DE3528659A1 - Batterieladeanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieladeanlage, mit wenig­ stens einem an einen Prozessor angeschalteten Ladeschalter und einem Ladekabel, von dem zwei Leitungen an die Batte­ rie-Pole angeschlossen sind und das mit einer Ladespan­ nungsquelle verbindbar ist.

Bei solchen Batterieladeanlagen, die nur einen Batteriean­ schluß oder auch zahlreiche dezentralisiert angeordnete Ladeschalter aufweisen, ergeben sich Probleme, weil in ei­ ner solchen Anlage zahlreiche Batterien, gegebenenfalls auch verschiedener Art, aufgeladen werden, wobei es sich um verschiedene Bauarten, aber auch um verschiedene Kapazitä­ ten der Batterien handeln kann. Hierbei ist es einerseits erforderlich, auch wenn nur ein Ladeschalter angeordnet ist, von einer Batterie mindestens die Daten zu erfassen und zu überwachen, wobei Angaben über die Auslastung und Lebensdauer sowie den Betriebszustand von Interesse sind, um die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Batterie, die wiederholt an den Ladeschalter angeschlossen wird, zu über­ wachen. Dabei wird auch einbezogen, daß verschiedene Bat­ teriearten verschiedene Ladecharakteristika benötigen kön­ nen.

Diese Probleme treten besonders in einer Anlage auf, in welcher Ladeanschlüsse dezentralisiert vorgesehen und an ei­ nen zentral angeordneten Prozessor angeschlossen sind, in welchem die Datenerfassung erfolgt und gegebenenfalls auch eine Steuerung für die Ladecharakteristik einer jeweiligen Batterie abrufbar ist. In der Zentralstation sind dazu Überwachungs- und Speicheranordnungen angeordnet.

Auch wenn der Prozessor in einem einzelnen Ladeschalter vorgesehen ist, an welchem die Möglichkeit des Anschlus­ ses verschiedenartiger Batterien besteht, weil beispiels­ weise in einer Fabrikations- oder Lageranlage Elektrofahr­ zeuge verschiedener Leistung betrieben werden, ergeben sich Probleme hinsichtlich der Datenerfassung, -überwachung und hinsichtlich einer richtigen Auf- oder Nachladung.

Es ist denkbar, an einer Batterie zum Anschluß des Ladeka­ bels bzw. an dem Anschluß eines batteriefesten Ladekabels am Ladeschalter einen sogenannten Codierungsstecker mit ver­ schiedenen Codierstiften anzuordnen. Dieses ist aber im Hinblick auf die Variationsmöglichkeiten beschränkt.

Das kann zu einem nachteiligen und großen Aufwand am La­ deschalter führen, wenn eine Vielzahl von Steckeraufnahmen eingesetzt werden sollte, abgesehen davon, daß von einer bedienenden Person erhebliche Aufmerksamkeit gefordert wür­ de. Im allgemeinen ist daher auch denkbar, eine gleiche Steckeraufnahme am Ladeschalter und an den mit einer Batte­ rie verbundenen Stecker Codierungsstifte verschiedener Art anzuordnen. Auch das erfordert Aufmerksamkeit bei der Be­ dienung, um Beschädigungen zu vermeiden. Im übrigen können nach längerer Zeit die Eingriffselemente deformiert sein, so daß ein einwandfreier Anschluß nicht mehr herstellbar ist.

Ferner ist eine Batteriecodierung bekannt, die über eine Leseeinrichtung und eine besondere Übertragungsverbindung mit dem Ladeschalter oder seinem Prozessor zu verbinden ist. Bei dieser bekannten Ausführung muß eine Barcode-Leseein­ richtung bei Anschluß der Batterie an das Ladekabel beson­ ders der Batterie-Codierung zugeordnet werden. Dazu können besondere Steckerverbindungen oder Schalterführungen vor­ gesehen sein. Auch in diesem Falle verlangt der Anschluß einer Batterie an den Ladeschalter Aufmerksamkeit und Zu­ verlässigkeit einer Person. Die Notwendigkeit, eine zusätz­ liche besondere Verbindung zu dem Ladekabel herstellen zu lassen, läßt die Möglichkeit offen, daß dieses vergessen wird, so daß der beabsichtigte Zweck einer Datenerfassung oder auch einer richtigen Ladung nicht erfüllt wird.

Die zuerst genannte Ausführung basiert praktisch auf der Grundlage, daß nur eine bestimmte Verbindung herstellbar ist, während die an zweiter Stelle genannte Ausführung schon davon ausgeht, daß bei Verwendung eines anschließbaren La­ dekabels verschiedene Batteriearten aufgeladen werden kön­ nen, wobei aber einerseits der Mehraufwand einer zusätz­ lichen Steuerverbindung, die gesondert geschlossen werden muß und andererseits die Voraussetzung einer Lesbarkeit der Batteriecodierung in Kauf genommen werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung entsprechend der eingangs angegebenen Batterieladeanlage so auszugestalten, daß nur das Ladekabel angeschlossen werden muß und dann automatisch die Ladedaten an einen der Batterie zugehörigen Speicher in Betriebserfassungssystemen (Compu­ ter) zugeordnet werden bzw. auch eine der Batterie entspre­ chende Ladecharakteristik durchgeschaltet wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Verbindung mit der Batterie ein Batterie-Identifikationsge­ ber als Sender eines batteriespezifischen Signals und am Ladeschalter wenigstens ein Empfänger zur Auswertung des Signals angeordnet sind und daß die Verbindung zwischen dem Batterie-Identifikationsgeber und dem Empfänger vom Ladekabel gebildet ist.

