DE4319861A1 - Batterieladegerät - Google Patents

Batterieladegerät

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterieladegerät zum Laden wiederaufladbarer Batterien, wie beispielsweise Nickel- Kadmium-Batterien (nachstehend auch als "Ni-Cad-Batterie" bezeichnet).
Im Stand der Technik wurden bereits verschiedene Batterieladegeräte zum Laden wiederaufladbarer Batterien vorgeschlagen. Im allgemeinen ermitteln Batterieladegeräte den vollständigen Ladungszustand und beenden die Aufladung, wenn der Volladezustand ermittelt wurde. Infolge von Variationen der Menge der Restladung in der Batterie wird allerdings gelegentlich der Volladezustand fehlerhaft festgestellt. Einige Batterien, beispielsweise Ni-Cad- Batterien, können mit einer schnellen Aufladungsrate geladen werden, werden jedoch leicht beschädigt oder zerstört, wenn ein hoher Ladungsstrom aufrechterhalten wird, nachdem der Volladezustand erreicht wurde. Wird allerdings die Ladung unterbrochen, bevor der Volladezustand erreicht wurde, so ist die Batterie nicht ausreichend aufgeladen.
Die gleiche Schwierigkeit tritt bei Universal- Batterieladegeräten auf, die unterschiedliche Arten von Batterien aufladen können, wenn die Anzahl der Zellen, welche die Batterie bilden, falsch ermittelt wird. Die Ermittlung der Anzahl der Zellen ist dafür erforderlich, um die Spannung zu ermitteln, bis zu welcher die Batterie aufgeladen werden soll. Ist die ermittelte Anzahl der Zellen kleiner als die tatsächliche Anzahl, so wird die Batterie überladen, wogegen dann, wenn die ermittelte Anzahl an Zellen größer als die tatsächliche Anzahl ist, die Batterie nicht ausreichend aufgeladen wird.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend geschilderten Schwierigkeiten entwickelt, und daher besteht eine der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe in der Bereitstellung eines Batterieladegeräts, welches exakt eine Batterie bis zu einem Volladezustand aufladen kann.
Eine weitere, der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines universellen Batterieladegeräts, welches exakt die Anzahl der Zellen feststellen kann, welche die Batterie bilden, wodurch die Batterie, abhängig von der auf diese Weise festgestellten Anzahl der Zellen, vollständig aufgeladen werden kann.
Zur Lösung der voranstehenden und weiteren Aufgaben stellt die vorliegende Erfindung ein Batterieladegerät zum Aufladen einer wiederaufladbaren Batterie zur Verfügung, welches (a) eine Ladungsstromversorgungseinrichtung aufweist, (b) eine Spannungserfassungseinrichtung, (c) eine Batteriestatusermittlungseinrichtung, und (d) eine Steuer- oder Regeleinrichtung. Die Ladungsstromversorgungseinrichtung liefert einen Ladungsstrom an die Batterie. Die Spannungserfassungseinrichtung mißt eine Spannung über der Batterie und gibt ein Batteriespannungssignal aus, welches die Spannung über der Batterie anzeigt. Die Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt den Status der Batterie in der Hinsicht fest, ob die Batterie schwach oder stark aufgeladen ist. Die Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt den Status der Batterie auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals fest, welches die Spannung über der Batterie zu einem Zeitpunkt anzeigt, nachdem ein vorbestimmter Zeitraum seit dem Beginn der Ladung abgelaufen ist. Die Steuereinrichtung steuert die Ladung der Batterie auf der Grundlage des Status der Batterie, der durch die Batteriestatuserfassungseinrichtung festgestellt wurde. Die Steuereinrichtung weist eine Volladeerfassungseinrichtung auf, um festzustellen, daß die Batterie einen Volladezustand erreicht hat, auf der Grundlage der Spannung, die durch das Batteriespannungssignal angezeigt wird. Die Steuereinrichtung beendet die Aufladung, wenn von der Volladeerfassungseinrichtung der Volladezustand ermittelt wurde.
Gemäß einem Beispiel der Erfindung ist die Bezugsspannung eine Spannung über der Batterie, die durch die Spannungserfassungseinrichtung zu Beginn der Aufladung ermittelt wird. Die Batteriestatuserfassungseinrichtung berechnet eine Änderung der Spannung über der Batterie über den vorbestimmten Zeitraum, und ermittelt, daß die Batterie niedrig aufgeladen ist, wenn die Änderung der Spannung über der Batterie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und ermittelt, daß die Batterie hoch aufgeladen ist, wenn die Änderung der Spannung über der Batterie größer als der vorbestimmte Wert ist.
Bei einem weiteren Beispiel für die Erfindung stellt die Bezugsspannung einen vorbestimmten festen Wert dar. In diesem Fall ermittelt die Batteriestatuserfassungseinrichtung, daß die Batterie niedrig aufgeladen ist, wenn die durch das erste Batteriespannungssignal angezeigte Spannung niedriger als der vorbestimmte feste Wert ist, und daß die Batterie hoch aufgeladen ist, wenn die durch das erste Batteriespannungssignal angezeigte Spannung höher als der vorbestimmte feste Wert ist.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung werden (a) eine Ladungsstromversorgungseinrichtung, (b) eine Spannungserfassungseinrichtung, (c) eine erste Batteriestatuserfassungseinrichtung, (d) eine zweite Batteriestatuserfassungseinrichtung, (e) eine Zeiteinstelleinrichtung, und (f) eine Steuereinrichtung zur Verfügung gestellt. Die Ladestromzufuhreinrichtung liefert einen Ladestrom an die Batterie. Die Spannungserfassungseinrichtung ermittelt eine Spannung über der Batterie und gibt ein Batteriespannungssignal aus, welches die Spannung über der Batterie anzeigt. Die erste Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt einen Status der Batterie in der Hinsicht fest, ob die Batterie tief entladen wurde oder nicht. Die Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt den Status der Batterie auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals fest, welches die Spannung über der Batterie zu einer Zeit anzeigt, bevor der Ladestrom durch die Ladestromversorgungseinrichtung an die Batterie geliefert wird. Die zweite Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt den Status der Batterie in der Hinsicht fest, ob die Batterie niedrig geladen oder hoch geladen ist. Die zweite Batteriestatuserfassungseinrichtung stellt den Status der Batterie auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals fest, welches die Spannung über der Batterie zu einem Zeitpunkt angibt, nachdem eine Vorlaufladezeit seit Beginn der Ladung verstrichen ist. Die Zeiteinstelleinrichtung stellt eine Dauer der Vorlaufladezeit entsprechend dem Status der Batterie ein, der von der ersten Statuserfassungseinrichtung ermittelt wurde. Die Steuereinrichtung steuert die Ladung der Batterie auf der Grundlage des Status der Batterie, der durch die zweite Batteriestatuserfassungseinrichtung festgestellt wurde. Die Steuereinrichtung weist eine Volladungserfassungseinrichtung auf, um zu ermitteln, daß die Batterie einen Volladezustand erreicht hat, auf der Grundlage der durch das Batteriespannungssignal angezeigten Spannung. Die Steuereinrichtung beendet die Ladung, wenn der Volladezustand durch die Volladeerfassungseinrichtung festgestellt wurde.
