SE408610B - Metod for uppladdning av torrbatterier, samt anordning for genomforande av metoden - Google Patents

Description

vaossog1-s * i i 2 ståndet ökar och spänningen över polerna sjunker. Det kan även tänkas att det inre motståndeti batteriet ökar på grund av att gasbildning uppkommer i elektrolyten under urladdningen.

I Det är ur praktisk och ekonomisk samt även ur miljöskyddssynpunkt ofördelaktigt att batterier kasseras så snart de väl urloddats en gång, och till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstadkomma en metod och en anordning för uppladdning eller regenerering av torr- batterier av den nämnda typen. Genom omfattande försök har det visat sig att en uppladdning av torrbotterier är möjlig, och det har visat sig att ett och samma batteri kunnat uppladdas minst ett tjugotal gånger utan att batteriets kapacitet sjunkit märkbart jämfört med nytillverkade .batterier. Det har även visat sig att torrbatterierna till och med efter ett flertal återuppladdningar har större kapacitet än nytillverkade batterier, vilka inköps på den öppna markanden.

Vid metoden enligt uppfinningen uppladdas alltså batterierna med växelström genom att den positiva perioden av pulserande växelström påläggs batteriet såsom en intermittent pulserande laddníngsström, medan batteriet under de intermittenta perioder som ligger mellan laddningsströmperioderna tillåts urladda något, företrädesvis med en strömstyrka, som är mellan 5 och 20 % av iladdningsströmstyrkan, och varvid man tillser att medelvärdet på laddningsströmmen genom batterierna hålls så konstant som möjligt under hela laddningsperioden oberoende av batteriernas laddningstillstånd, dock med eventuella smärre variationer beroende på laddningskomponenternas temperatur- eller'strömstyrkekänslighet.

Eftersom batteriets inre motstånd ökar allteftersom batteriet ur- laddas och kapaciteten därigenom minskas håller ett starkt urladdat batteri ett stort inre motstånd. Om detta motstånd är stort kan man vänta sig att ' batterierna inte kan laddas upp på nytt och man har ansett att det inte är möjligt att^1odda batterier, vars spolspänning sjunkit mer än cirka 10-20 %L Genom att emellertid tillse att laddningsströmmen bibehålls oförändrad genom batteriet kommer en stark ström att påläggos vid starkt urladdade batterier, varefter denna ström successivt sjunker med batteriets uppladdning. På detta sätt kan man åstadkomma en fullgod uppladdning av batterier, vars polspänning sjunkit åtminstone ned till 30 % av den nomi- nella polspänningen. _ I nedanstående tabeller I-III redovisas ett försök med urladdning och återuppladdning av torrbatterier av typen Rl4. Sex stycken nytillverkade sådana batterier seriekopplades, varvid tomgångsspänningen uppmättes till 9,4 volt. Batterierna belastades för urladdning med 39 ohm, och med denna last inkopplad erhölls följande värden på spänning, strömstyrka, effekt och inre resistans vid angivna tidpunkter mellan 0 och 45 minuter. _ »Å ... ,Å.=..,,_\~. _. . 7805501 -9 3 T A B E L L I tid spänning strämstyrka effekt inre res. min. volt mÅ W Ohm 0 8,4 210 1,77 1,13 5 3,0 200 _1,60 1,00 10 7,6 190 1,50 2,55 15 7,25 177 1,28 2,00 20 7,10 167 1,18 3,50 30 6,78 164 1,11 2,27 35 6,67 160 1,06 2,40 45 6,38 154 0,98 3,50 Efter 45 minuter hade alltså polspänningen på de sex seriekopplade torrbatterierna sjunkit från 8,4 till 6,38 volt, strömstyrkan hade sjunkit från 210 mA till 154 mÅ och effekten från 1,77 W till 0,98 W. Denna sänk- ning av värdena sammanhänger med att den inre resistansen i batterierna f stigit från 1,13 ohm till 3,50 ohm.