Durch die Anordnung eines Batterie-Identifikationsgebers in Verbindung mit der Batterie und eines Empfängers am Lade­ schalter wird in überraschender Weise nur durch den An­ schluß des Ladekabels eine Auswerteinrichtung in batterie­ spezifischer Weise eingeschaltet und gegebenenfalls auch eine Steuerung des Ladeschalters entsprechend der zutref­ fenden Ladecharakteristik der angeschlossenen Batterie er­ reicht. Es versteht sich, daß der Batterie-Identifikations­ geber auch vorteilhaft mit der Batterie vereinigt sein kann.

Bevorzugt wird dabei, daß beim Anschluß des Ladekabels am Ladegerät der sich im Ladekabel ergebende Zustand gemessen wird und eine besondere Sendereinrichtung im Ladegerät auslösbar ist, um ein Auslösesignal zu senden, das den Batterie-Identifikationsgeber in Betrieb setzt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist in dem Be­ reich des Ladekabels zwischen dem Batterieanschluß und dem Anschluß an den Ladeschalter, jedoch in fester Zuordnung zu Batterieanschluß-Klemmen der Batterie-Identifikations­ geber durch den Anschluß an die Ladespannungsquelle auslös­ bar, und der Empfänger weist eine für das batteriespezifi­ sche Signal ausgeführte Schaltungsbaugruppe auf und ist an einen Kontroller angeschlossen, der seinerseits mit dem La­ deschalter in Verbindung steht, wobei in dem Kontroller Steuerbaugruppen für das empfangene batteriespezifische Signal auslösbar sind und einen entsprechenden Speicher insbesondere mit einer Ladecharakteristik in den Ladeschal­ ter anschließen.

Diese Ausführung schließt mehrere vorteilhafte Möglichkei­ ten ein, nämlich, daß der Batterie-Identifikationsgeber unmittelbar an der Batterie, aber auch bei festem Anschluß des Ladekabels an der Batterie zweckmäßig in einer Brücke zwischen den Leitungen des Ladekabels an einer beliebigen Stelle desselben, oder vorteilhaft am Ende des Batterieka­ bels in einem Gehäuse des Steckers am Ladekabel angeordnet ist, wobei das Gehäuse zugleich als Handgriff vorgesehen sein kann. Vor allem wird erreicht, daß bei Anschluß des Ladekabels in Abhängigkeit von einem dadurch entstehenden Zustand auf dem Ladekabel bzw. an den Batterieanschluß- Klemmen, insbesondere als sich ergebendes Spannungsniveau oder ein Anfangsstrom unmittelbar oder mittelbar zur Aus­ lösung eines Signals von einem Sender des Ladegerätes durch dieses Signal automatisch der Batterie-Identifikationsgeber ausgelöst wird und den Empfänger an dem Ladeschalter auslöst, der seinerseits eine Auswahlschaltung an dem an­ geschlossenen Kontroller zur Auswahl eines für die Batterie zutreffenden Ladeprogrammspeichers mit der angemessenen Ladecharakteristik in den Ladeschalter funktionell als Steuerbaugruppe einsetzt.

Dabei hat in einer zweckmäßigen Ausgestaltung das Batte­ riegehäuse in einer Batteriewand, insbesondere in der Bat­ teriedeckplatte eine Hohlraumausbildung, in welcher die Elemente des Batterie-Identifikationsgebers angeordnet sind und diese Elemente sind mit den Endklemmen der Batterie verbunden. Damit ergibt sich eine besondere räumliche Aus­ gestaltung des Batteriegehäuses und zugleich der Vorteil, daß bei Anordnung des Batterie-Identifikationsgebers an der Batterie bzw. in Einverleibung in Batterie-Bauteile eine wirtschaftlich günstige Ausführungsform erreicht wird, die dann auch den Anschluß eines einfachen Ladekabels in übli­ cher Ausführung zuläßt, ohne daß besondere Aufwendungen für die Batterie-Erkennung vorgesehen werden müssen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung weist ein Ladeschalterteil eine Schaltungsbaugruppe als Empfänger/Sender auf, die über eine Funktionsverbindung mit dem Ladeschalter verbunden ist und in Abhängigkeit von dem Anschluß einer Batterie der Sender der Schaltungsbaugruppe aktivierbar ist, wobei ein Signal den Batterie-Identifika­ tionsgeber auslöst, der das batteriespezifische Signal an den Empfänger der Schaltungsbaugruppe mit Empfänger/Sender liefert.

Zweckmäßig besitzt der Ladeschalter einen Funktionsausgang, an welchen ein Kontroller und eine Speicherreihe mit einer Anzahl von Speichern, gegebenenfalls Ladeprogrammspeichern, angeschlossen ist. Dieser Funktionsausgang dient im Zusam­ menhang mit der Funktionsverbindung zur Auswahl eines be­ sonderen Speichers an sich, gegebenenfalls jedoch auch ei­ nes speicherförmigen Ladeprogrammgebers.

Zweckmäßig nimmt, nachdem der Batterie-Identifikationsgeber ausgelöst ist, der Empfänger als Teil der Ladeschalter- Einrichtung über eine Funktionsverbindung das batteriespe­ zifische Signal auf und schließt einen dem Signal entspre­ chenden Speicher an. Hierbei nimmt der Empfänger vorteil­ haft als Teil der Ladeschalter-Einrichtung über eine Funk­ tionsverbindung das batteriespezifische Signal auf und löst eine Steuerung des Ladeschalters durch einen entsprechend ausgewählten Speicher mit einer Ladekennlinie aus.