Wenn die erste Statuserfassungseinrichtung feststellt, daß die Batterie nicht tief entladen wurde, wird die Vorlaufladezeit auf eine erste Dauer eingestellt. Stellt die erste Statuserfassungseinrichtung fest, daß die Batterie tief entladen wurde, so wird die Dauer der Vorlaufladezeit auf eine zweite Dauer eingestellt, die länger ist als die erste Dauer.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild der Hardware-Anordnung des Batterieladegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Beschreibung eines Betriebsablaufs einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine grafische Darstellung einer Ladecharakteristik einer Batterie, die niedriggeladen ist, und weiterhin eine Differentialkurve zweiter Ordnung der Ladecharakteristik;
Fig. 4 eine grafische Darstellung einer Ladecharakteristik einer Batterie, die hochgeladen ist, und weiterhin eine Differentialkurve zweiter Ordnung der Ladecharakteristik;
Fig. 5 eine grafische Darstellung einer Ladecharakteristik einer Batterie, die niedriggeladen ist, und weiterhin eine Differentialkurve zweiter Ordnung der Ladecharakteristik;
Fig. 6 eine grafische Darstellung einer Ladecharakteristik einer Batterie, die hochgeladen ist, und weiterhin eine Differentialkurve zweiter Ordnung der Ladecharakteristik gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7A und 7B Flußdiagramme zur Beschreibung des Betriebs einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine grafische Darstellung der Ladecharakteristik von Batterien, die unterschiedliche Anzahlen an Zellen aufweisen;
Fig. 9 eine grafische Darstellung einer Lade/ Entladecharakteristik einer Batterie, die niedrig geladen ist;
Fig. 10 eine grafische Darstellung einer Lade/ Entladecharakteristik einer schwach geladenen Batterie gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 ein Flußdiagramm zur Beschreibung des Betriebsablaufs einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine grafische Darstellung einer Lade/ Entladecharakteristik einer hoch geladenen Batterie gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 13 eine grafische Darstellung einer Lade/ Entladecharakteristik einer niedrig geladenen Batterie gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Zuerst wird unter Bezug auf Fig. 1 eine Hardware-Anordnung des Batterieladegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Um eine wiederaufladbare Batterie 2 durch das in Fig. 1 gezeigte Batterieladegerät zu laden, wird die Batterie 2 zwischen eine Gleichrichter/Glättungsschaltung 30 (die nachstehend beschrieben wird) und Masse geschaltet. Die Batterie 2 besteht aus mehreren Zellen, die in Reihe geschaltet sind.
Das Batterieladegerät weist einen Widerstand 3 auf, der als Strommeßeinrichtung dient, um einen in der Batterie 2 fließenden Ladestrom zu ermitteln. Eine Gleichrichter/ Glättungsschaltung 10 ist an eine Wechselspannungsquelle 1 angeschlossen, um die Wechselspannung in eine Gleichspannung umzuwandeln. Die Schaltung 10 weist einen Vollweggleichrichter 11 und einen Glättungskondensator 12 auf. Eine Umschaltschaltung 20 ist an den Ausgang der Gleichrichter/Glättungsschaltung 10 angeschlossen und weist einen Hochfrequenztransformator 21 auf, einen MOSFET 22 und einen die Impulsbreitenmodulation (PWM) steuernden IC 23. Dieser IC 23 ändert die Breite der Treiberimpulse, die an den MOSFET 22 angelegt werden. Durch die Schaltvorgänge, die von dem MOSFET 22 durchgeführt werden, wird auf der Sekundärseite des Transformators 21 eine pulsierende Spannung entwickelt. Eine weitere Gleichrichter/ Glättungsschaltung 30 ist an den Ausgang der Umschaltschaltung 20 angeschlossen. Die Schaltung 30 weist Dioden 31, 32, eine Drosselspule 33, und einen Glättungskondensator 34 auf. Eine Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 ist parallel zur Batterie 2 geschaltet und besteht aus zwei Widerständen 41 und 42, die in Reihe geschaltet sind, so daß die Spannung über der Batterie 2 entsprechend dem Verhältnis der Widerstände der beiden Widerstände geteilt wird. Der Ausgang der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 wird vom Verbindungspunkt der Widerstände 41 und 42 abgenommen.
Das Batterieladegerät weist weiterhin einen Ein-Chip- Mikrocomputer 50 auf, der eine CPU 51, ein ROM 52, ein RAM 53, einen Taktgeber 54, einen Analog/Digitalwandler 55, einen Ausgangsanschluß 56, und einen Rücksetzeingabeanschluß 57 aufweist, die jeweils an eine Busleitung angeschlossen sind. Eine Ladestromsteuer- oder Regeleinrichtung 60 ist zwischen die Strommeßeinrichtung (Widerstand) 3 und die Umschaltschaltung 20 geschaltet, um den Ladestrom auf einem vorbestimmten Pegel zu halten. Die Ladestromsteuereinrichtung 60 weist in Kaskade geschaltete Operationsverstärker 61 und 62 auf, Widerstände 63 bis 67, und einen Analogschalter 68, der beispielsweise durch einen CMOSIC Nr. 4066 verwirklicht werden kann.
