DE3528476A1 - Method and device for charging a traction battery - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ladung von Traktionsbatterien.The invention relates to a method for charging of traction batteries.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Gerät zur Durchführung eines Verfahrens zur Ladung von Traktionsbatterien.In addition, the invention relates to a device for Implementation of a procedure for charging traction batteries.
Traktionsbatterien werden häufig zur Energieversorgung von elektrisch angetriebenen mobilen Arbeitsgeräten, zum Beispiel Gabelstaplern oder Personenkraftwagen mit Elektromotor, eingesetzt. Im Gegensatz zu einfachen Starterbatterien, die lediglich kurzfristig Ströme abgeben müssen, werden Traktionsbatterien in der Regel täglich weitgehend entladen und müssen bis zum Beginn des nächsten Einsatzes wieder aufgeladen werden. Aufgrund des meist erheblichen materiellen Wertes dieser Batterien werden an die verwendeten Ladegeräte hohe Ansprüche in bezug auf die Anzahl der durchführbaren Ladevorgänge gestellt.Traction batteries are often used to supply energy of electrically powered mobile work equipment, for example, forklifts or passenger cars with an electric motor. In contrast to simple starter batteries that only Traction batteries have to deliver currents at short notice usually largely discharged daily and have to go back to the beginning of the next mission to be charged. Because of the mostly considerable material value of these batteries high demands on the chargers used on the number of charging processes that can be carried out posed.
Zur Ladung von Traktionsbatterien sind verschiedene Verfahren bekannt geworden. Besonders verbreitet ist ein Verfahren, bei dem die Batterie mit einem ungeregelten Ladestrom geladen wird. Dieses Verfahren kann besonders kostengünstig gerätetechnisch angewendet werden, es weist jedoch den erheblichen Nachteil auf, daß Netzspannungsänderungen den Ladestrom wesentlich beeinflussen. Die Batterie kann deshalb leicht überladen werden, die Lebensdauer der Batterie wird dadurch erheblich verringert. Als Folge eines zu geringen Ladestromes kann die Batterie auch nicht vollständig geladen werden, es steht dann am Einsatzort der Batterie nicht die volle Kapazität zur Verfügung. There are various ways to charge traction batteries Proceedings become known. Particularly common is a procedure in which the battery with a unregulated charging current is charged. This method can be particularly inexpensive in terms of equipment be applied, however, it shows the considerable Disadvantage that changes in mains voltage the charging current significantly affect. The battery can therefore easily be overloaded, the life of the This significantly reduces the battery. As The battery can result from an insufficient charging current also not be fully loaded, it is then not full capacity at the location of the battery to disposal.
Dieser Nachteil des oben erwähnten Wa-Ladeverfahrens wird von einem weiteren bekannten Verfahren, dem IU-Ladeverfahren, durch den Einsatz eines Stromreglers vermieden. Durch den hohen erforderlichen Regelaufwand sind Geräte, die mit dem IU-Verfahren arbeiten, jedoch wesentlich teurer als Geräte, die lediglich mit dem Wa-Verfahren arbeiten. Außerdem hat der alleinige Einsatz des IU-Verfahrens eine Verringerung der Lebensdauer der Batterie zur Folge, so daß in gewissem zeitlichen Abstand andere Ladeverfahren angewendet werden müssen.This disadvantage of the Wa charging method mentioned above is from another known method, the IU charging process, through the use of a current regulator avoided. Due to the high required Control effort is equipment that uses the IU process work, but much more expensive than devices, who only work with the Wa process. Furthermore has the sole use of the IU procedure a reduction in battery life result, so that at a certain time interval other charging methods must be used.
