DE4327979C2 - Verfahren zum Laden einer Batterie - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Laden einer Batterie, z. B. Ni- Cd-Batterie.

Im allgemeinen ändert sich, wenn eine Batterie geladen wird, deren Spannung mit der Zeit, wie es durch eine durchgezogene Linie in Fig. 1 dargestellt ist. Folglich steigt die Batteriespannung nach und nach an, bis die Batterie vollständig geladen ist. Danach nimmt die Batteriespannung ab. Dies bedeutet, daß die Batteriespannung maximal wird, wenn die Batterie vollständig geladen worden ist. Auf der Grundlage dieser Tatsache wurde im Stand der Technik eine als -dV-Verfahren bekannte Technik vorgeschlagen, bei welcher die Batteriespannung während des Ladevorgangs überwacht und der Ladevorgang beendet wird, wenn die Batteriespannung um einen vorbestimmten Wert nach dem Erreichen des Maximumwertes abgefallen ist. Eine derartige Technik ist in den offengelegten japanischen Patentveröffentlichungen 54-118 542 und 55-141 938 und der DE 39 01 096 A1 beschrieben.

Wenn jedoch eine tiefentladene Batterie geladen wird, verändert sich die Batteriespannung, wie es durch eine strichpunktierte Linie A in Fig. 5 dargestellt ist. Somit steigt in diesem Falle die Batteriespannung unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs abrupt an und fällt danach abrupt ab (siehe Linienteile A4 und A6). Die Batteriespannung nimmt danach sanft ab (siehe Linienteil A2) und steigt nachfolgend in der gleichen Weise wie bei einem normalen Ladevorgang an (siehe Linienteil A5). Wenn das -dV-Verfahren unabhängig für die Steuerung des Ablaufs gewählt wird, kann daher im Falle des Ladens der tiefentladenen Batterie der Ladevorgang möglicherweise schon während des Verlaufs der zeitweiligen abrupten Änderung der Batteriespannung, die unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs erzeugt wird, beendet. Aus diesem Grund wurden verschiedene Methoden vorgeschlagen, um zu verhindern, daß der Ladevorgang versehentlich durch die unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs erzeugte abrupte Änderung beendet wird.

Die japanische offengelegte Patentveröffentlichung 61-288 740 schlägt das Sperren der Feststellung von -dV vor, bis die Batteriespannung dauerhaft anzusteigen beginnt. Die offengelegte japanische Patentpublikation 64-47 232 oder 4-58 471 schlägt vor, die Feststellung von -dV solange zu sperren, wie der absolute Wert der Batteriespannung geringer als ein vorbestimmter Wert ist, so daß der Ladevorgang der tiefentladenen Batterie nicht beendet wird, solange die Batterie nicht vollständig geladen ist. Hierbei wird der vorbestimmte Wert so gewählt, daß dieser einen Spannungswert hat, der erreicht wird, nachdem die Batteriespannung begonnen hat, dauerhaft anzusteigen.

In der nicht vorveröffentlichten DE 43 26 960 A1 findet sich ein Vorschlag, gemäß dem die Feststellung des aufgeladenen Batteriezustandes nur in dem Abschnitt gestattet wird, in welchem sich die Batteriespannung relativ stark ändert und für Störeinflüsse wenig anfällig ist.

Wie vorstehend beschrieben, wurden die herkömmlichen Methoden zum Verhindern, daß der Ladevorgang aufgrund der unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs einer tiefentladenen Batterie erzeugte abrupte Änderung beendet wird, so durchgeführt, daß die Feststellung von -dV so lange als ungültig behandelt wurde, bis die Spannung der tiefentladenen Batterie stabil anzusteigen begann, d. h. bis zu dem in Fig. 5 dargestellten Zeitpunkt A1.

Falls jedoch die Feststellung von -dV im wesentlichen als ungültig erachtet wird, bis die Batteriespannung stabil anzusteigen beginnt, wird der Ladevorgang solange fortgesetzt, bis die Sperrdauer der Feststellung von -dV zu Ende ist, selbst wenn die zu ladende Batterie bereits geladen ist. Dies kann eine Überladung der Batterie bewirken und es ist nicht möglich, bei dieser Methode eine derartige Überladung zu verhindern.

