NO791525L

NO791525L - BATTERY CHARGER.

Info

Publication number: NO791525L
Application number: NO791525A
Authority: NO
Inventors: Fernando Benini
Original assignee: Deca Italiana Spa
Priority date: 1978-05-08
Filing date: 1979-05-07
Publication date: 1979-11-09
Also published as: GB2022944A; SE7903652L; FR2425747A1; IT1106671B; JPS54162141A; IT7803425A0; ES480286A1; BE875872A; FI791422A; NL7903594A; DK187379A; PT69584A; DE2842689A1

Description

Batterilader.Battery charger.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en selvpdlarisert og selv-beskyttet batterilader. The present invention relates to a self-powered and self-protected battery charger.

Nåværende tilgjengelige batterilader omfattet et transformator/ likerettersett som er koblet til den elektriske krafttil-førselen og til batteriet. Currently available battery chargers comprise a transformer/rectifier kit which is connected to the electrical power supply and to the battery.

Selv om forbindelse til krafttilførselen ikke byr på noen problemer, selv for den som ikke er fagmann, må visse viktige forholdsregler tas for forbindelsen til batteriet, hvis apparatet ikke skal utsettet for alvorlig skade. Although the connection to the power supply does not present any problems, even for the non-professional, certain important precautions must be taken for the connection to the battery, if the device is not to be exposed to serious damage.

Av særlig viktighet er overensstemmelse med batteripolariteten, hvor de positive og negative klemmer av batteriladerlederne må kobles til henholdsvis de positive og de negative klemmer på batteriet, og med merkespenningen for sistnevnte, hvilket krever at batteriladerens utgangsspenning passer overens med batteriets merkespenning. Of particular importance is compliance with battery polarity, where the positive and negative terminals of the battery charger conductors must be connected to the positive and negative terminals of the battery, respectively, and with the rated voltage for the latter, which requires that the battery charger's output voltage matches the battery's rated voltage.

Den.foreliggende oppfinnelse tilsikter å tilveiebringe en selv-polarisert batterilader, som ikke krever noe spesiell oppmerk-somhet for å oppnå riktig polaritetsforbindelse' og for diskri-minering av laderspenningen i forhold til merkespenningen for batteriet som skal lades, og som er selvbeskyttet mot kortslutning . The present invention aims to provide a self-polarized battery charger, which does not require any special attention to achieve the correct polarity connection and to discriminate the charger voltage in relation to the rated voltage of the battery to be charged, and which is self-protected against short circuit .

Ifølge et trekk ved den foreliggende oppfinnelse, er "det til-veiebragt en selvpolariserende og selvbeskyttet batterilader som kjennetegnes ved at den omfatter en transformator innbefattende en primærvikling koblet til den elektriske vekselspennings-krafttilførselen og en sekundærvikling, hvis motstående ender According to a feature of the present invention, "a self-polarizing and self-protected battery charger is provided which is characterized in that it comprises a transformer including a primary winding connected to the electrical alternating voltage power supply and a secondary winding, the opposite ends of which

er ført til to' utgangsklemmer for forbindelse til klemmene på j batteriet som skal lades, hvor det mellom en ende av sekundærviklingen og en utgangsklemme er anordnet et likeretterpar, is led to two' output terminals for connection to the terminals of the j battery to be charged, where a rectifier pair is arranged between one end of the secondary winding and an output terminal,

hvor nevnte likeretterpar er koblet i antiparallell med hverandre og seriemessig koblet til en respektiv kontakt, og hvor det mellom utgangsklemmene er parallellkoblet spolene for to releer, hvor hver av disse styrer en respektiv kontakt, idet det seriemessig med nevnte spoler er anordnet respektive mot-koblede likerettere således polet, etter forbindelse av batteriet som skal lades til utgangsklemmene at energisering bevirkes av det releet hvis kontakt.tillater passasje av ladestrøm for batteriet gjennom den dertil seriemessig koblede likeretter. where said pair of rectifiers are connected in anti-parallel with each other and connected in series to a respective contact, and where the coils for two relays are connected in parallel between the output terminals, where each of these controls a respective contact, as the said coils are arranged in series with respective counter-connected rectifier thus the pole, after connection of the battery to be charged to the output terminals that energization is effected by that relay whose contact allows the passage of charging current for the battery through the series-connected rectifier.

