SE419147B

SE419147B - DEVICE FOR CHARGING OF DRY BATTERIES OR ACCUMULATOR BATTERIES USING AC AC

Info

Publication number: SE419147B
Application number: SE7909623A
Authority: SE
Inventors: K J Rostlund
Original assignee: Rostlund K Jonnie; Bele Invent Ab
Priority date: 1979-11-21
Filing date: 1979-11-21
Publication date: 1981-07-13
Also published as: ES8106988A1; PT72070A; IT8050209A0; BE886166A; BR8008919A; ES497038A0; SE7909623L; PL228007A1; FI803641L; PT72070B; IT1145316B; WO1981001488A1; JPS56501905A; GB2065998A; ZA807084B; DD154659A5; IL61457A0; DK496280A; NO803506L; FR2470467A1

Description

1909623-6 Den sålunda kända anordningen ger ett.mycket gott resultat I och är väl lämpad för återuppladdning av torrbatterier och vissa mindre ackumulatorbatterier. Den kända anordningen kan däremot inte utnyttjas för större batterier som kräver högre laddnings- strämmar beroende pä att de på marknaden för närvarande förekom- mande PTC-motstånden endast tål så'små strömstyrkor som maximalt upp till 1 amp. A m A W Andra kända batteriladdare har i sin tur begränsad möjlighet att ladda batterier till över 70 X av deras kapacitet, och för att sådan laddning skall vara möjlig måste strömstyrkor utnyttjas, vil- * ka är väsentligt högre än vad de nämnda PTC-motstånden tål. ' _ g_Många batteriladdare har även förhållandevis låg verkningsgrad och är utformade så att värme utvecklas i battericellen, vilket kan leda till att cellen skadas och att skadliga ångar eller explo- siv knallgas utvecklas. _ Kg . I J . The device thus known gives a very good result and is well suited for recharging dry batteries and some smaller accumulator batteries. The known device, on the other hand, cannot be used for larger batteries that require higher charging currents due to the fact that the PTC resistors currently on the market can only withstand currents as small as a maximum of up to 1 amp. A m AW Other known battery chargers in turn have a limited possibility to charge batteries to more than 70 X of their capacity, and in order for such charging to be possible, currents must be used, which * are significantly higher than what the mentioned PTC resistors can withstand . '_ g_Many battery chargers also have a relatively low efficiency and are designed so that heat is generated in the battery cell, which can lead to the cell being damaged and harmful fumes or explosive explosive gas being developed. _ Kg. I J.