Die bislang bekannt gewordenen Verfahren können die Ansprüche an die Mindestlebensdauer der Batterien, an die Zuverlässigkeit des Ladevorganges sowie an die kostengünstige gerätetechnische Realisierung nicht vollständig erfüllen.The previously known methods can the minimum battery life requirements, the reliability of the charging process as well as the inexpensive device technology Realization does not fully meet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, das einen qualitativ hochwertigen Ladevorgang ermöglicht und zu marktgerechten Preisen eingesetzt werden kann.The object of the present invention is therefore to develop a process that is qualitative high-quality charging process and at market-driven Prices can be used.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ladestrom von einer Zellenspannung abhängig ist und die Abhängigkeit durch eine Ladekennlinie vorgegeben wird, die im wesentlichen aus einem Proportionalbereich, einem Bereich mit annähernd konstanter Zellenspannung sowie einem Bereich mit in etwa konstantem Ladestrom besteht.According to the invention, this object is achieved by that a charging current depends on a cell voltage and the dependency through a charging characteristic is specified, which essentially consists of a proportional range, an approximate range constant cell voltage as well as a range with approximately constant charging current.
Ein nach diesem Verfahren durchgeführter Ladevorgang hat den Vorteil, daß die Batterie zunächst mit einem maximal zur Verfügung stehenden Strom geladen wird. Übersteigt die Spannung an den Zellen der Batterie jeweils etwa 2 Volt, so wird der Ladevorgang mit einer proportionalen Abhängigkeit des Ladestromes von der Zellenspannung fortgesetzt. Der Proportionalitätsfaktor ist dabei von der maximal zur Verfügung stehenden Ladeleistung abhängig und so festgelegt, daß die maximale Ladeleistung an die Batterie abgegeben wird. Die zeitliche Dauer des Ladevorganges kann dadurch erheblich verkürzt werden.A charging process performed using this procedure has the advantage that the battery initially with a maximum available current is loaded. If the voltage on the Cells of the battery each about 2 volts, so the loading process with a proportional dependency of the charging current from the cell voltage continued. The proportionality factor is included of the maximum available charging power dependent and determined so that the maximum charging power delivered to the battery becomes. The duration of the charging process can thereby be shortened considerably.
Erreicht die Zellenspannung einen Wert von etwa 2,4 Volt, so erfolgt die weitere Ladung bei etwa konstanter Zellenspannung und zeitlich abnehmender Ladestromstärke. Mit Hilfe einer Regelungsvorrichtung kann die Zellenspannung dabei in engen Grenzen konstant gehalten werden. Wird ein einstellbarer Mindestwert des Ladestromes erreicht, so wird die Ladecharakteristik erneut geändert. Für eine vorgebbare Zeit wird die Batterie dann mit konstantem Strom und einer Spannung im Bereich von etwa 2,4 bis etwa 2,65 Volt nachgeladen. Dieser Nachladevorgang, bei dem die Zellenspannung die Gasungsspannung von etwa 2,4 Volt übersteigt, verlängert wesentlich die Lebensdauer der Batterie und damit auch die Anzahl der durchführbaren Nutzungszyklen.If the cell voltage reaches a value of about 2.4 volts, so the further charging takes place at about constant cell voltage and decreasing in time Charging current. With the help of a control device can narrow the cell voltage Limits are kept constant. Becomes an adjustable Minimum charge current reached, the charging characteristics are changed again. The battery is then for a predeterminable time with constant current and a voltage in the range from about 2.4 to about 2.65 volts. This reload process in which the cell voltage the gassing voltage exceeds about 2.4 volts, significantly extends the life of the battery and thus the number of feasible ones Usage cycles.
Die bislang bekannt gewordenen Ladegeräte sind nicht in der Lage, eine allen Anforderungen genügende Ladecharakteristik zu realisieren und damit eine hohe Lebensdauer der Batterien zu gewährleisten. The chargers known so far are not capable of charging characteristics that meet all requirements to realize and thus a high To ensure battery life.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, Ladegeräte der eingangs genannten Art derartig zu verbessern, das sie das erfindungsgemäße Verfahren technisch verwirklichen können.Another object of the present invention therefore consists in chargers of the type mentioned Kind of like that they improve that Technically implement the inventive method can.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Ladungsvorgang durch eine Ladesteuerung und einen Regler entsprechend einer geräteinternen Ladekennlinie festgelegt ist.According to the invention, this object is achieved by that a charging process by a charging control and a controller corresponding to an internal one Charging characteristic is set.