Das Beenden des Ladevorgangs während der unmittelbar nach dem Beginn des Ladevor­ gangs erzeugten abrupten Änderung kann verhindert werden, falls ein Bezugswert für die Feststellung von -dV größer als der Wert der unmittelbar nach Beginn des Ladevorgangs erzeugten abrupten Änderung ist. In diesem Fall wird jedoch der Ladevorgang möglicherweise über eine beachtliche Zeitdauer nach dem korrekten vollständigen Laden der Batterie fortgesetzt.

Demzufolge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Laden einer Batterie zur Verfügung zu stellen, bei dem das Beenden des Ladevorgangs unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs selbst dann verhindert werden kann, wenn die Batterie tiefentladen ist, und das Überladen einer bereits geladenen Batterie verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Hierbei kann der zweite bestimmte Wert einen Wert haben, der größer als der Wert des Abfalls der Spannung während des zeitweiligen sanften Absinkens ist, der nach dem Verstreichen der festgelegten Zeitdauer auftreten kann. Deshalb kann durch die vorliegende Erfindung der Fehler des versehentlichen Beendens des Ladebetriebs aufgrund einer Einstufung der zeitweiligen abrupten Änderungen, die unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs der tiefentladenen Batterie auftreten, als der nach einem vollständigen Laden der Batterie erzeugte Spannungsabfall verhindert werden. Da ferner die Feststellung von -dV während dieser Zeitdauer nicht gesperrt wird, wird ein Überladen der Batterie, selbst wenn eine bereits geladene Batterie versehentlich wieder geladen wird, verhindert.

Im Falle eines korrekten Ladevorgangs tritt das Ansteigen der Batteriespannung nach dem Verstreichen der festgelegten Zeitdauer auf und daher wird der erste bestimmte Wert mit einem geringeren absoluten Wert als Bezugswert für die Feststellung von -dV verwendet. Somit wird der Ladevorgang beendet, wenn die Batteriespannung nach einer kurzen Zeitdauer nach dem vollständigen Laden der Batterie abgenommen hat, so daß ein übermäßiges Laden zuverlässig verhindert werden kann.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung bestehen darin, daß das Laden der tiefentladenen Batterie nicht am Beginn des Ladevorgangs beendet wird, da während des zeitweiligen sanften Absinkens der Batteriespannung (Linienteil A2 in Fig. 5), der unmittelbar nach dem Beginn des Ladevorgangs auftreten kann, der Ladevorgang nicht beendet wird, bis der Abfall der Spannung den zweiten bestimmten Wert, der einen größeren Absolutwert hat, übersteigt. Ferner wird, falls die bereits vollständig geladene Batterie versehentlich wieder geladen wird, keine Überladung, da das Laden auf der Grundlage der Abnahme der Spannung beendet werden kann. Zusätzlich wird der Ladevorgang unmittelbar, nachdem die Batterie vollständig geladen worden ist, beendet, so daß ein übermäßiges Laden zuverlässig verhindert werden kann. Somit kann durch die vorliegende Erfindung ein übermäßiges Laden oder das zu geringe Laden zuverlässig verhindert werden, so daß die Lebensdauer der Batterie erhöht werden kann.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine die Änderung der Batteriespannung während des Ladevorgangs darstellen­ de Kurve,

Fig. 2 eine Blockdarstellung, die eine Batterieladeeinrichtung zur Durchführung des Batterieladeverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm, das ein zweites durch die Batterieladeeinrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführtes Verfahren zeigt,

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm, das ein erstes durch die Batterieladeeinrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführtes Verfahren zeigt,

Fig. 5 eine den Ablauf des ersten und zweiten Verfahrens darstellende Kurve,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das ein drittes durch die Ausführungsform durchgeführtes Verfahren zeigt, und

Fig. 7 eine den Ablauf des dritten Verfahrens darstellende Kurve.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

In Fig. 2 ist eine Batterieladeeinrichtung als Blockschaltbild gezeigt. Der von einer öffentlichen oder kommerziellen Stromversorgung zugeführte Strom (nicht dargestellt) wird durch ein Eingangsfilter 2 geleitet, um Störungen zu eliminieren und wird danach durch eine Gleichrichter- und Glättungsschaltung 4 gleichgerichtet und geglättet. Ein Schaltelement 6 ist zwischen der Gleichrichter- und Glättungsschaltung 4 und einem Transformator 8 angeschlossen und führt eine Ein/Aus-Steuerung des durch die Gleichrichter- und Glättungsschaltung 4 fließenden Stroms durch. Der Transformator 8 umfaßt eine Hilfsspule 8a, aus welcher einer Hilfs-Spannungsversorgung 16 und ferner einer Primär- Steuerschaltung 14 elektrische Leistung zugeführt wird. Die Primär-Steuerschaltung 14 steuert den Ein- und Aus-Zustand des Schaltelementes 6, so daß das Schaltelement 6 eine Tastverhältnissteuerung des Ladestroms durchführt. Der Transformator 8 dient dazu, die Netzspannung für die Zuführung einer geeigneten Ladespannung abwärts zu transformieren.