Till grund för uppfinningen har därför legat problemet att åstad- komma en anordning för laddning av torrbatterier och speciellt ackumulatorbatterier med växelström, där batterierna laddas med intermittenta växelströmspulser, medan de tillåts urladda något under de perioder, som ligger mellan laddningspulserna, och där höga strömstyrkor kan utnyttjas utan att skada vare sig ackumulator- 'batterierna eller de i laddaren ingående komponenterna. Till grund för uppfinningen har även legat problemet att åstadkomma en bat- teriladdare med hög verkningsgrad och som arbetar väsentligen helt utan värmeutveckling i battericellerna och där risken för uppkomst I .av skadliga ångar och knallgas kunnat elimineras eller åtminstone "starkt nedbringas. Uppfinníngen avser även att åstadkomma en sådan batteriladdare, vilken är utformad helt säker genom att de utgående fladdningspolerna är strömlösa innan det batteri som ska laddas kopplas in, och som blir strömlösa så snart batteriet är full- laddat. Till grund för uppfinningen har även legat problemet att åstadkomma ett växelströmsladdníngsaggregat, vid vilket laddnings- strömstyrkan kan regleras inom vida gränser, t ex från 2 ampêre och _nära nog obegränsat uppät{ I ' " I I _ Énligt uppfinningen innehåller anordningen ett styrbart ström- riktande organ och en reglerbar triggkrets som styr det strömrik- ftande organet, så att detta tänder och släpper from den ena pulsen *_av värelström för laddning av ett eller flera batterier eller ackumu- latorer. Triggkretsen innehåller en likriktarbrygga och en över bryg- rgans plus- och minuspoler inkopplade zenerdiod, som lämnar_en kon- '7909623-6 stant drivspänning till'ett tidsreglerande organ, vilket reglerar tidpunkten för det strömriktande organets tändning. Anordningen innehåller även organ för att medge en viss urladdning under de perioder som ligger mellan laddningspulserna; Genom att utnyttja ett strömriktande organ, som styrs av triggkretsen har man kunnat tillse att endast de önskade perioderna av växelströmen släpps fram för laddning av batteriet, och genom att utnyttja ett tids- reglerande organ, som reglerar den tidpunkt, vid vilken det ström- riktande organet tänder, kan man reglera tändningsögonblicket under 0 ~ 180° av perioden och på så sätt variera laddningsströmstyrkan från maximal laddningsström ned till praktiskt taget ingen ladd: ningsström alls. Närmare kännetecken på uppfinningen kommer att framgå av den följande detaljerade beskrivningen, i vilken kommer att hänvisas till bifogade ritningar.The invention has therefore been based on the problem of providing a device for charging dry batteries and especially accumulator batteries with alternating current, where the batteries are charged with intermittent alternating current pulses, while they are allowed to discharge slightly during the periods between the charging pulses, and where high currents can is used without damaging either the accumulator batteries or the components included in the charger. The invention has also been based on the problem of providing a battery charger with high efficiency and which operates substantially completely without heat generation in the battery cells and where the risk of occurrence of harmful fumes and explosive gas could be eliminated or at least "greatly reduced. The invention also aims to provide such a battery charger, which is designed to be completely safe in that the output charging poles are de-energized before the battery to be charged is connected, and which becomes de-energized as soon as the battery is fully charged.The basis of the invention has also been the problem of providing an AC charger. According to the invention, the device comprises a controllable current directing means and a controllable trigger circuit which controls the current directing means, ../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../../ .. so that this turns on and releases from one pulse * _of heat current for l addition of one or more batteries or accumulators. The trigger circuit includes a rectifier bridge and a zener diode connected across the positive and negative poles of the bridge, which provide a constant driving voltage to a timing control means, which regulates the timing of the ignition of the current directing means. The device also includes means for allowing a certain discharge during the periods between the charging pulses; By using a current-regulating means, which is controlled by the trigger circuit, it has been possible to ensure that only the desired periods of the alternating current are released for charging the battery, and by using a time-regulating means, which regulates the time at which the current-directing the body ignites, the ignition moment can be regulated during 0 ~ 180 ° of the period and thus the charging current varies from maximum charging current down to practically no charging current at all. Further features of the invention will become apparent from the following detailed description, in which reference will be made to the accompanying drawings.

Figur 1 visar ett blockschema över en utföringsform av en anord- ning enligt uppfinningen och figur 2 visar ett kopplingsschema över en sådan anordning. Figur 3 visar schematiskt laddningsfunktionen hos anordningen i figur 2, och figur 4 visar på motsvarande sött sche- matiskt laddningsfunktionen hos en modifierad utföringsform av anord- ningen.Figure 1 shows a block diagram of an embodiment of a device according to the invention and figure 2 shows a wiring diagram of such a device. Figure 3 schematically shows the charging function of the device in Figure 2, and Figure 4 shows the corresponding sweet schematic charging function of a modified embodiment of the device.

Den i figur 1 schematiskt illustrerade anordningen består av en nätanslutníng A till vilken en laddningskrets B med utgående anslut- ningar för det batteri som ska laddas. Laddningskretsen B styrs av en styrkrets C, och den är anordnad att slås till för laddning un- der medverkan av en tíllslagskrets D. För att hålla en stabil och exakt önskad spänning är laddningskretsen ansluten till en spännings- stabilisatorkrets E, och för frånslagníng vid fulladdat batteri är laddningskretsen ansluten till en frånslagskrets F.The device schematically illustrated in Figure 1 consists of a mains connection A to which a charging circuit B with outgoing connections for the battery to be charged. The charging circuit B is controlled by a control circuit C, and it is arranged to be switched on for charging with the aid of a switch-on circuit D. To maintain a stable and exactly desired voltage, the charging circuit is connected to a voltage stabilizer circuit E, and for switching off when fully charged battery, the charging circuit is connected to a switch-off circuit F.