Samma batterier inkopplades nu för uppladdning med den positiva perioden av växelström med 24 V spänning. Under de utsläckta intermitenta perioderna tilläts en viss urloddning av batterierna motsvarande cirka 20 $ av laddningsströmsstyrkan. Under 45 minuter uppladdning uppmättes batteriernas spänning och laddningsström, och dessa redovisas i nedan- stående tabell II.

T A B E L L II tid spänning strämstyrka min. volt mA 5 8,6 83 10 9,0 85 15 9,65 125 20 10,0 125 25 10,0 125 30 10,4 108 35 10,6 105 4o ' 10,8 ms 45 11,0 100 *zrüßfia-m* ' 'šiffn-.ßšæàtmfiitä “ -Qwß.w+- afiwàrümmmæšmwrv r u 78005501 -9 4 Det kan observeras att spänningen redan efter 5 minuters uppladdning var 8,6 volt och att den efter 45 minuters uppladdning var 11,0 volt.

Laddningsströmmen ökade successivt från 83 till maximala 125 mA, varefter den sjönk något beroende på att laddningsströmmen motverkades av batteriets framspönning vid det använda laddningsaggregatet, vilket kommer att be- skrivas närmare nedan.

De sålunda uppladdade batterierna tilläts stå i tre timmar efter avslutad laddning, under vilken tid spänningen sjönk något. Efter tre timmar hade tomgångsspönningen stabiliserat sig vid 10,00 volt, och denna spänning bibehölls under lång tid framöver.

Ett nytt urladdningsförsök vidtogs nu för jämförelse med motsvarande värden för nytillverkade batterier vilka värden redovisas i tabell I. De sex seriekopplade batterierna belastades även i detta fall med 39 ohm, och spänning, strömstyrka, effekt och inre resistans uppmöttes periodiskt under 45 minuters tid.

T A B E L L III tid spänning strömstyrka effekt inre res. min. volt mA I W ohm 0 i 9,0 225 2,03 1,00 5 5,4 210 . 1,77 1,00 10 3,0 zoo 1,60 1,00 15 . 7,6 190 .. 1,44 1,00 20 *ra 7,25 183' 1,33 1.06 25 7,10 177 1,25 1,11 _30 ' 7,05 175 1,23 1 , 28 35 5,97 165 1,15 3,20 40 6,75 164 1,11 2,27 45 6,68 160 1,07- 02,79 As..- f . uaa-iuemaxaaøasx ' i - vabsso1-9 5 Det kan konstateras att de uppladdade batterierna genomgående hade högre effekt och större kapacitet ön de nytillverkade batterierna. För att bedöma batteriets återhömtningsförmåga kopplades lasten om 39 ohm ur, och batterierna fick vila under en timme, varefter en belastning om 39 ohm åter kopplades in. Efter en timmes urladdning visade sig batterierna ha en spänning om 7,45 volt, en strömstyrka om l,85 mA, en effekt om 1,40 W och en inre resistans om 1,06 ohm.

Samma batterier utsattes för ett stort antal urladdningar och uppladdningar, varvid urladdningarna genomfördes med varierande belastning.

Först efter tio uppladdningar kunde en viss avmattning av laddborheten märkas. Denna var dock inte större än att batterierna även efter uppladd- ning tjugo gånger utan anmärkning kunde driva en transistorradio, en kassettbandspelare eller dylikt. Efter trettio styck urladdningar och följande uppladdningar av samma batterier och efter det att batterierna fått vila under tre dygn uppmättes omgångsspänningen över botteripolerna till 9,0 volt, vilket alltså var endast 0,4 volt lögre än motsvarande I tamgångsspönning över nytillverkade batterier.

Genom olika försök kunde konstateras att bästa uppladdning åstad- kams om laddningsspänningen låg cirka 33 1 över den nominella batteri- spänningen och laddningsströmmen låg mellan 75 och 175 mA. En lägre ladd- ningsström ön 75 mA gav en onödigt lång loddningstid utan märkbara för- delar medan en laddningsström om över l75 mA riskerade att ge en icke önskad effektutveckling i form av vörme i batterierna.