Weist der Ladestrom den Wert I1 auf, so wird der Analogschalter 68 EIN geschaltet, in Reaktion auf ein Signal, welches von dem Ausgangsanschluß 56 des Mikrocomputers 50 zugeführt wird, wodurch der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 61 der ersten Stufe erhöht wird, wogegen dann, wenn der Ladestrom auf I2 erhöht wird (I1 < I2), der Analogschalter 68 AUS geschaltet wird, in Reaktion auf ein von dem Ausgangsanschluß 56 zugeführtes Signal, wodurch der Verstärkungsfaktor des Operationsverstärkers 61 der ersten Stufe verringert wird. Eine Signalübertragungseinrichtung einschließlich eines Fotokopplers 5 ist zwischen die Ladestromsteuereinrichtung 60 und die Umschaltschaltung 20 geschaltet. Ein weiterer Fotokoppler 4, der ebenfalls als Signalübertragungseinrichtung dient, ist zwischen den Mikrocomputer 50 und die Umschaltschaltung 20 geschaltet.
Eine Konstantspannungsquelle 70 ist dafür vorgesehen, konstante Spannungen an den Mikrocomputer 50 und an die Ladestromsteuereinrichtung 60 zu liefern. Die Konstantspannungsquelle 70 weist einen Transformator 71 auf, einen Vollweggleichrichter 72, einen Glättungskodensator 73, einen Spannungsregler 74 mit drei Anschlüssen, und einen Rücksetz-IC 75. Der Rücksetz-IC 75 gibt ein Rücksetzsignal an die Rücksetzeingangsklemme 57 des Mikrocomputers 50 aus, um diesen zurückzusetzen. Eine Ladungsanzeigeeinrichtung 80 ist zwischen die Konstantspannungsquelle 70 und die Ausgangsklemme 56 des Mikrocomputers 50 geschaltet, um den Fortschritt der Ladung der Batterie 2 anzuzeigen. Die Ladeanzeigeeinrichtung 80 weist eine LED 81 und einen Widerstand 82 auf.
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die erste Ausführungsform ist dazu ausgelegt, Ni-Cad-Batterien aufzuladen, bei welcher ein Δ2V-Erfassungsverfahren dazu verwendet wird, den Volladezustand der Batterie zu ermitteln. Bei dem Δ2V- Erfassungsverfahren wird die Batterie als vollständig geladen angesehen, wenn das Differential zweiter Ordnung der Ladecharakteristik negativ wird.
Ni-Cad-Batterien zeigen zwei Arten der Ladungscharakteristik, abhängig davon, ob vor dem Aufladen die Batterie schwach oder hoch aufgeladen ist. Fig. 3 zeigt eine Ladecharakteristik und deren Differentialkurve zweiter Ordnung bei einer Ni-Cad-Batterie mit niedriger Ladung. Wie gezeigt, wird das Differential zweiter Ordnung der Ladecharakteristik zweimal negativ. Der erste Negativwert erscheint unmittelbar nach dem Beginn der Ladung, und der zweite Negativwert erscheint zu dem Zeitpunkt, wenn der Volladezustand erreicht ist. Je niedriger der ursprüngliche Ladepegel der Batterie ist, desto deutlicher wird der erste Negativwert. Andererseits zeigt eine Ni-Cad-Batterie mit hohem Ladezustand eine in Fig. 4 gezeigte Ladecharakteristik. In diesem Fall wird das Differential zweiter Ordnung der Ladecharakteristik nur einmal zum Zeitpunkt der vollen Ladung negativ. Falls die Ladung der Batterie angehalten wird, wenn der erste Negativwert festgestellt wird, so würde die Batterie mit hoher Ladung ausreichend geladen, jedoch würde die Batterie mit einer niedrigen Ladung nur wenig geladen. Eine Lösung zur ausreichenden Ladung einer niedrig geladenen Batterie besteht darin, daß eine ausreichende Dauer einer Stillhaltezeit eingestellt wird, so daß der zuerst auftauchende Negativwert des Differentials zweiter Ordnung nicht ermittelt wird. Zwar würde hierdurch eine niedrig geladene Batterie ausreichend aufgeladen, jedoch würde eine stärker geladene Batterie überladen werden, da sie während der Stillhaltezeit vollständig aufgeladen würde. Angesichts der voranstehenden Erwägungen wird gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Status der Batterie in der Hinsicht, ob die Batterie stark oder schwach aufgeladen ist, ermittelt, und die Stillhaltezeit nur dann eingestellt, wenn die Batterie schwach geladen ist.
Unter Bezugnahme auf die Hardware-Anordnung von Fig. 1 und das Flußdiagramm in Fig. 2 wird nachstehend der Betrieb der ersten Ausführungsform beschrieben.
