DE4338183A1 - Circuit for controlling a charging current circuit for an accumulator - Google Patents

Circuit for controlling a charging current circuit for an accumulator

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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Ansteuerung einer Ladestromschaltung für einen Akkumulator gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1.The invention relates to a circuit for controlling a Charging current circuit for an accumulator according to the Oberbe handle of claim 1.

In den Fig. 1 und 2 sind die Lade- und Entladekurve eines Nickel-Kadmium-Akkumulators bzw. eines Nickel-Me­ tall-Hydrid-Akkumulators dargestellt, d. h. die Akkumula­ torspannung bzw. Zellenspannung über der Lade- bzw. Entlade­ zeit. Die Ladekurve zeigt zu Beginn der Ladung einen stei­ len Anstieg der Akkumulatorspannung bzw. Akkumulator-Zellen­ spannung bis zu einem Plateau, wo nur noch ein geringer Anstieg der Spannung über der Zeit erfolgt. Daran schließt sich wieder ein steiler Anstieg bis zu einem Maximum an. Aufgrund von Temperaturerhöhungen durch Überladen des Akkumulators fällt die Akkumulatorspannung bzw. Akkumula­ tor-Zellenspannung nach Erreichen des Maximums wieder ab. Die Volladung des Akkumulators ist im Maximalpunkt der Akkumulatorspannung erreicht. Bei der maximalen Akkumula­ torspannung handelt es sich aber nicht um einen festen Wert, sondern um den Maximalwert der Spannungs-Ladezeit- Kurve, der u. a. von den Parametern "Ladestrom" und "Akkumu­ latortemperatur" sowie dem Alterungszustand des Akkumula­ tors abhängt.In Figs. 1 and 2, the charge and discharge are a nickel-cadmium battery or a nickel-Me tall-hydride storage battery shown, that is, the gate voltage or time Akkumula cell voltage on the charging or discharging. The charging curve shows a steep increase in the battery voltage or battery cell voltage at the start of charging up to a plateau, where there is only a slight increase in the voltage over time. This is followed by a steep climb up to a maximum. Due to temperature increases due to the battery being overcharged, the battery voltage or battery cell voltage drops again after the maximum has been reached. The full charge of the battery is reached at the maximum point of the battery voltage. However, the maximum accumulator voltage is not a fixed value, but rather the maximum value of the voltage-charging time curve, which depends, inter alia, on the parameters “charging current” and “accumulator temperature” and the aging state of the accumulator.

Das Spannungsniveau der Ladekurve ist deutlich temperaturab­ hängig mit einem negativen Temperaturkoeffizienten. Mit steigendem Ladestrom verschiebt sich die Ladekurve zu höheren Spannungswerten in Richtung des eingetragenen Pfeils I, während mit steigender Akkumulatortemperatur die Zellenspannung des Akkumulators abgesenkt wird, d. h. die Ladekurve weist einen negativen Temperaturkoeffizienten entsprechend der Richtung des eingetragenen Pfeils T auf.The voltage level of the charging curve is clearly temperature-dependent pending with a negative temperature coefficient. With increasing charging current shifts the charging curve higher voltage values in the direction of the entered Arrow I, while with increasing battery temperature Cell voltage of the battery is lowered, d. H. the Charging curve has a negative temperature coefficient according to the direction of the arrow T entered.

Die in Fig. 2 dargestellte Entladekurve eines Akkumulators zeigt einen verhältnismäßig steilen Abfall der Akkumula­ torspannung bis zu einem Plateau, wo mit der Entladezeit nur noch ein geringer Spannungsabfall erfolgt. Dem Plateau schließt sich wieder ein steiler Abfall der Akkumulatorspan­ nung bis zum Spannungswert Null an. Mit zunehmendem Entlade­ strom verschiebt sich die Entladekurve in Richtung des eingetragenen Pfeils. Gegenüber dem Spannungsniveau der Ladekurve zeigt die Entladekurve eine wesentlich geringere Temperaturabhängigkeit. The discharge curve of an accumulator shown in FIG. 2 shows a relatively steep drop in the accumulator voltage up to a plateau, where there is only a slight voltage drop with the discharge time. The plateau is followed by a steep drop in battery voltage down to zero voltage. As the discharge current increases, the discharge curve shifts in the direction of the arrow. Compared to the voltage level of the charging curve, the discharge curve shows a significantly lower temperature dependency.

Bei einer Überladung eines Akkumulators wird dessen Lebens­ dauer erheblich reduziert. Um eine Überladung der Akkumula­ torzellen zu vermeiden, ist es üblich, die Ladung von Nickel-Kadmium- und Nickel-Metall-Hydrid-Zellen mit einem geringen Konstantstrom vorzunehmen, wodurch aber der Lade­ vorgang sehr lange, nämlich ca. 10 bis 16 Stunden, bei Nickel-Metall-Hydrid-Zellen sogar über 20 Stunden dauert.If an accumulator is overcharged, its life becomes duration significantly reduced. To overcharge the accumulator To avoid gate cells, it is common to charge Nickel-cadmium and nickel-metal hydride cells with one to make low constant current, but thereby the charging process for a very long time, namely approx. 10 to 16 hours, at Nickel metal hydride cells last over 20 hours.

Zur Verkürzung der Ladezeit kann man beispielsweise den Ladevorgang bei einer Temperaturerhöhung abschalten. Zu­ meist macht man zur Ladezeitverkürzung aber von der Eigen­ schaft der in Fig. 1 dargestellten Ladekurve Gebrauch, indem man vor Erreichen des Spannungsmaximums mit einem relativ hohen Strom lädt, dadurch den Ladevorgang verkürzt und bei einer bestimmten Zellenspannung mittels eines Schwellwertschalters den Ladestrom abschaltet bzw. den Ladevorgang beendet. Die Einstellung eines Schwellwertes für die Beendigung des Ladevorgangs berücksichtigt jedoch nicht, daß die maximale Zellenspannung sich in einem rela­ tiv großen Bereich in Abhängigkeit von der Restkapazität und der Erholungsphase zwischen einer Entladung und Ladung des Akkumulators ebenso ändert wie durch den Alterungspro­ zeß der Zellen. Wird daher ein niedriger, aber sicherer Schwellwert gewählt, so wird die Maximalkapazität des Akkumulators nicht ausgeschöpft, während bei der Wahl eines höheren Schwellwertes die vorstehend dargestellte Gefahr einer Überladung und damit Schädigung der Akkumulatorzellen besteht. To shorten the charging time, you can switch off the charging process when the temperature rises, for example. To shorten the charging time, however, the property of the charging curve shown in FIG. 1 is mostly used by charging with a relatively high current before the maximum voltage is reached, thereby shortening the charging process and switching off the charging current at a specific cell voltage by means of a threshold switch or the charging process ended. However, the setting of a threshold value for the end of the charging process does not take into account that the maximum cell voltage changes in a relatively large range depending on the remaining capacity and the recovery phase between a discharge and charging of the battery, as well as by the aging process of the cells. Therefore, if a lower but safe threshold value is selected, the maximum capacity of the accumulator is not exhausted, while if a higher threshold value is selected there is the risk of overcharging and thus damage to the accumulator cells.