Ytterligere trekk vil fremgå nærmere av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelsesform som vist i vedlagte tegning. Fig. 1 er et skjematisk kretsdiagram av batteriladeren ifølge den foreliggende oppfinnelse, tilpasset for batterilading ved to forskjelligé merkespenninger. Fig. 2 er et diagram av en modifikasjon av batteriladeren i fig. 1. Batteriladeren ifølge kretsdiagrammet i fig. 1 omfatter en transformator 1, hvis primærvikling la kan kobles til en elektrisk krafttilførsel, f.eks. en 220V vekselspennings-tilførsel og hvor sekundærvikling lb er slik at den tilveiebringer to batteriladingsmerkespenninger, nemlig en 6V og en 12V spénningsverdi i overensstemmelse med de nåværende i stor utstrekning vedtatte spenningsverdier. Over endene lc og ld av sekundærviklingen er en spenning tilgjengelig for lading av et batteri ved en merkespenning på 12V, mens det over enden lc og en mellomliggende viklingstappning le er tilgjengelig en spenning for lading av et batteri bestemt for 6V. Further features will appear in more detail from the subsequent detailed description of a preferred embodiment as shown in the attached drawing. Fig. 1 is a schematic circuit diagram of the battery charger according to the present invention, adapted for battery charging at two different rated voltages. Fig. 2 is a diagram of a modification of the battery charger in Fig. 1. The battery charger according to the circuit diagram in fig. 1 comprises a transformer 1, whose primary winding la can be connected to an electrical power supply, e.g. a 220V alternating voltage supply and where the secondary winding lb is such that it provides two battery charging rated voltages, namely a 6V and a 12V voltage value in accordance with the current largely adopted voltage values. Across the ends lc and ld of the secondary winding, a voltage is available for charging a battery at a rated voltage of 12V, while across the end lc and an intermediate winding tap le a voltage is available for charging a battery determined for 6V.

Til enden lc er katoden av en diode 2 koblet, hvis anode er koblet til en første utgangsklemme 4 gjennom en på/av kontakt 3. To the end lc, the cathode of a diode 2 is connected, the anode of which is connected to a first output terminal 4 through an on/off contact 3.

<!><.><!><.>

. Antiparallelle koblet til dioden 2 og kontakten 3 er koblet en . Antiparallel connected to the diode 2 and the contact 3 is connected a

diode 5, hvilken er seriemessig koblet til en kontakt 6. I realiteten er anoden av dioden 5 og katoden av dioden 2 koblet til viklingsenden lc, mens katoden av dioden 5 og anoden av dioden 2 er koblet, gjennom respektive kontakter 6 og 3, til utgangsklemmen 4. diode 5, which is connected in series to a contact 6. In reality, the anode of the diode 5 and the cathode of the diode 2 are connected to the winding end lc, while the cathode of the diode 5 and the anode of the diode 2 are connected, through respective contacts 6 and 3, to output terminal 4.

Den motsatte viklingsenden ld og mellomliggende viklingsut-taket le i sekundærviklingen er koblet til kontaktene 7a, 7b av en omvekslingsbryter 7, hvis bryterarm er koblet til en andre utgangsklemme 8. The opposite winding end ld and the intermediate winding outlet le in the secondary winding are connected to the contacts 7a, 7b of a change-over switch 7, whose switch arm is connected to a second output terminal 8.

Omvekslingsbryteren 7 er del av et spenningsreleé la, hvis energiseringsspole er angitt med henvisningstallet 9 og er koblet mellom klemmene 4 og 8. The change-over switch 7 is part of a voltage relay la, whose energizing coil is indicated by reference number 9 and is connected between terminals 4 and 8.

Spenningsreleét ér istand til å oppta to operative posisjonerThe voltage relay is able to occupy two operative positions

i overensstemmelse med et forutbestemt terskelspenningsnivå, hvilket vil fortrinnsvis korrespondere med et mellomliggende nivå mellom merkespenningene for batteriet som skal lades. in accordance with a predetermined threshold voltage level, which will preferably correspond to an intermediate level between the rated voltages of the battery to be charged.

Hvis således terskelspenningen er 9V (et mellomliggende nivå mellom 6V.og 12V), vil omvekslingsbryteren 7 få sin bryterarm 7c lukket på kontakten 7b, mens hvis spenningsnivået over-skrider den verdien, vil bryterarmen 7c bli lukket på kontakten 7a. If the threshold voltage is thus 9V (an intermediate level between 6V and 12V), the changeover switch 7 will have its switch arm 7c closed on the contact 7b, while if the voltage level exceeds that value, the switch arm 7c will be closed on the contact 7a.

De nevnte kontakter 3, 6 er også deler av respektive releer, hvis energiseringsspoler 10, 11 er koblet over klemmene 4 og 8. Energiseringen av hver av spolene 10, 11, som avhenger av polariteten på klemmene 4, 8, diskrimineres av diodene 12, 13 som er seriekoblet til spolene 10w henholdsvis 11, men i et motsatt forhold, dvs. en er polet mot klemmen 4 og den andre er polet mot klemmen 8. The mentioned contacts 3, 6 are also parts of respective relays, whose energizing coils 10, 11 are connected across the terminals 4 and 8. The energization of each of the coils 10, 11, which depends on the polarity of the terminals 4, 8, is discriminated by the diodes 12, 13 which are connected in series to the coils 10w and 11 respectively, but in an opposite relationship, i.e. one is the pole towards terminal 4 and the other is the pole towards terminal 8.