Mit Hilfe eines derartigen Ladegerätes wird der einem ein- oder mehrphasigen Wechselstromnetz entnommene Strom gleichgerichtet und der zu ladenden Batterie zugeführt. Das Ladegerät besteht im wesentlichen aus einem Leistungsteil, in dem die Energieübertragung vom Versorgungsnetz auf den batterieseitigen Stromkreis erfolgt und einem Steuerteil, das aus einer Ladesteuerung und einem Regler besteht. Der Ladestrom sowie die Ladespannung werden meßtechnisch erfaßt und dem Regler zugeführt. Der Ladestrom kann zusätzlich mit einem Amperemeter angezeigt werden.With the help of such a charger withdrawn from a single or multi-phase AC network Current rectified and the battery to be charged fed. The charger essentially consists from a power section in which the energy transfer from the supply network to the battery side Circuit is done and a control section that from a charge control and a controller. The The charging current and the charging voltage are measured detected and fed to the controller. The charging current can can also be displayed with an ammeter.
Mit einem Umschalter kann das Ladegerät vom normalen Ladeverfahren auf Ausgleichsladung umgeschaltet werden. Dies ist bei längeren Pausen in der Nutzung der Batterie, zum Beispiel an Wochenenden, erforderlich, um die maximale Aufladung der Batterie ohne Beeinträchtigung ihrer Lebensdauer zu erhalten. With a switch, the charger can be switched from normal Charging process switched to equalization charging will. This is in use during longer breaks the battery, for example on weekends, the maximum charge of the battery without affecting their lifespan.
Die Betriebszustände des Ladegerätes können über Leuchtdioden angezeigt werden. Der Batteriestromkreis und die Netzversorgung des Steuer- und Regelungsteils sind durch Sicherungen vor Überströmen geschützt. Bei einem Netzausfall werden die bis zur Störung gemessenen Ladedaten im Ladegerät abgespeichert.The operating states of the charger can be over LEDs are displayed. The battery circuit and the power supply of the control and regulation part are protected against overcurrents protected. In the event of a power failure, the up to Charging data measured for the fault is stored in the charger.
Das Steuer- und Regelteil kann auch als separates Bauelement gefertigt werden und in herkömmliche Geräte eingebaut werden. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Ladeverfahrens können so auch mit bereits vorhandenen einfachen Lade-geräten genutzt werden.The control and regulating part can also be used as a separate part Component are manufactured and in conventional Devices are installed. The advantages of the invention Charging procedures can also be done with existing simple chargers are used will.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist.Further details of the invention emerge from the following detailed description and the accompanying drawings, in which a preferred Embodiment of the invention for example is illustrated.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1: eine schematische Darstellung einer Ladekennlinie, Fig. 1 is a schematic representation of a charging characteristic,
Fig. 2: eine schematische Darstellung der elektrischen Beschaltung eines Ladegerätes und Fig. 2 is a schematic representation of the electrical wiring of a battery charger and
Fig. 3: eine Vorderansicht eines Ladegerätegehäuses. Fig. 3: a front view of a charger housing.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßigerweise mit einem Ladegerät 1 durchgeführt. Durch Anschlußkabel 2 ist das Ladegerät 1 mit einem Versorgungsnetz 3 verbunden. Bei dem Versorgungsnetz 3 kann es sich um ein ein- oder mehrphasiges Wechselstromnetz handeln. Vom Gerätestromkreis 4 kann das Versorgungsnetz 3 durch ein Schütz 5 getrennt werden. Die im Schütz 5 enthaltenen Schalter 6 schließen, wenn durch eine Steuerspule 7 ein Strom geeigneter Stärke fließt.The method according to the invention is expediently carried out with a charger 1 . The connecting cable 2 connects the charger 1 to a supply network 3 . The supply network 3 can be a single-phase or multi-phase AC network. The supply network 3 can be separated from the device circuit 4 by a contactor 5 . The switches 6 contained in the contactor 5 close when a current of suitable strength flows through a control coil 7 .