Nätanslutningen A innehåller på vanligt sätt en säkring 1, en huvudströmbrytare 2 och en transformator 3 för nedtransformering av nätets växelspänning till lämplig laddningsspänning. Parallellt över transformatorn är en kondensator 4 och ett transientskydd i form av en variistor 5 inkopplade. Från nätanslutningens ena polklämma 6 utgår en huvudledning 7 till laddningskretsen, vilken i serie efter varandra innehåller en diod 8, ett styrbart strömriktarorgan i form av en tyristor 9, on säkring 10 och ett roglerbart motstånd 11. Från detta motstånd 11 är den ena polklämman 12 för det batteri eller don ackumulator 13 som skall laddas ansluten. Den andra polklämman 14 7909623-sit, för batteriet eller ackumulatorn går som returledning 15 tillbaka *till nätanslutningens andra polkläma 16. Såväl dioden 8 som tyris- torn 9 är med anoden riktat mot nätanslutningens polklämma 6 och med katoden riktad mot batteriets ingående polklämma 12. I returledningen från batteriets utgående polklämma 1ﬁ är en ampêremeter 17 inkopplad.The mains connection A normally contains a fuse 1, a main switch 2 and a transformer 3 for down-transforming the mains alternating voltage to a suitable charging voltage. A capacitor 4 and a transient protection in the form of a variistor 5 are connected in parallel across the transformer. From one pole terminal 6 of the mains connection a main line 7 extends to the charging circuit, which in series successively contains a diode 8, a controllable converter means in the form of a thyristor 9, a fuse 10 and a roglerable resistor 11. From this resistor 11 one pole terminal 12 is for the battery or battery accumulator 13 to be charged connected. The second terminal 14 14 7909623-sit, for the battery or accumulator, returns as return line 15 * to the second terminal 16 of the mains connection. Both the diode 8 and the thyristor 9 are with the anode directed towards the terminal 6 of the mains connection and with the cathode directed towards the input terminal 12 of the battery. An ammeter 17 is connected in the return line from the battery's output terminal 1ﬁ.