Wird das Batterieladegerät mit Strom versorgt, so fordert der Mikrocomputer 50 einen Benutzer dazu auf, die Batterie 2 anzuschließen, und stellt fest, ob die Batterie 2 angeschlossen ist (Schritt 1). Der Anschluß der Batterie wird durch den Mikrocomputer 50 auf der Grundlage der Signalpegeländerung von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 festgestellt. Dann gibt der Mikrocomputer 50 ein Ladungsstartsignal von der Ausgangsklemme 56 an den PWM- Steuer-IC 23 über die Signalübertragungseinrichtung 4 aus, um hierdurch die Vorlaufladung mit einem Strom I1 zu beginnen (Schritt 2). Der Strommeßwiderstand 3 erfaßt den in der Batterie fließenden Ladestrom, und eine Differenz zwischen dem ermittelten Strompegel und einem Bezugspegel wird auf den PWM-Steuer-IC 23 zurückgekoppelt, über die Ladestromsteuereinrichtung 60 und die Signalübertragungseinrichtung 5. Ist der Ladestrom größer als der Bezugspegel, so wird die Impulsbreite von dem PWM- Steuer-IC 23 verengt, wogegen dann, wenn der Ladestrom kleiner als der Bezugspegel ist, die Impulsbreite vergrößert wird. Der Hochfrequenztransformator 21 führt Umschaltvorgänge entsprechend der Impulsbreite aus, die durch den Impulsbreitensteuer-IC 23 festgelegt ist. Die pulsierende Spannung am Ausgang der Umschaltschaltung 20 wird in der Gleichrichter/Glättungsschaltung 30 in eine Gleichspannung umgewandelt. Auf diese Weise wird die Batterie 2 mit einem Konstantstrom I1 geladen, und eine Rückkopplungsregelung wird durch eine Rückkopplungsschaltung verwirklicht, welche den Strommeßwiderstand 3, die Ladungsstromsteuereinrichtung 60, die Signalübertragungseinrichtung 5, die Umschaltschaltung 20 und die Gleichrichter-Glättungsschaltung 30 aufweist, um so den Ladestrom konstant zu halten.
Zur Erfassung des Anfangsstatus der Batterie 2 berechnet der Mikrocomputer 50 die Steigung der progressiv ansteigenden Batteriespannung während eines vorbestimmten Zeitraums t1; seit dem Beginn der Aufladung. Die Batterie 2 wird so beurteilt, daß die Menge der Restladung zum Beginn der Ladung klein war, so daß die Batterie also schwach geladen ist, wenn die auf diese Weise berechnete Steigung kleiner oder gleich einem vorbestimmten Bezugspegel ist (Schritt 3). Wird ein derartiger Status der Batterie 2 festgestellt, so wird eine Stillhaltezeit T2 eingestellt (Schritt 4), und der Ladestrom wird auf einen Wert I2 erhöht, um die Ladezeit zu verkürzen (Schritt 5), wie in Fig. 5 gezeigt. Während der Stillhaltezeit T2 wird keine Berechnung des Differentials zweiter Ordnung der Batteriespannung durchgeführt. Dies führt dazu, daß die Aufladung der Batterie nicht angehalten wird, bevor diese vollständig aufgeladen ist. Ist das Ergebnis der Ermittlung im Schritt 3 "NEIN", so wird festgestellt, daß die Restladung der Batterie groß ist, diese also noch stark geladen ist. In diesem Fall wird, wie in Fig. 6 gezeigt, die Ladung mit dem Ladestrom I1 weitergeführt, um eine Überladung der Batterie 2 zu verhindern, und die Anzeigeeinrichtung 80 wird eingeschaltet, um den Benutzer darüber zu informieren, daß die Ladung der Batterie bald beendet sein wird (Schritt 6).
Als nächstes führt der Mikrocomputer 50 eine Berechnung des Differentials zweiter Ordnung der Batteriespannung durch Zu diesem Zweck stellt der Mikrocomputer 50 die Batteriespannung Vin in einem vorgegebenen Intervall t fest (Schritt 7). Im einzelnen liest der Mikrocomputer 50 das Ausgangssignal der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 und speichert das entsprechende Digitalsignal in dem RAM 53 (Schritt 7). In dem darauffolgenden Schritt 8 wird die vorher erfaßte Batteriespannung Vpre von der momentan erfaßten Batteriespannung Vin subtrahiert, um die Änderung ΔVin der Batteriespannung zu ermitteln, und weiterhin wird ΔVpre, welches die Änderung der Batteriespannung angibt, die vorher berechnet wurde, von ΔVin subtrahiert, um Δ2V zu erhalten (Schritt 8).
Daraufhin wird festgestellt, ob der auf diese Weise erhaltene Wert von Δ2V negativ oder positiv ist (Schritt 9). Ist er positiv, dann wird die momentan erfaßte Batteriespannung Vin in Vpre umbenannt, und ΔVin entsprechend in ΔVpre (Schritt 10). Nachdem die Zeitdauer t abgelaufen ist ("JA" im Schritt 11), wird die Bearbeitung in den Schritten 7 bis 9 erneut durchgeführt. Wird im Schritt 9 ermittelt, daß Δ2V negativ ist, so gibt der Mikrocomputer 50 ein Ladestoppsignal an den Impulsbreitensteuer-IC 23 durch die Signalübertragungseinrichtung 4 aus, um hierdurch den Ladevorgang anzuhalten (Schritt 12). Daraufhin wird festgestellt, ob die Batterie 2 abgeklemmt ist (Schritt 13). Falls dies der Fall ist ("NEIN" im Schritt 13), dann kehrt das Programm zum Schritt 1 zurück, in welchem das Batterieladegerät den Benutzer dazu auffordert, eine weitere Batterie 2 zur Wiederaufladung anzuschließen.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die zweite Ausführungsform betrifft ein Universal-Batterieladegerät, welches jede Art von Batterien mit unterschiedlichen Anzahlen an Zellen aufladen kann. Auch bei der zweiten Ausführungsform erfolgt eine Ermittlung der Volladung durch Einsatz des Δ2V-Erfassungsverfahrens. Anders als bei der ersten Ausführungsform allerdings erfolgt eine Ermittlung, ob die Batterie schwach oder stark geladen ist, abhängig vom Pegel der Spannung, welchen die Batterie erreicht hat, nachdem eine Vorladung einen vorbestimmten Zeitraum angedauert hat.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, unterscheidet sich in Abhängigkeit von der Anzahl an Zellen die Ladecharakteristik, so daß es erforderlich ist, die Anzahl an Zellen exakt zu erfassen, bevor eine Batterie mit dem Universalladegerät geladen wird. Wird die Anzahl der Zellen falsch ermittelt, so wird, wie nachstehend erläutert, die Batterie nicht ordnungsgemäß aufgeladen werden können.