Der optimale Betrieb eines Akkumulators ist ein zyklischer Betrieb, bei dem der Akkumulator bis kurz unter sein Span­ nungsmaximum geladen und anschließend wieder um einen mög­ lichst großen Betrag entladen wird usw. Dabei ist darauf zu achten, daß eine Tiefentladung des Akkumulators vermieden wird.The optimal operation of an accumulator is cyclical Operation in which the accumulator is just below its span maximum loaded and then again by a possible as much as possible is unloaded, etc. make sure that the battery is not over-discharged becomes.

Aus der DE 36 26 534 A1 ist ein Ladegerät für Nickel-Kadmi­ um-Zellen mit einer Konstantstromquelle für den Ladestrom bekannt, bei der zur Abschaltung und Beendigung des Ladevor­ gangs ein Peak-Detektor in Verbindung mit einer Trigger- bzw. Vergleicherschaltung verwendet wird. Die Triggerschal­ tung ist eingangsseitig sowohl mit dem Ausgang des Peak-De­ tektors als auch mit der Akkumulator-Zellenspannung beauf­ schlagt und schaltet bei einer Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingangssignalen und beendet den Ladevorgang über eine Abschaltlogik.DE 36 26 534 A1 describes a charger for nickel kadmi um cells with a constant current source for the charging current known to switch off and stop charging a peak detector in connection with a trigger or comparator circuit is used. The trigger scarf tion is on the input side with both the output of the peak de tector as well as the accumulator cell voltage beats and switches between at a voltage difference the two input signals and ends the charging process via a shutdown logic.

Als Triggerschaltung wird bei dem bekannten Ladegerät ein Schmitt-Trigger eingesetzt, dessen Übertragungskennlinie eine Schalthysterese in Form einer Spannungsdifferenz zwischen dem Einschalt- und dem Ausschaltpegel aufweist. Mit Hilfe des Schmitt-Triggers wird der Akkumulator-Lade­ strom bei Erreichen eines bestimmten Spannungspegels abge­ schaltet. Sobald die Akkumulatorspannung durch Energieent­ nahme oder Selbstentladung wieder unter einen durch die Hysterese des Schmitt-Triggers definierten Einschaltpegel sinkt, wird der Akkumulator-Ladestrom wieder eingeschaltet. As a trigger circuit in the known charger Schmitt trigger used, its transmission characteristic a switching hysteresis in the form of a voltage difference between the switch-on and the switch-off level. With the help of the Schmitt trigger, the battery is charged current abge when a certain voltage level is reached switches. As soon as the accumulator voltage by energy ent taking or self-discharge again under one by the Hysteresis of the Schmitt trigger defined switch-on level decreases, the battery charging current is switched on again.  

Wegen der vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 dargelegten starken Temperaturabhängigkeit der Ladekurve und der nur geringen Temperaturabhängigkeit der Entladekur­ ve ist es bekannt, am Eingang des Schmitt-Triggers einen temperaturabhängigen Widerstand vorzusehen, mit dessen Hilfe die Abschaltspannung dem Temperaturverhalten des Akkumulators angepaßt wird. Aufgrund der festen Einstellung der Schalthysterese des Schmitt-Triggers weist jedoch die Wiedereinschaltspannung eine gleichgroße Temperaturabhängig­ keit wie die Ausschaltspannung auf.Because of the strong temperature dependence of the charging curve and the only slight temperature dependence of the discharge curve ve described above with reference to FIGS . 1 and 2, it is known to provide a temperature-dependent resistor at the input of the Schmitt trigger, with the aid of which the switch-off voltage is adapted to the temperature behavior of the battery becomes. However, due to the fixed setting of the switching hysteresis of the Schmitt trigger, the reclosure voltage has the same temperature dependency as the opening voltage.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß man in vielen Fällen dem Einschaltpunkt des Akkumulator-Ladestroms einen bestimmten Restenergiegehalt des Akkumulators zuordnen möchte. Bei der bekannten Schaltungsanordnung mit einer festen Schalthysterese zwischen dem Einschalt- und dem Ausschaltpunkt liegt der Ladestrom fest, wobei die Diffe­ renz zwischen der Ausschalt- und der Einschaltspannung konstant ist.Another problem is that in many Cases the switch-on point of the accumulator charging current one assign certain residual energy content of the battery would like to. In the known circuit arrangement with a fixed switching hysteresis between the switch-on and the The switch-off point determines the charging current, whereby the differences difference between the switch-off and the switch-on voltage is constant.

Wegen der starken Nichtlinearität der Lade- und Entladekur­ ve gemäß den Fig. 1 und 2 und einer Anpassung des Aus­ schaltpunktes des Akkumulatorladestroms an das Temperatur­ verhalten des Akkumulators, so daß der Akkumulator immer voll aufgeladen, aber nie überladen wird und der Festlegung des Wiedereinschaltpunktes bei einem Restenergiegehalt von ca. 20% bis 70% des Akkumulators im flachen Plateaube­ reich der Entladekurve, schwankt der Restenergiegehalt des Akkumulators sehr stark, wenn die Wiedereinschaltspannung aufgrund einer konstanten Schalthysterese in gleichem Maße mit der Temperatur geändert wird wie die Ausschaltspannung. Dieses Problem wird zusätzlich noch dadurch verstärkt, daß die Entladekurve einen in Verbindung mit der Fig. 2 erläu­ terten wesentlich geringeren Temperaturkoeffizienten auf­ weist als die Ladekurve.Because of the strong non-linearity of the charging and discharging curve ve according to FIGS. 1 and 2 and an adjustment of the switch-off point of the accumulator charging current to the temperature behavior of the accumulator, so that the accumulator is always fully charged but never overcharged and the determination of the restart point at a residual energy content of approx. 20% to 70% of the accumulator in the flat plateau area of the discharge curve, the residual energy content of the accumulator fluctuates very strongly if the restart voltage is changed to the same extent as the switch-off voltage due to a constant switching hysteresis. This problem is further aggravated by the fact that the discharge curve has a significantly lower temperature coefficient than the charge curve in connection with FIG. 2.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung zur Ansteuerung einer Ladestromschaltung für einen Akkumula­ tor in Abhängigkeit von der Akkumulatorspannung zu schaf­ fen, bei der der Ladestrom unabhängig von der Akkumula­ tortemperatur bei einem bestimmten Restenergiegehalt des Akkumulators wieder eingeschaltet wird.The object of the present invention is a circuit for controlling a charging current circuit for an accumulator to create gate depending on the battery voltage at which the charging current is independent of the accumulator gate temperature at a certain residual energy content of the Battery is turned on again.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das kennzeichnende Merkmal des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Feature of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine weitgehend tem­ peraturunabhängige Wiedereinschaltung des Ladestroms bei einem bestimmten Restenergiegehalt des Akkumulators, indem die Einschaltspannung unabhängig von der Ausschaltspannung einstellbar und dem Temperaturverhalten der Entladekurve anpaßbar ist.The solution according to the invention enables a largely tem temperature-independent restart of the charging current at a certain residual energy content of the battery by the switch-on voltage is independent of the switch-off voltage adjustable and the temperature behavior of the discharge curve is customizable.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthysterese des ersten Schmitt-Triggers innerhalb der Schalthysterese des zweiten Schmitt-Triggers liegt. Damit wird sicherge­ stellt, daß der Einschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers die maximale Akkumulatorspannung, d. h. das Abschalten des Akkumulator-Ladestroms bestimmt, während der Einschalt- und Ausschaltpegel des ersten Schmitt-Triggers im gesamten Spannungs-Hysteresebereich des zweiten Schmitt-Triggers liegt.An advantageous embodiment of the invention Solution is characterized in that the switching hysteresis of the first Schmitt trigger within the switching hysteresis of the second Schmitt trigger. This ensures represents the switch-on level of the second Schmitt trigger the maximum battery voltage, d. H. switching off the Accumulator charging current determined during the start-up and  Switch-off level of the first Schmitt trigger in the whole Voltage hysteresis range of the second Schmitt trigger lies.