Bei geschlossenen Schaltern 6 sind Primärwicklungen 8 eines Wechselstromübertragers 9 an das Versorgungsnetz 3 angeschlossen. Das Schütz 5 schließt die Schalter 6, wenn ein Schalter 10 eine Verbindung der Steuerspule 7 mit einer Ladesteuerung 11 herstellt. Die Ladesteuerung ist durch Leitungen 12 und 13 mit dem Versorgungsnetz 3 verbunden, in der Leitung 12 ist eine Sicherung zum Schutz der Ladesteuerung 11 vor Überströmen vorgesehen. Die Ladesteuerung 11 ist durch Leitungen 15 und 16 mit Gleichrichterdioden 17 verbunden. Die Leitung 16 wird der Ladesteuerung 11 dabei über einen Kontakt 18 des Schalters 10 zugeführt.When the switches 6 are closed, primary windings 8 of an AC transformer 9 are connected to the supply network 3 . The contactor 5 closes the switches 6 when a switch 10 connects the control coil 7 to a charging control 11 . The charge control is connected to the supply network 3 by lines 12 and 13 , a fuse is provided in line 12 to protect the charge control 11 from overcurrents. The charge controller 11 is connected to rectifier diodes 17 by lines 15 and 16 . The line 16 is fed to the charging control 11 via a contact 18 of the switch 10 .
Die Gleichrichterdioden 17 sind über Leitungen 19 mit Sekundärwicklungen 20 des Wechselstromübertragers 9 verbunden. Die Gleichrichterdioden 17 sind dabei so verschaltet, das der positive Ladestrom stets über eine Leitung 21 und ein Verbindungskabel 22 in einen Pluspol 23 einer Batterie 24 fließt. Ein Minuspul 25 der Batterie 24 ist über ein Verbindungskabel 26 und eine Leitung 27 ebenfalls mit den Gleichrichterdioden 17 verbunden. Zum Schutz der Gleichrichterdioden 17 vor Überströmen ist in die Leitung 27 eine Sicherung 28 eingebaut. The rectifier diodes 17 are connected via lines 19 to secondary windings 20 of the AC transformer 9 . The rectifier diodes 17 are connected in such a way that the positive charging current always flows via a line 21 and a connecting cable 22 into a positive pole 23 of a battery 24 . A minus coil 25 of the battery 24 is also connected to the rectifier diodes 17 via a connecting cable 26 and a line 27 . To protect the rectifier diodes 17 from overcurrents, a fuse 28 is installed in the line 27 .
Das Übertragungsverhalten des Wechselstromübertragers 9 wird von einem Regler 29 beeinflußt. Der Regler 29 wird über Leitungen 30 und 31, die mit den Leitungen 12 und 13 verbunden sind, mit Energie versorgt. Über eine Leitung 32 ist der Regler 29 mit der Leitung 16 verbunden, die ihrerseits über die Leitung 27 und das Verbindungskabel 26 mit dem Minuspol 25 der Batterie 24 verbunden ist. Die Leitung 32 ist an einen Kontakt 33 des Reglers 29 angeschlossen.The transmission behavior of the alternating current transformer 9 is influenced by a controller 29 . The controller 29 is supplied with energy via lines 30 and 31 , which are connected to the lines 12 and 13 . The controller 29 is connected via a line 32 to the line 16 , which in turn is connected via the line 27 and the connecting cable 26 to the negative pole 25 of the battery 24 . The line 32 is connected to a contact 33 of the controller 29 .