Es wird nun mehr angenommen, daß eine Batterie mit einer Zellenanzahl von n tief entladen wurde, auf einen Pegel nahe an Null, wie in Fig. 9 gezeigt. Um die Anzahl der Zellen festzustellen und zu ermitteln, ob die Batterie schwach oder stark geladen ist, wird die Batterie zunächst über die Dauer eines Zeitraums t1 mit einem Ladestrom I1 geladen. Die Batteriespannung Vt1, die nach Ablauf der Zeit t1 erreicht wird, wird aufeinanderfolgend mit jedem mehrerer Schwellenwerte verglichen, nämlich (n-i) Va, . . . , (n-1) Va, nVa, (n+1) Va, . . . , (n+i) Va, die entsprechend der Anzahl an Zellen eingestellt sind, und die Zellenanzahl wird als (n-1) ermittelt, also um eins kleiner als die tatsächliche Zellenanzahl. Auf der Grundlage dieses "unrichtigen" Ergebnisses erfolgt eine Ermittlung, ob die Batterie schwach oder stark geladen ist, nämlich durch den Vergleich der Batteriespannung Vt1 mit einem Bezugspegel (n-1) Vb entsprechend dem Schwellenwert (n-1) Va. Da die Batteriespannung Vt1 oberhalb des Bezugspegels (n-1) Vb liegt, wird ermittelt, daß die Batterie stark geladen ist. Dies führt dazu, daß die Stillhaltezeit nicht eingestellt wird, und daher wird die Ladung der Batterie zu einem Zeitpunkt abgebrochen, wenn der erste auftauchende Negativwert des Differentials zweiter Ordnung ermittelt wird. Angesichts der voranstehenden Ausführungen beurteilt die zweite Ausführungsform der Erfindung, ob die Batterie tief entladen wurde, vor dem Beginn der Ladung, und die Dauer der Vorlaufladezeit wird variiert, so daß die Anzahl der Zellen exakt festgestellt werden kann.
Wie aus dem Flußdiagramm der Fig. 7A und 7B hervorgeht, fordert dann, wenn das Batterieladegerät eingeschaltet wird, der Mikrocomputer 50 den Benutzer dazu auf, eine Batterie 2 anzuschließen, und stellt fest, ob die Batterie 2 angeschlossen ist (Schritt 101). Der Anschluß der Batterie 2 wird durch den Mikrocomputer 50 auf der Grundlage des Signalpegels ermittelt, welcher von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 zugeführt wird. Um den Status der aufzuladenden Batterie 2 zu ermitteln, erfährt das Ausgangssignal von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 eine Analog/Digitalwandlung durch den Analog/ Digitalwandler 55, und das sich ergebende Digitalsignal wird als Anfangsbatteriespannung Vin0 in den Mikrocomputer 50 eingegeben (Schritt 102). Nach Ablauf einer Zeit T1 ("JA" im Schritt 103) erfährt das Ausgangssignal von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 wiederum eine Analog/ Digitalwandlung, und das sich ergebende Digitalsignal wird als eine Batteriespannung Vin1 in den Mikrocomputer 50 eingegeben (Schritt 104). Daraufhin wird eine Änderung der Batteriespannung ΔVin während der Zeitdauer t1 dadurch erhalten, daß Vin0 von Vin1 subtrahiert wird, und weiterhin wird eine Bezugsspannung ΔVref von ΔVin subtrahiert, um ΔVs zu erhalten (Schritt 105).
Daraufhin erfolgt eine Ermittlung, ob ΔVs positiv ist oder nicht (Schritt 106). Ist ΔVs negativ, so wird der Status der Batterie so ermittelt, daß die Batterie normal entladen wurde, oder daß die Batterie länger als einen bestimmten Zeitraum nicht gebraucht wurde. Wird die Batterie auf diese Weise beurteilt, so wird eine Vorlaufladezeit t1 eingestellt. Nunmehr gibt der Mikrocomputer 50 ein Ladestartsignal von dem Ausgangsklemme 56 an den Impulsbreitensteuer-IC 23 über die Signalübertragungseinrichtung 40 aus, um hierdurch die Aufladung mit einem Strom I1 zu beginnen (Schritt 107). Nachdem seit dem Beginn der Ladung der Zeitraum t1 verstrichen ist ("JA" im Schritt 108), erfährt das Ausgangssignal von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 erneut eine Analog/Digitalwandlung, und das sich ergebende Digitalsignal wird als eine Batteriespannung Vt1 in den Mikrocomputer 50 eingegeben (Schritt 109). Dann wird die Batteriespannung Vt1 aufeinanderfolgend mit jedem der mehreren Schwellenwerte verglichen, nämlich (n-i) Va, (n-1) Va, nVa, (n+1) Va, . . . , (n+i) Va, die entsprechend der Anzahl der Zellen eingestellt sind, um die Anzahl der Zellen zu ermitteln (Schritt 110). Weiterhin wird auf der Grundlage eines Wertes, der durch Subtrahieren von nVb von Vt1 (Schritt 111) ermittelt wird, festgestellt, ob die Batterie schwach oder stark geladen ist. Ist der subtrahierte Wert negativ, so wird festgestellt, daß die Restladungsmenge in der Batterie gering ist, die Batterie also schwach geladen ist, und wenn eine derartige Ermittlung erfolgt, wird eine Stillhaltezeit T2 eingestellt (Schritt 112), und der Ladestrom wird auf I2 erhöht, wie in Fig. 5 gezeigt ist (Schritt 119). Während der Stillhaltezeit T2 wird keine Berechnung des Differentials zweiter Ordnung durchgeführt. Ist die Ermittlung im Schritt 111 "NEIN", so wird festgestellt, daß die Restladungsmenge in der Batterie hoch ist, also die Batterie stark geladen ist. In diesem Fall wird, wie in Fig. 6 gezeigt, die Ladung mit dem Ladestrom I1 fortgesetzt, um eine Überladung der Batterie zu verhindern (Schritt 113).