Das Ausgangssignal des Transformators 8 wird durch eine Gleichrichter- und Glättungs­ schaltung 10 gleichgerichtet und geglättet und wird danach einem Batteriepaket 12 durch eine Ladestrom-Zuführungsleitung 11 so zugeführt, daß der Ladestrom einer (nicht dargestellten) innerhalb des Batteriepaketes 12 aufgenommenen Batterie zugeführt wird. Eine Ladestrom-Erfassungsschaltung 20 und eine Ladespannungs-Erfassungsschaltung 22 sind an die Ladestrom-Zuführungsleitung 11 angeschlossen und dienen dazu, jeweils ein Ladestromsignal und ein Ladespannungssignal einer Sekundärsteuerschaltung 26 zuzufüh­ ren. Eine Temperatur-Erfassungsschaltung 24 ist dem Batteriepaket 12 benachbart angeord­ net und dient dazu, der Sekundär-Steuerschaltung 26 ein Temperatursignal zuzuführen.

Die Sekundär-Steuerschaltung 26 wird durch die Hilfs-Spannungsversorgung 18 mit elektrischer Leistung versorgt. Auf der Grundlage des Ladestromsignals, des Ladespan­ nungssignals und des Temperatursignals stellt die Sekundär-Steuerschaltung 26 fest, ob das Tastverhältnis zu erhöhen ist. Entsprechend dieser Feststellung gibt die Sekundär-Steuer­ schaltung 26 ein Tastverhältnis-Signal an die Primär-Steuerschaltung 14 über eine Rück­ kopplungsschaltung 28 aus.

Fig. 3 zeigt einen ersten Ablauf bzw. ein erstes Verfahren, der bzw. das durch die Sekundär-Steuerschaltung 26 durchgeführt wird. Hierbei ist der Ablauf aus Fig. 3 so programmiert, daß dieser nicht durchgeführt wird, bevor eine festgelegte Zeitdauer T1 nach dem Beginn des Ladevorgangs verstrichen ist, und daß der Ablauf in Intervallen mit einer Dauer dT2, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist, durchgeführt wird. Wie durch Linie A in Fig. 5 dargestellt, wird die Batteriespannung, wenn eine tiefentladene Batterie geladen wird, am Beginn des Ladevorgangs mit der Zeit einmalig abrupt ansteigen (siehe Linienteil A4) und dann abrupt abnehmen (siehe Linienteil A6). Danach fällt die Batteriespannung sanft ab (Linienteil A2) und steigt nachfolgend sanft an (Linienteil A5). Die vorbestimmte Zeitdauer T1 wird derart festgelegt, daß nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer T1 die Batteriespannung nach dem Verschwin­ den des abrupten Abnehmens (Linienteil A6) sanft anzusteigen beginnt. Ferner ist die Dauer dT2 als sehr kurze Zeitdauer festgelegt. In dem in Fig. 3 gezeigten Schritt S40 wird die Batteriespannung zu diesem Zeitpunkt gelesen und wird als Batteriespannung V gespeichert. Die Batteriespannung V wird dann in Schritt S42 mit der Maximumbatterie­ spannung VMAX von den bis zu diesem Zeitpunkt gelesenen Batteriespannungen V verglichen.

