Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des
Anspruchs aus.
Es ist eine Schaltungsanordnung zum Aufladen von Akkumulatoren bekannt
(DE-OS 26 42 243), bei der die Ladespannung verringert wird, sobald
die Akkumulatortemperatur meßbar über die Umgebungstemperatur des Ak
kumulators hinausgeht. Zur Messung der Akkumulatortemperatur wird ein
Wärmefühler verwendet, der in mechanischem Kontakt mit der Außenseite
des Akkumulatorgehäuses steht.
Es ist weiterhin eine Ladesteuerungsschaltung mit einer thermischen
Schutzschaltung für Akkumulatoren, vorzugsweise Nickel-Cadmium-Akku
mulatoren, bekannt (DE-OS 24 55 872), zu der ein Wärmefühler gehört,
der in dem Akkumulator untergebracht ist.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß die Temperatur des
Akkumulators schneller erfaßt wird, wobei das Volumen des Akkumulators
gegenüber einem Akkumulator ohne Temperaturerfassung nur höchstens
geringfügig erhöht wird, und daß Vorkehrungen getroffen sind, welche
gewährleisten, daß nur Akkumulatoren, die den wärmeabhängigen Wider
stand enthalten, mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung geladen
werden können.
Lösung und Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Schaltungsanordnung durch
die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst. Die mit der Erfindung
erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Ladestrom für den
Akkumulator beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperaturdifferenz
zwischen Akkumulatortemperatur und Umgebungstemperatur mit geringstmög
licher Verzögerung unterbrochen oder vermindert wird. Das Volumen des
Akkumulators erhöht sich durch die Unterbringung des Wärmefühlers nur
unwesentlich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Fehlen eines
Ladekontrollkontaktes an einem Akkumulator der Ladestrom ebenfalls unter
brochen oder vermindert wird. Hierdurch wird in vorteilhafter
Weise erreicht, daß Akkumulatoren, die keine erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung aufweisen, nicht oder nicht im Wege einer
Schnelladung aufgeladen werden können.
Zeichnung
Eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden
Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das
Prinzipschaltbild eines Ladegerätes und eines Akkumulators.
Beschreibung der Erfindung
Die in der Figur dargestellte Schaltungsanordnung zeigt einen
Akkumulator 10, der an ein Ladegerät 11 anschließbar ist. Hierzu
sind ein positiver Ladekontakt 12 und ein negativer Ladekon
takt 13 des Ladegerätes 11 und in entsprechender Weise ein
positiver Ladekontakt 12′ und ein negativer Ladekontakt 13′ des
Akkumulators 10 vorgesehen, die zum Aufladen des Akkumulators 10
durch das Ladegerät 11 in Eingriff gebracht werden. Das Lade
gerät 11 weist darüber hinaus einen Ladekontrollkontakt 14 auf,
dem ein entsprechender Ladekontrollkontakt 14′ des Akkumula
tors 10 gegenübersteht. Der positive Ladekontakt 12′ ist über
eine Leitung mit einem positiven Ausgangskontakt 120, der nega
tive Ladekontakt 13′ ist über eine Leitung mit einem negativen
Ausgangskontakt 130 des Akkumulators 10 verbunden. Vom negativen
Ausgangskontakt 130 führt eine Sicherungsleitung 15 zum negativen
Pol eines ersten Akkumulatorelementes 160, an das die anderen
Akkumulatorelemente 161 usw. bis 169 in Serie angeschlossen sind,
wobei der positive Pol des Akkumulatorelementes 169 mit dem posi
tiven Ladekontakt 12′ des Akkumulators 10 in Verbindung steht.
Die Sicherungsleitung 15 führt außerdem vom negativen Ausgangs
kontakt 130 über einen wärmeabhängigen Widerstand 17, beispiels
weise einen Heißleiterwiderstand, zum Ladekontrollkontakt 14′ des
Akkumulators 10. Das Ladegerät 11 ist an seinem positiven und
negativen Ladekontakt 12, 13 mit einer üblichen Ladeeinrichtung
beschaltet, die hier nicht näher beschrieben ist. Der Ladekon
trollkontakt 14 des Ladegerätes 11 ist auf eine Brückenschaltung 18
geführt, die so geschaltet ist, daß der wärmeabhängige Widerstand
17 einen Brückenzweig dieser Brückenschaltung 18 bildet. Die
Brückenschaltung 18 weist erfindungsgemäß einen weiteren wärme
abhängigen Widerstand in einem anderen Brückenzweig auf, so daß
sich Temperaturänderungen, die die Brückenschaltung 18 und den
wärmeabhängigen Widerstand 17 in gleichem Maße betreffen, bei
spielsweise eine Änderung der Umgebungstemperatur, nicht auf das
Brückengleichgewicht auswirken. Die Querspannung der Brücken
schaltung 18 dient zur Steuerung eines Schalters 19, der Teil des
Ladegerätes 11 ist und den Ladestrom unterbricht oder vermindert.
Wird nun der Akkumulator 10 im Wege der Schnelladung aufgeladen,
steigt die Akkumulatortemperatur bis zum Erreichen der Nenn
kapazität nur unmerklich, beispielsweise um 3°C. Wird die Nenn
kapazität überschritten und die Schnelladung des Akkumulators 10
fortgesetzt, sorgt üblicherweise eine Überspannungssicherung für
ein Abschalten des Ladestromes. Fällt diese jedoch aus, erhitzt
sich der Akkumulator 10 durch die Überladung stark, und der
Widerstandswert des wärmeabhängigen Widerstandes ändert sich.
Ist der wärmeabhängige Widerstand 17 beispielsweise als Heiß
leiter ausgebildet, nimmt sein Widerstand stark ab. Hierdurch
wird die Brückenschaltung 18 verstimmt und der Schalter 19
betätigt, der den Ladestrom unterbricht oder vermindert. In
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Lade
gerät 11 so ausgebildet, daß der Schalter 19 auch dann betä
tigt wird, wenn der Akkumulator 10 keinen Ladekontroll
kontakt 14′ aufweist. Hierzu kann das Vorhandensein eines
Ladekontrollkontaktes 14′ entweder mechanisch oder auf elek
trischem Wege überprüft werden. Schließlich ist im Akkumula
tor 10 zum Schutze gegen einen Kurzschluß noch die Sicherungs
leitung 15 vorgesehen. Werden nämlich entweder die Ladekon
takte 12′, 13′ oder die Ausgangskontakte 120, 130 kurzgeschlos
sen, sind damit auch die Akkumulatorelemente 160 bis 169 kurz
geschlossen, und es fließt ein hoher Kurzschlußstrom in den
beiden genannten Kurzschlußfällen über die Sicherungsleitung 15.
Diese kann in vorteilhafter Weise als dünner Kupferdraht von
beispielsweise 0,2 mm Durchmesser ausgebildet sein, der bei Auf
treten eines derartigen Kurzschlußstromes durchbrennt.