Ist das Ergebnis der im Schritt 106 durchgeführten Ermittlung "JA", also wenn ΔVs positiv ist, so wird festgestellt, daß sich die Batterie in einem Zustand unmittelbar nach einer Tiefentladung befindet. In diesem Fall wird, wie in Fig. 10 gezeigt, ein längerer Vorladungszeitraum t2 (t2 < t1) eingestellt, und die Ladung der Batterie wird mit dem Ladestrom I1 begonnen (Schritt 114). Nach Ablauf der Vorladezeit t2 (Schritt 115) wird das Ausgangssignal von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 analog-digital gewandelt, und das sich ergebende Digitalsignal als eine Batteriespannung Vt2 in den Mikrocomputer 50 eingegeben (Schritt 116). Dann wird aufeinanderfolgend die Batteriespannung Vt2 mit jedem der mehreren Bezugspegel nva, (n+1) Va verglichen, um die Anzahl der Zellen festzustellen (Schritt 117). Weiterhin wird eine Stillhaltezeit T3 eingestellt (T3 ≧ T2) (Schritt 118). Zum selben Zeitpunkt wird der Ladestrom auf I2 erhöht (Schritt 119).
Daraufhin führt der Mikrocomputer 50 eine Berechnung des Differentials zweiter Ordnung der Ladespannung über der Batterie (Δ2V) durch, welche sich nunmehr entwickelt. Das Ausgangssignal von der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 wird zur Analog/Digitalwandlung an den Analog/Digitalwandler 55 angelegt, und das sich ergebende Digitalsignal wird als Vinx and den Mikrocomputer 50 angelegt (Schritt 120). In dem darauffolgenden Schritt 121 wird die vorher eingegebene Batteriespannung Vprex von dem Wert Vinx subtrahiert, um ΔVinx zu erhalten, und weiterhin wird ΔVprex, welches die vorher berechnete Änderung der Batteriespannung angibt, von ΔVinx subtrahiert, um Δ2V zu erhalten (Schritt 121). Daraufhin wird festgestellt, ob der auf diese Weise erhaltene Wert von Δ2V negativ oder positiv ist (Schritt 122). Ist er positiv, so wird Vinx zu Vprex umbenannt, und ΔVinx zu ΔVprex (Schritt 123). Nach Ablauf des Zeitraums t ("JA" im Schritt 124) wird die Bearbeitung in den Schritten 120 bis 122 wiederholt ausgeführt. Wird im Schritt 122 festgestellt, daß Δ2V negativ ist, so gibt der Mikrocomputer 50 ein Ladestoppsignal an den PWM- Steuer-IC 23 über die Signalübertragungseinrichtung 4 aus, um hierdurch die Aufladung zu unterbrechen (Schritt 125). Daraufhin wird festgestellt, ob die Batterie 2 abgeklemmt ist (Schritt 126). Ist dies der Fall ("NEIN" im Schritt 126), dann geht das Programm zum Schritt 101 über, in welchem das Batterieladegerät den Benutzer dazu auffordert, eine weitere Batterie 2 zur Wiederaufladung anzuschließen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann die Anzahl der Batteriezellen exakt festgestellt werden, und jede Art von Batterie vollständig aufgeladen werden, unabhängig vom Status der Batterie.
Schließlich wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie die zweite Ausführungsform, betrifft auch die dritte Ausführungsform Universal-Batterieladegeräte. Bei dieser Ausführungsform wird der Volladezustand festgestellt, wenn die Batteriespannung eine Abschneidespannung erreicht hat, die geringfügig niedriger eingestellt ist als der Spitzenwert der Batteriespannung.
Die dritte Ausführungsform verwendet dieselbe Hardware- Anordnung wie in Fig. 1. Das Flußdiagramm der dritten Ausführungsform ist in Fig. 11 gezeigt, und ist ähnlich wie das Flußdiagramm der Fig. 7A und 7B. Die Schritte 201 bis 206 sind gleich den Schritten 101 bis 106, so daß keine erneute Beschreibung erfolgt. Darüber hinaus sind auch die Zellenanzahl-Identifizierungs-Prozeduren (Schritte 207 bis 210) gleich den Schritten 107 bis 110.
Nachdem die Zellenanzahl festgestellt wurde, wird eine Abschneidespannung nVo entsprechend der Zellenanzahl eingestellt (Schritt 215). Wenn die Batteriespannung die Abschneidespannung erreicht hat, so wird festgestellt, daß sich die Batterie im Volladezustand befindet, und daher wird die Aufladung unterbrochen. Darüber hinaus wird der Ladestrom auf einen höheren Pegel I2 eingestellt (Schritt 216).
Wird im Schritt 206 ermittelt, daß ΔVs positiv ist, dann wird festgestellt, daß die Batterie 2 tief entladen wurde. Unter Einstellung einer längeren Vorladezeit t2 (t2 < t1) wird die Ladung der Batterie 2 mit dem Ladestrom I1 begonnen (Schritt 211). Nach Ablauf der Vorladezeit t1 (Schritt 212) wird die Batteriespannung Vt2 eingegeben (Schritt 213), und die eingegebene Batteriespannung Vt2 wird mit jeder von mehreren Bezugsspannungen nVa verglichen, um die Anzahl (n) der Zellen festzustellen, welche in der Batterie 2 vorhanden sind (Schritt 214). Abhängig von der auf diese Weise ermittelten Anzahl an Zellen wird eine Abschneidespannung nVo eingestellt (Schritt 215), und der Ladestrom auf I2 erhöht (Schritt 216).
Daraufhin wird eine Prozedur zur Ermittlung des Volladezustands der Batterie ausgeführt. Bei dieser Prozedur wird das Ausgangssignal der Batteriespannungsmeßeinrichtung 40 über den Analog/Digital-Wandler 55 gelesen (Schritt 217), und die ermittelte Batteriespannung Vin wird mit der Abschneidespannung nVo verglichen. Dieser Vergleich hält an, bis die Subtraktion der Abschneidespannung nVo von der Batteriespannung Vin zu einem positiven Wert führt ("NEIN" im Schritt 218). Wenn die im Schritt 218 vorgenommene Entscheidung "NEIN" wird, dann gibt der Mikrocomputer 50 ein Ladestoppsignal von seiner Ausgangsklemme 56 an den PWM- Steuer-IC 23 über die Signalübertragungseinrichtung 4 aus, um hierdurch die Ladung zu unterbrechen (Schritt 219). Daraufhin kehrt, nachdem bestätigt wurde, daß die Batterie 2 herausgenommen wurde (Schritt 220), das Programm zum Schritt 201 zurück, um auf den Anschluß einer weiteren Batterie zu warten.