Wenn, wie vorstehend beschrieben, die tiefentladene Batterie geladen wird, ist der zeitwei­ lige abrupte Anstieg und die abrupte Abnahme der Batteriespannung innerhalb der vor­ bestimtmen Zeitdauer T1 abgeklungen und die Batteriespannung hat eine abfallende Tendenz, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist. Die Batteriespannung behält danach die abnehmende Tendenz eine Weile bei. Wenn eine bereits vollständig geladene Batterie wieder geladen wird, hat die Batteriespannung ebenfalls die abnehmende Tendenz, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist. Die Batteriespannung behält danach die abfallende Tendenz während einer Weile bei. Wenn diese Batterien geladen werden, wird die Feststellung in Schritt S42 deshalb zu "nein", wenn die vor­ bestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist. Die Feststellung wird danach während einer Weile bei "nein" gehalten. Wenn andererseits die Batteriespannung eine ansteigende Tendenz hat, wie durch Linie C für eine normale Batterie in Fig. 5 dargestellt, wird die Batteriespan­ nung V zu diesem Zeitpunkt größer als die Maximumbatteriespannung VMAX, die bis zu diesem Zeitpunkt erfaßt worden ist. Deshalb wird die Feststellung in Schritt S42 in diesem Falle ein "ja" sein. Dann wird die Maximumbatteriespannung VMAX in Schritt S44 durch die neue ersetzt und in Schritt S46 das Flag bzw. Merkmal F3 gesetzt. Somit wird das Flag F3 beim Laden der normalen Batterie zum Zeitpunkt C1 gesetzt, während das Flag F3 zum Zeitpunkt A1 beim Laden der tiefentladenen Batterie oder beim Wiederladen der bereits vollständig geladenen Batterie gesetzt wird. Dies bedeutet, daß das Flag F3 im Falle der tiefentladenen oder der bereits geladenen Batterie niemals vor dem Erreichen des Zeitpunkts A1 gesetzt wird.

Die Festellung in Schritt S42 wird zu "nein", wenn die Batteriespannung abnehmende Tendenz hat. Eine derartige abnehmende Tendenz tritt während der Zeitdauer des Linien­ teils B2 im Verlauf des Wiederladens der bereits geladenen Batterie auf, während der Zeitdauer des Linienteils A2 bei dem zeitweiligen Abnehmen der Batteriespannung am Beginn des Ladevorgangs der tiefentladenen Batterie, und während der Zeitdauer des Linienteils C3 oder A3, nachdem die Batterie vollständig geladen worden ist, auf. Hier wird in den Fällen der Linienteile B2 oder A2 das Flag F3 während dieser Zeiten nicht gesetzt, während das Flag F3 im Falle des Linienteils C3 oder A3 gesetzt wird.

Deshalb wird der in Fig. 3 dargestellte Schritt S52 dann während der Dauer der Span­ nungsabnahme der Linienteile A2 oder B2 durchgeführt, während der Schritt S54 während der Dauer der Spannungsabnahme der Linienteile A3 oder C3 durchgeführt wird. Somit wird im Falle der abnehmenden Zeitdauer der Linienteile A3 oder C3, die der ansteigen­ den Zeitdauer folgen, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist, der Wert von VMAX - V mit einem ersten vorbestimmten Wert (-dVs1) im Schritt S54 verglichen, während im Falle der Dauer der Spannungsabnahme der Linienteile A2 oder B2, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist, aber vor dem Erreichen der Dauer des Spannungsanstiegs, der Wert von VMAX - V im Schritt S52 mit einem zweiten vor­ bestimmten Wert (-dVS2) verglichen wird. Hierbei ist der absolute Wert des ersten vorbestimmten Wertes -dVS1 kleiner als der des zweiten vorbestimmten Wertes -dVS2 festgelegt. Ferner wird der absolute Wert des zweiten vorbestimmten Wertes -dVS2 größer als der absolute Wert von -dV (Spannungsabfall während des zeitweiligen sanften Ab­ nehmens im Falle der in Fig. 5 dargestellten tiefentladenen Batterie) festgelegt. Deshalb wird der Ladevorgang während der abnehmenden Zeitdauer des Linienteils A2 nicht beendet. Andererseits wird der Ladevorgang beendet, wenn die Batteriespannung um den Wert des zweiten vorbestimmten Wertes -dVS2 während der Zeitdauer des Linienteils B2 bei der bereits geladenen Batterie abgefallen ist. Somit kann in diesem Falle der Ladevor­ gang vor dem Zeitpunkt A1 beendet werden. Im Falle der Zeitdauer der Linienteile A3 oder C3 wird der Vergleich in Bezug auf den ersten vorbestimmten Wert -dVS1, der einen geringeren Wert hat, durchgeführt, so daß dann der Ladevorgang unmittelbar nach dem Erreichen der Spitzenspannung beendet werden kann.