Från en punkt i huvudledningen 7 mellan säkringen 10 och det regler- bara motståndet 11 och till en punkt efter ampêremetern 17 i retur- ledningen 15 ör en kylfläkt 18 inkopplad. Parallellt över tyristorn 9_ör i serie en diod 19 och ett motstånd 20 inkopplade. Denna krets är avsedd att slussa en liten ström över tyristorn 9, så att kyl- fläkten 18 får sträm även när tyristorna 9 är inaktiv. Mellan det reglerbara motståndet 11 och den ingående batterípolklämman 12 är* en brytare 21 från tillslagskretsen inkopplad såsom kommer att be- skrivas närmare nedan. 7 _ 1 Styrkretsen C är ansluten till laddningskretsen B genom en lik- riktarbrygga 22, som är ansluten parallellt över tyristorn 9. Från likriktarbryggans positiva pol utgår en ledning 23 innehållande ett anpassningsmotstånd 24. Ledningen 23 grenar sig i en första gren 25 innehållande ett motstånd 26, och grenen 25 delar sig i sin tur i två grenledningar 27, 28, av vilka den ena är ansluten till anoden ooh den andra till gaten på en PUT-transistor(Programmable Unijection Transistor) 29. Ledningen 27 till PUT-transistorn innehåller i serie efter varandra ett_motstånd 30 samt ett reglerbart huvudmotstånd 31, med vars hjälp laddningsströmmen kan reglernas. Motståndet 30 har till ändamål att förhindra strömrusníng eller kortslutning av PUT- transistorn i det Fall att huvudmotståndet 31 är nedvridet till sitt 0-läge. Den andra ledningsgrenen 28 innehåller ett reglerbart balan- , seringsmotstånd 32, vilket regleras för anpassning av PUT-transistorn 29, så att denna ger önskad laddningsströmstyrka. Parallellt över 1 PUT-transistorns grind och katod är ett andra balanseringsmotstånd- 33 anslutet i serie med ett reglerbart trimmotstånd 34. Från en _ punkt mellan balanseringsmotståndet 33 och trimmotståndet 34 går en ledning 35 till likriktarbryggans 22 negativa pol. Parallellt över trimmotståndet 34 och PUT-transistorns anod är en triggkondensator 7 36 ansluten, vilken bestämmer den punkt, vid vilken PUT-transistorn tänder tyristorn 9, kondensatorn 36 bestämmer därigenom laddnings- pulsens längd, bredd och höjd. Från en punkt på ledningen 23 mellan ' motstånden 24 och 26 till en punkt på ledningen 35 efter anslutningen 7909623-6 av triggkondensatorn 31 ör en zenerdiod 37 ansluten. Det till ka- toden på PUT-transistorn anslutna reglerbara motståndet 34 är med sin utgång 38 anslutet till grinden 39 på tyristorn 9 via en diod 40 med anoden ansluten till utgången på trimmotståndet 34 och ka- toden ansluten till tyristorns grind 39. Mellan dioden 40 och grin- den 39 ör en brytare 41 till frånslagningsanordningen F inkopplad såsom kommer att beskrivas närmare nedan.From a point in the main line 7 between the fuse 10 and the controllable resistor 11 and to a point after the ammeter 17 in the return line 15, a cooling fan 18 is connected. In parallel across the thyristor 9, a diode 19 and a resistor 20 are connected in series. This circuit is intended to supply a small current across the thyristor 9, so that the cooling fan 18 receives current even when the thyristors 9 are inactive. Between the adjustable resistor 11 and the input battery terminal 12, a switch 21 from the switch-on circuit is connected, as will be described in more detail below. 7 _ 1 The control circuit C is connected to the charging circuit B by a rectifier bridge 22, which is connected in parallel across the thyristor 9. From the positive pole of the rectifier bridge, a line 23 containing an adapting resistor 24 emerges. The line 23 branches into a first branch 25 containing a resistor 26, and the branch 25 is in turn divided into two branch lines 27, 28, one of which is connected to the anode ooh the other to the gate of a PUT transistor (Programmable Unijection Transistor) 29. The line 27 to the PUT transistor contains in a series one resistor 30 and a controllable main resistor 31, by means of which the charging current can be regulated. The resistor 30 is intended to prevent current surge or short circuit of the PUT transistor in the event that the main resistor 31 is turned down to its 0 position. The second lead branch 28 contains a controllable balancing resistor 32, which is regulated for adapting the PUT transistor 29 so that it provides the desired charging current. In parallel over the gate and cathode of the 1 PUT transistor, a second balancing resistor 33 is connected in series with an adjustable trimming resistor 34. From a point between the balancing resistor 33 and the trimming resistor 34, a line 35 goes to the negative pole of the rectifier bridge 22. A trigger capacitor 7 36 is connected in parallel across the tuning resistor 34 and the anode of the PUT transistor, which determines the point at which the PUT transistor turns on the thyristor 9, the capacitor 36 thereby determining the length, width and height of the charging pulse. From a point on the line 23 between the resistors 24 and 26 to a point on the line 35 after the connection 7909623-6 of the trigger capacitor 31 a zener diode 37 is connected. The controllable resistor 34 connected to the cathode of the PUT transistor is connected with its output 38 to the gate 39 of the thyristor 9 via a diode 40 with the anode connected to the output of the tuning resistor 34 and the cathode connected to the gate 39 of the thyristor. Between the diode 40 and the gate 39 is a switch 41 to the switch-off device F connected as will be described in more detail below.

Tillslagsanordningen D är ansluten direkt över batteriets pol- klömmor 12 och 14 och den består av en ledning 42 innehållande två st strömriktande dioder 43 och 44 med anoden vänd mot batteriets polklümma 12 och katoden på den senare dioden 44 ansluten till ett tillslagsrelü 45, Den motsatta polen på relüet 45 år via en diod 46 och ett motstånd 47 ansluten till batteriets andra polklümma 14. Relöet 45_ör utformat med en brytare 21, som år ansluten mellan motståndet 11 och polklämman 12 i huvudledningen 7. I oaktiverat tillstånd på relüet 45 är brytaren 26 frånslagen, och laddnings- strömmen till batteriet är därigenom bruten.The switch-on device D is connected directly over the pole terminals 12 and 14 of the battery and it consists of a wire 42 containing two current-directing diodes 43 and 44 with the anode facing the battery pole terminal 12 and the cathode of the latter diode 44 connected to a switch-on relay 45. the pole of the relay 45 is connected via a diode 46 and a resistor 47 to the second pole terminal 14 of the battery. The relay 45 is formed with a switch 21, which is connected between the resistor 11 and the pole terminal 12 in the main line 7. In the inactivated state of the relay 45, the switch 26 is turned off, and the charging current to the battery is thereby cut off.