Gemäß einem weiteren Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung bestimmt der Einschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers die Spannung, bei der die Ladestromschaltung zur Stromver­ sorgung des Akkumulators abgeschaltet wird und der Aus­ schaltpegel des ersten Schmitt-Triggers die Spannung, bei der die Ladestromschaltung zur Stromversorgung des Akkumula­ tors eingeschaltet wird.According to a further feature of the solution according to the invention determines the switch-on level of the second Schmitt trigger the voltage at which the charging current circuit for Stromver supply of the accumulator is switched off and the off switching level of the first Schmitt trigger the voltage at the the charging current circuit for powering the accumulator tors is turned on.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfin­ dungsgemäßen Lösung ist der Ausgang des ersten Schmitt-Trig­ gers über einen Widerstand mit dem Eingang des zweiten Schmitt-Triggers derart verbunden, daß der erste Schmitt- Trigger beim Ausschalten den Eingang des zweiten Schmitt- Triggers so verstimmt, daß dieser ebenfalls ausschaltet.According to a further advantageous embodiment of the inventions The solution according to the invention is the exit of the first Schmitt trig gers through a resistor to the input of the second Schmitt triggers connected in such a way that the first Schmitt Trigger when switching off the input of the second Schmitt Triggers so out of tune that it also switches off.

Infolge der Kopplung der beiden Schmitt-Trigger mittels eines Widerstandes werden die Eingangs-Teilerwiderstände des zweiten beim Ausschalten des ersten Schmitt-Triggers so stark verstimmt, daß der zweite Schmitt-Trigger ebenfalls in den Ausschaltzustand zurückfällt. Damit bestimmt der erste Schmitt-Trigger die Wiedereinschaltung des Akkumula­ torladestroms durch Freigabe des an den Ausgang des zweiten Schmitt-Triggers angeschlossenen Ladestromschalters. Die Kopplung der beiden Schmitt-Trigger mittels eines Widerstan­ des stellt nur eine vorteilhafte Lösung dar. Es sind auch andere Koppelelemente zur Verbindung der beiden Schmitt- Trigger einsetzbar.As a result of the coupling of the two Schmitt triggers using of a resistor become the input divider resistors the second when switching off the first Schmitt trigger like this strongly disgruntled that the second Schmitt trigger too falls back to the off state. So that determines first Schmitt trigger to restart the accumulator gate charging current by releasing the to the output of the second Schmitt-Triggers connected charging current switch. The Coupling of the two Schmitt triggers using a resistor  that is only an advantageous solution. It is also other coupling elements for connecting the two Schmitt Trigger can be used.

Um eine zu starke Kopplung zwischen beiden Schmitt-Triggern zu verhindern, da ansonsten der Einschaltvorgang des ersten Schmitt-Triggers zum Einschalten des zweiten Schmitt-Trig­ gers führen würde, so daß die mittels des zweiten Schmitt- Triggers eingestellte maximale Akkumulatorspannung nicht mehr erreicht wird, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Differenz der Ausschaltpegel beider Schmitt- Trigger geringer als die Differenz von deren Einschaltpegel eingestellt.Too strong a coupling between the two Schmitt triggers to prevent, otherwise the switching on of the first Schmitt trigger to switch on the second Schmitt trigger would lead, so that the means of the second Schmitt Triggers set maximum battery voltage According to another characteristic, more is achieved Invention the difference in the switch-off levels of both Schmitt Trigger less than the difference from their turn on level set.

Die Temperaturabhängigkeit der maximalen Akkumulatorspan­ nung beim Ladevorgang bzw. zur Festlegung der Restkapazität zum Wiedereinschalten des Akkumulator-Ladestrom, aber auch die Temperaturabhängigkeit der in der Schaltung verwendeten Bauteile wird mittels eines temperaturabhängigen Widerstan­ des am Eingang der Schmitt-Trigger berücksichtigt. Mit der Anordnung eines temperaturabhängigen Widerstandes in den Eingangs-Teilerwiderständen der beiden Schmitt-Trigger wird eine Anpassung des Schmitt-Trigger-Temperaturgangs an den Temperaturgang der Akkumulatoren vorgenommen und damit eine Temperaturkompensation jedes der beiden Schmitt-Trigger er­ zielt. The temperature dependence of the maximum accumulator span during the loading process or to determine the remaining capacity to turn on the battery charging current, but also the temperature dependence of those used in the circuit Components are made using a temperature-dependent resistor of the Schmitt trigger at the input is taken into account. With the Arrangement of a temperature-dependent resistor in the Input divider resistances of the two Schmitt triggers an adaptation of the Schmitt trigger temperature response to the Temperature response of the batteries made and thus a Temperature compensation for each of the two Schmitt triggers aims.  

In einer Schaltungsvariante wird nur ein gemeinsamer tempe­ raturabhängiger Widerstand zur Temperaturkompensation beider Schmitt-Trigger eingesetzt, mit dessen Hilfe die Re­ ferenzspannung für den einen Schmitt-Trigger durch direkte­ re Kopplung stark beeinflußt wird, während sie auf den anderen Schmitt-Trigger schwächer einwirkt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Referenzspannung für den zweiten Schmitt-Trigger mittels eines Spannungsteilers über den tem­ peraturabhängigen Widerstand abgegriffen wird.In a circuit variant, only one common tempe Temperature-dependent resistance for temperature compensation both Schmitt triggers used, with the help of which the Re reference voltage for the one Schmitt trigger through direct re coupling is greatly affected while on the other Schmitt trigger is weaker. this will achieved in that the reference voltage for the second Schmitt trigger using a voltage divider over the tem temperature-dependent resistance is tapped.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemä­ ßen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ak­ kumulator und der Ansteuerschaltung ein steuerbarer Schal­ ter angeordnet ist, dessen Steueranschluß an die Spannungs­ quelle zur Speisung des Akkumulators derart angeschlossen ist, daß die Ansteuerschaltung nur bei einem Anschluß der Ladestromschaltung an die Speisespannungsquelle eingeschal­ tet wird.Another advantageous embodiment of the invention ßen solution is characterized in that between the Ak accumulator and the control circuit a controllable scarf ter is arranged, the control connection to the voltage Source connected to supply the battery in this way is that the drive circuit only when the Switch on charging current circuit to the supply voltage source is tested.

Diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung stellt sicher, daß die Ansteuerschaltung für die Ladestromschal­ tung nur dann eingeschaltet wird, wenn die Ladestromschal­ tung an ein speisendes Spannungsnetz angeschlossen wird, so daß nur in diesem Falle Energie von der Ansteuerschaltung verbraucht wird. Damit wird die Energiezufuhr zur Ansteuer­ schaltung sichergestellt, ohne daß zusätzlich zur Selbstent­ ladung des Akkumulators ein Energieverlust durch die Ansteu­ erschaltung und damit eine Erhöhung der Lade-Entlade-Zyklen­ frequenz und somit eine Lebensdauerreduzierung des Akkumula­ tors erfolgt. Dem Akkumulator wird zur Überwachung der Akku­ mulatorspannung durch die Ladeelektronik keine Energie ent­ zogen.This embodiment of the solution according to the invention provides sure that the control circuit for the charging current scarf device is only switched on when the charging current switch device is connected to a supply voltage network, see above that only in this case energy from the control circuit is consumed. This turns the energy supply into a control circuit ensured without in addition to self-ent charge the battery an energy loss due to the control circuit and thus an increase in charge-discharge cycles frequency and thus a lifetime reduction of the accumulator  tors takes place. The accumulator is used to monitor the accumulator emulator voltage through the charging electronics no energy ent pulled.

Solang kein Ladestrom fließt, wird die Energiezufuhr zur Ansteuerschaltung mittels eines parallel zum Schalttransi­ stor der Ladestromschaltung angeordneten Widerstandes be­ reitgestellt, der nach einem weiteren Merkmal der Erfindung so bemessen ist, daß gerade soviel Strom fließt wie die An­ steuerschaltung verbraucht.As long as no charging current flows, the energy supply becomes Control circuit by means of a parallel to the switching transistor stor the charging current circuit arranged resistor be provided, according to a further feature of the invention is dimensioned so that just as much current flows as the An control circuit consumed.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen:Based on an exemplary embodiment shown in the drawing The idea on which the invention is based is intended to play are explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ladekurve eines Nickel-Kadmium- oder Nickel-Metall-Hy­ drid-Akkumulators; Figure 1 is a schematic representation of a charging curve of a nickel-cadmium or nickel-metal-hybrid battery.

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Akkumula­ tor-Entladekurve; Fig. 2 is a schematic representation of an accumulator discharge curve;

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungs­ gemäßen Ansteuer- und Ladestromschaltung mit zwei Schmitt-Triggern; Fig. 3 is a schematic block diagram of the control and charging current circuit according to the Invention with two Schmitt triggers;

Fig. 4 ein schematische Blockschaltbild der Ansteuer- und Ladestromschaltung mit einem Koppelelement zur Schaltpegelverstimmung Fig. 4 is a schematic block diagram of the control and charging current circuit with a coupling element for switching level detuning

Fig. 5 eine schematische Darstellung der Akkumulator­ spannung über der Zeit bei einem Lade- und Entla­ dezyklus mit einer Kopplung zwischen den beiden Schmitt-Triggern einer Entladestrom-Ansteuer­ schaltung; Fig. 5 is a schematic representation of the accumulator voltage over time in a charge and discharge cycle with a coupling between the two Schmitt triggers of a discharge current control circuit;

Fig. 6 ein detailliertes Schaltbild der Schaltung gemäß den Fig. 3 und 4 mit zwei temperaturabhängi­ gen Widerständen in den Eingängen der Schmitt-Trigger und Fig. 6 is a detailed circuit diagram of the circuit shown in FIGS. 3 and 4 with two temperature-dependent resistors in the inputs of the Schmitt trigger and

Fig. 7 eine detaillierte Darstellung der Schaltung gemäß Fig. 6 mit einem gemeinsamen temperaturab­ hängigen Widerstand in den Eingängen der beiden Schmitt-Trigger. Fig. 7 is a detailed representation of the circuit of FIG. 6 with a common temperature dependent resistor in the inputs of the two Schmitt triggers.

Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockschaltbild der Ansteu­ er- und Ladestromschaltung für einen Akkumulator 1, der mittels einer Ladestromschaltung LS über einen Gleichrich­ ter G an ein speisendes Wechselspannungsnetz oder - bei entsprechender Polung - an ein Gleichspannungsnetz U an­ schließbar ist. Die Ein- und Ausschaltung des Ladestromflus­ ses aus dem Wechsel- oder Gleichspannungsnetz U in den Akkumulator 1 wird durch die Ladestromschaltung LS bestimmt. Fig. 3 shows a schematic block diagram of the control and charging current circuit for an accumulator 1 , which can be connected to a feeding AC network or - with appropriate polarity - to a DC network U via a charging current circuit LS via a rectifier ter G. The switching on and off of the charging current flow from the AC or DC network U into the accumulator 1 is determined by the charging current circuit LS.

Die Freigabe oder Sperrung der Ladestromschaltung LS er­ folgt mittels einer Ansteuerschaltung, die zwei Schmitt- Trigger ST1 und ST2 aufweist, die über einen Schalter S an den Akkumulator 1 anschließbar sind. Der Schalter S ist so angeordnet, daß er die Ansteuerschaltung nur dann an den Akkumulator 1 anschließt, wenn die Schaltungsanordnung an das speisende Gleich- oder Wechselspannungsnetz U ange­ schlossen ist. Die Ausgänge der beiden Schmitt-Trigger ST1 und ST2 sind an die Eingänge einer logischen Schaltung oder eines Koppelelementes angeschlossen.The charging current circuit LS is enabled or blocked by means of a control circuit which has two Schmitt triggers ST1 and ST2 which can be connected to the accumulator 1 via a switch S. The switch S is arranged so that it only connects the control circuit to the accumulator 1 when the circuit arrangement is connected to the DC or AC voltage supply U is. The outputs of the two Schmitt triggers ST1 and ST2 are connected to the inputs of a logic circuit or a coupling element.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verbindung der Ausgänge der beiden Schmitt-Trigger über ein NAND-Gatter NG hergestellt, dessen Ausgang mit dem Steu­ eranschluß der Ladestromschaltung LS verbunden ist. Durch die Verknüpfung der Ausgangssignale der beiden Schmitt- Trigger ST1 und ST2 wird die Ladestromschaltung LS immer dann abgeschaltet, wenn die Ausgänge beider Schmitt-Trigger ST1 und ST2 ein Ausgangssignal abgeben.In the embodiment shown in Fig. 3, the connection of the outputs of the two Schmitt triggers is made via a NAND gate NG, the output of which is connected to the control terminal of the charging current circuit LS. By linking the output signals of the two Schmitt triggers ST1 and ST2, the charging current circuit LS is always switched off when the outputs of both Schmitt triggers ST1 and ST2 emit an output signal.

Fig. 4 zeigt in einem schematischen Blockschaltbild eine bevorzugte Ausführungsform der Ansteuer- und Ladestromschal­ tung mit einem Koppelelement zur Schaltpegelverstimmung, bei dem anstelle eines NAND-Gatters NG gemäß Fig. 3 ein Schaltelement vorgesehen ist, das eingangsseitig mit dem Ausgang des ersten Schmitt-Triggers ST1 verbunden ist, und ausgangsseitig den zweiten Schmitt-Trigger ST2 ansteuert. Mit Hilfe des Koppelelements wird der zweite Schmitt-Trig­ ger ST2 durch den ersten Schmitt-Trigger ST1 beeinflußt, der ohne Beeinflussung durch den ersten Schmitt-Trigger ST1 bei einer niedrigeren Spannung abschalten würde. Fig. 4 shows a schematic block diagram of a preferred embodiment of the control and charging current circuit device with a coupling element for switching level detuning, in which instead of a NAND gate NG shown in FIG. 3, a switching element is provided, the input side with the output of the first Schmitt trigger ST1 is connected, and controls the second Schmitt trigger ST2 on the output side. With the aid of the coupling element, the second Schmitt trigger ST2 is influenced by the first Schmitt trigger ST1, which would switch off at a lower voltage without being influenced by the first Schmitt trigger ST1.

