DE3834001A1

DE3834001A1 - Batterieladegeraet

Info

Publication number: DE3834001A1
Application number: DE3834001A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: NORTEC ELECTRONIC DR JUERGEN R
Current assignee: NORTEC ELECTRONIC DR JUERGEN R
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-04-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Batterieladegerät für die Ladung und Ladeerhaltung von Batterien, mit einem Netz anschlußteil, mindestens einem Transformator, einem Steu erteil und einem Ladestromregler.

Bei Fahrzeugen, die nur selten in Betrieb genommen wer den, besteht das Problem, daß durch Kleinverbraucher eine Entladung der Fahrzeugbatterie oder Fahrzeugbatteriesätze erfolgt. Wenn eine ständige Einsatzbereitschaft derar tiger Fahrzeuge sichergestellt werden soll, ist es er forderlich, Maßnahmen für die Ladeerhaltung der Batterien zu treffen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Batterie ladegerät für die Ladung und Ladeerhaltung von Batterien zu schaffen, mit dem auf einfache Weise der Ladezustand einer Batterie aufrechterhalten werden kann, wobei eine Gasung der Batterie vermieden und Störungen bei der Lade erhaltung optisch angezeigt werden sollen.

Erfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Hierdurch ist eine frei programmierbare Ladesteuerung ohne Verwendung eines Mikroprozessors möglich.

Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen An sprüchen beschrieben. Die Erfindung wird nachstehend am Beispiel des in den Zeichnungen dargestellten Batteriela degeräts näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 das Batterieladegerät in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 2 den Schaltplan des Batterieladegeräts nach Fig. 1,

Fig. 3 den Schaltplan eines gegenüber der Ausführung nach Fig. 2 vereinfachten Batterieladegerätes.

Die elektrischen Lade- und Regelglieder des Batterielade geräts 1 sind in einem Gehäuse angeordnet, das aus einem Gehäuseunterteil 2 und einem Deckel 3 besteht. Auf dem Deckel 3 sind ein Ein/Ausschalter 4 sowie drei Anzeige leuchten 5 angeordnet. Jeder Anzeigeleuchte 5 ist ein Symbol 6 zugeordnet. Durch die Stirnfläche 7 des Gehäuse unterteils 2 ist das Netzanschlußkabel 8 geführt, das einen Netzstecker 14 aufweist. Ferner ist in der Stirn fläche 7 eine Steckdose 9 für ein Ladekabel 21 vorge sehen. Die Steckdose 9 weist zwei Pole 10, 11 auf, die über ein Ladekabel 21 mit den zugehörigen Polen 19, 20 einer Batterie verbunden werden können. Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht das Batterieladegerät 1 aus einem Netzanschlußteil 23, einem Ladestromregler 25 und einem Steuerteil 24. Der Ladestromregler 25 ist ausgangsseitig mit den Polen 10, 11 der Steckdose 9 und eingangsseitig mit einem Transformator 12 verbunden. Das Netzanschluß teil 23 weist den Ein/Ausschalter 4 auf, durch dessen Betätigung an den Transformator 12 eine vorbestimmte Netzspannung angelegt wird, wobei die Ausgangsspannung durch entsprechende Programmierung des Steuerteils 24 z.B. auf 12 V oder 24 V festgelegt ist.

Der Ladestromregler 25 wird über das Steuerteil 24 ge regelt. Das Steuerteil 24 besteht aus einem EPROM 17 und einem programmierbaren Logikglied 18, die zusammen die Auswertelogik bilden. Das programmierbare Logikglied 18 ist mit einer Anzeigeeinheit 26 verbunden, die die drei Anzeigeleuchten 5 aufweist. Eingangsseitig steht das EPROM 17 mit einem Analog/Digitalwandler 16 in Verbin dung, durch den die analogen Meßwerte des Meßwertaufneh mers 22 in digitale Signale umgesetzt werden. Zwischen dem Analog/Digitalwandler 16 und dem EPROM 17 ist eine Schaltergruppe 15 angeordnet, die mit einem weiteren Schalter 27 verbunden ist und zum Abrufen der Ladepro gramme dient. Die Schaltergruppe 15 ist in ihren Funktionen variabel und kann mit verschiedenen Funktionen wahlweise belegt werden. Durch die einseitig an Masse 28 anliegende Schaltergruppe 15 kann die Ladespannung, Art der zu ladenden Batterie und die Größe des Ladestroms und der Selbsttest eingestellt werden. Bei Einstellung der Ladespannung mittels der Schaltergruppe 15 muß der Schal ter 27 in die angepaßte Schaltstellung gebracht werden.

Der Meßwertaufnehmer 22 für den Soll-/Istwertvergleich ist meßwertaufnahmeseitig mit den Polen 10, 11 verbunden. Hierdurch ist es möglich, über ein Ladekabel 21 die je weilige Spannung in der Batterie zu messen. Ausgangssei tig ist der Meßwertaufnehmer 22 mit dem A/D-Wandler 16 verbunden.

Das Steuerteil 24 ermöglicht Steuer- und Regeleigen schaften mit einer Flexibilität, die vergleichbar ist mit einem Einsatz eines Mikroprozessors, da das EPROM 17 frei programmierbar ist und mit dem programmierbaren Logikglied 18 und dem Analog/Digitalwandler 16 zusammen wirkt. In das EPROM 17 können die verschiedensten Ein satzprogramme einprogrammiert werden, die einmal der Überwachung, Auswertung und dem Selbsttest dienen und zum anderen eine Anpassung des Ladestroms und der Lade spannung an den jeweiligen Batterietyp ermöglichen. Die Steuersignale des EPROM 17 werden dem Ladestromregler 25 und dem programmierbaren Logikglied 18 als Befehle auf gegeben. Mittels des programmierbaren Logikglieds 18 erfolgen dann die Anzeigen für Störung, Batteriever polung, Über-/Unterspannung, Kabelbruch, Kurzschluß u. dgl.