Parallellt över relöet 45 ör den spönningsstabiliserande kret- sen E ansluten, Denna består av en likriktarbrygga 48, vilken med sina vöxelströmspoler ör anslutna till transformatorutgången via en första ledning 49 innehållande en brytarkontakt 50 och ett mot- stånd 51 och en andra ledning 52 innehållande ett motstånd 53. Den negativa polen 54 på likríktarbryggan 48 ör ansluten till utgången på relöet 45 via en ledning 55. En kondensator 56 är ansluten paral- lellt över den negativa polen 54 och den positiva polen 57. Från en punkt mellan kondensatorn 56 och den positiva polen går en led- ning 58, vilken innehåller ett motstånd 59 och en spönningsstabili- sator 60, som ger en stabil glüttod likspönning. Ledningen 58 är ansluten parallellt över bryggans 48 negativa och positiva poler 54, 57. Från spönningsstabilisatorn 60 går en ledning 61 tillbaka till relöets 45 positiva pol via en säkring 62 och en diod 63. Från en punkt mellan spünningsstabilisotorn 60 och säkringen 62 till led- ningen 55 ör en kondensator 64 inkopplad. Mellan ledningarna 42 och 15 ör ett transientskydd i form av en diod 65 inkopplad.Parallel across the relay 45 is the voltage stabilizing circuit E connected. This consists of a rectifier bridge 48, which with its AC coils is connected to the transformer output via a first line 49 containing a switch contact 50 and a resistor 51 and a second line 52 containing a resistor 53. The negative pole 54 of the rectifier bridge 48 is connected to the output of the relay 45 via a line 55. A capacitor 56 is connected in parallel across the negative pole 54 and the positive pole 57. From a point between the capacitor 56 and the positive the pole runs a line 58, which contains a resistor 59 and a voltage stabilizer 60, which provides a stable glutad DC voltage. The line 58 is connected in parallel across the negative and positive poles 54, 57 of the bridge 48. From the voltage stabilizer 60 a line 61 returns to the positive pole of the relay 45 via a fuse 62 and a diode 63. From a point between the voltage stabilizer 60 and the fuse 62 to the line 55 and a capacitor 64 is connected. Between the lines 42 and 15 a transient protection in the form of a diode 65 is connected.

Frånslagskretsen F är ansluten parallellt över tillslagskretsen D mellan ledningarna 42 och 15. I ledningen 42 ör ett reglerbart mot- stånd 66 inkopplat och från detta till ledningen 15 ör ett dubbelrelü 67 anslutet. Relüet innehåller en första brytare 41, vilken normalt 7909623-6 är sluten, och som är inkopplad mellan reläet 40 och tyristorns 9 grind 39 och en andra brytarkontakt 68, vilken ör inkopplad i en ledning 69 tvärs över huvudledningen 7 och returledningen 15, och vilken innehåller en signallampa 70. Från reläets 67 positiva pol går en ledning 71 innehållande en normalt sluten kontakt 72 och en diod 73, vilken med sin anod'ör ansluten mellan sökringen _62 och dioden 63 i ledningen 61 från spänningsstabilisatorn.The switch-off circuit F is connected in parallel with the switch-on circuit D between the lines 42 and 15. In the line 42 an adjustable resistor 66 is connected and from this to the line 15 a double relay 67 is connected. The relay contains a first switch 41, which is normally closed, and which is connected between the relay 40 and the gate 39 of the thyristor 9 and a second switch contact 68, which is connected in a line 69 across the main line 7 and the return line 15, and which contains a signal lamp 70. From the positive pole of the relay 67 runs a line 71 containing a normally closed contact 72 and a diode 73, which with its anode is connected between the search ring 62 and the diode 63 in the line 61 from the voltage stabilizer.