Durch das Koppelelement aber wird der zweite Schmitt-Trig­ ger ST2 so verstimmt, daß er mit dem Ausschalten des ersten Schmitt-Trigger ST1 zum Ausschalten gezwungen wird, d. h. der zweite Schmitt-Trigger ST2 befindet sich immer dann im ausgeschalteten Zustand, wenn der erste Schmitt-Trigger ST1 ausgeschaltet ist. Diese Verhältnisse sollen nachstehend anhand der schematischen Darstellung der Akkumulatorspan­ nung über der Zeit bei einem Lade- und Entladezyklus mit einer Kopplung zwischen den beiden Schmitt-Triggern einer Entladestrom-Ansteuerschaltung näher erläutert werden.However, the coupling element makes the second Schmitt trig ger ST2 so out of tune that when the first Schmitt trigger ST1 is forced to turn off, d. H. the second Schmitt trigger ST2 is then always in the switched off state when the first Schmitt trigger ST1 is switched off. These relationships are set out below based on the schematic representation of the accumulator chip voltage over time for a charge and discharge cycle with a coupling between the two Schmitt triggers Discharge current control circuit will be explained in more detail.

Fig. 5 zeigt in einer zeitlichen Darstellung der Akkumula­ torspannung das Schaltverhalten der Schmitt-Trigger ST1 und ST2 sowie den daraus resultierenden Ladestrom zur Erläute­ rung der Funktionsweise der Schaltung gemäß Fig. 4, wobei die Schalthysterese des ersten Schmitt-Triggers ST1 so ein­ gestellt ist, daß der Einschaltpegel geringer als der Ein­ schaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 ist, während der Ausschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 auf einem niedrigeren Spannungsniveau festgelegt ist als der Ausschaltpegel des ersten Schmitt-Triggers ST1. Die Hystere­ se des zweiten Schmitt-Triggers ST2 ist damit so gewählt, daß der Einschalt- und Ausschaltpegel des ersten Schmitt-Triggers ST1 im Spannungs-Hysteresebereich des zweiten Schmitt-Triggers ST2 liegt. Fig. 5 shows a temporal representation of the accumulator voltage, the switching behavior of the Schmitt trigger ST1 and ST2 and the resulting charging current to explain the operation of the circuit shown in FIG. 4, wherein the switching hysteresis of the first Schmitt trigger ST1 is set that the switch-on level is lower than the switch-on level of the second Schmitt trigger ST2, while the switch-off level of the second Schmitt trigger ST2 is set at a lower voltage level than the switch-off level of the first Schmitt trigger ST1. The hysteresis of the second Schmitt trigger ST2 is thus selected such that the switch-on and switch-off level of the first Schmitt trigger ST1 lies in the voltage hysteresis range of the second Schmitt trigger ST2.

Das nachfolgende Zahlenbeispiel soll die in Fig. 5 darge­ stellten Verhältnisse verdeutlichen. The following numerical example is intended to illustrate the relationships shown in FIG. 5.

Nimmt man an, daß die maximale Ladespannung des Akkumula­ tors 4 Volt und die minimale Entladespannung des Akkumula­ tors 2 Volt beträgt, so schaltet der erste Schmitt-Trigger ST1 beispielsweise bei 3 Volt ein und bei 2 Volt aus. Der Schaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 ist dann so eingestellt, daß bei ausgeschaltetem ersten Schmitt-Trigger ST1 der zweite Schmitt-Trigger ST2 bei 5 Volt ein- und bei 2,5 Volt ausschaltet. Bei eingeschaltetem ersten Schmitt-Trigger ST1 schaltet der zweite Schmitt-Trigger ST2 bei 4 Volt ein und bei 1,5 Volt aus, d. h. es erfolgt eine Spannungsniveauverschiebung der Schaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 durch die Kopplung über das Koppelele­ ment.Assuming that the maximum charge voltage of the accumulator tors 4 volts and the minimum discharge voltage of the accumulator tors is 2 volts, the first Schmitt trigger switches For example, ST1 turns on at 3 volts and off at 2 volts. Of the The switching level of the second Schmitt trigger ST2 is then like this set that when the first Schmitt trigger is switched off ST1 the second Schmitt trigger ST2 at 5 volts on and at Turns off 2.5 volts. When the first is switched on Schmitt trigger ST1 switches the second Schmitt trigger ST2 at 4 volts on and at 1.5 volts off, d. H. there is a Voltage level shift of the switching level of the second Schmitt-Triggers ST2 through the coupling via the coupling element ment.

Bei diesen beispielhaft angenommen Werten ergibt sich ausgehend von einem leeren Akkumulator folgende Funktions­ weise.These values, which are assumed as examples, result starting from an empty accumulator the following function wise.

Beide Schmitt-Trigger ST1 und ST2 befinden sich im ausge­ schalteten Zustand, so daß bei durchgeschaltetem Schalttran­ sistor Ladestrom in den Akkumulator fließt und die Akku­ mulatorspannung ansteigt. Bei einer Akkumulatorspannung von 3 Volt (U₁) schaltet der erste Schmitt-Trigger ST1 ein und verstimmt dabei den zweiten Schmitt-Trigger ST2 so, daß sein Einschaltpegel von 5 Volt (U₃)auf 4 Volt (U₂) sinkt. Da der erste Schmitt-Trigger ST1 keinen direkten Einfluß auf den Schalttransistor hat, steigt die Akkumulatorspan­ nung an. Both Schmitt triggers ST1 and ST2 are in the out switched state, so that when the switching train is switched on sistor charging current flows into the accumulator and the accumulator mulator voltage rises. With a battery voltage of 3 volts (U 1) turns the first Schmitt trigger ST1 on and detunes the second Schmitt trigger ST2 so that his switch-on level drops from 5 volts (U₃) to 4 volts (U₂). Since the first Schmitt trigger ST1 has no direct influence on the switching transistor, the accumulator span increases on.  

Der zweite Schmitt-Trigger ST2 schaltet bei einer Akkumula­ torspannung von 4 Volt (U₂) ein, so daß der Schalttransi­ stor gesperrt und der Ladestrom abgeschaltet wird. Es folgt die Entladephase des Akkumulators, in der der erste Schmitt- Trigger ST1 bei 2 Volt (U₄) als erster der beiden Schmitt-Trigger ausschaltet, da solange sich der erste Schmitt-Trigger ST1 im eingeschalteten Zustand befindet, der Ausschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 niedri­ ger, nämlich bei 1,5 Volt (U₅) liegt.The second Schmitt trigger ST2 switches on an accumulator gate voltage of 4 volts (U₂), so that the switching transi stor locked and the charging current is switched off. It follows the discharge phase of the accumulator, in which the first Schmitt Trigger ST1 at 2 volts (U₄) as the first of the two Schmitt trigger turns off, as long as the first Schmitt trigger ST1 is in the switched-on state, the switch-off level of the second Schmitt trigger ST2 is low ger, namely 1.5 volts (U₅).