Det bör påpekas att laddningsströmmen givetvis bör anpassas efter batteritypen, så att ett batteri med större kapacitet än de ovan disku- terade batterierna av typen Rl4 ges en högre loddningsström än den angivna medan en batterityp med lögre kapacitet bör ges en lägre laddningsström än den ovan angivna. Oberoende av batteritypen får man bästa värde om laddningsspänningen anpassas så att varje cell om l,5 volt nominellt vörde laddas med 1,8 6 2,0 volt.

I det följande ska uppfinningenbeskrivas ytterligare med avseende på en anordning för genomförande av metoden, vilken anordning schematiskt illustreras i anslutning till bifogade ritningar. På ritningsfigur l visas ett kopplingsschema över en enkel anordning för genomförande av metoden enligt uppfinningen. Figur 2 visar en från en oscillograf avritad kurva över laddningsspänningen. Figur 3 är ett diagram som schematiskt illustrerar spönningsvariationerna i en battericell under laddningli uppladdad men obelastad tillstånd och under last. Figur 4 visar i díagramform funktionen hos en i anordningen enligt figur 1 inkopplad zenerdiod, och figur 5 visar ett kopplingsschema över en vidareutveoklad och automatiskt fungerande batteriladdare. ' .__ ...Esa-m mt. .A - ~fie- r-»nfl- ' - n...

Sh! 'ei-lukt '~ " ' 'vaaszam -9 6 Det är emellertid underförstått att den beskrivna mbtoden och de i det följande beskrivna och på ritningarna visade utföríngsformerna av uppfinningen endast utgör belysande exempel, och att uppfinningen endast begränsas av de avslutande patentkraven.

Den i figur _ visade anordningen var den som användes vid de ovan redovisade försöken, och laddningsanordningen innehåller en icke visad transformator som lämnar 24 volt växelspänning över polkontakterna l och 2.

Laddning sker företrädesvis med den positiva perioden av växelspönningen, och anordningen är anpassad för bästa möjliga uppladdning av torrbatterier av typen Rl4. Från polkontakten l är en diod D1, t.ex. en kiseldiod om. “ 0,5 A, inkopplad, och parallellt över dioden löper ett stort motstånd R1 om 470 ohm och 1 N. Dioden D1 och motståndet R1 löper samman i en ledning 3, vilken är ansluten till den positiva polen av sex stycken seriekopplade batterier 4 om vardera 1,5 volt. I ledningen 3 är ett litet motstånd R2 om 21 ohm och 9 W inkopplat, och parallellt över de seriekopplade batte- rierna 4 är dels en zenerdiod D2 med en genombrottsspönning om 12 inkopplad, dels även i serie med denna s.k. PTC-motstånd (positive temperature coeffi- cient) om mellan 0 och 100 kiloohm inkopplat. PTC-motståndet har den funktionen att det bildar mycket högt motstånd när det belastas med hög ström medan motståndet sjunker med minskande ström. Detta innebär att PTC-motståndet ger högt motstånd när batterierna 4 har hög inre resistans, d.v.s. när batterierna är starkt urladdade varefter resistansen i PTC-motståndet sjunker allteftersom batterierna blir uppladdade. Från batteriets negativa pol går en ledning 5,som sluter kretsen vid polkon- takten 2.

Torrbatteríerna 4 är alltså avsedda att uppladdas med de, positiva.-¿¿; perioderna av en växelström, och under dessa perioder går en ström från polkontakten 1, över dioden D1, genom ledningen 3 och det lilla motståndet R2 och genom batterierna 4 och strömmen sluts genom ledningen 5 till pol- kontakten 2. Eftersom endast den positiva perioden tillvaratas blir den maximala spänningen under perioden hälften av transformatorspänningen 24 volt, alltså 12 volt, vilket ligger 33 Z över batteriernas nominella spänning. Genom att motståndet R1 är stort går praktiskt taget all ström genom dioden D1. Zenerdiaden D2 har en genombrottsspänning om 12 volt, men en viss ström passerar trots detta genom dioden, och ju högre _ motståndet är i batterierna 4 desto större ström skulle bringas att passera genom zenerdioden D2 om inte denna vore seriekapplad med PTC- motståndet R3. Om batterierna är starkt urladdade kommer såsom nämnts tidigare motståndet R3 att vara mycket högt, och därigenom kommer praktiskt taget ingen ström att kunna passera genom enheten av motståndet R3 och a. -....»_,,_H5- -.. _ - -saw- u. 7 ' vaossrn-s zenerdioden D2. Batterierna 4 kommer därför i urladdad'tillštånd'att belastas med en stark ström, vilket är nödvändigt för att upphäva den inre resistansen i batterierna och därigenom överhuvudtaget åstadkomma en laddningsström genom batterierna. Allteftersom laddningen ökar sjunker den inre resistansen i batterierna, och i takt därmed sjunker resistansen i PTC-motståndet R3. Motståndet R3 balanserar sålunda laddningsströmmen, så att denna förblir väsentligen konstant genom batterierna 4 oavsett batteriernas laddningstillstånd. Genom denna utformning av anordningen 'kan laddning åstadkommas av batterier som är mycket starkt urladdade, och laddning har framgångsrikt kunnat genomföras av sex stycken serie- kopplade batterier, vilkas sammanlagda polspänning varit så låg som 3 volt.