Den beskrivna anordningen fungerar på följande sött: För till- slag av anordningen sluts strömbrytaren 2,_varvid en ström från trans- Fonmﬁorns 3 sekundärsida går dels genom ledningen 69 med signal- lampan 70 och över en förbikopplingsledning 79 med.motstånd_80[ som överbrygga: relöets 67 brytarkontakt 68, dels även förbi tyristorn 9 genom förbikopplinsledningen med dioden 19 och motståndet 20 och vidare genom kylflökten 18. Signallampan 70 och kylfläkten_18 kam- mer sålunda ständigt att vara påverkade när strömbrytaren 2 är till- slagen. Vidare går en ström från diodens 8 katod till likriktarbryg- gan 22 och därifrån till zenerdioden 37 och den tidsreglerande kret- esen med PUT-transistorn 29. Zenerdíoden_37 lämnar en konstant driv- spänning till denna krets, Huvudmotståndet 31 bestämmer i samverkan med triggkondensotorn 31 den tidpunkt, vid vilken PUT-transistorn- 29 tänder tyristorn 9 via dess grind 39. Eftersom brytaren 41 nor- malt ör tillslagen kan laddningspulser ledas fram till denna grind 39 så länge inte brytaren 41 är frånslagen, vilket sker med hjälp av frånslagsreläet 67. Eftersom emellertid brytaren 21 normalt ör frånslagen kan någon laddning av batteriet 13 inte förekomma förrän reläet 45 blir aktiverat. 0 inte batteriet 13 är helt urladdat kan den kvarvarande strömmen räcka till att aktivera tillslagsrelöet 45 genom att en ström passerar i en krets från batteriets pol 12 genom dioderna 43 och 44, reläet 45, dioden 46, motståndet 47 och tillbaka 1 till batteriets andra pol l4. I och med att relöet sålunda är till- slaget sluts brytaren 21, och laddningsströmpulser kan passera från f transformatorns ena utgång 6, genom huvudledningen 7, dicden 8, tyristorn 9, säkringen 10, motståndet 11 och genom batteriet 13 samt _ tillbaka genom returledníngen 15 till transformatorns andra utgång 16. Laddníngsströmpulser leds till batteriet under de ögonblick då tyristorn 9 är tänd, vilket sker genom styrkretsen över grinden 39.The described device works as follows: To switch on the device, the switch 2 is closed, whereby a current from the secondary side of the transmitter 3 passes partly through the line 69 with the signal lamp 70 and over a bypass line 79 with a resistor_80 [which bridges: the relay 67 switch contact 68, partly also past the thyristor 9 through the bypass line with the diode 19 and the resistor 20 and further through the cooling fan 18. The signal lamp 70 and the cooling fan_18 will thus be constantly actuated when the switch 2 is switched on. Furthermore, a current flows from the cathode of the diode 8 to the rectifier bridge 22 and from there to the zener diode 37 and the timing circuit with the PUT transistor 29. The zener diode_37 supplies a constant driving voltage to this circuit. The main resistor 31 determines in cooperation with the trigger capacitor 31 the time at which the PUT transistor 29 turns on the thyristor 9 via its gate 39. Since the switch 41 is normally turned on, charge pulses can be conducted to this gate 39 as long as the switch 41 is not turned off, which is done by means of the turn-off relay 67. however, the switch 21 is normally switched off, no charge of the battery 13 can occur until the relay 45 is activated. If the battery 13 is not completely discharged, the remaining current may be sufficient to activate the switch-on relay 45 by a current passing in a circuit from the battery pole 12 through the diodes 43 and 44, the relay 45, the diode 46, the resistor 47 and back 1 to the other pole of the battery. l4. As the relay is thus switched on, the switch 21 is closed, and charging current pulses can pass from one output 6 of the transformer, through the main line 7, the dicde 8, the thyristor 9, the fuse 10, the resistor 11 and through the battery 13 and back through the return line 15. to the second output 16 of the transformer 16. Charging current pulses are conducted to the battery during the moments when the thyristor 9 is lit, which takes place through the control circuit over the gate 39.

Under de perioder som ligger mellan laddningsströmpulser tillåts batteriet urladda något genom att en ström går från batteriets ena pol 12, genom motståndet 11 och genom ledningen med kylfläkten 18 7909623~6 och tillbaka till batteriets andra pol 14. Dessa urladdningar är av väsentlig betydelse för batteriets laddning.During the periods between charging current pulses, the battery is allowed to discharge slightly by a current flowing from one pole of the battery 12, through the resistor 11 and through the line with the cooling fan 18 and back to the other pole 14 of the battery. These discharges are essential for the battery charge.