Ein weiterer Kontakt 34 des Reglers 29 ist über eine Leitung 35 sowie die Leitung 21 und das Verbindungskabel 22 mit dem Pluspol 23 der Batterie 24 verbunden. Über die Spannung zwischen seinen Kontakten 33 und 34 erhält der Regler eine Information über eine mittlere Zellenspannung 36 in der Batterie 24.Another contact 34 of the controller 29 is connected via a line 35 and the line 21 and the connecting cable 22 to the positive pole 23 of the battery 24 . The regulator receives information about an average cell voltage 36 in the battery 24 via the voltage between its contacts 33 and 34 .
Ein Kontakt 37 des Reglers 29 ist über ein Leitung 38 ebenfalls mit den Leitung 21 verbunden. Zwischen den Verbindungsstellen mit den Leitungen 35 und 38 weist die Leitung 21 einen Meßwiderstand 39 auf. Die Spannung an diesem Meßwiderstand 39 liegt gleichzeitig zwischen den Kontakten 34 und 37 des Reglers 29 an und kennzeichnet die Größe eines in die Batterie fließenden Ladestromes 40. Die Spannung am Meßwiderstand 39 wird zusätzlich über Leitungen 41 einem digitalen Amperemeter 42 zugeführt. Das Amperemeter 42 besteht im wesentlichen aus einem Netzteil 43 und einer digitalen Anzeigeeinheit 44. Von der Anzeigeeinheit 44 kann der jeweilige Wert des Ladestromes abgelesen werden. Über Leitungen 45 ist das Amperemeter 42 mit dem Versorgungsnetz 3 verbunden. Das Netzteil 43 weist eine Sicherung 46 zum Schutz des Gerätes auf.A contact 37 of the controller 29 is also connected to the line 21 via a line 38 . Between the connection points with lines 35 and 38 , line 21 has a measuring resistor 39 . The voltage across this measuring resistor 39 is simultaneously present between the contacts 34 and 37 of the regulator 29 and characterizes the size of a charging current 40 flowing into the battery. The voltage across the measuring resistor 39 is additionally fed to a digital ammeter 42 via lines 41 . The ammeter 42 essentially consists of a power supply 43 and a digital display unit 44 . The respective value of the charging current can be read from the display unit 44 . The ammeter 42 is connected to the supply network 3 via lines 45 . The power supply 43 has a fuse 46 to protect the device.
Nachdem die Batterie 24 über die Verbindungskabel 22 und 26 an das Ladegerät 1 angeschlossen wurde, kann das Ladegerät 1 mit dem Schalter 10 eingeschaltet werden. Der Ladevorgang wird dann mit Hilfe einer geräteinternen Kennlinie 47 gesteuert. Solange die Zellenspannung 36 kleiner als etwa 2 Volt ist, wird die Batterie 24 mit einem maximalen Ladestrom 40 aufgeladen. Übersteigt die Zellenspannung 36 einen Wert von etwa 2 Volt, so erfolgt die weitere Aufladung gemäß einem Proportionalbereich 48 der Kennlinie 47. Die Steigung der Kennlinie 47 im Proportionalbereich 48 ist dabei von der maximal zur Verfügung stehenden Ladeleistung abhängig und wird so festgelegt, daß das Ladegerät 1 diese maximale Leistung im Kennlinienbereich 48 in etwa abgibt.After the battery was 24 via the connecting cables 22 and 26 connected to the charger 1, the charger can be switched on using the switch 10. 1 The charging process is then controlled using a device-internal characteristic curve 47 . As long as the cell voltage 36 is less than about 2 volts, the battery 24 is charged with a maximum charging current 40 . If the cell voltage 36 exceeds a value of approximately 2 volts, the further charging takes place according to a proportional range 48 of the characteristic curve 47 . The slope of the characteristic curve 47 in the proportional area 48 is dependent on the maximum available charging power and is determined so that the charger 1 approximately delivers this maximum power in the characteristic curve area 48 .