Batteriladeren opererer som følger. Det antas at et 6V batteri skal lades ved.å koble den positive pol av dette til klemmen 4 og den negative pol til klemmen 8. På grunn av at spenningsnivået som påtrykkes releene 7, 9 er lavere enn terskelens (9V), er bryterarmen 7c lukket på kontakten.7b. Samtidig med dette er diodene 13 forspennt i lederetningen, og strøm passerer, gjennom spolen 11 i det tilhørende releé, og kontakten som er The battery charger operates as follows. It is assumed that a 6V battery is to be charged by connecting the positive pole of this to terminal 4 and the negative pole to terminal 8. Due to the fact that the voltage level applied to the relays 7, 9 is lower than the threshold (9V), the switch arm 7c closed on the connector.7b. At the same time, the diodes 13 are biased in the conduction direction, and current passes, through the coil 11 in the associated relay, and the contact which is

forbundet med dette lukker. I denne tilstand, leder dioden 5associated with this shutter. In this state, diode 5 conducts

og batteriet lades som normalt. Hvis derimot klemmen 4 kobles til batteriets negative klemme, og batteriets positive klemme kobles til klemmen 8, blir spolen 10 energisert og lukker kontakten 3, og oppnår derved innføring av dioden 2 i ladekretsen, hvilken diode 2 lader i en motsatt retning relativt dioden 5, and the battery charges as normal. If, on the other hand, terminal 4 is connected to the negative terminal of the battery, and the positive terminal of the battery is connected to terminal 8, the coil 10 is energized and closes the contact 3, thereby achieving the introduction of the diode 2 into the charging circuit, which diode 2 charges in an opposite direction relative to the diode 5,

dvs. mot klemmen 8, hvorved batteriet igjen vil bli ladet som normalt. i.e. towards terminal 8, whereby the battery will again be charged as normal.

Hvis endelig et batteri kobles til klemmene 4, 8, hvilket harIf finally a battery is connected to terminals 4, 8, which has

en merkespenning på 12V, blir 9V terskelverdien for releene 7, 9 overskredet, og bryterarmen 7c veksler over til kontakten 7a. Således kobles batteriet med spenningen tilstede på viklingsendene lc, ld av sekundærviklingen, og likerettes av dioden 2 eller 4, avhengig av polariteten av klemmene 4, 8. a rated voltage of 12V, the 9V threshold value for the relays 7, 9 is exceeded, and the switch arm 7c switches over to the contact 7a. Thus, the battery is connected with the voltage present on the winding ends lc, ld of the secondary winding, and is rectified by the diode 2 or 4, depending on the polarity of the terminals 4, 8.

Dessuten blir den samme operasjonen som beskrevet ovenfor gjen-tatt avhengig av hvilken polaritet som observeres for å koble batteriklemmene til klemmene 4, 8. Moreover, the same operation as described above is repeated depending on which polarity is observed to connect the battery terminals to the terminals 4, 8.

Det bør bemerkes at batteriladeren også er selvbeskyttet mot kortslutning av utgangsklemmene 4, 8, fordi i fravær av et batteri og med transformatoren 1 koblet til den elektriske krafttilførsel, vil de to kontaktene 3 og 6 forbli åpne, og derved er ladekretsen slått av. It should be noted that the battery charger is also self-protected against short-circuiting of the output terminals 4, 8, because in the absence of a battery and with the transformer 1 connected to the electrical power supply, the two contacts 3 and 6 will remain open, and thereby the charging circuit is switched off.

Videre bør det bemerkes at i kretsen som er beskrevet ovenfor kan til den spolen som tilveiebringer forbindelse for den lavere spenningen, en høyere spenning påtrykkes mens batteriet lades ved en høyere spenningsverdi. Furthermore, it should be noted that in the circuit described above, a higher voltage may be applied to the coil providing connection for the lower voltage while charging the battery at a higher voltage value.