Diese Ausführung hat den Vorteil einer sehr einfachen und vor allem leicht bedienbaren Ausgestaltung, die praktisch Fehlbetätigungen ausschließt.

Vorteilhaft weist der Empfänger einen Demodulator auf, wel­ cher über eine Logikschaltung mit dem Kontroller verbunden ist und das batteriespezifische Signal in den Kontroller leitet. Dabei ist der Empfänger vorteilhaft in einer Schal­ tungsbaugruppe mit einem Sender versehen, und diese Schal­ tungsbaugruppe weist eine mit der Logikschaltung verbunde­ ne Impulsstufe auf, die entsprechend der Impulsfolge in der Logikschaltung ein Signal auf oder in das Ladekabel sen­ det, wobei die Funktionsverbindung zugleich als Senderaus­ gang vorgesehen ist.

In der besonders vorteilhaften Ausführungsform weist der Batterie-Identifikationsgeber einen mit den Leitungen des Ladekabels verbundenen Demodulator, beispielsweise in der Ausführung als Bandpass, einen Sender mit einer Logikschal­ tung für ein batteriespezifisches Signal und einen Impuls­ geber mit Verstärkereigenschaften auf, und der Batterie- Identifikationsgeber ist durch den Anschluß des Ladekabels an die Ladespannungsquelle in Verbindung mit der Schaltungs­ baugruppe mit Empfänger/Sender des Ladegerätes auslösbar.

Die jeweils vorhandene Impulsstufe ist zweckmäßig über ei­ ne Kopplungseinrichtung als Impulsübertrager und über Gleichrichter mit den Leitungen des Ladekabels verbunden. Hierbei wird eine Überlagerung der Impulse auf eine Gleich­ spannung durchgeführt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist einer Ausgangswicklung der jeweiligen Kopplungseinrichtung eine Schaltungsanordnung zugeschaltet, durch welche die batterie­ spezifischen Signale unabhängig von der Nennspannung der je­ weiligen Batterie sendbar sind.

In der bevorzugten Ausführungsform bildet die angeschlosse­ ne Batterie mit ihrer Restspannung die Spannungsversorgung sowohl für den Batterie-Identifikationsgeber als auch die Schaltungsbaugruppe mit Empfänger und Sender im Ladegerät. Diese Vorrichtung arbeitet weitgehend wartungsfrei. Einbe­ zogen wird jedoch auch, daß der Batterie-Identifikations­ geber und der Empfänger/Sender eine Spannungsversorgung aufweisen.

Die beschriebene Ausführung hat den Vorteil einer wirksa­ men Funktionssteuerung unmittelbar durch Anschluß nur des Ladekabels, ohne daß eine andere besondere Erkennungsver­ bindung oder aber auch eine spezielle und in der Variation beschränkte Steckerausgestaltung notwendig ist.

Ein besonders vorteilhaftes Merkmal der beschriebenen Aus­ führungsform liegt in der Ausbildung einer Batterie mit dem beschriebenen Batterie-Identifikationsgeber einmal in des­ sen Ausgestaltung und zum anderen auch in dessen Anordnung, wie es beispielsweise in den Ansprüchen 3 bis 6 beschrie­ ben ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dar­ gestellt sind. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Batterieladeanlage mit einem Batterie-Identifikationsgeber und einer Ladeschalter-Einrichtung;

Fig. 2 eine mehr ins einzelne gehende Darstellung des Batterie-Identifikationsgebers;

Fig. 3 eine weitere mehr ins einzelne gehende Darstel­ lung einer Schaltungsbaugruppe Empfänger/Sender, wie sie an der Ladeschalter-Einrichtung verwend­ bar ist;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Batterie, in deren Deckplatte ein besonderes Gehäuse angeord­ net ist, welches einen Batterie-Identifikations­ geber aufnimmt;

Fig. 5 eine entsprechende Darstellung einer Batterie mit einem eine Wand ausbuchtenden Gehäuse, das einen Batterie-Identifikationsgeber enthält;

Fig. 6 eine Teildarstellung eines Ladekabels mit einer eingeschalteten Baugruppe, die einen Batterie- Identifikationsgeber aufweist;

Fig. 7 eine besondere Ausführung eines Steckers am Lade­ kabel.

Die Batterielade-Anlage, die im ganzen in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar im Zusammenschluß mit einer angeschlossenen Batte­ rie 1, zeigt im Zusammenhang mit dieser Batterie einen Batte­ rie-Identifikationsgeber 2, der in einer Ausführung, wie in Fig. 1 angedeutet ist, an die Batterieanschluß-Klemmen 6, 7 angeschlossen ist oder einen Teil der Batterie bildet. Die­ ser Batterie-Identifikationsgeber ist in dieser Ausführung in einer Einheit 19 mit der Batterie vorgesehen.

Er kann auch in einer anderen Ausgestaltung Teil eines Lade­ kabels 5 sein, das den Batterie-Identifikationsgeber 2 mit der Ladeschalter-Einrichtung 3 verbindet. Dabei wird nicht ausgeschlossen, daß der Batterie-Identifikationsgeber 2 auch aus dem Bereich der Einheit 19 herausgenommen wird und an irgendeiner Stelle der Länge des Ladekabels gesetzt ist, ein­ schließlich auch, wenn entsprechende Anschlußmittel vorgese­ hen sind in der Nähe der Ladeschalter-Einrichtung 3. Die La­ deschalter-Einrichtung 3 ist funktionell durch die Doppel­ linie 98 unterteilt, und zwar in einen Leistungsteil 99 und in den Ladeschalterteil 100.

