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Ladegerät
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Ladegerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Bleiakkumulatoren erreichen bei schonenden Ladeverfahren, wie IU-Ladungen
nach einer größeren Zahl von Lade-/Entlade-Zyklen nicht mehr die volle Kapazität.
Dies gilt insbesondere für wartungsfreie Bleiakkumulatoren unter Verwendung eines
thixotropen Gels, bestehend aus Schwefelsäure und einem Gelbildner als Elektrolyt.
Andererseits ist es bei wartungsfreien Bleiakkumulatoren üblich, die Aufladung nach
Erreichen einer bestimmten Endspannung am aufgeladenen Bleiakkumulator abzubrechen,
um ein Gasen zu verhindern.
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Nach Erreichen einer bestimmten Anzahl von Lade-/Entlade-Zyklen haben
sich die Kapazitätsverluste so aufsummiert, daß sie nicht mehr tragbar sind. Aus
diesem Grunde hat man nach einer bestimmten Anzahl von durchgeführten Zyklen sogenannte
Ausgleichs- oder Nachladungen durchgeführt. D.h., man hat nach der eigentlichen,
automatisch beendigten Aufladung durch einen Ladebegrenzungsschaltkreis, der automatisch
einen zwischen Stromnetz und Akkumulator angeordneten Endschalter ausschaltet, für
eine bestimmte Zeit eine manuell vorgewählte zusätzliche Aufladung durchgeführt.
Auf diese Weise konnte im wesentlichen wieder die ursprüngliche Kapazität erreicht
werden.
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Dieses Verfahren ist jedoch verhältnismäßig umständlich. Es erfordert
vom Bedienungspersonal die Buchführung über die durchgeführten Lade-/Entladezyklen
für jede einzelne Batterie.
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Zudem werden in der Praxis, insbesondere bei IU-Ladeverfahren, die
Nachladungen häufig vergessen oder unterlassen, was zu Frühausfällen der Batterien
führte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ladegerät gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1 so auszubilden, daß eine vollkommen automatische Nachladung
nach Erreichung der festgelegten Lade-/Entlade-Zyklen erfolgt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens
des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
dargestellt.
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Der vorgesehene Zyklenzähler wird einfach bei jedem Ein-/Ausschaltevorgang
des Ladegerätes um eine Ziffer weiter geschaltet. Bei Erreichen einer bestimmten
Zyklenzahl wird zwar wie bisher der Haupt-Endschalter durch den Ladebegrenzungsschaltkreis
ausgeschaltet. Gleichzeitig wird jedoch dieser Schalter im ausgeschalteten Zustand
überbrückt, sodaß dennoch weiter Strom fließen kann. Die Feststellung der erreichten
Zyklenzahl aktiviert andererseits einen Verzögerungsschaltkreis, der nach Ablauf
der eingestellten Zeit diese Überbrückung des Haupt-Endschalters wieder aufhebt,
sodaß dann entgültig eine Strom abschaltung des Ladegerätes vom Akkumulator erfolgt.
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Vorzugsweise werden die einzelnen Schaltvorgänge über die Kontakte
von mehreren, vorzugsweise von zwei Schützen, Relais oder dergleichen Schaltanordnungen
durchgeführt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Es zeigt: Figur 1 die schematische Darstellung eines Ladegerätes,
Figur 2 eine Detailschaltung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles.
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In Figur 1 ist das Ladegerät mit 1, der Bleiakkumulator mit 2, ein
Ladebegrenzungsschalter mit 3, ein Endschalter mit 4, ein Zyklenzähler mit 5, eine
Referenzsignalquelle mit 6, ein Vergieichsschaltkreis mit 7 und ein Verzögerungsschaltkreis
mit 8 bezeichnet.
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Die Durchführung von periodischen Nachladungen beim Aufladen von Akkumulatoren
2 durch das Ladegerät 1 geht wie folgt vor sich: Ein Zyklenzähler 5 stellt die seit
der letzten Nachladung durchgeführten Ladezyklen fest und erzeugt ein entsprechendes
Zyklensignal. Das Zyklensignal wird einem Vergleichsschaltkreis 7 zugeführt. Dort
wird es mit einem Referenzsignal verglichen, das von einer Referenzsignalquelle
6 erzeugt wird und einer bestimmten Ladezyklenzahl entspricht. Der Vergleichsschaltkreis
7 vergleicht das Referenzsignal mit dem Zyklensignal des Zyklenzählers 5 und erzeugt
bei Übereinstimmung dieser beiden Signale ein Ausschalt-Blockiersignal, das dem
Ladebegrenzungsschaltl<reis 3 zugeführt wird. Gleichzeitig liefert der Vergleichsschaltkreis
7 an den Verzögerungsschaltkreis 8 ein Schaltsignal. Aufgrund dieses Schaltsignales
liefert der Verzögerungsschaltkreis nach Ablauf einer bestimmten, einstellbaren
Zeit ein Abschaltsignal an den Endschalter 4. Schließlich liefert der Vergleichsschaltkreis
7 bei Übereinstimmung zwischen Referenzsignal und Zyklensignal an den Zyklenzähler
5 ein Rückstellsignal, so daß der Zählvorgang für diesen Akkumulator wieder bei
0 beginnt.