Ein zweites Verfahren bzw. ein zweiter Ablauf, das bzw. der durch die Sekundär-Steuer­ schaltung 26 durchgeführt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrie­ ben. In Schritt S2 wird die Feststellung getroffen, ob die vorbestimmte Zeitdauer T1 nach dem Beginn des Ladevorgangs verstrichen ist. Falls die vorbestimmte Zeitdauer T1 nicht verstrichen ist, fährt der Ablauf mit Schritt S34 fort und läßt die dazwischenliegenden Schritte zwischen S2 und S34 aus. Wie vorhergehend beschrieben, ist die vorbestimmte Zeitdauer T1 derart festgelegt, daß, nachdem die vorbestimmte Zeitdauer T1 verstrichen ist, die Batteriespannung nach dem Abklingen der abrupten Abnahme (Linienteil A6) bei dem Ladevorgang der tiefentladenen Batterie sanft anzusteigen beginnt. Folglich ist die vorbestimmte Zeitdauer T1 geringfügig länger als diejenige Zeitdauer, nach welcher die zeitweilige abrupte Änderung der Batteriespannung im wesentlichen verschwunden ist.

Schritt S4 und dessen nachfolgende, in Fig. 4 dargestellte Schritte, werden in Intervallen der Dauer dT1 nach dem Verstreichen der vorbestimmten Zeitdauer T1 durchgeführt. Hierbei ist die Dauer dT1 als relativ kurze Dauer festgelegt. Der Ablauf fährt von Schritt S4 zu Schritt S6 fort, in welchem die Batteriespannung Vn mit einem vorbestimmten Wert Va verglichen wird. Der vorbestimmte Wert Va hat einen Wert, um durch diesen zu unterscheiden, ob die Batterie eine Nennspannung von 12V oder weniger als 12V hat.

Falls die Nennspannung 12 V beträgt, wird die Feststellung in Schritt S6 zu "ja", während die Feststellung zu "nein" wird, falls die Nennspannung 9,6 V oder 7,2 V beträgt. Falls die Nennspannung 12 V beträgt, fährt der Ablauf mit Schritt S8 fort, in welchem das Flag F1 gesetzt wird. Falls die Nennspannung 9,6 oder 7,2 V beträgt, läßt der Ablauf den Schritt S8 aus und das Flag F1 wird nicht gesetzt.

Der Ablauf fährt von Schritt S8 zu Schritt S10 fort, in welchem die Änderung zur Batterie­ spannung Vo, die um die Dauer dT1 vor diesem Zeitpunkt erzeugt wurde, zur zu diesem Zeitpunkt erzeugten Batteriespannung Vn berechnet und als Änderung dVn, die dVn in Fig. 5 entspricht, gespeichert wird. Die Werte mit den beigefügten Indizes werden aus Zweckmäßigskeitsgründen mit einbezogen und die Zeit ist in vergrößertem Maßstab dargestellt.

Der Ablauf fährt ferner mit Schritt S12 fort, in welchem die Feststellung getroffen wird, ob das Flag F2 gesetzt wurde. Dieses Flag F2 wird in Schritt S16 gesetzt, falls sich das Verhältnis dVn < dVo ergibt oder wenn die zu diesem Zeitpunkt während der vorbestimm­ ten Dauer dT1 erzeugte Änderung dVn die gerade vorhergehend erzeugte Änderung dVn überschreiten. Im Falle des in Fig. 1 dargestellten Beispiels ist die Änderung dVn während der vorbestimmten Dauer dT1 relativ klein, falls diese während der Dauer PT1 erhalten wird, während die Änderung dVn größer wird, wenn die Dauer PT2 der Anstiegs­ erhöhungsrate der Batteriespannung erreicht wird. Somit wird Flag F2 nach dem Erreichen der Dauer PT2 gesetzt.

Der Schritt S14 wird in Intervallen der Dauer dT1 durchgeführt, wenn der Ladevorgang während der Dauer PT1 durchgeführt wird und das Flag F2 nicht gesetzt ist. Wenn der Ladevorgang nach der Dauer PT1 noch während der Dauer PT2 fortfährt und das Flag F2 gesetzt ist, läßt der Ablauf die Schritte S14 und S16 aus.