In der gezeigten Ausführungsform hat der Ladeschalterteil 100 der Ladeschalter-Einrichtung 3 eine Schaltungsbaugruppe als Empfänger/Sender 4 zwischen den beiden Leitungen 20, 21 des Ladekabels 5, zwischen denen auch der Batterie- Identifikationsgeber 2 angeordnet ist. Diese den Empfänger/ Sender 4 bildende Schaltungsbaugruppe ist durch die Verbin­ dungen 22, 23 mit den Leitungen 20, 21 des Ladekabels ver­ bunden, wobei in der Verbindung 22 der Doppelpfeil 24 die Möglichkeit der Signalübertragung in beiden Richtungen zum Ausdruck bringt, weil die Schaltungsbaugruppe, nachdem sie angestoßen ist, auch als Sender wirkt und ein Signal aus­ gibt.

Die Ladeschalter-Einrichtung 3 enthält im Leistungsteil 99 die durch einen Transformator 25 dargestellte Ladespan­ nungsquelle 8, die von einem Netzanschluß oder einem großen Spannungsspeicher gebildet sein kann. In dem Leistungsteil ist auch eine Gleichrichterschaltung 26 einbezogen, die dafür sorgt, daß in der Ladeschalter-Einrichtung 3 bzw. auf dem Ladekabel 5 eine Gleichspannung vorherrscht. Dadurch wird an den Batterieanschluß-Klemmen 6, 7, jedenfalls auch unter Einbeziehung des Batterie-Identifikationsgebers 2, eine erforderliche Ladespannung für die Batterie 1 gelie­ fert.

Die den Empfänger/Sender 4 bildende Schaltungsbaugruppe ar­ beitet über eine Funktionsverbindung 27 als Datenleitung mit dem Ladeschalter 16 zusammen, der einen Funktionsaus­ gang 28 an einer Schnittstelle 29 aufweist, an welche nicht nur die Funktionsleitung 17 zu einem Kontroller 9 ange­ schlossen ist, sondern auch eine Speicherreihe 14 mit ei­ ner Anzahl von Ladeprogrammspeichern 30 bis 33 . . . Diese Speicher dienen in einer Ausführungsform zur Aufnahme der Batteriedaten am Beginn, während und Ende der Ladung und stellen praktisch bei wiederholtem Anschluß der Batterie einen Zustandsbericht dar, aus welchem Rückschlüsse gezogen werden können.

Es versteht sich, daß diesen Speichern jeweils Vergleichs­ einrichtungen zugeordnet sind, die die Auswahl eines Lade­ programmspeichers in Abhängigkeit von einem einkommenden Signal auslösen und die auch im Kontroller 9 angeordnet sein können und deshalb nicht näher dargestellt sind.

Im Ladeschalter 16 des Ladeschalterteils 100 ist ein Strom­ meßgerät integriert. Die Strommeßleitung 101 verbindet die Leitung 20 mit dem Ladeschalter, der weiterhin über eine Spannungsmeßleitung 43 als symbolische Steuerleitung für das Ladegerät angeschlossen ist. Dadurch wird bei Anschal­ ten der Batterie eine Zustandsänderung wahrgenommen. Der Ladeschalter 16 stößt über die Funktionsverbindung 27 den Sender in der Schaltungsbaugruppe des Empfängers/Senders 4 an, der über die Verbindung 22 ein Signal, beispielsweise aus einer Impulsfolge zur Auslösung des Batterie-Identifika­ tionsgebers 2, aussendet. Dieser Vorgang ist kontrollier­ bar, indem ein Signal auch über den Ladeschalter 16 und den Funktionsausgang 28 in den Kontroller gegeben worden ist.

Bezüglich Fig. 1 versteht sich, daß das zur Verbindung der beiden Einheiten 3 und 19 unterbrochen gezeichnete Lade­ kabel 5 an der Unterbrechungsstelle einen Stecker aufweist, mit dem die Einheiten verbunden oder auch voneinander ge­ löst werden.

Der Anschluß einer Batterie 1 schließt einen Stromkreis, der über das Ladekabel 5 eine Aktivierung letzten Endes der Schaltungsbaugruppe Empfänger/Sender 4 herbeiführt, so daß der ohne Strommeßgerät ausgeführte Batterie-Identifi­ kationsgeber 2 ausgelöst wird. Dieser Batterie-Identifika­ tionsgeber hat gemäß Fig. 2 einen Demodulator 10 und in Reihenschaltung mittels Funktionsleitung 34 dazu einen Sen­ der 11 als Logikschaltung. Dieser steht über eine Funk­ tionsverbindung 35 mit einem Impulsgeber 12 in Verbindung, dessen Ausgang 36 über eine Kopplungseinrichtung 37, zum Beispiel Trafo und Gleichrichter 38, und über eine Lei­ tungsanordnung 39 mit den Batterieanschluß-Klemmen 6, 7 in Verbindung steht.

Die drei Baugruppen Demodulator 10, Sender 11 und Impuls­ geber 12 werden entweder aus der Hauptbatterie oder von einer Spannungsversorgung 40 gespeist, die beispielsweise eine 5-Volt-Spannung aus einer Batterie bereithält, um je­ denfalls die Wirkungsweise der angeschlossenen Funktions­ baugruppen entsprechend den eingezeichneten Verbindungen 41 bis 42′ zu gewährleisten. Über die Leitungszweige 92 und 93 wird dabei auch die Leitungsanordnung 39 des Impuls­ gebers 36 bzw. seines Ausganges aktiviert. Der Leitungs­ zweig 92 bildet dabei auch eine Funktionsverbindung, weil in Abhängigkeit vom Eingang eines Auslösesignals an den Batterieanschluß-Klemmen 6, 7 die Baugruppen Demodulator 10 und Spannungsversorgung eingesetzt werden.