Om batteriet skulle vara mycket starkt urladdat, så att dess kvarvarande ström inte är tillräcklig för att aktivera tillslage- reläet 45 kan ladddningen påbörjas genom att brytarkontakten 50 i ledningen 49 sluts, varvid en primärström går genom motståndet 51, ledningen 49, likriktarbryggan 48 och tillbaka genom motståndet 53 och ledningen 52. En likriktad sekundörström kommer därvid att gå från tíllslagsreläets 45 negativa pol genom ledningen 55, över likriktarbryggans poler 54 och 57, genom motståndet 59, spännings- stabilisatorn 60, kondensatorn 64, säkringen 62 och dioden 63 ' tillbaka till reläets 45 positiva pol, varvid reläet 45 aktiveras och kontakten 21 sluts. När batteriet 13 är fullcddat och dess mot-emk uppnått en viss nivå kommer en ström genom ledningen 42, dioden 43 och motståndet 66 att gå genom frånslagsreläet 67 och tillbaka till returledningen 15 via motståndet 47. Frånslags- reläet 67 blir därvid aktiverat, och kontakten 41 i ledningen från tidsregulatorn bryts, medan kontakten 68 i ledningen med kontroll- lampan 70 sluts. Detta leder dels till att pulserna till tyristorns 9 grind 39 upphör, och ingen laddningsström kan längre passera ge- nom batteriet 13, dels även till att signallampan 70 kommer att lysa med större effekt.Should the battery be very strongly discharged, so that its remaining current is not sufficient to activate the switch-on relay 45, charging can be started by closing the switch contact 50 in line 49, a primary current passing through resistor 51, line 49, rectifier bridge 48 and back through the resistor 53 and the line 52. A rectified secondary current will then pass from the negative pole of the switching relay 45 through the line 55, over the poles 54 and 57 of the rectifier bridge, through the resistor 59, the voltage stabilizer 60, the capacitor 64, the fuse 62 and the diode 63 'back to the positive pole of the relay 45, whereby the relay 45 is activated and the contact 21 is closed. When the battery 13 is full and its counter-emk has reached a certain level, a current through the line 42, the diode 43 and the resistor 66 will pass through the switch-off relay 67 and back to the return line 15 via the resistor 47. The switch-off relay 67 is thereby activated, and the contact 41 in the line from the time controller is broken, while the contact 68 in the line with the control lamp 70 is closed. This leads partly to the pulses to the gate 39 of the thyristor 9 ceasing, and no charging current can pass through the battery 13 anymore, and partly also to the signal lamp 70 being lit with greater power.

Om batteriet 13 är starkt urladdat kan det inträffa att även frånslagsreläet 67 blir aktiverat och drar, vilket leder till att kontakten 41 bryts, För att undvika detta öppnas kontakten 72, så att strömmen över reläet 67 från spänningsstabilisatorkretsen bryts.If the battery 13 is strongly discharged, it may also happen that the switch-off relay 67 is activated and pulls, which leads to the contact 41 being broken. To avoid this, the contact 72 is opened, so that the current across the relay 67 from the voltage stabilizer circuit is broken.

I figur 3 illustreras schematiskt laddningen av batteriet 13.Figure 3 schematically illustrates the charging of the battery 13.

Det förutsätts att laddningen sker med de positiva pulserna 73 av en periodisk växelström, och att en viss urloddning tillåts ske under de negativa pulserna 74 av samma periodiska växelström.It is assumed that the charging takes place with the positive pulses 73 of a periodic alternating current, and that a certain discharging is allowed to take place during the negative pulses 74 of the same periodic alternating current.

Genom reglering av huvudmotståndet 31 kan den punkt 75, vid vilken tyristorn 9 triggas förflyttas till ett valfritt läge mellan O° och 1800 av den positiva pulsen, och tyristorn tänds och laddningen påbörjas först när den triggas. Den del 76 av pulsen 73, som ligger före triggningspunkten 75 medger urladdning, och endast den del 77 av pulsen, som är belägen efter triggningspunkten 75 medger ladd- ning. Genom att urladdning i detta fall sker genom kylfläkten 18, vilken har relativt högt motstånd, kommer urladdningen 78 att ske 7909623-6 V med endast en liten bråkdel, t ex 10 d 20 X av laddningsströmmen.By controlling the main resistor 31, the point 75 at which the thyristor 9 is triggered can be moved to an optional position between 0 ° and 1800 ° of the positive pulse, and the thyristor is turned on and charging is started only when it is triggered. The part 76 of the pulse 73 which lies before the trigger point 75 allows discharge, and only the part 77 of the pulse which is located after the trigger point 75 allows charging. Because discharge in this case takes place through the cooling fan 18, which has a relatively high resistance, the discharge 78 will take place 7909623-6 V with only a small fraction, for example 10 d 20 X of the charging current.