Durch das Ausschalten des ersten Schmitt-Triggers ST1 wird aber der Ausschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 so verstimmt, daß er über der momentanen Akkumulatorspannung von 2 Volt liegt, nämlich bei 2,5 Volt. Daher schaltet der zweite Schmitt-Trigger ST2 sofort auch aus, denn die momen­ tane Batteriespannung liegt tiefer als dieser Ausschaltpe­ gel ist. Damit wird der Ladestrom erneut eingeschaltet, die Akkumulatorspannung steigt und der vorgeschriebene Vorgang läuft erneut ab.By switching off the first Schmitt trigger ST1 but the switch-off level of the second Schmitt trigger ST2 is like this detuned that he is above the current battery voltage of 2 volts, namely 2.5 volts. Therefore, the second Schmitt trigger ST2 immediately off, because the momen tane battery voltage is lower than this switch off gel is. The charging current is thus switched on again Battery voltage rises and the prescribed process expires again.

Fig. 5 verdeutlicht, daß die Differenz zwischen den Aus­ schaltschwellen beider Schmitt-Trigger ST1 und ST2 geringer als die Differenz beider Einschaltschwellen ist, was bezüg­ lich der detaillierten Schaltungsanordnung gemäß den Fig. 6 und 7 für die Kopplung beider Schmitt-Trigger über einen Koppelwiderstand von Bedeutung ist. Fig. 5 illustrates that the difference between the switch-off thresholds of both Schmitt triggers ST1 and ST2 is less than the difference between the two switch-on thresholds, which relates to the detailed circuit arrangement according to FIGS . 6 and 7 for the coupling of both Schmitt triggers via a coupling resistor is important.

Fig. 6 zeigt ein detailliertes Schaltbild der Blockschal­ tung gemäß Fig. 4, wobei die in Fig. 4 dargestellten Blöcke in der detaillierten Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 strichpunktiert umrahmt sind. Fig. 6 shows a detailed circuit diagram of the block circuit device according to FIG. 4, the blocks shown in FIG. 4 in the detailed circuit arrangement according to FIG. 6 being framed by dash-dotted lines.

In der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 wird die gegebenen­ falls heruntertransformierte Netz-Gleich- oder Netz-Wechsel­ spannung U über eine Gleichrichterbrücke G mit den Dioden 41 bis 44 gleichgerichtet. Parallel zu den Gleichspannungs­ klemmen der Gleichrichterbrücke G ist die Reihenschaltung des Akkumulators 1 mit den Lastanschlüssen eines Transi­ stors 2 geschaltet, der Teil der Ladestromschaltung LS ist. Die Ladestromschaltung LS weist weiterhin einen ersten Steu­ ertransistor 3 auf, dessen Kollektor an den Akkumulator 1 angeschlossen und dessen Emitter über einen Widerstand 6 mit der Basis des Schalttransistors 2 verbunden ist, paral­ lel zu deren Basis-Emitter-Strecke ein Widerstand 7 geschal­ tet ist.In the circuit arrangement according to FIG. 6, the given down-transformed mains DC or mains alternating voltage U is rectified via a rectifier bridge G with the diodes 41 to 44 . In parallel to the DC voltage clamps of the rectifier bridge G, the series connection of the accumulator 1 is connected to the load connections of a transistor 2 , which is part of the charging current circuit LS. The charging current circuit LS also has a first control transistor 3 , the collector of which is connected to the accumulator 1 and whose emitter is connected to the base of the switching transistor 2 via a resistor 6 , in parallel with its base-emitter path a resistor 7 is switched .

Die Basis des ersten Steuertransistors 3 ist über einen Wi­ derstand 5 mit dem Kollektor eines zweiten Steuertransi­ stors 4 verbunden, dessen Emitter an den Ausgang des Schal­ ters S angeschlossen ist, während die Basis der zweiten Steuertransistors 4 über einen Widerstand 8 mit dem Ausgang der Ansteuerschaltung verbunden ist.The base of the first control transistor 3 is connected via a resistor 5 to the collector of a second control transistor 4 , the emitter of which is connected to the output of the switch S, while the base of the second control transistor 4 is connected via a resistor 8 to the output of the drive circuit connected is.

Der Schalter S zum Anschließen der Ansteuerschaltung an die Akkumulatorspannung nur bei Netzankopplung der Schaltungs­ anordnung gemäß Fig. 5 weist einen Transistor 30 auf, dessen Emitter mit dem Akkumulator 1 und dessen Kollektor mit der Versorgungsleitung für die Ansteuerschaltung verbun­ den ist, während die Basis des Transistors 30 über einen Widerstand 33 an die Verbindung einer Reihenschaltung eines Kondensators 31 mit einer Diode 32 angeschlossen ist, die parallel zu einer Diode 42 der Gleichrichterbrücke GB mit kathodenseitigem Anschluß der Diode 32 an einen Wechselspan­ nungsanschluß der Gleichrichterbrücke GB geschaltet sind.The switch S to connect the driving circuit to the battery voltage only for power coupling of the circuit arrangement of FIG. 5 has a transistor 30 having its emitter connected to the accumulator 1 and its collector connected to the supply line for the drive circuit-jointed, while the base of transistor 30 is connected via a resistor 33 to the connection of a series connection of a capacitor 31 to a diode 32 , which are connected in parallel to a diode 42 of the rectifier bridge GB with cathode-side connection of the diode 32 to an AC voltage connection of the rectifier bridge GB.

Die Diode 32 sorgt dafür, daß nur dann ein Basisstrom an den Transistor 30 abgegeben wird, wenn die Schaltung an das speisende Wechsel- oder Gleichspannungsnetz angeschlossen ist. Der Kondensator 31 dient zur Pufferung des Basisstroms des Transistors 30, damit der Transistor 30 während der Anschaltung der Schaltung an das speisende Gleich- oder Wechselspannungsnetz kontinuierlich durchgesteuert ist. Die Ansteuerschaltung ist dann über den kleinen Restwiderstand des Transistors 30 an den Akkumulator 1 angekoppelt.The diode 32 ensures that a base current is only delivered to the transistor 30 when the circuit is connected to the supplying AC or DC network. The capacitor 31 serves to buffer the base current of the transistor 30 so that the transistor 30 is continuously controlled during the connection of the circuit to the supplying direct or alternating voltage network. The drive circuit is then coupled to the accumulator 1 via the small residual resistance of the transistor 30 .

Der erste Schmitt-Trigger ST1 der Ansteuerschaltung wird aus zwei Transistoren 11, 12 gebildet, deren Emitter mit Bezugspotential verbunden sind, während ihre Kollektoren über Widerstände 13, 15 an die Spannungsversorgungsleitung, d. h. den Ausgang des Schalters S angeschlossen sind. Die Basis des einen Transistors 11 ist zusätzlich an den Kollek­ tor des anderen Transistors 12 angeschlossen, während die Basis des Transistors 12 mit dem Eingang E1 sowie über einen Widerstand 14 mit dem Ausgang A1 des ersten Schmitt-Triggers ST1 verbunden ist, der durch den Kollektor des anderen Transistors 11 gebildet wird. The first Schmitt trigger ST1 of the drive circuit is formed from two transistors 11 , 12 whose emitters are connected to reference potential, while their collectors are connected via resistors 13 , 15 to the voltage supply line, ie the output of the switch S. The base of the one transistor 11 is additionally connected to the collector of the other transistor 12 , while the base of the transistor 12 is connected to the input E1 and via a resistor 14 to the output A1 of the first Schmitt trigger ST1, which is through the collector of the other transistor 11 is formed.

