinheit bezogene Zunahme des Regeisignals ansprechende Schaltungsanordnung zur Ladegerätabschaltung vorgesehen ist. Der Ladevorgang wird beende,, wenn die auf die Zeiteinheit bezogene Zunahme des Regelsignals unter einen vorgegebenen Wert abfüllt. Das Regelsignul wird aus der Differenz zwischen einem von der Batteriespannung abhängigen Signal und einem von der Versorgungswechselspannung abhängigen Signal gebildet. Diese Schaltungsanordnung wird bei Ladegeräten eingesetzt, die eine einfache Schaltung für die Bereitstellung des Hauptladestroms besitzen und bei weichen das Laden mit konstanter Spannung durchgeführt wird.

Bei einem Ladegerät gemäß der DE-OS 25 08 395 nimmt aber der Ladevorgang sehr viel Zeit für sich in Anspruch.

Aus der Literaturstelle »Application Note AN-447«, Motorola, 1970, ist eine Schaltungsanordnung bekannt, bei welcher ein elektrischer Leistungsschalter im Ladekreis des zu ladenden Akkumulators vorgesehen ist, der durch einen Fühlerkreis gesteuert ist. Die Schaltungsanordnung eignet sich jedoch nur für Spezialzellen.

Der Erfindung liegt die Aufgab' zugrunde, eine Schaltungsanordnung zum Laden eine:» Akkumulators mit einem einfachen und wartungsfreien Aufbau zu schaffen, mit der ein Akkumulator unabhängig von dem Zustand seiner Entladung in kurzer Zeit so aufgeladen wird, daß beim Erreichen der vollen Kapazität der Ladevorgang selbsttätig und zuverlässig unterbrochen ist, ohne den Akkumulator zu überladen, und eine Überladung auch dann vermieden ist, wenn der Akkumulator beispielsweise infolge Alterung nicht mehr seine volle Nennkapazität erreicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs I gelöst.

Eine solche Schaltungsanordnung weist einen einfachen und wartungsfreien Aufbau auf. Es ist gewährleistet, daß der Akkumulator selbsttätig unabhängig von seinem Entladezustand in kurzer Zeit stets zuverlässig auf seine volle Kapazität geladen wird, ohne überladen zu werden.

Temeperatur- und altersbedingte Veränderungen der Ladeschlußspannung des Akkumulators führen weder zu e.ier vorzeitigen Unterbrechung des Ladevorganges, noch zu einer Überladung. Dies gilt für ebensolche Veränderungen der in der Ladevorrichtung verwendeten Bauelemente in gleicher Weise. Änderungen 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.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist zur Aufladung gasdichter elektrochemischer Sekundärzellen, wie Nikkel-Cadmium-Zellen, bjsonders geeignet.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung shil durch die Unterarisprüche gekennzeichnet.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näh.r erläutert; es zeigt in -chematischer Darstellung

F i g. I die Ladevorrichtung in einem Blockschaltbild; Fig. 2 das elektrische Schaltbild der Ladevorrichtung.

In der Fig. 1 ist mit I eine Ladestromquelle zur Energieversorgung der Ladevorrichtung und mit 2 der zu ladende Akkumulator bezeichnet. Zwischen d: r Ladestromquellc 1 und dem Akkumulator 2 ist eine Konslantstromquclle ^ und eine Starttaste 4 geschaltet. Parallel zur Starttastc 4 ist ein steuerbarer Schalter 5 angeordnet. Zwischen die Konstantstromquelle 3 und dem zu ladenden Akkumulator 2 ist der eine Pol des

Keliiissdi.ilters 6 angeschlossen, dessen anderer Pol aπι Eingang eines Analogwertspeichers 7 liegt. Dem Analogwertspeicher 7 ist ein Auswerter 8 naehgcschaltet. Der Ausgang des Auswerters 8 ist mit dem Eingang einer Zcitsteuereinrichuing 9 verbunden. Die Zeitsteucrcinrichtung 9 beeinflußt den Relaisschalter 6. Der Zeitsteuereinrichtung 9 ist ein Auslöser 10 nachgcschaltei. welcher den Schalter 5 beeinflußt. Das Netzteil I ist mit einer Anzeigelampe 11 versehen.