Wenn die Anstiegsrate der Batteriespannung nach dem Erreichen der Dauer PT2 anzustei­ gen begonnen hat, werden der Schritt S18 und dessen nachfolgende Schritte durchgeführt. In Schritt S18 wird die Feststellung getroffen, ob die Änderung dVn zu diesem Zeitpunkt größer als die Maximumänderung dVMAX bis zu diesem Zeitpunkt ist. Während der Zeitpunkte, die zu dV1-dV2-dV3-dV4 in Fig. 5 gehören, ist die Änderung dVn bis zu diesen Zeitpunkten größer als die Maximumänderung dVMAX bis zu diesen Zeitpunkten, und deshalb fährt der Ablauf mit Schritt S20 fort, in welchem die Maximumänderung dVMAX ersetzt wird. Während der zu dV4-V5 in Fig. 5 gehörenden Zeitdauern wird die Feststellung in Schritt S18 zu "nein". Somit fährt der Ablauf mit Schritt S22 fort, nachdem die Änderung dVn gleich der Maximumänderung dVMAX geworden ist.

Schritt S22 führt die Unterscheidung durch, ob die Batterie eine Nennspannung von 12V oder eine Nennspannung von 9,6 oder 7,2V hat. Im Falle einer Batterie mit der Nenn­ spannung von 12V fährt der Ablauf mit Schritt S24 fort, in welchem die Feststellung getroffen wird, ob die Änderung dVn zu diesem Zeitpunkt geringer als der Wert der Subtraktion des vorbestimmten Wertes dVB von der bis zu diesem Zeitpunkt erhaltenen Maximumänderung dVMAX ist. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der vorbestimmte Wert dVB derart festgelegt, daß die Batterie vollständig geladen ist, wenn die Änderung dVn den Wert erreicht, der um diesen vorbestimmten Wert dVB geringer als die Maximumänderung dVMAX (dV6 in diesem Falle) ist. Folglich wird die Feststellung in Schritt S24 "nein" sein, wenn die Änderung dV5 ist, während die Feststellung zu "ja" wird, wenn die Änderung dV6 ist. Wenn die Feststellung in Schritt S24 "ja" wurde, fährt der Ablauf mit Schritt S32 fort, um das Zuführen des Ladestroms zu beenden.

Im Falle der Batterie mit der Nennspannung von 9,6V oder 7,2V wird die Feststellung in Schritt S22 "nein" und der Ablauf fährt mit Schritt S26 fort, in welchem die Feststellung getroffen wird, ob die Änderung dVn zu diesem Zeitpunkt geringer als der Wert der Subtraktion eines vorbestimmten Wertes dVA von der bis zu diesem Zeitpunkt erhaltenen Maximumänderung dVMAX ist. Hierbei ist der vorbestimmte Wert dVA derart festgelegt, daß die Batterie mit der Nennspannung von 9,6V oder 7,2V vollständig geladen ist, wenn die Änderung dVn um diesen vorbestimmten Wert dVA kleiner als die Maximumänderung dVMAX ist. Somit werden die vorbestimmten Werte dVA und dVB gemäß der Nenn­ spannung der zu ladenden Batterie selektiv verwendet, so daß der Ladevorgang beim Laden beliebiger Batterietypen zu einem Zeitpunkt nahe bei dem Zeitpunkt der vollständi­ gen Ladung der Batterie beendet werden kann.

Solange die Batterie noch geladen wird, werden die Batteriespannung Vo und die Ände­ rung dVo, die beide gerade vorhergehend erhalten wurden, wiederum im Schritt S28 und S30 für den weiteren Ablauf durch neue ersetzt. Wie vorstehend beschrieben, wird der Ablauf für das Beenden des Ladevorgangs durchgeführt, wenn die Änderung dVn geringer als die Subtraktion des vorbestimmten Wertes dVA oder dVB von der Maximumänderung dVMAX wurde. Ferner wird der Ablauf zum Speichern der Maximumänderung dVMAX in den Schritten S18 und S20 durchgeführt.

In dieser Ausführungsform werden Schritt S56 in Fig. 3 und Schritt S32 in Fig. 4 un­ abhängig voneinander durchgeführt. Hierbei wird Schritt S32 und seine nachfolgenden Schritte in Fig. 4 vor dem Schritt S56 durchgeführt, um den Ladevorgang normal zu beenden, wenn die Batteriespannung im wesentlichen die Spitzenspannung erreicht. Falls der Ladevorgang aus dem einen oder anderen Grunde nicht beendet werden soll, wird der Ladevorgang dann durch Schritt S56 und seine nachfolgende Schritte beendet.