Genom att förflytta triggningspunkten 75 genom påverkan av huvud- motståndet 31 kan laddning åstadkommas med vilken som helst önskad strömstyrka från maximal laddning med triggníngspunkten på O°'till ingen lrndaning nns vid 1so°. i i I Genom att utnyttja en transformator med mittuttag och använda två stycken tyristorer av väsentligen samma koppling som i figur 2 eller genom att utnyttja en så kallad triak-koppling kan man vända den negativa pulsen 74 såsom illustreras i figur 4 till en positiv laddningspuls 74', medan man fortfarande medger urloddning vid de delar 76, 76' vilka faller före triggningspunkten 75, 75'.By moving the trigger point 75 by the action of the main resistor 31, charging can be achieved with any desired current from maximum charge with the trigger point of 0 ° 'to no formation at 1000 °. By using a center terminal transformer and using two thyristors of substantially the same coupling as in Figure 2 or by using a so-called triac coupling, the negative pulse 74 as illustrated in Figure 4 can be turned into a positive charge pulse 74 '. , while still allowing soldering at those parts 76, 76 'which fall before the trigger point 75, 75'.

Det ör underförstått att den ovanstående beskrivningen och de på ritningarna visade utföríngsexempleníendast utgör Valda ut- föringsformer, och att allehanda modifikationer kan förekomma inom 'ramen av följande patentkrav.It is to be understood that the foregoing description and the exemplary embodiments shown in the drawings are to be selected embodiments only, and that all modifications may be made within the scope of the following claims.

Claims

7909623-6 P a t e n t k r a v

Device for charging dry batteries or accumulator batteries by means of alternating current consisting of a nut connection circuit (A) and a connected charging circuit (B) with connections for one or more batteries (13) to be charged, k characterized in that the charging circuit (B) contains a controllable current directing means (9), which is controlled by a controllable trigger circuit (C), which turns on and releases one pulse (73) of the alternating current, and which contains a rectifier bridge (22). ), a zener diode (37) connected across the positive and negative poles of the bridge, which provides a constant drive voltage to a timing control means (27-36), which regulates the timing of the current of the directing argan (9), and the charging circuit (B) also includes means (18), which allows a certain discharge during the periods (76, 78) which lie between the charge pulse periods (77).

Device according to claim 1, characterized in that the current-directing means consists of a thyristor (9), which with the anode is connected to the nut circuit (Å) and with the cathode to one pole terminal (12) for the battery or accumulator which to be charged, and which with its gate (39) is connected to the control circuit (C) which determines the time of the charging pulse (73) when the thyristor is turned on.

Device according to Claim 1 or 2, characterized in that the time-regulating means consists of a PUT transistor (29) and a trigger capacitor (36) connected across the PUT transistor (29) via a PUT transistor. the gate and cathode of the transistor (29) connected to the first trim circuit (33, 34) and a second trim circuit (30 - 32) connected between the gate and the anode of the transistor (29) which enables a regulation of the point , at which the PUT transistor turns on the thyristor (9).

4. A device according to claim 3, characterized in that the second tuning circuit contains a controllable main resistor (31), which constitutes the main control means, by means of which the ignition point of the thyristor is regulated and which determines the charging current. IN

Device according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the control circuit (C) contains a diode (40) for preventing a reverse current in the gate (39) of the thyristor (9).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a switch-on relay and a switch (21) open in the event of an unaffected relay (45) between the thyristor tower (9) and one pole terminal '(12) for that battery (13) to be charged and the relay (45) for initial charging is arranged to be activated either by a residual charge in the battery (13) or by a secondary circuit (F) from the nut circuit (A). 7 I

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it contains a switch-off relay (67) with a switch (41) in the closed state in the unaffected state of the relay (67)? between the control circuit (C) and the thyristor (9), and where the switch-off relay (67) is arranged to be actuated in the case of a fully charged battery, e 7 whereby said switch (41) opens and breaks the control pulses to the thyristor, whereby charging ceases. IN