Das Netzteil I liefert eine gleichgerichtete Spannung, die wenig größer ist als die Spannung des Akkumulators 2. Die Anzeigelampe 11 leuchte, solange das Netzteil 1 Strom liefert. Die Konstantstromciiiellc 3 hall den vom Netzteil 1 gelieferten Ladestrom auch bei Änderung der Akkumulatorspannung konstant. Die Konstantstromquelle 3 kann in beliebiger Ausführung aufgebaut sein: im einfachsten Falle besteht sie aus einer lampe. Durch ein kurzzeitiges Schließen der Starttasle 4 schließt auch der steuerbare Schalter 5 und der l.adcvorgang beginnt: es fließt ein konstanter Ladestrom vom Netzteil 1 in den Akkumulator 2. Der Schaller 5 bleibt bis zur Beendigung des Ladevorganges geschlossen. |ewcils nach Ablauf einer definierten Zeitspanne nach Beginn des Ladevorganges, beispielsweise nach Ablauf von 15 Minuten, wird durch die Zeitsteuereinrichtung 9 ein Schließen des Relaisschalters 6 verursacht. Da wahrend des Ladevorganges die Spannung am Akkumulator 2 stelig ansteigt, wird nach jedem Schließen des Relaisschalter 6 ein höherer Spannungswerl im Analogwertspeichcr 7 eingespeichert. Der Auswerter 8 am Ausgang des Analogwertspeichers 7 erzeugt bei jeder Erhöhung Jes gespeicherten Spannungiwertes einen Impuls auf die Zeilsteuereinrichtung 9. Dieser Impuls selzl die Zeitsteuereinrichtung 9 wieder zurück: dadurch wird der Relaisschaiter 6 geöffnet. Nach weiteren 15 Minuten wird durch die Zeitsteuereinrichtung 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 Zeitsteuereinrichtung 9 selzl zurück und der Relaisschalter 6 wird geöffnet. Dies wiederholt sich so lange. bis die Ladespannung des Akkumulators 2 nicht mehr ansleigt bzw. bis deren Steigerungsraten kleiner sind als ein vorgegebener Wert. Dann gibt der Auswerter 8 keinen impuls ab. die Zeitsteuereinrichtung 9 wird nicht zurückgesetzt und der Relaisschalter 6 bleibt geschlossen. Die Zeitsteuereinrichtung läuft dann noch weiter und gibt nach einer weiteren, definierten Zeitspanne, z. B. nach 5 Minuten, ihrerseits einen Impuls auf den Auslöser 10. Dieser betätigt den Schalter 5. Der Schalter 5 öffnet und unterbricht damit den Ladestromkreis. Damit ist der Ladestrom für den Akkumulator 2 abgeschaltet. Wenn die Ladestromquelle 1 keinen Strom mehr liefert, erlischt auch die Anzeigelampe 11.

Die Ladestromquelle 1 aus der F i g. 1 ist gemäß der F i g. 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 Schahkreis 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 Fig. 1. Die Leuchtdiode 17 7pigi an. deß der Akkumulator 2 ^eSadcn wird' ~'~ erhscht. wenn der Ladevorgang beendet ist.

An den Ausgang des Netzteils ist eine Starttaste 4 geschalte!, Pa ι allel /in Slai Haslc 4 ist ein Rclaiskoiilakl 18 angeordnet.

Die Konstantstromquelle 3 aus der I ig. 1 ist gemäß

der I·' i g. 2 aus einem Transistor 19. den Dioden 20 und

^r> 21 sowie dem Widerstand 22 im Basiskreis und dem Widersland 23 im Atisgangskreis des Transistors gebildet.

Die Dioden 20 und 21 können durch eine Zenerdiodc ersetzt sein. Mittels dieser Schaltungsmaßnahme wird

ίο ein konstanter Ladestrom an den Akkumulator 2 geliefert.

Der Akkumulator 2 ist mil einer vorgeschalteten Diode 24 an den Ausgang des Transistors 19 geschalte! Die Diode 24 stell! einen Schulz gegen Spannungsvcrpolung dar. Die Diode und der Akkumulalor können ortsfern von der Ladevorrichtung in einem Gehäuse 25 eines vom Akkumulator gespeisten Gerätes, beispielsweise in einem Handfunksprechgerät, angeordnet sein. das während des Ladi-vorpanees an die l.iulcvorriih lung angeschlossen ist.

Der Analogwertspeicher 7 aus der Fig. I besieht gemäß der F i g. 2 aus einem Feldeffekttransistor 26 mit einem Kondensator 28 am Gate-Anschluß und einem Ausgangs-Widerstand 29. Kin 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 Stron' in dessen Gate-Anschluß fließt. Zwischen dem Ausgang der Konstantstromquelle 3, d. h. dem Ausgang

jo des Transistors 19. und dem Eingang des Analoge crlspeichers 7. d. h. dem Kondensator 28. ist ein Rclaiskontakt 30 angeordnet. Der Rclaiskontakl 30 entspricht dem Relaisschalter 6 in der F i g. I.