Anordningens funktion framgår bäst av figur 2, som visar tre stycken positiva laddningspulser 7 över nollinjen och mellan dessa pulser urladd- ningspulser 8, vilka representerar den urladdning som tillåts från batteri- erna under perioderna mellan laddningspulserna. ' I detta fall antas att sex stycken seriekopplade batterier laddas upp med de positiva perioderna av växelström, vilka perioder har ett maximum vid 12 volt. Vid en laddningspuls går loddningsströmmen alltså till sin huvudsakliga del genom dioden D1,~vilken kan vara en kiseldiod, och genom det lilla motståndet R2, och praktiskt taget all ström går in i battericellerna 4 såsom en laddningspuls 7. Efter en laddningspuls 7 utsläcks den tidigare negativa pulsen av växelspänningen, och under de därvid bildade strömgapet ges battericellerna 4 en möjlighet att urladda, varvid en strömpuls går från battericellerna 4 tillbaka över det lilla motståndet R2 och det stora motståndet R1, eftersom dioden D1 inte tillåter en strömpassage i denna riktning, och strömmen sluts över kantaktpunkten 1 och transformatorn, över kontakpunkten 2 och ledningen 5. Urloddníngspulsen 8, vilken är motriktad mot laddningspulsen 7 framträder i en oscillagraf såsom en negativ puls 8. Genom att urladdningspulsen 8 blir väsentligt 'mindre än laddningspulsen 7 kvarstannar den huvudsakliga laddningen i battericellerna.

Allteftersom battericellerna 4 uppladdas stiger spänningen i dessa, och under denna stegring går en ökande andel av laddningspulsens ström över PTC-motståndet R3 och zenerdioden D2, och först när spänningen över batteri- cellerna 4 når upp till diodens D2 genombrottsspänning, vilken i detta fall antas vara 12 volt öppnar dioden helt, och eftersom battericellerna då inte mottar ytterligare laddning, motståndet R3 ökar sin resistans och sänker strömuttaget och zenerdioden D2 är öppen går all eventuellt förekommande ström över dioden D2 och motståndet R3, och battericellerna 4 ör sålunda urkopplade ur laddningskretsen. Zenerdioden D2 och motståndet R3 förhindrar på detta sätt en överladdning av batterierna. Om batterispän- I'___-H"“_ 3:a ' 18925501 '-9 8 ningen underhand skulle sjunka stänger zenerdioden D2 och resistansen ökar i i motståndet R3, och laddningspulser matas ånyo in i batterierna till dess spänningen över batterierna åter uppgår till genombrottsmärkspänningen för zenerdioden. I I figur 2 illustreras med streckade linjer hur topparna på laddnings- pulserna skärs av något allteftersom spänningen över battericellerna ökar, och på motsvarande sätt illustreras hur spändingen i urladdningspulserna ökar.