Gemäß Fig. 2 wird in dem Batterie-Identifikationsgeber, der an eine Batterie angeschlossen oder einer bestimmten Batte­ rie auch durch festen Einbau in das Batteriegehäuse mit Aufnahmeräumen zugeordnet ist, der als Logikschalter aus­ geführte Sender 11 mittels einer Schalteinrichtung 94 ein­ gesetzt, die durch die Aktivierung durch ein empfangenes Signal geschlossen wird, um eine auf die angeschlossene Batterie, die mit den Batterieanschluß-Klemmen 6, 7 fest verbunden ist, bestimmte Codierung für die Batterie in Be­ trieb zu setzen. Diese Codierung bildet dabei ein durch eine Impulsfolge in Strom- oder Spannungsumsetzung, gege­ benenfalls auch mit Amplitudenmodulation, vorbereitetes Sig­ nal, das durch den Impulsgeber 12 in dieser Impulsfolge auf die Batterieanschluß-Klemmen 6, 7 gegeben wird. Hier­ bei stellt der Impulsgeber einen Impulssender dar, während die Logikschaltung als Anregungseinrichtung für den Sender vorgesehen ist, um die erforderlichen Impulsfolgen in ih­ rer Referenz oder Amplitude auszusteuern.

Der Demodulator 10 hat unter anderem den Zweck, die puls­ codierten Signale aus der Baugruppe mit Empfänger und Sen­ der 4 in eine lösbare Funktion zurückzuführen und aus An­ schaltungseinflüssen durch die Anschaltung der Batterie 1 oder Rückwirkungen aufgrund des Anschlusses der Ladungs­ spannungsquelle 8 impulsartig auftretende Störungen auszu­ sieben, damit nicht etwa eine Fehlansteuerung des Senders 11 erfolgt.

Entsprechend ist in der Schaltungsbaugruppe im Empfänger 4 (Fig. 3) ein Demodulator 13 enthalten, welcher störende und nicht zur Steuerung gehörende Einflüsse aussiebt, wenn über das Ladekabel 5 Signale eintreffen, nachdem die Batterie 1 angeschaltet ist. Der Demodulator 13 und eine Spannungs­ versorgung 51 haben Schalter 96, 97. Der Ausdruck "Schalter" bezieht jegliche Schalt- oder Sperreinrichtung, die an­ steuerbar ist, ein.

Der sogenannte Empfänger 4 besteht dabei im Hinblick auf Fig. 1 aus einer Empfänger- und einer Sender-Einrichtung. Zur Empfänger-Einrichtung gehören nicht nur der schon be­ schriebene Demodulator 13, sondern auch eine Logikschaltung 44 mit einem Rechner-Interface-Anschluß 45. Dieser Logik­ schaltung 44 werden Signale aus dem Demodulator 13 zuge­ führt. Diese Signale regen die Logikschaltung 44 an, die damit auch den Ausgang über die Anschlüsse bei 45, zugleich aber über eine Funktionsleitung 46 Sendeimpulse in einer Impulsstufe 47 der den Empfänger 4 bildenden Schaltungs­ baugruppe auslösen kann. Diese Logikschaltung 44 bildet dabei zugleich eine Auslösevorrichtung für die als Sender wirkende Impulsstufe 47 des sogenannten Empfängers 4.

Von der Impulsstufe 47 ausgegebene Impulse werden über ei­ nen Impulsübertrager 48 und Funktionsverbindungen 49 zu den Anschlußklemmen der Ladeschalter-Einrichtung 3 bzw. an das Ladekabel 5 gegeben. Ein Gleichrichter 50 sorgt dafür, daß die Wicklung nicht über die Batterie kurzgeschlossen wird.

In den Fig. 2 und 3 ist im Zusammenhang mit dem Impulsgeber 12 bzw. der Impulsstufe 47 und der zugeordneten Ausgangs­ wicklung der Kopplungseinrichtung 37 in der Leitungsanord­ nung 39 bzw. Funktionsverbindung 49 eine Schaltungsvorkeh­ rung getroffen, welche die jeweils spezifischen Signale von der Nennspannung unabhängig macht. Die angesprochene Wick­ lung, mit der in Reihe die Gleichrichter 38 und 50 liegen, ist zusammen mit diesen Gleichrichtern durch eine Parallel­ leitung 102 mit einem Widerstand 103 überbrückt. Dieser Parallelschaltung ist jeweils, bezüglich Fig. 2 in der Lei­ tungsanordnung 39, ein Kondensator 104 vorgeschaltet. Die­ se zugeschaltete Einrichtung hat den Zweck, daß die als Batteriekennung abzugebenden Impulse bzw. auch die nach An­ schluß der Batterie zur Auslösung des Batterie-Identifika­ tionsgebers 2 gesendeten Signale unabhängig von der Nenn­ spannung der angeschlossenen Batterie sind. Dieses verein­ facht die jeweiligen Sendereinrichtungen dahingehend, daß die Signale nur in einer definierten Größe unabhängig von der Batteriegröße zu entwickeln sind. Hierdurch liegt im Zusammenhang mit der besonders beschriebenen Ausführungs­ form der Anlage und ihrer Lösung zugleich auch eine Unab­ hängigkeit von der Größe der jeweils angeschlossenen Batte­ rie vor.