Der Auswerter 8 aus der F i g. 1 ist gemäß der F ι g. 2 im wesentlichen aus einem Operationsverstärker 31. einem diesem Verstärker nachgeschaltclcn Kondensator 32. einem Feldeffekttransistor 33 und einem Transistor 34 gebildet. Die Ausgangskreise der Transistoren sind zusammen mit einer Rclaisspulc 35 in Reihe geschaltet. Der Basis des Feldeffekttransistors sind als Ouerelemcnte 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 zugeschaltet, der Basis des Transistors 34 als Querelemente J_n Parallelschaltung ein Widerstand 40. ein Kondensator 41 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 /?C-Glied am F'.igang des Operationsverstärkers 31 sollen durch Schaltknacke im Netz verursachte Störungen verhindern. Der Widerstand 39 im Längszweig der Basis des Feldeffekttransistors 33 ist zur Begrenzung des Gate-Stromes 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 Zeitsteuereinrichrung 9 aus der F ι g. 1 besteht im wesentlichen gemäß der F i g. 2 aus einem Feldeffekttransistor 46. an dessen Eingang ein einerseits aus Widerständen 47 und 48 und andererseits aus einem Kondensator 49 gebildeter Spannungsteiler geschaltet ist, sowie einem dem Feldeffekttransistor nachgeschalteten Transistor 50. in dessen Ausgangskrcis eine Relaisspuie 51 geschaltet ist. Der aus den Widerständen 47,48 und dem Kondensator 49 gebildete Spannungstei-

lcr stellt das Zeilglied der Zeitsteuereinrichiung dar. Die Rclaisspulc 51 betätigt den Rclaiskonlakt 30. Zwischen den beiden den einen Zweig des Spannungsteilers bildenden Widers.änden 47 und 48 ist ein gegen das elektrische Massepotential geschalteter Relaiskontakt ', 52 der Rclaisspulc 3:5 geschaltet, so daß bei geschlossenem Relaiskontakt !52 der Kondensator 49 überbrückt ist. Ev an die Basis des Feldeffekttransistors 46 geschalteter Widerstand 53 isl zur Begrenzung des Gate-Stromes nach dem Abschalten beim Entladen des m Kondensators vorgesehen.

Der Auslöser 10 in der F i g. I ist gemäß der F i g. 2 im wesentlichen aus einem Transistor 54 gebildet, dessen Eingang mit dem Ausgang des Feldeffekttransistors 46 verbunden ist. Das limitterpotential des Transistors 54 r> ist mittels einer Zenerdiodc 55 gehalten und im Kollektorkreis ist eine Relaisspulc 56 angeordnet. Die Relaisspule 56 betätigt den Relaiskontakt 18.

Dip I .arlpvnrrirhtiinij wirrt durch die SiäfitäSiC 4 !P.

Betrieb genommen. Ein kurzes Schließen der Starttastc 4 bewirkt, daß die Relaisspule 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 Konstantslromquelle zum Akkumulator 2. Mittels der Konstant- « stromquelle wird der Ladestrom konstant gehalten, leweils 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 Ladun· am Kondensator 49 der Feldeffekttransistor 46 und der nachgeschaltete Transistor 50 so weit durchgesteuert, daß die Relaisspule 51 aktiviert wird. Über die Relaisspule 51 wird dann der Relaiskontakt 30 geschlossen. Die Gegenkopplung des Operationsver- )5 stärkers 31 ist so eingestellt, daß sie seine Gleichspannungsverstärkung auf I begrenzt. Für Wechselspannung arbeitet der Operationsverstärker 31 praktisch in Leerlaufverstärkung. Eine geringe Gleichspannungsänderung an seinem Eingang führt zu einem großen Impuls an seinem Ausgang. Der Kondensator 32 befrei! 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. Ober die Relaisspule 35 wird der geöffnete Relaiskontakt 52 in der Zeitsteuereinrichtung 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, wird die Relaisspule 35 ebenfalls stromlos und der Rclaiskontakt 52 wieder geöffnet. Nach Ablauf der durch das Zeitglied 47, 48, 49 bestimmten Zeitspanne wiederholt sich der Vorgang so lange, bis der Akkumulator 2 voll geladen ist.