I figur 3 illustreras schematiskt spänningsfunktionen hos en batteri- cell om 1,5 volt under en uppladdning, en följande viloperiod och en ¿5,.ff,, följande urlgddningsperiod._Det antas i diagrammet att laddningen påbörjas när battericellen har en tomgångsspänning om obetydligt över en volt, och laddningen bryts när spänningen över batterioellen kommit upp till önskad laddningsnivå, vilken antas ligga mellan 1,8 och l,9 volt. I och med att laddningen bryts sjunker batteriets tomgångsspänning under ett kort ögonblick relativt hastigt till omkring 1,65 volt och ytterligare en eller ett par timmar sjunker spänningen obetydligt till dess den stabiliserat sig på en nivå, som bibehålls praktiskt taget oförändrad under lång tid. När urladdningen tar sin början sjunker likaledes spön- ningen relativt kraftigt under ett kort ögonblick, varefter spännings- fallet sker relativt långsamt till en viss gräns 9, då spänningen börjar sjunka i en något stegrad takt. Det kan vara fördelaktigt att återladda _batterierna från punkten 9, men en återladdning kan även ske av väsentligt mer urladdade batterier.

Det stora motståndet RI har till huvudsakligt ändamål att begränsa urladdningsströmmen från batterierna, och det lilla motståndet R2 är avsett för.anpassning av laddningsströmmen för olika typer av batterier.

För batterier med stor kapacitet används ett litet motstånd eller utesluts motståndet R2 helt, ååh vid batterier med liten kapacitet används ett . y förhållandevis stort motstånd. I det ovan beskrivna fallet, där sex stycken. seriekopplade batterícellerav typen Rl4 uppladdas, och där laddning respektive urladdning redovisas i de ovanstående tabellerna I - III hade motståndet R1 470 ohm, medan det lilla motståndet höll 27 ohm. Detta gav en maximal laddningsström om cirka 150 mA uppladdningsström. PTC-motståndet R3 hade ett arbetsområde mellan O och 100 kiloohm, och zenerdioden ggr av typen IN 5927, För att möjliggöra en uppladdning av batterier av olika ...om e. 11,- typer kan motståndet R2 utformas såsom ett vridmotstånd, och lämpligen - monteras då en ampermeter i omedelbar anslutning därtill för kontroll av att laddningsströmmen ligger inom det optimala värdet om 75-175 mA. s.- ,- -e-.l- .n- - 9 7805501-9 -I figur 4 illustreras schematiskt zenerdiddenš Ü2 fünktidfi utan avseende på det seriekopplade motståndet R3 upp till genombrotsmörk- spänningen l2 volt, och det framgår att en relativt liten ström förmår passera i genombrottsriktningen upp till omkring 7 volt, varefter en svagt ökande ström passerar fram till 12 volt då dioden oppnar helt och strömmen kan passera genom dioden praktiskt taget motståndsfritt.

I figur 5 visas en alternativ utföringsform av ett laddningsaggregat för genomförande av metoden enligt uppfinningen. Detta aggregat ör avsett att anslutas till 220 volt vöxelström, och det innehåller en transformator 10 som transformerar ned strömmen till lämpligt laddningsström, t.ex. 24 volt vöxelspönning för laddning av sex stycken seriekopplade torrbatterier 4 om vardera 1,5 volt. Till transformatorns ena polklömma l ör ett kraftigt motstånd Rl anslutet och i serie med detta ett svagt motstånd R2. Parallellt löver motståndet Rl är en diod Dl, t.ex. en kiseldiod ansluten, och paral- lellt över det mindre moståndet R2 är en kondensator Cl ansluten. Dioden Dl och kondensatorn Cl ör sammankopplade i en punkt ll, och kondensatorns Cl utgång ör förbunden med det lilla motståndets R2 utgång vid en punkt 12.