An den Eingang des ersten Schmitt-Triggers ST1 ist ein Spannungsteiler-Netzwerk angeschlossen, das aus der Reihen­ schaltung eines spannungsabhängigen Widerstandes 17 mit parallelgeschaltetem Widerstand 16 und zwei weiteren Wider­ ständen 18, 19 gebildet wird, wobei die Verbindung der beiden Widerstände 18, 19 den Eingang E1 des ersten Schmitt- Triggers ST1 bildet.At the input of the first Schmitt trigger ST1, a voltage divider network is connected, the stands from the series circuit of a voltage-dependent resistor 17 with a parallel resistor 16 and two further opposites 18 , 19 is formed, the connection of the two resistors 18 , 19 den Input E1 of the first Schmitt trigger ST1 forms.

Der Aufbau des zweiten Schmitt-Triggers ST2 entspricht dem des ersten Schmitt-Triggers ST1 und besteht aus zwei Transi­ storen 21, 22 mit Kollektorwiderständen 23, 25 und einem zwischen dem Eingang E2 und dem Ausgang A2 des zweiten Schmitt-Triggers ST2 angeordneten Widerstand 24. Das Span­ nungsteiler-Netzwerk des zweiten Schmitt-Triggers ST2 besteht aus in Reihe geschalteten Widerständen 26, 28, 29 mit parallel zum Widerstand 26 geschaltetem spannungsabhän­ gigen Widerstand 27.The structure of the second Schmitt trigger ST2 corresponds to that of the first Schmitt trigger ST1 and consists of two transistors 21 , 22 with collector resistors 23 , 25 and a resistor 24 arranged between the input E2 and the output A2 of the second Schmitt trigger ST2. The voltage divider network of the second Schmitt trigger ST2 consists of resistors 26 , 28 , 29 connected in series with a voltage-dependent resistor 27 connected in parallel with the resistor 26 .

Die temperaturabhängigen Widerstände 17, 27 der beiden Schmitt-Trigger ST1, ST2 weisen einen positiven Temperatur­ koeffizienten auf. Die parallel zu den temperaturabhängigen Widerständen 17, 27 geschalteten Widerstände 16, 26 dienen zur Linearisierung des Temperaturgangs.The temperature-dependent resistors 17 , 27 of the two Schmitt triggers ST1, ST2 have a positive temperature coefficient. The resistors 16 , 26 connected in parallel with the temperature-dependent resistors 17 , 27 serve to linearize the temperature response.

Die beiden Schmitt-Trigger ST1 und ST2 sind über einen Koppelwiderstand 9 miteinander gekoppelt, so daß der erste Schmitt-Trigger ST1 die Schaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers ST2 beeinflußt und sich der Ausgang des zweiten Schmitt-Triggers ST2 so verhält, daß er direkt, also nur über den als Impedanzwandler dienenden Transistor 4 und den als Inverter dienenden Transistor 3 den Schalttransistor 2 ansteuern kann.The two Schmitt triggers ST1 and ST2 are coupled to one another via a coupling resistor 9 , so that the first Schmitt trigger ST1 influences the switching levels of the second Schmitt trigger ST2 and the output of the second Schmitt trigger ST2 behaves in such a way that it can only control the switching transistor 2 via the transistor 4 serving as an impedance converter and the transistor 3 serving as an inverter.

Ein aus einem Transistor 50, einem Widerstand 51 und einem Kondensator 53 bestehendes Netzwerk dient zur Einschaltver­ zögerung und verhindert, daß der Ladestrom jedesmal dann, wenn die Schaltung an das speisende Gleich- oder Wechsel­ spannungsnetz angekoppelt wird, eingeschaltet wird, auch wenn die Akkumulatorspannung die untere Schaltschwelle noch nicht erreicht hat. In dieser Netzwerksschaltung ist der Emitter des Transistors 50 an die Spannungsversorgungslei­ tung angeschlossen und sein Kollektor über einen Widerstand 52 mit dem Eingang E2 des zweiten Schmitt-Triggers ST2 verbunden, während seine Basis an die Verbindung des Wider­ standes 51 mit dem Kondensator 53 angeschlossen ist, die an die Spannungsanschlüsse der Ansteuerschaltung angeschlossen sind.A network consisting of a transistor 50 , a resistor 51 and a capacitor 53 is used for the switch-on delay and prevents the charging current from being switched on every time the circuit is coupled to the DC or AC voltage supply, even if the battery voltage is has not yet reached the lower switching threshold. In this network circuit, the emitter of the transistor 50 is connected to the voltage supply line and its collector is connected via a resistor 52 to the input E2 of the second Schmitt trigger ST2, while its base is connected to the connection of the resistor 51 to the capacitor 53 , which are connected to the voltage connections of the control circuit.

Ein parallel zur Kollektor-Emitter-Strecke des Schalttransi­ stors 2 geschalteter Widerstand 10 stellt die Stromversor­ gung der Ansteuerschaltung sicher, solange der zweite Steuertransistor 4 gesperrt ist.A parallel to the collector-emitter path of the Schalttransi stors 2 resistor 10 ensures the Stromversor supply of the drive circuit ensures as long as the second control transistor 4 is blocked.

Die in Fig. 7 dargestellte detaillierte Schaltungsanord­ nung ist in gleicher Weise aufgebaut wie die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6. Sie weist die gleiche Funktion auf wie die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 und dient der Erfüllung der gleichen Aufgabenstel­ lung. Gleiche Bauelemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, so daß auf die Beschreibung der Schaltung gemäß Fig. 6 verwiesen werden kann.The detailed circuit arrangement shown in FIG. 7 is constructed in the same manner as the circuit arrangement according to FIG. 6 described above . It has the same function as the circuit arrangement according to FIG. 6 and serves to fulfill the same task. The same components are denoted by the same reference numerals, so that reference can be made to the description of the circuit according to FIG. 6.

Der einzige Unterschied der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 gegenüber der gemäß Fig. 6 besteht darin, daß nur ein temperaturabhängiger Widerstand vorgesehen ist, der im Spannungsteiler-Netzwerk im Eingang des ersten Schmitt-Trig­ gers ST1 vorgesehen ist, während der zweite Schmitt-Trigger ST2 an einen aus den Widerständen 16 und 26 gebildeten Spannungsteiler parallel zum temperaturabhängigen Wider­ stand 17 angeschlossen ist. Durch eine geeignete Wahl der Widerstandswerte der Widerstände 26 bis 29 am Eingang des zweiten Schmitt-Triggers ST2 sowie der Widerstände 16 bis 19 am Eingang des ersten Schmitt-Triggers ST1 wird ein Temperaturgang der Schaltpegel beider Schmitt-Trigger ST1 und ST2 realisiert, der dem gewünschten ausreichend nahe­ kommt.The only difference of the circuit arrangement of FIG. 7 compared to that of FIG. 6 is that only a temperature-dependent resistor is provided, which is provided in the voltage divider network in the input of the first Schmitt trigger ST1, while the second Schmitt trigger ST2 to a voltage divider formed from the resistors 16 and 26 in parallel to the temperature-dependent opposing stand 17 is connected. By a suitable choice of the resistance values of the resistors 26 to 29 at the input of the second Schmitt trigger ST2 and the resistors 16 to 19 at the input of the first Schmitt trigger ST1, a temperature response of the switching levels of both Schmitt triggers ST1 and ST2 is realized which corresponds to the desired one comes close enough.