In der Schaltungsbaugruppe Empfänger/Sender 4, die die Im­ pulsstufe 47 als auslösbaren Sender enthält, befindet sich eine Spannungsversorgung 51, die der Spannungsversorgung 40 im wesentlichen entspricht und die Baugruppen 13, 44 und 47 über die eingezeichneten Leitungen speist.

Gemäß Fig. 3 steht eine Anschlußschiene 18, die als Schnitt­ stelle oder Interface-Anschluß entsprechend mit dem Kon­ troller 9 verbunden ist, auch mit einer Interessen-Co­ dierung der Speicherreihe 14 mit den einzelnen Speichern 30 bis 33 in Verbindung. Die Speicherreihe 14 bildet die angeschlossenen Funktionsverbindungen auch zu Vergleichsein­ richtungen im Kontroller.

Damit wird eine Batterie-Erkennung über das Ladekabel er­ reicht, indem zunächst gemäß Fig. 2 eine Anregung des Bat­ terie-Identifikationsgebers 2 durch Anschluß der Batterie herbeigeführt wird, und zwar oder insbesondere durch An­ stoß der Schaltungsbaugruppe mit Empfänger/Sender 4. Dabei werden Kennungsimpulse in der auch als Empfänger 4 ausge­ führten Schaltungsbaugruppe ausgelöst, die die Logikschal­ tung 44 mit dem Funktionsausgang als Rechner-Interface-An­ schluß 18 anregen, zugleich aber auch eine Rückmeldung über die Impulsstufe 47 auslösen. Durch diese Rückmeldung wird in einer Vergleichseinrichtung in dem Demodulator 10 mit innewohnender Vergleichseinrichtung die Verbindung be­ stätigt. Die Logikschaltung 44 regt dabei den Kontroller an, einen der Speicher 30 bis 33 mit dem Ladeschalter 16 als Steuerbaugruppe zu verbinden und die geforderten Über­ wachungs-Aufzeichnungen eines sogenannten Lebenslaufes der Batterie aufzuzeichnen oder aber auch gegebenenfalls gleichzeitig eine Ladecharakteristik über den Ladeschalter an der Ladungsspannungsquelle 8 zu übertragen.

Der Batterie-Identifikationsgeber 2 bisheriger Darlegung ist zweckmäßig nach den Fig. 4 und 5 in einem nach innen oder außen auswölbenden Gehäuse, insbesondere als Hohl­ raumausbildung 55, 56, in der Deckwand 57 oder einer Sei­ tenwand 58 einer Batterie 1 angeordnet und mit Anschluß­ klemmen 59, 60 für das Ladekabel 5 verbunden. Insofern wird auch eine Batterie mit einer in einer Batteriewand ange­ ordneten gehäuseartigen Ausnehmung geschaffen, in welcher der Batterie-Identifikationsgeber unmittelbar angeordnet ist, so daß die Batterie-Identifikation durch Anschluß des Ladekabels, sei es an der Batterie oder am Empfänger, au­ tomatisch durchgeschaltet wird.

Die Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Ladekabel 5 mit den zwei Leitungen 20, 21. Es wird einbezogen, daß an einer beliebigen Stelle eines solchen Ladekabels ein Batterie- Identifikationsgeber 2 als Brücke 61 angeordnet ist, immer unter der Voraussetzung, daß das Ladekabel fest einer Bat­ terie 1 zugeordnet ist.

Die feste Verbindung des Batterie-Identifikationsgebers nach den Fig. 4 und 5 läßt die Möglichkeit offen, daß das Ladekabel frei von irgendwelchen Steuerbedingungen an der Batterie angeschlossen wird, wobei dann natürlich die als Empfänger 4 ausgebildete Schaltungsbaugruppe automatisch eingesetzt wird.

Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform dahingehend, daß das Ladekabel 5, das in diesem Fall fest an der Batte­ rie angeordnet ist, einen Stecker 61 aufweist, der bei­ spielsweise die Steckerstifte 64, 65 aufweist, die in nicht dargestellte Steckbuchsen eingeführt werden, die an der Ladeschalter-Einrichtung angeordnet sind.

In dieser Ausführung befindet sich unmittelbar am Stecker 61 ein Gehäuse 66 mit dem Identifikationsgeber 2. Das Ladekabel 5 ist in dieser Ausführung fest an fahrzeugseit­ lich eingebauten Batterien angeschlossen.

Die Ausführung nach Fig. 7 hat den Vorteil, daß hinsichtlich der Anordnung an der Batterie nur eine geringfügige Ände­ rung an dem zu handhabenden Stecker 61 vorgesehen ist, der zum Laden der Batterien in Steckbuchsen der Ladeschalter- Einrichtung 3 eingefügt wird. Dabei verbessert das zusätz­ liche Gehäuse 66 die Handhabungsfreundlichkeit des Steckers 61, weil das Gehäuse griffartig ausgeführt sein kann und dadurch auch das Abziehen des Ladekabels von einer Spei­ chertrommel erleichtert wird.