Till samma punkt l2 ör anslutna de bottericeller 4, som ska laddas upp, ett tvåpoligt tillslagsrelö Rel, samt ett enpoligt frånslagsrelö Re2. De motsatta ändarna på battericellerna 4, tillslagsrelöet Rel och frånslagsre- lüet Re2 ör sammankopplade över en ledning 16, och parallellt över batteri- cellerna 4 ör en zenerdiod D2 och ett Plfi-motstånd R3 inkopplade från punkten 12 till en punkt 13. Från punkten 13 utgår tre olika ledningar, en ledning 14, vilken ör ansluten till transformatorns polklömma 2, och vilken innehåller en säkring 15, en ledning 16, vilken innehåller en kontrollampa Ll, vilken anger att laddning pågår samt en ledning 17, vilken innehåller en kontrollampa L2, vilken normalt anger att batterierna 4 ör fulladdade. Lamporna Ll och L2 ör gemensamt anslutna till transfor- motorns polklömma l över en ledning 18, vilken innehåller en diod D3, vilken ör ansluten med anoden mot transformatorns polklömma l. Parallellt över tillslagsrelöet Rel ör en kondensator Cl ansluten, och parallellt över frånslagsrelöet Re2 är en kondensator C2 ansluten. Från transformatorn ' röknat ör tillslagsreläet Rel inkopplad efter battericellerna 4, och frånslagsreläet Re2 efter tillslagsrelöet Rel. I ledningen 19, till vilken dessa delar är anslutna ör en diod D4 inkopplad mellan battericellerna 4 och tillslagsrelöet Rel, och mellan tillslagsrelöet och frånslagsrelöet är ett reglerbart motstånd R4 anslutet för att möjliggöra en reglering av frånslagsspönningen hos frånslagsrelöet Re2. Det tvåpoliga tillslags- relöet Rel innehåller två kontakter 19 och 20, vilka i relöets opåverkade tillstånd är brytna. Kontakten 19 är ansluten i ledningen 16 till kontroll- . lampan Ll, och kontakten 20 ör ansluten i ledningen 14 till transformatorns .78fl55Û1 9 m polklämma 2. Det enpoliga frånslagsreläet innehåller en kontakt 21, som är ansluten i ledningen 17 till kontrollampan L2, och som i opåverkad tillstånd är bruten. t - _ Dioderna Dl, D3, D4 kan vara av vilket som helst lämpligt slag, t.ex. kiseldioder, medan dioden D2 är av zenertyp och har en genombrotts- spänning som är omkring en tredjedel större än den nominella spänningen över battericellerna 4. Vid uppladdning av exempelvis sex stycken serie- kopplade battericeller om vardera 1,5 volt, där alltså den nomínella batterispönningen är 9 volt bör zenerdioden lämpligen ha en genombrotts- spänning om 12 volt. Båda reläerna Rel och Re2 har en tillåten drifts- spänning som överensstämmer med den maximala laddningsspänningen, alltså i detta fall 12 volt, men åtminstone tillslagsreläet Rel bör ha en till- slagsspönning som ligger vid eller under den lägsta spänning vid vilken en begynnande laddning är avsedd att kunna starta. Då det visat sig möjligt att ladda sex stycken seriokopplade 1,5 volts batterier från en så låg polspönning som 3 volt bör alltså tillslagsreläet Rel ha en tillslagsspönning om 3 volt. Om batterieellerna har en lägre polspänning än dessa tre volt slår relöet inte till, och kontakterna 19 och 20 förblir brutna,och någon laddning kan inte förekomma.

Motståndet Rl och R2 anpassas efter de batterier som ska uppladdas, och vid laddning av battericeller med 9 volt mörkspönníng väljs motståndet Rl lämpligen till 470 ohm och motståndet R2 till 27 ohm. Motståndet R4 är ett reglerbart motstånd, vilket kan regleras exempelvis mellan l0 och 2200 ohm, och motståndet R3, vilket alltså utgör ett PTC-motstånd kan väljas för ett arbetsområde mellan O och 100 kíloohm.

För att möjliggöra en förfrågan i anläggningen om batterierna är fulladdade kan ett motstånd R5 via en brytare 22 inkopplas parallellt över battericellerna 4 såsom kommer att förklaras närmare nedan.

Battericellerna 4 ansluts mellan ledningarna 19 och 16 med anoden vänd mot ledningen 19. Om polspänningen över batterierna underskrider tillslagsspänningen för tillslagsreläet Rel förblir dess kontakt 20 i huvudledningen 14 bruten och någon ström kan inte passera genom anordningen.