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Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Zyklenschalter 5 ein Impulszähler,
der beim Einschalten des Netzschalters 9 zu Beginn eines Ladevorganges den dadurch
entstandenen Stromimpuls zum Weiterschalten verwendet und ein der gezählten Zyklen-Gesamtzahl
entsprechendes Signal, vorzugsweise eine Impulsfolge, an den Vergleichsschaltkreis
7 liefert.
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Nach einer besonderen Ausbildung erfolgt die Erzeugung des Einschaltesignales
für den Zyklenzähler 5 über ein Netzschütz 10 (Figur 2), das einen, mit dem Zyklenzähler
5 verbundenen Schalter 11 betätigt.
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Das vom Vcrglcichsschaltkrcis 7 an den Ladebegrenzungsschalt krcis
3 gelieferte Ausschalt-Blockiersignal erzeugt über eine im Endschalter 4 vorgesehene
Parallelschaltung mit Nebenschalter 12 (Figur 2) eine Überbrückung des Endschaltcrs
für den Fall, daß der Ladebegrenzungsschaltkreis 3 den Haupt-Endschaltcr 13 (Figur
2) nach Erreichen der üblichen Ladespannung abschaltet.
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Der Vcrzögcrungsschaltkrcis 8 schlicßt bei Empfang eines Schaltsignales
vom Vcrglcichsschaltkrcis 7 nach Ablauf der fest eingestellten Vcrzögerungszeit
den parallel zum Haupt-Endschalter angeordneten Nebenschalter 12.
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Vorzugsweise ist ein zusätzlicher Schaltkrcis zum Herstellen des Lade-An
fangszustandes der Schaltung nach Ausschalten und Wiedercinschalten des manu@llen
Netzschalters 9 vorgesehen, so daß automatisch eine richtigc Zählung geliefert wird.
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Zweckmäßigerweise enthalten der Zyklenschalter, der Verzögerungsschaltkrcis
und der Ladebegrenzungsschaltkreis mchrcrc, vorzugsweise zwei Schütz, Relais oder
ähnlichc Schaltanordnungen, welche bei Anlegen des Ausschalt-Blockicrsignales an
den Ladebegrenzungsschaltkreis 3, des Schaltsignales an den Vorzögerungsschaltkreis
8 und des Abschaltsignales des Vcrzügerungsschaltkreises 8 an den Nebensehaltor
12 des Endschaltcrs 4 bestimmte Kontakte öffnen oder schließen.
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Figur 2 stcllt ein detailliertes Ausführungsbeispiel der Erfindung
dar, bei der ein Nctzschütz mit 10, ein mit dem Zyklcnzählcr 5 vorbundener Schalter
mit 11, ein parallel zum Haupt-Endschaltcr 13 angcordnctcr Nebenschalter mit 12
bczeichnet sind.
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Ccmäß Figur 2 ist der Zyklcnzählcr 5 ein Relais mit einer Erregerspule
(nicht dargcstcllt) und einem Schaltkontakt 27.
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Der Verzögerungsschaltkreis 8 ist ebenfalls ein Relais, ein Schütz
oder ein elektronischer Schalter und weist einen Kontakt 23 auf, der nach Ablauf
der eingestellten Zeit im Verzögerungsschaltkreis 8 ein Signal an ein Schütz oder
ähnlichcs inncrhalb des Vcrglcichsschaltkrciscs 7 liefert, und zwar an eine Spulc
22, welche dadurch parallel geschaltctc Schaltkontaktc 14, 18, 21, 24 schließt.
Der Kontakt 21 stcllt dabei einen internen Haltekontakt mit der angelegten Nctzspannung
her, währcnd der Kontakt 14 ein Signal an den Ladebegrenzungsschaltkreis 3 liefert,
der Schaltkontakt 18 ein Signal an den Verzögerungsschaltkreis 8, und der Schaltkontkt
24 ein Reset-Signal an den Zyklcnzählcr 5 liefert.
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Der Endschltcr 4 weist gemäß Figur 2 Kontakte 13 und 25 auf, dic parallel
gesteuert werden, wobei der Schaltkontakt 13 mit dem Nctzschütz 10 verbunden ist
und der Schaltkontakt 35 vom Ladebegrenzungsschaltkreis 3 angesteuert wird.
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Im Vcrglcichsschaltkrcis 7 sind gleichzeitig und parallel geschaltete
Schaltkontaktc 12, 16, 17 und 26 vorgesehen, welche über eine Spulc 15 betätigbar
sind und die vorstehend im Zusammcnhang rnit Figur 1 beschriebenen Signalc liefern.
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Im Vcrzögerungsschaltkrcis 8 ist ein Zeitlaufwerk enthalten, und der
Endschaltcr 4 schaltct nach Überschrcitung cincr bestimmten oberen Spannung das
Ladegerät aus.
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