Das Batterieladegerät 1 kann z.B. zur Ladeerhaltung von 12 V- und 24 V-Batterien mit einer Ladekapazität z.B. bis 400 Ah eingesetzt werden. Das Steuerteil 24 ermög licht für die ordnungsgemäße Ladeerhaltung die erforder liche Genauigkeit der Zuschalt-, Abschalt- und Umschalt spannungen. Zur Ladeerhaltung wird ein Konstantstrom von z.B. ca. 400 mA in Abhängigkeit der Batteriespannung ein- und ausgeschaltet, so daß sich z.B. ein sägezahn förmiger Spannungsverlauf ergeben kann. Wenn z.B. bei einer 24 V-Batterie die Batteriespannung kleiner als 25,2 V ist, wird über das Steuerteil 24 der Konstantstrom von 400 mA eingeschaltet. Steigt die Batteriespannung während der Erhaltungsladung über 27,6 V, wird durch das Steuer teil 24 der Konstantstrom wieder abgeschaltet. Dieser Vorgang setzt sich ständig fort. Da die Gasungsspannung nicht erreicht wird, ist eine Gasung der Batterie aus geschlossen. Es ist möglich, mit dem Batterieladegerät 1 auch tiefentladene Batterien wieder aufzuladen.

Die Anzeigeeinheit 26 ermöglicht mittels entsprechender Ansteuerung der Anzeigeleuchten 5 eine einwandfreie Stö rungsüberwachung. Wenn die elektrische Verbindung zur Batterie unterbrochen ist, eine umgepolte Batterie an geschlossen ist, oder aber die Batterieklemmen verpolt festgeklemmt sind, erfolgt keine Ladestromabgabe. In diesem Fall leuchtet eine Anzeigeleuchte "Störung" auf und die Anzeigeleuchte "Ladung" nicht. Zur Verpolungs erkennung ist ein Verpolungserkennungsglied 13 vorgese hen, das mit dem Pol 10 in Verbindung steht und an das programmierbare Logikglied 18 angeschlossen ist. Solange die Batteriespannung unter z.B. 24,9 V liegt, leuchtet die Anzeigeleuchte "Störung" und erlischt automatisch, wenn die Batterie nachfolgend auf eine Spannung auf über 25,2 V geladen wird. Somit ist eine zyklische, optische Kontrolle der Funktionsbereitschaft des Batterieladege räts 1 und der Batterie möglich. Es kann auch optisch überprüft werden, ob Verbraucher, deren Strom über dem Ladestrom liegen, aufgeschaltet sind. In diesem Fall würde die Batteriespannung nicht auf über 25,2 V gehalten werden können. Die Betriebsbereitschaft des Batterielade geräts 1 wird durch eine weitere Anzeigeleuchte "Netz" angezeigt. Durch entsprechende Programmierung des Steuer teils 24 kann eine Änderung und/oder Erweiterung der Funktionen erzielt werden, die mit dem Batterieladegerät 1 erbracht werden können.

Claims

1. Batterieladegerät für die Ladung und Ladeerhaltung von Batterien, mit einem Netzanschlußteil, mindestens einem Transformator, einem Steuerteil und einem Lade stromregler, dadurch gekennzeichnet, daß der Lade stromregler (25) umschaltbar mit einem Transformator (12) und einer Steckdose (9) mit Polen (10, 11) ver bunden ist und mit einem Steuerteil (24) in Wirkver bindung steht, das aus einem EPROM (17) und einem programmierbaren Logikglied (18) besteht, wobei das EPROM (17) über einen Analog/Digitalwandler (16) mit einem Meßwertaufnehmer (22) verbunden ist, der meß wertaufnahmeseitig an die Pole (10, 11) angeschlossen ist.

2. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß zwischen dem Analog/Digitalwandler (16) und dem EPROM (17) ein Schalter (27) und eine Schal tergruppe (15) zum Abrufen der Ladeprogramme angeord net sind.

3. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das programmierbare Logikglied (18) mit einem Anzeigeteil (26) verbunden ist.

4. Batterieladegerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Anzeigeteil (26) an dem Gehäuse des Batterieladegeräts (1) angeordnete Anzeigeleuchten (5) aufweist.

5. Batterieladegerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, daß dem Steuerteil (24) eine Konstant strom-Intervall-Ladekennlinie und ein Störungsan zeigeprogramm einprogrammiert ist.

6. Batterieladegerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß das Steuerteil (24) den Ladestromregler (25) bei Überschreiten einer maximalen Spannung ab schaltet und bei Unterschreiten einer Mindestspannung wieder einschaltet.

7. Batterieladegerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß das Steuerteil (24) bei Überschreiten der maximalen Spannung und bei Unterschreiten der Mindestspannung Störanzeigeglieder einschaltet.

8. Batterieladegerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Steuerteil (24) vor Durchführung eines Lade- oder Ladeerhaltungsprogramms ein Selbst testprogramm abruft.

9. Batterieladegerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schaltergruppe (15) wahlweise mit verschiedenen Funktionen belegbar ist.

10. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das programmierbare Logikglied (18) über ein Verpolungserkennungsglied (13) mit einem der Pole (10, 11) verbunden ist.