Båda kontrollamporna Ll och L2 förblir därvid släckta. Om däremot pol- spänningen över batterierna 4 överskrider tillslagsspänningen, vilken i det ovan relaterade fallet var 3 volt slår reläet Rel till, och kontakterna 19 och 20 sluts. 7805501 '-9 Laddning: _ En ström passerar därvid från transformatorns polkontakt 1 genom dioden DT, genom det lilla motståndet R2, genom battericellerna 4 och tillbaka till polkontakten 2 genom huvudledningen 14. Parallellt därmed går en ström genom ledningen 18, dioden D3, kontrollampan LI, och tillbaka genom huvudledningen l4. Kontrollampan LI anger därmed att laddning pågår.

Denna ström passerar under de intermittenta laddningspulserna.

Urladdning: Under perioderna mellan dd intermittenta laddningspulserna till- låts en urladdningsström passera från battericellerna 4, genom det lilla motståndet R2, det stora motståndet Rl, över transformatorn och genom huvudledningen 14 tillbaka till battericellerna 4. Parallellt härmed bryter en ström genom dioden D4, genom tillslagsreläet Rel och tillbaka till battericellerna 4, vilken ström håller huvudkontakten 20 sluten.

PTC-motståndet R3 och den därmed seriekopplade zenerdioden D2 förhindrar att någon ström passerar därigenom när battericellerna är starkt urladdade. Allteftersom laddningen i battericellerna ökar sjunker l dessas inre motstånd och därmed sjunker även resistansen i motståndet R3, och någon laddningsström kan underhand passera genom ledningen 23 inne- hållande dessa delar.

Fulladdat tillstånd: När battericellerna 4 uppladdats till en förutbestämd nivå blir dess motelektromotoriska kraft så stor, att spänningen över batteripolerna uppgår till tillslagsspönningen för reläet Re2. Dess tillslagsspänning kan regleras med det reglerbara motståndet R4. När sålunda denna spänning uppnås slår reläet Re2 till, och kontakten 2l i ledningen 17 sluts, varvid kontrollampan L2 lyser och därmed indikerar att batterierna 4 är full- laddadeL I detta läge har även resistansen i PTC-motståndet R3 stigit till maximalt motstånd och likaledes har genombrottsspänningen för zenerdioden D2 uppnåtts.

All eventuell ström kommer därvid att passera dels genom ledningen 23 innehållande motståndet R3 och zenerdioden D2, genom tillslagsreläet Rel och fulladdningsreläet Re2. Någon överladdning av batterierna 4 kan sålunda inte förekomma, och anordningen kan därför användas även för ren underhållsladdning av torrbatterier.

Om polspähningen i battericellerna 4 underhand skulle sjunka så :tiger resistansen i motståndet R3, och en laddningsström bringas att pas- sera genom battericellerna till dess de åter är fulladdade. Samtidigt bryter l t lå! få .

J .ïš ä " n .ag " n-wkg ..- ._._ ...-....«.- ...alla .M-a. . ._-,»..~,.,..... a m ' ' . r 'massan -9 12 relöet Re2 och släcker därvid lampan L2, som indikerar fulladdat tillstånd.

Det är uppenbart att laddningsaggregaten enligt uppfinningen även kan användas för laddning av uppladdningsbara batterier och ackumulatorer, t.ex. uppladdningsbara nickel-, kadiumackumulatorer eller silver-, zinkacku- mulatorer.

Det är underförstått att den ovan beskrivna metoden och de beskrivna och på ritningarna visade anordningarna inte begränsar uppfinningen utan att allehanda olika modifikationer kan förekomma inom ramen för nedan- stående patentkrov.

Claims (14)

1. 7805501 *9 P a t e n t k r a v l. Metod för uppladdning av torrbatterier, varvid torrbatterierna uppladdas med den ena perioden av en intermittent pulserande växelström, och varvid batterierna tillåts urladda något under de perioder som ligger mellan laddningspulserna, k ä n n e t e c k n a d av att laddningsströmmen balanseras efter batteriernas laddningstillstånd så att batterierna oavsett laddningstillståndet laddas med en så konstant medelvärdesström som möjligt med eventuella variationer beroende på laddningskomponenternas temperatur- eller strömstyrkekänslighet.