Ist der Akkumulator 2 voll geladen, so wird wiederum infolge der wachsenden Stcuerspannung am Gate des Feldeffekttransistors 46 dieser und der nachgcschaltetc Transistor 50 so weit durchgeslcuert, 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 Relaiskontaktcs 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, uci' Diuuc 38 üi'iu ucm Widerstand 39 unterdrückt aber jeden positiven Impuls, dem ein negativer Impuls vorausgegangen ist, so daß nunmehr die Relaisspule 35 nicht aktiviert wird und demzufolge auch der Relaiskontakt 52 in der Zeitsteuereinrichtung nicht geschlossen wird, sondern geöffnet bleibt. Der Kondensator 49 des Zeitgliedes 47,48,49 der Zeitsteuereinrichtung 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 Auslösers 10 so weit absinkt, daß der Stromfluß durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 54 nicht mehr ausreichend groß ist, um die Relaisspule 56 zu aktivieren. Die Relaisspule 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 Widereinschalten 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 Zettglied der Zeitsteuereinrichtung, 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, 52 und der Transistor 34 lassen sich durch einen Schmitt-Trigger ersetzen.

Bei Verwendung einer geeigneten Konstantstromquelle können ohne Umschaltung der Ladevorrichtung Akkumulatoren mit verschiedenen Betriebsspannungen an derselben 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zum Laden eines Akkumulators, mit einer Ladestromquelle und einem steuerbaren Schalter im Ladestromkreis, mit einer Zeitsteuereinrichtung, welche einen Analogwertspeicher in definierten gleichbleibenden Zeitspannen abwechselnd an den Akkumulator und an einen Auswerter schaltet und mit einem Auslöser für den Schalter, welcher anspricht, sobald die Steigerungsrate der Spannung am Akkumulator einen vorgegebenen Wert unterschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerter (8), die Zeitsteuereinrichtung (9) und der Auslöser (10) reihengeschaltet an die Akkumulatorspannung anschließbar und is derart ausgebildet sind, daß der Auswerter (8) jeweils einen Impuls abgibt, welcher die Zeitsteuereinrichtung zurücksetzt und den Analogwertspeicher vom Akkumulator abschaltet, wenn die Steigerungsraten der Spannung am Akkumulator einen vorgegebenen Wert überschreiten, daß er aber keinen solchen Impuls abgibt, wenn die Steigerungsrate der Spannung am Akkumulator den vorgegebenen Wert unterschreitet, sondern daß dann die Zeitsteuereinrichtung nach Ablauf einer weiteren definierten Zeitspanne einen Impuls an den Auslöser (10) abgibt, und daß im Ladestromkreis eine Konstantstromquelle (3) vorgesehen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Analogwertspeicher (7) ein J0 Kondensator (28) ist, der im Steuerkreis eines Feldeffekttranrsiors (26) liegt und der dem Akkumulator (2) in definierten Zeitabständen kurzzeitig parallel schaltbar ist.

3. Schaltungsanordnung n-:tch ei".em der Ansprüehe 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerter (8) als Operationsverstärker (31) ausgebildet ist, dem die Eingangskreise eines Feldeffekttransistors (33) und eines Transistors (34) zugeschaltet sind, daß die Ausgangskreise des Feldeffekttransistors und des Transistors zusammen mit einer Relaisspule (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.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Auswerter (8) anstelle des Transistors (34) und der Relaisspule (35) ein Schmitt-Trigger angeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuereinrichtung (9) einen Kondensator (49) aufweist, der über Widerstände (47, 48) an der Ladespannung liegt, und an den der Steuerkreis eines Feldeffekttransistors (46) angeschlossen ist, dem ein Transistor (50) nachgeschaltet ist, in dessen Ausgangskreis eine Relaisspule (51) geschaltet ist.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rclaiskontakt (30) des Relais(51,30)zwischen den Akkumulator (2)und den Kondensator (28) geschaltet ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (49) durch einen Relaiskontakt (52) des Relais (35, 52) im Auswerter (8) überbrückbar ist.

8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser (10) einen Transistor (54) aufweist, dessen Eingang mit dem Ausgang des Feldeffekttransistors (46) der Zeitsteuereir.richtung (9) verbunden ist und in dessen Ausgangskreis eine Relaisspule (56) geschaltet ist.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Stromzuführung zum Akkumulator (2) ein Kelaiskontakt (18) des im Auslöser (10) angeordneten Relais(56,18) geschaltet ist.

10. Schaltungsanordnung nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Emitter-Widerstand des Transistors (54) eine Zenerdiode (55) ist.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstromquelle (3) als Lampe ausgebildet ist.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruc!, 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantsiromquelle (3) als Transistor (19) mit einer Diode (20, 21) im Steuerkeis ausgebildet ist.

13. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Ladestrom gespeiste Anzeigelampe (11) an die Ladestromquelle (1) geschaltet ist.