Eine Ladecharakteristikkurve einer Batterie, die normal entladen wurde, ist in Fig. 12 gezeigt, und eine Ladecharakteristikkurve einer Batterie, die tief entladen wurde, ist in Fig. 13 gezeigt.
Zwar wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben, jedoch werden Fachleute erkennen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise können bestimmte Merkmale unabhängig von anderen Merkmalen verwendet werden, und Merkmale können durch äquivalente Merkmale ersetzt werden, sämtlich innerhalb des Wesens und Umfangs der Erfindung.

Claims (26)

1. Batterieladegerät zur Aufladung einer wiederaufladbaren Batterie, gekennzeichnet durch:
eine Ladestromversorgungseinrichtung zur Zufuhr eines Ladestroms zur Batterie;
eine Spannungsmeßeinrichtung zur Erfassung einer Spannung über der Batterie und zur Ausgabe eines Batteriespannungssignals, welches die Spannung über der Batterie anzeigt;
eine Batteriestatusermittlungseinrichtung zur Ermittlung eines Status der Batterie in der Hinsicht, ob die Batterie schwach oder stark geladen ist, wobei die Batteriestatusermittlungseinrichtung den Status der Batterie auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals erfaßt, welches die Spannung über der Batterie zu einem Zeitpunkt nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums seit Beginn der Aufladung anzeigt; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern des Ladens der Batterie auf der Grundlage des Status der Batterie, der durch die Batteriestatusermittlungseinrichtung festgestellt wird, wobei die Steuereinrichtung eine Volladeermittlungseinrichtung aufweist, um festzustellen, daß die Batterie einen Volladezustand erreicht hat, auf der Grundlage der durch das Batteriespannungssignal angezeigten Spannung, wobei die Steuereinrichtung die Ladung stoppt, wenn der Volladezustand durch die Volladeermittlungseinrichtung festgestellt wird.
2. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung eine Spannung über der Batterie ist, die von der Spannungsermittlungseinrichtung zum Beginn des Ladens festgestellt wird, und daß die Batteriestatusermittlungseinrichtung eine Änderung der Spannung über der Batterie über den vorbestimmten Zeitraum berechnet, und feststellt, daß die Batterie schwach geladen ist, wenn die Änderung der Spannung über der Batterie kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, und daß die Batterie stark geladen ist, wenn die Änderung der Spannung über der Batterie größer als der vorbestimmte Wert ist.
3. Batterieladegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Volladeermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung aufweist, um ein Differential zweiter Ordnung der Spannung über der Batterie, die mit fortschreitender Ladung fortschreitend ansteigt, zu berechnen, und ein berechnetes Ergebnis auszugeben, und daß die Steuereinrichtung auf der Grundlage des berechneten Ergebnisses den Ladevorgang stoppt.
4. Batterieladegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Aufladung stoppt, wenn das berechnete Ergebnis negativ ist.
5. Batterieladegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Stillhaltezeiteinstelleinrichtung aufweist, welche eine Stillhaltezeit einstellt, wenn der Status der Batterie als niedrig geladen ermittelt wird, wobei die Berechnungseinrichtung an der Berechnung des Differentials zweiter Ordnung der Spannung während der Stillhaltezeit gehindert ist, und die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn das berechnete Ergebnis nach Ablauf der Stillhaltezeit negativ ist.
6. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen ist, um anzuzeigen, daß die Ladung der Batterie bald beendet sein wird, wenn der Status der Batterie als stark geladen ermittelt wird.
7. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese einen ersten Ladestrom der Batterie während des vorbestimmten Zeitraums zuführt, und einen zweiten Ladestrom, der einen höheren Pegel als der erste Ladestrom aufweist, der Batterie zuführt, wenn der Status der Batterie als niedrig geladen ermittelt wird.
8. Batterieladegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiterhin die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese den ersten Ladestrom der Batterie kontinuierlich zuführt, wenn ermittelt wird, daß der Status der Batterie stark geladen ist.
9. Batterieladegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsspannung ein vorbestimmter fester Wert ist, und daß die Batteriestatusermittlungseinrichtung feststellt, daß die Batterie niedrig geladen ist, wenn die durch das erste Batteriespannungssignal angezeigte Spannung niedriger als der vorbestimmte feste Wert ist, und feststellt, daß die Batterie stark geladen ist, wenn die von dem ersten Batteriespannungssignal angezeigte Spannung höher als der vorbestimmte feste Wert ist.
10. Batterieladegerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie mehrere in Reihe geschaltete Zellen aufweist, und daß die Steuereinrichtung eine Zellenanzahl- Identifizierungs-Einrichtung aufweist, um die Zellenanzahl festzustellen, wobei der vorbestimmte feste Wert variabel ist, abhängig von der Zellenanzahl, die von der Zellenanzahl-Identifizierungs-Einrichtung festgestellt wird.
11. Batterieladegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Volladeermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung aufweist, um ein Differential zweiter Ordnung der Spannung über der Batterie, welche im Verlauf des Ladevorgangs fortschreitend ansteigt, zu berechnen, und ein berechnetes Ergebnis auszugeben, und daß die Steuereinrichtung den Ladevorgang auf der Grundlage des berechneten Ergebnisses unterbricht.
12. Batterieladegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Ladung beendet, wenn das berechnete Ergebnis negativ ist.
13. Batterieladegerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Stillhaltezeiteinstelleinrichtung aufweist, welche eine Stillhaltezeit einstellt, wenn der Status der Batterie als schwach geladen ermittelt wird, wobei die Berechnungseinrichtung daran gehindert wird, das Differential zweiter Ordnung der Spannung während der Stillhaltezeit zu berechnen, und die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn das berechnete Ergebnis nach Ablauf der Stillhaltezeit negativ ist.
14. Batterieladegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese einen ersten Ladestrom der Batterie während des vorbestimmten Zeitraums zuführt, und einen zweiten Ladestrom mit einem höheren Pegel als dem des ersten Ladestroms der Batterie zuführt, wenn der Status der Batterie als schwach geladen ermittelt wird.
15. Batterieladegerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiterhin die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese den ersten Ladestrom ständig der Batterie zuführt, wenn der Status der Batterie als stark geladen ermittelt wird.
16. Batterieladegerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Volladeermittlungseinrichtung eine Vergleichseinrichtung aufweist, um die Spannung über der Batterie, die mit fortschreitendem Ladevorgang fortschreitend ansteigt, mit einer Abschneidespannung zu vergleichen und ein Vergleichsergebnis auszugeben, und daß die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn das Vergleichsergebnis anzeigt, daß die Spannung über der Batterie die Abschneidespannung erreicht hat.
17. Batterieladegerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschneidespannung variabel ist, abhängig von der Anzahl an Zellen, die von der Zellenanzahl-Identifizierungs-Einrichtung festgestellt wird.
18. Batterieladegerät zur Aufladung einer wiederaufladbaren Batterie, die mehrere Zellen aufweist, gekennzeichnet durch:
eine Ladestromversorgungseinrichtung zur Zufuhr eines Ladestroms zur Batterie;
eine Spannungsermittlungseinrichtung zur Erfassung einer Spannung über der Batterie und Ausgabe eines Batteriespannungssignals, welches die Spannung über der Batterie anzeigt;
eine erste Batteriestatusermittlungseinrichtung zur Erfassung eines Status der Batterie in der Hinsicht, ob die Batterie tief entladen wurde oder nicht, wobei die Batteriestatusermittlungseinrichtung den Status der Batterie erfaßt auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals, welches die Spannung über der Batterie zu einem Zeitpunkt anzeigt, bevor der Ladestrom der Batterie von der Ladestromversorgungseinrichtung zugeführt wird;
eine zweite Batteriestatusermittlungseinrichtung zur Erfassung eines Status der Batterie in der Hinsicht, ob die Batterie stark oder schwach geladen ist, wobei die Batteriestatusermittlungseinrichtung den Status der Batterie ermittelt auf der Grundlage einer Bezugsspannung und eines ersten Batteriespannungssignals, welches die Spannung über der Batterie zu einem Zeitpunkt anzeigt, nachdem eine Vorladezeit seit einem Beginn der Aufladung vergangen ist;
eine Zeiteinstelleinrichtung zur Einstellung einer Dauer der Vorladezeit entsprechend dem Status der Batterie, der von der ersten Statusermittlungseinrichtung festgestellt wurde; und
eine Steuereinrichtung zum Steuern der Aufladung der Batterie auf der Grundlage des Status der Batterie, der durch die zweite Batteriestatusermittlungseinrichtung festgestellt wurde, wobei die Steuereinrichtung eine Volladeermittlungseinrichtung aufweist, um festzustellen, daß die Batterie einen Volladezustand erreicht hat, auf der Grundlage der Spannung, die von dem Batteriespannungssignal angezeigt wird, wobei die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn durch die Volladeermittlungseinrichtung der Volladezustand festgestellt wird.
19. Batterieladegerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß dann, wenn die erste Statusermittlungseinrichtung feststellt, daß die Batterie nicht tief entladen wurde, die Vorladezeit auf eine erste Dauer eingestellt wird, und wenn die erste Statusermittlungseinrichtung feststellt, daß die Batterie tief entladen wurde, die Dauer der Vorladezeit auf eine zweite Dauer eingestellt wird, die länger als die erste Dauer ist.
20. Batterieladegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Volladeermittlungseinrichtung eine Berechnungseinrichtung aufweist, um ein Differential zweiter Ordnung der Spannung über der Batterie, welche mit fortschreitendem Ladungsvorgang ständig ansteigt, zu berechnen, und ein berechnetes Ergebnis auszugeben, und daß die Steuereinrichtung die Aufladung auf der Grundlage des berechneten Ergebnisses beendet.
21. Batterieladegerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn das berechnete Ergebnis negativ ist.
22. Batterieladegerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Stillhaltezeiteinstelleinrichtung aufweist, welche eine Stillhaltezeit einstellt, wenn der Status der Batterie als niedrig geladen ermittelt wird, wobei die Berechnungseinrichtung an der Berechnung des Differentials zweiter Ordnung der Spannung während der Stillhaltezeit gehindert wird, und die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn nach Ablauf der Stillhaltezeit das berechnete Ergebnis negativ ist.
23. Batterieladegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese einen ersten Ladestrom der Batterie während des vorbestimmten Zeitraums zuführt, und einen zweiten Ladestrom mit einem höheren Pegel als dem des ersten Ladestroms der Batterie zuführt, wenn der Status der Batterie durch die zweite Statusermittlungseinrichtung als niedrig geladen ermittelt wird.
24. Batterieladegerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung weiterhin die Ladestromversorgungseinrichtung so steuert, daß diese ständig den ersten Ladestrom der Batterie zuführt, wenn durch die zweite Statusermittlungseinrichtung der Status der Batterie als stark geladen ermittelt wird.
25. Batterieladegerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß die Volladeermittlungseinrichtung eine Vergleichseinrichtung aufweist, um die Spannung über der Batterie, die mit fortschreitender Ladung ständig ansteigt, mit einer Abschneidespannung zu vergleichen und ein Vergleichsergebnis auf zugeben, und
daß die Steuereinrichtung die Aufladung beendet, wenn das Vergleichsergebnis anzeigt, daß die Spannung über der Batterie die Abschneidespannung erreicht hat.
26. Batterieladegerät nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschneidespannung von der Zellenanzahl abhängt, die durch die Zellenanzahl- Identifizierungs-Einrichtung festgestellt wird.
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