Zusätzlich wird ein in Fig. 6 dargestellter Ablauf mit einbezogen, um Schritt S40 in Fig. 3 oder Schritt S4 in Fig. 4 davor zu bewahren, eine außergewöhnliche Batteriespannung zu erfassen, die zeitweilig aufgrund einer Änderung der Netzversorgungsspannung hervor­ gerufen wird, etc. Dieser Ablauf ist programmiert, um bei Intervallen einer sehr kurzen Zeitdauer durchgeführt zu werden.

In diesem Ablauf wird der Wert I des Ladestroms in Schritt S60 eingegeben. Der Ablauf fährt dann mit Schritt S62 fort, in welchem die Feststellung getroffen wird, ob der Wert I innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wie in Fig. 7 dargestellt, wird der Lade­ strom normalerweise so gesteuert, daß er einen vorbestimmten Stromwert hat. Der Wert des Ladestroms kann sich jedoch in Bezug auf den vorbestimmten Stromwert ändern und kann außerhalb eines erlaubten Bereichs liegen, wenn eine wesentliche Änderung der Versorgungsspannung vorliegt.

Wenn der Wert I außerhalb des erlaubten Bereiches liegt, wird die Feststellung in Schritt S62 "nein" sein und der Ablauf fährt mit Schritt S64 fort, in welchem das Flag C gesetzt wird.

Der Ablauf fährt ferner über Schritt S65 mit Schritt S68 fort. In Schritt S68 wird die Feststellung getroffen, ob das Flag C gesetzt worden ist. Falls diese Feststellung "nein" ist, wird die in Schritt S56 eingegebene Batteriespannung Vn für den weiteren Ablauf verwendet wie sie vorliegt. Falls andererseits der Wert I außerhalb des erlaubten Bereiches liegt, fährt der Ablauf mit Schritt S72 fort, in welchem die gerade vorhergehend erhaltene Batteriespannung Vo zu diesem Zeitpunkt als Batteriespannung Vn verwendet wird. Ferner wird die Batteriespannung Vo in Schritt S74 wiederum durch eine neue ersetzt. Mit diesem Ablauf wird die Batteriespannung Vn zu diesem Zeitpunkt durch die Batteriespannung Vo, die gerade vorhergehend erhalten wurde, ersetzt, so daß sich der Einfluß von Störungen nicht direkt in der Steuerung des Beendens des Ladevorgangs wiederspiegelt.

Claims (3)

1. Verfahren zum Laden einer Batterie, bei dem die Batteriespannung während des Zuführens eines Ladestroms zu der Batterie wiederholt gemessen und die Zuführung des Ladestroms beendet wird, wenn der aktuelle Wert der Batteriespannung um einen bestimmten Referenzwert kleiner geworden ist als der Maximalwert der gemessenen Batteriespannungswerte, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verstreichen einer festgelegten Zeitdauer (T1) nach dem Beginn des Ladevorgangs erfaßt wird, ob die Batteriespannung ansteigt, und, wenn dies der Fall ist, als Referenzwert ein erster bestimmter Wert festgelegt wird, während andernfalls ein zweiter bestimmter Wert, dessen Absolutwert größer ist als der des ersten bestimmten Werts, so lange eingesetzt wird, bis ein Anstieg der Batteriespannung erfaßt wird, wobei die Zeitdauer (T1) länger als die Zeitdauer einer zeitweiligen abrupten Änderung der Batteriespannung, die bei Beginn des Ladevorgangs einer tiefentladenen Batterie auftreten kann, festgelegt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die überwachte Batteriespannung zeitweilig gespeichert und der Ladestrom überwacht wird, und die Batteriespannung, die zu einem Zeitpunkt, wenn der Ladestrom außerhalb eines bestimmten Bereichs liegt, durch die gerade vor diesem Zeitpunkt erzeugte Batteriespannung, die erzeugt wurde, während der Ladestrom innerhalb des vorbestimmten Bereiches lag, ersetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem Änderungen der Batteriespannung überwacht werden, die maximale Änderung der überwachten Änderungen herausgegriffen und gespeichert wird, und die Zuführung des Ladestroms beendet wird, wenn die überwachte Änderung geringer geworden ist als der Wert der Subtraktion eines bestimmten Wertes von der maximalen Änderung.