In Fig. 3 ist der Anschluß 45 mit der Funktionsleitung 29 und der Anschlußschiene 18 gezeigt, an welcher die Verbin­ dungen zum Kontroller 9 hergestellt sind. Dieser enthält als Befehlsgeber die Speicher 30 bis 33 für verschiedene Batterien bzw. Ladecharakteristika verschiedener Batterien im Anschluß gemäß Beispiel an eine eine Adressencodierung bildende Sammelschiene 72 (Fig. 8) entsprechend der in Fig. 1 so genannten Speicherreihe 14. Die Sammelschiene 72 enthält Schaltungsbaugruppen der Adressencodierung. Je­ weils die Schaltungsbaugruppe schaltet durch, die auf das ankommende Batterie-Identifikationssignal eingestellt ist. Im Anschluß an den Funktionsausgang 28 (Fig. 1) über die­ se Sammelschiene werden die einkommenden Identifikations­ signale auf die Funktionsverbindungen 73 bis 77 zu den Speichern 30 bis 33 gegeben aber nur auf der Verbindung zur Auslösung eines Speichers durchgelassen, welche durch die Adressencodierung an der Sammelschiene 72 eine Über­ einstimmung aufweist.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel könnten bei der An­ ordnung von zum Beispiel fünf Speichern fünf verschiedene Batterietypen geladen werden, wobei jeweils das aus dem Iden­ tifikationsgeber gesendete Signal den Speicher 30 bis 33 bzw. auch sogenannten Ladeprogrammspeicher mit der zutref­ fenden Charakteristik auslöst.

Die Schaltungsbaugruppen für die Adressencodierung können je nach Art der verwendeten Signale aus Filtern oder aber auch aus Vergleichseinrichtungen oder Schaltern bestehen, von denen in bekannter Weise aus mehreren Impulsen beste­ hende Signale einzelne Signale in der Reihenfolge ihres Eingangs mit einem Soll-Wert verglichen werden.

Bei dem Batterie-Identifikationsgeber 2 handelt es sich um einen speziellen vorteilhaften Gegenstand eigener räumli­ cher Ausgestaltung. Aber auch der Aufbau dieses Batterie- Identifikationsgebers ist eine besonders vorteilhafte Aus­ führung. Diese steht zweckmäßig im Zusammenhang mit einer speziellen Schaltungsbaugruppe als Empfänger/Sender 4 im Ladegerät 16, insbesondere des Ladeschalterteils 100.

Die einzelnen Bauelemente können aus handelsüblich verfüg­ baren Teilen bestehen. Hierbei handelt es sich speziell beispielsweise um die Bauelemente 10 bis 12, 13, 44 und 47 sowie auch andere entsprechende Teile.

In einer vorteilhaften formalen Darstellung ist in Fig. 8 eine Ausführung gezeigt, wobei zugleich einbezogen wird, daß die Speicherreihe beliebig verlängert werden kann, weil die verwendete Art der Impulscodierung eine außerordentli­ che Vielfalt von Kennungen zuläßt.

In Fig. 8 ist eine Funktionsleitung 29 an den Kontroller 9 gezeigt. In den Speichern bzw. Ladeprogrammspeichern 30 bis 33 ist jeweils eine Schaltungsbaugruppe durch die Schalter 78 bis 82 symbolisiert dargestellt. Ein Signal auf einer Verbindung der Funktionsleitung 29 macht über eine Schal­ tungsbaugruppe 83 und eine Anschlußschiene 84 die Speicher 30 bis 33 betriebsbereit bzw. die Schalter 78 bis 82 funk­ tionsbereit, so daß dann bei Anwahl eines der Speicher 30 bis 33 über eine der Funktionsverbindungen 73 bis 77 und die als Adressencodierung ausgeführte Sammelschiene 72 durch einen der Schalter 78 bis 82 über in Fig. 8 getrennt gezeichnete Senderausgänge 85 bis 89 z. B. eine Ladecharak­ teristik ausgegeben wird, wenn dieses einbezogen wird.

Nach Fig. 8 sind die Senderausgänge 85 bis 89 mit einer Sam­ melleitung 90 verbunden, die an eine Funktionsleitung 54 als Taktgeberleitung angeschlossen ist.

Lediglich für den Fall, daß beim Anschluß einer Batterie in der Logikschaltung 44 ein Systemfehler festgestellt wird, gibt die Funktionsleitung 29 ein Signal auf eine Schaltungs­ baugruppe 91 im Kontroller, die dann die Anordnung mit ei­ ner gleichzeitigen Fehlersignalgabe abschaltet.

Es versteht sich, daß in Verbindung mit den Ladeprogramm­ speichern auch andere Funktionen einbezogen werden, um den Verlauf einer Ladung zu überwachen. Dieses ist bekannt und wird einbezogen. Die Erfindung bezieht sich aber auf die Batterie-Erkennung an sich.

Dabei ist besonders vorteilhaft eine Schaltungsanordnung, die den Batterie-Identifikationsgeber 2 einerseits und die Baugruppe Empfänger/Sender 4 andererseits auch unabhängig von der Größe der jeweils angeschlossenen Batterie macht.

Claims (21)