Beide vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnungen gemäß den Fig. 6 und 7 ermöglichen eine voneinander unabhängi­ ge Einstellung des Einschalt- und Ausschaltpegels der Ladestromschaltung und eine dem Temperaturverhalten der Entladekurve angepaßte Ansteuerung der Ladestromschaltung. Damit wird sichergestellt, daß der Ladestrom temperaturunab­ hängig bei einem bestimmten Restenergiegehalt wieder ein­ schaltet, während gleichzeitig eine dem Temperaturgang des Akkumulators angepaßte maximale Aufladung erfolgt. Both circuit arrangements described above according to FIGS. 6 and 7 enable a mutually independent he ge setting switch-on and switch-off level of the charge current circuit and adapted to the temperature behavior of the discharge control of the battery charging circuit. This ensures that the charging current switches on again independently of the temperature at a certain residual energy content, while at the same time there is a maximum charging adapted to the temperature response of the battery.

Zur Reduzierung des Energieverbrauchs der Ansteuerschaltung bei nicht an ein speisendes Gleich- oder Wechselspannungs­ netz angeschlossenem Akkumulator wird die Ansteuerschaltung nur dann aktiviert, wenn die Schaltung an das speisende Wechsel- und Gleichspannungsnetz angeschlossen ist, so daß ein Energieverlust des Akkumulators im wesentlichen nur durch die Selbstentladung des Akkumulators erfolgt.To reduce the energy consumption of the control circuit when not connected to a direct or alternating voltage the drive circuit becomes the control circuit activated only when the circuit to the feeding end AC and DC voltage network is connected so that an energy loss of the accumulator essentially only through the self-discharge of the accumulator.

Claims (12)

1. Schaltung zur Ansteuerung einer Ladestromschaltung für einen Akkumulator in Abhängigkeit von der Akkumulatorspan­ nung, gekennzeichnet durch zwei miteinander gekoppelte, an die Akkumulatorspannung anschaltbare Schmitt-Trigger (ST1, ST2) mit unabhängig voneinander einstellbaren Schalthysteresen.1. Circuit for controlling a charging current circuit for an accumulator as a function of the accumulator voltage, characterized by two coupled Schmitt triggers (ST1, ST2) that can be connected to the accumulator voltage and have switching hysteresis that can be set independently of one another. 2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthysterese des ersten Schmitt-Triggers (ST1) inner­ halb der Schalthysterese des zweiten Schmitt-Triggers (ST2) liegt.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the switching hysteresis of the first Schmitt trigger (ST1) inside half the switching hysteresis of the second Schmitt trigger (ST2) lies. 3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einschaltpegel des zweiten Schmitt-Triggers (ST2) die Spannung bestimmt, bei der die Ladestromschaltung (LS) zur Stromversorgung des Akkumulators (1) abgeschaltet wird und der Ausschaltpegel des ersten Schmitt-Triggers (ST1) die Spannung bestimmt, bei der die Ladestromschaltung (LS) zur Stromversorgung des Akkumulators (1) eingeschaltet wird. 3. A circuit according to claim 1 or 2, characterized in that the switch-on level of the second Schmitt trigger (ST2) determines the voltage at which the charging current circuit (LS) for supplying power to the battery ( 1 ) is switched off and the switch-off level of the first Schmitt -Triggers (ST1) determines the voltage at which the charging current circuit (LS) for the power supply of the battery ( 1 ) is switched on. 4. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des ersten Schmitt-Triggers (ST1) über einen Koppelwiderstand (9) mit dem Eingang des zweiten Schmitt-Triggers (ST2) derart verbunden ist, daß der erste Schmitt-Trigger (ST1) beim Aus­ schalten den Eingang des zweiten Schmitt-Triggers (ST2) so verstimmt, daß dieser ebenfalls ausschaltet.4. Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output of the first Schmitt trigger (ST1) is connected via a coupling resistor ( 9 ) to the input of the second Schmitt trigger (ST2) in such a way that the first Schmitt -Trigger (ST1) when switched off detunes the input of the second Schmitt trigger (ST2) so that it also switches off. 5. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der Aus­ schaltpegel beider Schmitt-Trigger (ST1, ST2) geringer als die Differenz von deren Einschaltpegeln ist.5. Circuit according to at least one of the preceding claims che, characterized in that the difference of the off switching level of both Schmitt triggers (ST1, ST2) lower than is the difference between their switch-on levels. 6. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (E1, E2) der Schmitt-Trigger (ST1, ST2) über einen temperaturabhängigen Widerstand (17, 27) an die Akkumulatorspannung anschaltbar sind.6. Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the inputs (E1, E2) of the Schmitt trigger (ST1, ST2) can be connected to the battery voltage via a temperature-dependent resistor ( 17 , 27 ). 7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (E1, E2) der Schmitt-Trigger (ST1, ST2) mit jeweils einem Spannungsteiler-Netzwerk verbunden sind, die einen temperaturabhängigen Widerstand (17, 27) aufweisen. 7. Circuit according to claim 6, characterized in that the inputs (E1, E2) of the Schmitt trigger (ST1, ST2) are each connected to a voltage divider network, which have a temperature-dependent resistor ( 17 , 27 ). 8. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingänge (E1, E2) beider Schmitt-Trigger (ST1, ST2) mit einem Spannungsteiler-Netzwerk verbunden sind, das einen temperaturabhängigen Widerstand (17) aufweist.8. A circuit according to claim 6, characterized in that the inputs (E1, E2) of both Schmitt triggers (ST1, ST2) are connected to a voltage divider network which has a temperature-dependent resistor ( 17 ). 9. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (A2) des zweiten Schmitt-Triggers (ST2) an die Basis eines Steuer­ transistors (4) angeschlossen ist, der den Steueranschluß eines in Reihe zum Akkumulator (1) geschalteten Schalttran­ sistors (2) ansteuert.9. Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the output (A2) of the second Schmitt trigger (ST2) is connected to the base of a control transistor ( 4 ) which connects the control connection in series to the accumulator ( 1 ) switched Schalttran sistors ( 2 ) drives. 10. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Akkumu­ lator (1) und der Ansteuerschaltung ein steuerbarer Schal­ ter (S) angeordnet ist, dessen Steueranschluß an die Span­ nungsquelle (U) zur Speisung des Akkumulators (1) derart an­ geschlossen ist, daß die Ansteuerschaltung nur bei einem Anschluß der Ladestromschaltung (LS) an die Speisespannungs­ quelle (U) eingeschaltet wird.10. Circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that a controllable switch ter (S) is arranged between the accumulator ( 1 ) and the control circuit, the control connection to the voltage source (U) for supplying the accumulator ( 1 ) is closed in such a way that the control circuit is only switched on when the charging current circuit (LS) is connected to the supply voltage source (U). 11. Schaltung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuerschal­ tung über einen parallel zu den Ladestromanschlüssen des Schalttransistors (2) geschalteten Widerstand (10) an Masse- oder Bezugspotential angeschlossen ist. 11. The circuit according to at least one of the preceding claims, characterized in that the control circuit is connected to ground or reference potential via a resistor ( 10 ) connected in parallel with the charging current connections of the switching transistor ( 2 ). 12. Schaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandswert des Widerstandes (10) so bemessen ist, daß über den Widerstand (10) soviel Strom fließt wie die Ansteuerschaltung verbraucht.12. The circuit according to claim 11, characterized in that the resistance value of the resistor ( 10 ) is dimensioned such that as much current flows through the resistor ( 10 ) as the drive circuit consumes.
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