De store belastninger som pålegges nevnte spole kan unngås vedThe large loads imposed on said coil can be avoided by

å tilveiebringe overdimensjonerte trekk for selve spolen. Alternativt kan en tilleggskrets tilveiebringes, slik som vist i fig. 2, hvor tilsvarende komponenter er angitt med de samme hen-visningstall som i fig. 1. Nevnte tilleggskrets omfatter et releé,hvis spole 14 er koblet over klemmene 4, 8 i serie med et par Zenor dioder 15, 16 i motsatt forspennte retninger. Releet er utstyrt med en oittvekslingsbryter 17 som har en bryterarm 17ja to provide oversized features for the coil itself. Alternatively, an additional circuit can be provided, as shown in fig. 2, where corresponding components are indicated with the same reference numbers as in fig. 1. Said additional circuit comprises a relay whose coil 14 is connected across terminals 4, 8 in series with a pair of Zenor diodes 15, 16 in oppositely biased directions. The relay is equipped with a change-over switch 17 which has a switch arm 17ja

som er koblet til klemmen 8 og bevegelig nellom to kontakter 17b og 17c. Når armen 17a er lukket på kontakten 17b for-binder den over klemmene 4, 8 styrespolen 18 av bryteren 7 seriemessig til en motstand 19. Når derimot armen er lukket på kontakten 17c, er en motstand 20 kortsluttet som er seriekoblet mellom spolene 10, 11 og klemmen 8. which is connected to the clamp 8 and movable between two contacts 17b and 17c. When the arm 17a is closed on the contact 17b, it connects via the clamps 4, 8 the control coil 18 of the switch 7 in series to a resistor 19. On the other hand, when the arm is closed on the contact 17c, a resistor 20 is short-circuited which is connected in series between the coils 10, 11 and clamp 8.

Armen 17a er normalt lukket på kontakten 17c, hvorved ved forbindelse av ;et 6V batteri til klemmen 4, 8, motstanden 20 kortsluttes og spolene 10, 11 opererer på lavspenningsverdien The arm 17a is normally closed on the contact 17c, whereby when a 6V battery is connected to the clamp 4, 8, the resistance 20 is short-circuited and the coils 10, 11 operate at the low voltage value

av 6V. Hvis et 12V batteri kobles istedenfor til klemmeneof 6V. If a 12V battery is connected to the terminals instead

4, 8 blir spolen 14 energisert og armen 17a lukker på kontakten 17b, og påtrykker således en spenning til spolen 18 som bevirker bryteren 7 til å veksle over til kontakten 7a. Samtidig med spolene 10, 11, er motstanden 20 seriemessig koblet, hvilket frembringer et spenningsfall som er effektivt til å returnere spenningsnivået på spolene 10, 11 til lavspenningsverdien. 4, 8, the coil 14 is energized and the arm 17a closes the contact 17b, thus applying a voltage to the coil 18 which causes the switch 7 to change over to the contact 7a. Simultaneously with the coils 10, 11, the resistor 20 is connected in series, which produces a voltage drop which is effective in returning the voltage level of the coils 10, 11 to the low voltage value.

Claims

1. Self-polarized and self-protected battery charger, characterized in that it comprises a transformer (1) including a primary winding (la) connected to the electrical alternating voltage power supply and a secondary winding (lb) whose opposite ends (lc, le, ' lc, ld) is led to two output terminals (4, 8) for connection to the terminals of the battery to be charged, with a pair of rectifiers (5, 2) arranged between one end of the secondary winding and an output terminal (4), where said pair of rectifiers are connected in anti-parallel with each other and serially connected to a respective contact (6, 3), and where the coils for two relays (10, 11) are connected in parallel between the output terminals, each of which controls a respective contact (3, 6), as the in series with said coils (10, 11) are arranged respective oppositely connected rectifiers (12, 13) which are so polarized, after connection of the battery to be charged to the output terminals (4, 8) that energization is effected by j in the relay (10; 11) whose contact (3J 6) allows the passage of charging current for the battery through the rectifier (2; 5) connected in series with the contact.

2. Battery charger as specified in claim 1, characterized in that the transformer has an intermediate winding outlet (le),. that the intermediate outlet and an opposite end (ld) of the secondary winding are connected to the contacts (7b, 7a) of a changeover switch (7), whose switch arm (7c) is connected to an output terminal (8) where said changeover switch is part of a voltage relay, whose coil (9) is connected across the output terminals/ the said voltage relay having two working positions depending on a predetermined threshold value corresponding to an intermediate level between the voltage values for the batteries to be charged at the intermediate outlet and the opposite terminals of the secondary winding.

3. Battery charger as stated in claim 1, characterized in that the transformer has an intermediate outlet, that the intermediate outlet (le) and an opposite end (ld) of the secondary winding are connected to the contacts (7b, 7a) of a changeover switch, whose switch arm ( 7c) is connected to an output terminal (8), where said changeover switch (7) is part of a relay, whose coil (18) is connected across the output terminals (4, 8) by means of a further changeover switch (17), where said further change-over switch is operated by a voltage relay (14) between a position where said further change-over switch (17) introduces said relay (18) and a position where said further change-over switch (17) short-circuits a resistance which is connected in series to said parallel-connected coils (10, 11 ).