2. Metod enligt patentkravet l, k ä n n^e t e c k n a d av att den maximala spänningen under laddningspulserna är 25-35 % högre än batteriernasmärkspänning.

3. Metod enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att torrbatterierna under urladdningsperioderna tillåts urladda med en strömstyrka som är 5 å 20 % av laddningsströmstyrkan.

4. Metod enligt patentkravet l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n and av att laddningsströmstyrkan anpassas till 75 à 175 mA, vilken bibehålls väsentligen oförändrad genom batterierna under hela laddningen.

5. Metod enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k- n a d av att laddningen begränsas med hjälp av en zenerdiod och ett 5 därmed seriekopplat PTC-motstånd, vilka är kopplade parallellt över det eller de batterier, som ska laddas och med katoden vänd mot den positiva strömpolen varvid zenerdioden anpassas med en genombrottsspänning, som ligger cirka 30 % högre än torrbattiernas märkspänning. I

6. Anordning för genomförande av metoden enligt något av före- gående patentkrav bestående av en transformator för nedtransformering av växelström från nätet till lämpligt laddningsspänning, en diod (D1) för framsläppning av íntermittenta pulser av den ena perioden av växel- ström, ett parallellt över dioden (D1) kopplat motstånd (R1), anslutningar för ett eller flera torrbatterier (4) mellan dioden (D1) och motståndet (RI) å ena sidan och en andra polkontakt (2) å den andra sidan, k ä n n e- t e c k n a d av att anordningen parallellt över torrbatterierna (4) har en zenerdiod (D2) och ett i serie därmed anslutet PTC-motstånd, som är valt så att det balanserar medelvärdesladdningsströmen över torr- batterierna (4), så att denna hålls så konstant som möjligt, varvid .c nu '7805501-9 14 laddningsströmpulser intermittent tillförs torrbatterierna (4) över dioden (DI), medan en motriktad urladdníngsström uppkommer under perioderna mellan laddningsströmpulserna, vilken nrladdning går genom motståndet (R1).

7. Anordning enligt patentkravet 6, k ö n n e t e c k n a d av att zenerdioden (D2) har en genombrottsspönning som ligger cirka 30 % *över torrbatteriernas (4) mörkspönning.

8. Anordning enligt patentkravet 6 eller 7, k ü n n e t e c k n a d av att motståndet (R1) ör reglerbart för anpassning av urladdningsström- styrkan så att den blir 5-20 % av laddningsströmstyrkan under laddnings- perioderna (7).

9. Anordning enligt patentkravet 6, 7 eller 8, k ö n n e t e c k- n a d av att ett laddningsmotstånd (R2) är inkopplat i serie med urladd- ningsmotståndet (RI) och torrbatterierna (4),vilket laddningsmotstånd (R2) ör reglerbart för anpassning av laddningsströmstyrkon efter olika typer torrbatterier. '

10. l0. Anordning enligt potentkravet 9, k ö n n e t e c k n a d av att en kondensator (C) ör ansluten parallellt över loddningsmotståndet (R2).

11. ll. Anordning enligt något av potentkraven 6-10, k ü n n e t e c k- n a d av att den innehåller ett tillslagsrelö (Rel), vilket kopplar in laddningsströmmen endast när polspönningen över torrbatterierna (4) överskrider ett visst fastställt minimivörde.

12. l2. Anordning enligt patentkravet ll, k ö n nee t e c k n a d av att den innehåller en kontrollampa (LI), vilken tänds av tillslags- relöet (Rel) när detta slår till.

13. Anordning enligt patentkravet ll eller 12, k ö n n e t e c k- e n a d av att den innehåller ett fulladdningsrelö (Re2) som slår till när batteriet år fulladdat, och som dörvid tönder en andra kontrollampa (12). _

14. Anordning enligt något av patentkraven 6-13, k ö n n e - t e c k nva d av att PTC-motståndet (R3) har ett arbetsområde mellan nära 0 och ung. 100 kiloohm. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: _ -g Teknisk tidstkríft. 107(197?):13, p. 41, 43 (Spara ficktampsbatterierna 4 - de kan ha mer än nio Liv). '