1. Batterieladeanlage mit wenigstens einem an einen Kon­ troller angeschalteten Ladeschalter und einem Ladekabel, von dem zwei Leitungen an die Batterie-Pole angeschlos­ sen sind und das mit einer Ladespannungsquelle verbind­ bar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Batterie (1) ein Batterie-Identifikationsgeber (2) als Sender eines batteriespezifischen Signals und am Ladeschalter (16) wenigstens ein Empfänger (4) zur Aus­ wertung des Signals angeordnet sind und daß die Verbin­ dung zwischen dem Batterie-Identifikationsgeber (2) und dem Empfänger (4) vom Ladekabel (5) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich des Ladekabels (5) zwischen dem Batterie­ anschluß und dem Anschluß an den Ladeschalter (16), je­ doch in fester Zuordnung zu Batterieanschluß-Klemmen (6, 7) der Batterie-Identifikationsgeber (2) durch den An­ schluß an die Ladespannungsquelle (8) auslösbar ist, und daß der Empfänger (4) eine für das batteriespezifische Signal ausgeführte Schaltungsbaugruppe aufweist und an einen Kontroller (9) angeschlossen ist der seinerseits mit dem Ladeschalter (16) in Verbindung steht, wobei in dem Kontroller (9) Steuerbaugruppen für das empfangene batteriespezifische Signal auslösbar sind und einen ent­ sprechenden Speicher (30-33) insbesondere mit einer Ladecharakteristik in den Ladeschalter (16) anschließen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, in welcher des La­ dekabel fest mit der Batterie zusammengeschlossen ist und an einem batteriegetriebenen Fahrzeug gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterie-Identifika­ tionsgeber (2) für das batteriespezifische Signal in einer Brücke (61) zwischen den Leitungen (20, 21) des Ladekabels (5) an einer beliebigen Stelle desselben an­ geordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterie-Identifikationsgeber (2) in einem Gehäuse (66) des Steckers (61) am Ladekabel (5) angeordnet ist, wobei das Gehäuse (66) zugleich als Handgriff vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Geber (2) für das batteriespezifische Sig­ nal unmittelbar an der Batterie (1) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Batteriegehäuse in einer Batteriewand (57, 58), insbesondere in der Batteriedeckwand (57), eine Hohl­ raumausbildung (55, 56) aufweist, in welcher die Ele­ mente des Batterie-Identifikationsgebers (2) angeordnet sind und daß diese Elemente mit den Endklemmen der Bat­ terie (1) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ladeschalterteil (100) eine Schaltungsbaugruppe als Empfänger/Sender (4) aufweist, die über eine Funktionsverbindung (27) mit dem Lade­ schalter (16) verbunden ist und in Abhängigkeit von dem Anschluß einer Batterie (1) der Sender der Schaltungs­ baugruppe aktivierbar ist, wobei ein Signal den Bat­ terie-Identifikationsgeber auslöst, der das batterie­ spezifische Signal an den Empfänger der Schaltungsbau­ gruppe mit Empfänger/Sender (4) liefert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladeschalter (16) einen Funk­ tionsausgang (28) besitzt, an welchen ein Kontroller (9) und eine Speicherreihe (14) mit einer Anzahl von Speichern (30-33), gegebenenfalls Ladeprogrammspei­ chern, angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (4) als Teil der Ladeschalter-Einrichtung (3) über eine Funktions-Verbindung (22) das batterie­ spezifische Signal aufnimmt und einen dem Signal ent­ sprechenden Speicher (30-33) anschließt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (4) als Teil der Ladeschalter-Einrichtung (3) über eine Funktions-Verbindung (22) das batterie­ spezifische Signal aufnimmt und eine Steuerung des La­ deschalters (16) durch einen entsprechend ausgewählten Speicher (30-33) mit einer Ladekennlinie auslöst.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (4) einen Demodulator (13) aufweist, welcher über eine Logikschaltung (44) mit dem Kontroller (9) verbunden ist und das batteriespezi­ fische Signal in den Kontroller leitet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsbaugruppe mit Empfänger/Sender (4) eine mit der Logikschaltung (44) verbundene Impulsstufe (47) aufweist, die entsprechend der Impulsfolge in der Logik­ schaltung (44) ein Signal auf oder in das Ladekabel (5) sendet, wobei die Funktionsverbindung (22) zugleich als Senderausgang vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterie-Identifikationsgeber (2) einen mit den Leitungen (20, 21) des Ladekabels (5) verbundenen Demodulator (10), beispielsweise in der Ausführung als Bandpass, einen Sender (11) mit einer Logikschaltung für ein batteriespezifisches Signal und einen Impulsgeber (12) mit Verstärkereigenschaften aufweist, und daß der Geber (2) durch den Anschluß des Ladekabels (5) an die Ladespannungsquelle (8) in Ver­ bindung mit der Schaltungsbaugruppe mit Empfänger/Sen­ der (4) des Ladegerätes auslösbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Impulsstufe (12, 47) über eine Kopp­ lungseinrichtung (37, 48) als Impulsübertrager und über Gleichrichter (38, 50) mit den Leitungen (20, 21) des Ladekabels (5) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß einer Ausgangswicklung der jeweiligen Kopplungseinrichtung (37, 48) eine Schaltungsanordnung zugeschaltet ist, durch welche die batteriespezifischen Signale unabhängig von der Nennspannung der jeweiligen Batterie sendbar sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswicklung der Kopplungs­ einrichtung (37, 48), der jeweils Gleichrichter (38, 50) nachgeschaltet sind, durch eine Parallelleitung (102) zu der Ausgangswicklung und dem Gleichrichter mit einem Widerstand (103) überbrückt ist und daß dieser Parallelschaltung jeweils ein Kondensator (104) vorgeschaltet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die angeschlossene Batterie mit ih­ rer Restspannung die Spannungsversorgung sowohl für den Batterie-Identifikationsgeber (2) als auch die Schal­ tungsbaugruppe mit Empfänger/Sender (4) im Ladegerät (16) bildet.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Batterie-Identifikationsgeber (2) und der Empfänger/Sender (4) eine Spannungsversor­ gung (40, 51) aufweisen.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontroller (9) eine Reihe von Ladeprogrammspeichern (30-33) mit batteriespezifi­ schen Ladeprogrammen und eine Adressencodierung (72) vor dieser Speicherreihe aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressencodierung (72) über Schalter (78-82) der Speicher (30-33′) an Senderausgänge (85-89) anschließbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch eine Schaltungsbaugruppe (91) im Kontroller (9) zur Abschaltung der Anordnung bei einem Systemfehler und zur gleichzeitigen Fehlersignalgabe.