Erreicht die Zellenspannung einen Wert von etwa 2,4 Volt, so wird der Ladevorgang gemäß einem Bereich 49 der Kennlinie 47 mit etwa konstanter Spannung und zeitlich abnehmendem Ladestrom 40 fortgesetzt. In diesem Bereich bestimmt die Batterie selbst den ihr zugeführten Ladestrom, Alterungserscheinungen und unterschiedliche Ladezustände können dadurch ausgeglichen werden. Nach dem Erreichen eines einstellbaren Schwellwertes 50 des Ladestromes 40 wird der Ladevorgang gemäß eines Bereiches 51 der Ladekennlinie 47 abgeschlossen. If the cell voltage reaches a value of approximately 2.4 volts, the charging process is continued according to a region 49 of the characteristic curve 47 with an approximately constant voltage and a charging current 40 which decreases over time. In this area, the battery itself determines the charging current supplied to it, signs of aging and different states of charge can be compensated for. After an adjustable threshold value 50 of the charging current 40 has been reached , the charging process is completed in accordance with an area 51 of the charging characteristic curve 47 .
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Ladevorgang gemäß des Bereiches 51 für einen einstellbaren Zeitraum, beispielsweise für 3 Stunden, durchgeführt. Die Batterie wird dabei mit einem etwa konstanten Ladestromwert 50 und veränderlicher Spannung 36 geladen. Es ist aber auch möglich, die zeitliche Dauer des Ladevorganges entsprechend dem Bereich 51 durch Strom- Spannungsvergleich oder mit Hilfe einer die Ladungsmenge bilanzierenden elektronischen Einheit festzulegen.According to a preferred embodiment of the invention, the charging process according to area 51 is carried out for an adjustable period, for example for 3 hours. The battery is charged with an approximately constant charge current value 50 and variable voltage 36 . However, it is also possible to determine the duration of the charging process in accordance with the region 51 by comparing the current and voltage or with the aid of an electronic unit that balances the amount of charge.
Die Ladespannung 36 wird im Bereich 49 mit Hilfe des Reglers 29 auf etwa ±1% genau geregelt. Im Bereich 51 wird der Ladestrom (40) mit einer Genauigkeit von etwa ±5% auf den Nachladestromwert 50 geregelt. Die Ladespannung 36 liegt in diesem Bereich bei etwa 2,4 Volt bis etwa 2,65 Volt.The charging voltage 36 is regulated in the region 49 with the aid of the regulator 29 to an accuracy of approximately ± 1%. In area 51 , the charging current ( 40 ) is regulated to the recharging current value 50 with an accuracy of approximately ± 5%. The charging voltage 36 is in this range from about 2.4 volts to about 2.65 volts.
Der Ladevorgang im Bereich 51 ist von entscheidender Bedeutung für die Erhöhung der Lebensdauer der Batterie 24, da hier eine Ladung oberhalb der Gasungsspannung von etwa 2,4 Volt erfolgen kann.The charging process in the area 51 is of crucial importance for increasing the service life of the battery 24 , since a charging above the gassing voltage of approximately 2.4 volts can take place here.
Soll die Batterie 24 für einen Zeitraum, der die Dauer der erforderlichen Ladezeit erheblich übersteigt, nicht genutzt werden, so kann das Ladegerät 1 mit einem Schalter 52 auf Ausgleichsladen umgeschaltet werden. Diese Stellung des Schalters 52 bewirkt, daß die Batterie nach erfolgter Aufladung zyklisch mit einer Impulsaufladung beaufschlagt wird. Nach einer Ruhepause von etwa 6 Stunden erfolgt dabei jeweils ein Ladevorgang von etwa 30 Minuten Dauer. If the battery 24 is not to be used for a period of time that significantly exceeds the duration of the required charging time, the charger 1 can be switched to equalization charging with a switch 52 . This position of the switch 52 causes the battery to be cyclically charged with a pulse after it has been charged. After a break of about 6 hours, a charging process of about 30 minutes takes place.
Die Betriebszustände des Ladegerätes 1 werden mit einer Leuchtdiodeneinheit 53 angezeigt. Eine Leuchtdiode 54 kennzeichnet die Hauptladung in den Bereichen 48 und 49, eine Leuchtdiode 55 die Nachladung im Bereich 51. Das Ende des Ladevorganges wird durch eine Leuchtdiode 56 angezeigt.The operating states of the charger 1 are displayed with a light-emitting diode unit 53 . A light-emitting diode 54 identifies the main charge in the areas 48 and 49 , a light-emitting diode 55 the recharge in the area 51 . The end of the charging process is indicated by an LED 56 .
Beim Auftreten von Störungen, etwa einem Netzausfall oder dem Durchbrennen der Sicherungen 14 oder 28 wird der Ladevorgang automatisch beendet und eine Leuchtdiode 57 schaltet auf Störung. Die bisherigen Ladedaten, zum Beispiel die Dauer des aktuellen Ladevorganges, werden im Gerät abgespeichert und stehen nach einer Behebung der Störung zur Verfügung.If faults occur, for example a power failure or the fuses 14 or 28 blow , the charging process is ended automatically and an LED 57 switches to fault. The previous charging data, for example the duration of the current charging process, are saved in the device and are available after the fault has been rectified.
Der Nachladestromwert 50 kann auf die Kapazität der zu ladenden Batterie 24 im Ladegerät 1 eingestellt werden, der Ladevorgang kann so optimal an unterschiedliche Batterietypen angepaßt werden.The recharge current value 50 can be adjusted to the capacity of the battery 24 to be charged in the charger 1 , the charging process can thus be optimally adapted to different types of batteries.
Zur Gewährleistung einer hohen Betriebssicherheit weist das Ladegerät 1 Lüftungsschlitze 58 auf.To ensure a high level of operational safety, the charger 1 has ventilation slots 58 .
Das Übertragungsverhalten des Wechselstromübertragers 9 kann durch Triacdioden 59 gesteuert werden. Mit Hilfe eines Siebgliedes 60 werden unerwünschte Oberschwingungen beseitigt.The transmission behavior of the AC transformer 9 can be controlled by triac diodes 59 . With the help of a filter element 60 , undesired harmonics are eliminated.
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Family Applications (1)
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EP1067651A2 (en) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Yazaki Corporation | Control device for a battery |
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-
1985
- 1985-08-08 DE DE19853528476 patent/DE3528476A1/en not_active Withdrawn
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0258850A2 (en) * | 1986-08-29 | 1988-03-09 | Inelco A/S | Method and apparatus for charging lead-acid-accumulators |
EP0258850A3 (en) * | 1986-08-29 | 1989-11-23 | Inelco A/S | Method and apparatus for charging lead-acid-accumulators |
WO2000014848A1 (en) * | 1998-09-03 | 2000-03-16 | Simmonds S Neil | Battery charger |
EP1067651A2 (en) * | 1999-07-05 | 2001-01-10 | Yazaki Corporation | Control device for a battery |
EP1067651A3 (en) * | 1999-07-05 | 2001-04-04 | Yazaki Corporation | Control device for a battery |
EP1067654A1 (en) * | 1999-07-08 | 2001-01-10 | Hyundai Motor Company | Electric car battery pack charging device and a method |
DE102011018457B4 (en) | 2011-04-24 | 2022-01-20 | IdeTec GmbH | Charging station for charging vehicles with an electric drive using mechanical power transmission |
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WO2013029774A2 (en) | 2011-08-31 | 2013-03-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method and device for charging an energy store of a vehicle |
US9493079B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-11-15 | Volkswagen Ag | Method and device for charging an energy store of a vehicle |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |