SE528232C2 - Batteriladdningsanordning - Google Patents

Description

25 30 528 232 har uppnått samma spänningsnivå, kopplas samtliga batterier samman och laddas samtidigt. Dessa separationsrelåer är mekaniska och det finns individuell behandling av olika batterier. En tredje lösning är att använda elektroniska separeringsorgan som har ett försumbart spänningsfall. Dessa elektroniks separationsorgan är emellertid mycket dyra.

Det finns således ett behov av en batteriladdningsanordníng som tillhandahåller en effektiv och flexible laddning av batterier till en låg kostnad.

Kort beskrivning av uppfinningen Ett syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en batteriladdningsanordning som kan ladda batterier på ett effektivt och flexibelt sätt och som kan tillverkas till en låg kostnad.

Ett annat syfte med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en batteriladdningsanordning som medger individuell behandling av olika batterier som är anslutna till batteriladdningsanordningen.

Dessa och andra syften uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att tillhandahålla en metod och en anordning som har de särdrag som definieras i de oberoende kraven. Föredragna utföringsformer definieras i de beroende kraven .

Enligt en första aspekt av föreliggande uppfmning tillhandahålls en batteriladdningsanordning som har en första ingång som kan anslutas till en generator och som år anordnad att ladda åtminstone ett batteri som kan anslutas till laddningsanordningen vid en första utgång.

Batteriladdningsanordningen innefattar en först DC / DC-omvandlare som år anordnad mellan den första ingången och den första utgången och som är anordnad att öka en spänning hos batteriet; ett första kopplingsorgan kopplat parallellt med den första DC / DC-omvandlaren; och varvid ström från i generatorn levereras till batteriet via kopplingsorganet vid en spänningsnivå under en första batterispånningsnivå och varvid ström från generatorn 10 15 20 25 30 528 232 levereras till batteriet via DC/DC-omvandlaren vid en spänningsnivå ovanför den första batterispänningsnivån.

Föreliggande uppfinning är baserad på idén att utnyttja ett kopplingsorgan, såsom en diod, för höga generatorströmmar och en DC/DC-omvandlare när batterispänningen har ökat och följaktligen när strömmen har fallit.

Därigenom kan man åstadkomma en effektiv laddning av batteriet.

Uppfinningen kan också med ett stort antal olika typer av batterier tex. blysyrebatterier, NiCd-batterier, LiIon-batterier eller NiMH-batterier. Vidare kan den hantera ett mycket brett spektrum av strömmar. Konstruktionen av föreliggande uppfinning är enkel och kan därför förverkligas på ett kostnadseffektivt sätt.

Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning innefattar batteriladdningsanordningen en andra utgång som kan anslutas till ett andra batteri, vidare innefattande en andra DC / DC-omvandlare anordnad mellan den första ingången och den andra utgången anordnad att öka en spänning hos det andra batteriet; ett andra kopplingsorgan kopplat parallellt med det andra DC /DC-omvandlaren, och varvid ström från generatorn levereras till det andra batteriet via det andra kopplingsorganet vid en spänningsnivå under en andra batterispänningsnivå och varvid ström från generatorn levereras till det andra batteriet via den andra DC/DC-omvandlaren vid en spänningsnivå under den andra batterispänningsnivån. Därigenom kan en individuell laddning av de anslutna batterierna åstadkommas.

Enligt ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning är spänningsmätningsorgan kopplat mellan den första utgången och en anslutningspunkt mellan den första DC / DC-omvandlaren och det första kopplingsorganet anordnat att mäta en spänning hos batteriet som år kopplat till den första utgången. Företrädesvis är mätningsorganet en shunt.

Enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning innefattar batteriladdningsanordningen vidare styrorgan anordnade att kommunicera 10 15 20 25 30 528 252 med mätningsorganet via en kommunikationsbuss, vilket styrorgan är anordnat att styra funktioner mätningsorganet. Laddníngsproceduren av batteriet eller batterierna kan således styras på ett effektivt sätt.

Enligt ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning är styrorganet anordnat att kommunicera med den första och/ eller den andra DC/DC- omvandlaren via kommunikationsbussen, vilket styrorgan är anordnat att styra funktioner hos den första och/ eller den andra DC / DC-omvandlaren.

Därigenom kan laddningsproceduren av batteriet eller batterierna således styras på. ett än mer effektivt sätt.

I en utföringsform innefattar styrorganet organ för att inhämta spänningsinformation avseende batteriet (batterierna) och / eller strömmen som levereras till batteriet (batterierna) för att mäta eller detektera spänning/ ström via nämnda shunt. Styrorganet kan också inhämta temperaturinfoxmation från batterierna via temperatursensorer.

Vidare kan styrorganet vara anordnat att bringa nämnda shunt att agera eller svara på styrkommandon baserat på den inhâmtade informationen och minnesorgan. Nämnda minnesorgan kan innefatta ett icke-flyktigt minneschip (t.ex. ett EEPROM eller FLASH-minneschip) som kan lagra data. Följaktligen är det t.ex. möjligt att styra funktioner hos mätningsorganet och batteriladdaren som är ansluten till batteriladdningsanordningen.

En användare kan justera driften av batteriladdningsanordningen med hjälp av styrorganet t.ex. genom att mata in data avseende systemkonfiguratíonen eller batteriet/ batterierna som skall laddas. Dessutom kan användaren se tillståndsinformation som har inhämtats av styrorganet från batteriladdningsanordningen, t.ex. temperaturen hos försörjningsbatteriet, spänningsnivån hos försörjningsbatteriet eller nivån på strömmen som levereras till startbatteriet. 10 15 20 25 30 528 232 Vidare kan funktioner såsom metoder för att ladda ett batteri som har ett högt internt motstånd på grund av sulfatering under urladdning av batteriet och för underhållsladdning av batteriet implementeras i styrorganet. Detaljerna hos styrorganet kommer inte att beskrivas mer detaljerat här eftersom funktionerna hos och konstruktionen av dess delar är välkända för fackmannen inom området.

Givetvis finns det ett antal tänkbara sätt att konstruera styrorganet, t.ex. kan styrorganet realiseras med hjälp av en processor som innefattar bland annat programmerbara instruktioner för att utföra metoderna för att ladda ett batteri som har ett högt internt motstånd på grund av sulfatering under urladdning av batteriet och för underhållsladdning.

Såsom inses av fackmannen inom området är metodema som beskrivs hâri, såväl som föredragna utföringsformer av dessa, lämpliga att realisera som ett datorprogram eller med ett datorlâsbart medium.

Kort beskrivning av ritningarna Ovan nämnda särdrag och fördelar hos föreliggande uppfinning kommer att framgå tydligt från följ ande detaljerade beskrivning av föredragna utföringsformer, vilka endast är exemplifierande, i samverkan med de bifogade ritningarna på vilka: Fig. 1 visar schematiskt en första utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 2 visar schematiskt ström och spänning över tid under en laddningsprocedur vid användning av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 3 visar schematiskt en andra utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 4a visar schematiskt en tredje utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; 10 15 20 25 30 528 232 Fig. 4b visar schematiskt en fjärde utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 4c visar schematiskt en femte utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 5 visar schematiskt en sjätte utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 6 visar schematiskt en sjunde utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; Fig. 7 visar schematiskt en åttonde utföríngsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning; och Fig. 8 visar schematiskt en nionde utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning. âgsgrivning av föredrggga utföringsformer Med hänvisning först till Fig. 1 kommer en första utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning att visas schematiskt. Batteriladdningsanordningen 10 är anslutningsbar till växelspänningsgenererande anordning 12, såsom en generator, omformare eller någon annan typ laddningsanordning, vid en ingång 14. Vid en utgång 16 är systemet 10 anslutningsbart till ett batteri 18. Batteriladdningsanordningen innefattar en första DC /DC-omvandlare 20 anordnad mellan ingången 14 och utgången 16. I en föredragen utföringsform är DC / DC-omvandlaren 20 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1-25 A. Vidare är ett första kopplingsorgan 22 anordnat parallellt med den första DC/ DC-omvandlare 20. Företrädesvis är det nämnda första kopplingsorgan ett relä som emellertid kommer att diskuteras med hänvisning till Fig. 7.

I drift fungerar batteriladdningsanordningen 10 enligt föreliggande uppfinning enligt följande. Vid en låg batterispänning, t.ex. när man ansluter ett batteri 18 som skall laddas till laddningsanordningen 10, kan generatorn leverera en hög ström i storleksordningen 50 A eller mer. Vid detta skede levereras strömmen till batteriet 18 via dioden 22. Spänningsfallet över dioden 22 är 10 15 20 25 30 528 252 omkring 0,5 V och följaktligen är effektivitetsförlusten eller med andra ord effektförlusten vid en hög ström, d.v.s. omkring 50 A, omkring 25 W. När spänningen över batteriet ökar faller strömmen som levereras från generatorn och därigenom också effektförlusten i dioden 22. Vid en batterispänning över en viss nivå, omkring 12,5- 13 V, har strömmen fallit till en nivå som DC / DC- omvancllaren 20 kan hantera. I en utföringsforrn år denna strömnivå omkring 10 A. Det vill säga när strömmen som levereras till batteriet 18 har fallit leds strömmen istället till batteriet vis DC/DC-omvandlaren 20. Därefter levererar DC / DC-ómvandlaren 20 en konstant ström till dess att batteriet 18 är helt laddat, d.v.s. när maximal spänning, vilket är omkring 14,4-14,8 V vid 25°C.

Därefter levererar DC / DC-omvandlaren 20 endast en absorptionsström, vilken minskar när batteriet når ett laddningstillstånd (SoC) på 100%. Denna händelseutveckling visas i Fig. 2, där spänningen och strömmen visas kontra tid. Spänningen indikeras med hänvisningsbeteckningen 30 och strömmen med 32. Som kan ses minskar strömmen väsentligen exponentiellt under denna absorptionsfas, d.v.s. när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100% vid en väsentligen konstant spänning på l4,4-14,8 V. Under den så kallade bulkladdningsfasen är strömmen väsentligen konstant.

Med hänvisning till Fig. 3 kommer en andra utföringsform av batteriladdningsanordning enligt föreliggande uppfinning att beskrivas.

Batteriladdaren 100 år anslutningsbar till en växeströmsgenererande anodning 112, såsom en generator, omformare eller någon annan typ av laddningsanordning, vid en ingång 114. Vid en första utgång 115 är systemet 100 anslutningsbart till ett första batteri 118 och vid en andra utgång 116 är systemet 100 anslutninsbart till ett andra batteri 119. Det första batteriet 118 kan t.ex. vara ett förbrukningsbatteri och det andra batteriet 119 kan vara ett startbatteri. Batteriladdnignsanordningen 100 innefattar en första DC/DC- omvandlare 120 som âr anordnad mellan den första ingången 114 och den första utgången 115. I en föredragen utföringsform är den första DC/DC- omvandlaren 120 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1-25 A. Vidare år ett första kopplingsorgan 122 anordnat parallellt med den DC/DC-omvandlaren 120. Företrädesvis är det 10 15 20 25 30 528 232 kopplingsorganet 122 en diod. I en alternativ utföringsforrn år det första kopplingsorganet 122 ett relä, vilket emellertid kommer att diskuteras nedan med hänvisning till Fig. 8. En andra DC / DC-omvandlare 124 är anordnad att leverera en kontrollerad laddníngskurva och att hantera en ström i området 1- 25 A. Vidare är ett andra kopplingsorgan 125 anordnat parallellt med den andra DC / DC-omvandlaren 124. Företrädesvis är det andra kopplingsorganet 125 en diod. I en alternativ utföringsform är det andra kopplingsorganet 125 ett relä, vilket emellertid kommer att diskuteras nedan med hänvisning till Fíg. 8.

Vid drift fungerar batteriladdningsanordningen 100 enligt föreliggande uppfinning såsom följer. Vid en låg batterispänning, t.ex. när man ansluter ett förbrukningsbatteri 118 och ett startbatteri 119 som skall laddas till laddningsanordningen 100 vid den första utgången 115 respektive den andra utgången 116, kan generatorn 112 leverera en hög ström, i storleksordningen 50 A, via den första grenen som innefattar den första dioden 122 och den första DC / DC-omvandlaren 120 och den andra grenen som innefattar den andra dioden 125 och den andra DC/DC-omvandlaren 124. Vid detta skede levereras strömmen till förbrukningsbatteriet 1 18 via den första dioden 122 och startbatteriet 119 via den andra dioden 125. Spänningsfallet över den första respektive den andra dioden 122 och 125 är omkring 0,5 V och följaktligen är effektivitetsförlusten eller med andra ord effektförlusten omkring 25 W vid höga strömmar, d.v.s. omkring 50 A. Når spänningen hos batteriet ökar faller strömmen som levereras från generatorn och därigenom också effektförlusten i dioderna 122 respektive 125. Vid en batterispänning vid förbrukningsbatteriet över en viss nivå, omkring 12,5-13 V, har strömmen fallit till en nivå som DC/DC-omvandlaren 120 kan hantera. I en utföringsform är denna strömnivå omkring 10 A. D.v.s. när strömmen som levereras till batteriet 118 har fallit till omkring 10 A leds strömmen istället till batteriet via DC / DC-omvandlaren 120. Därefter levererar DC / DC- omvandlaren 120 en konstant ström till dess batteriet 118 år helt laddat, d.v.s. har nått maximal spänning, som är omkring 14,4-14,8 V vid 25 grader Celsius. Därefter levererar DC/DC-omvandlaren 120 endast en 10 15 20 25 30 528 252 absorptionsström som minskar när batteriet når ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %. Därefter levererar den första DC/DC-omvandlaren 120 endast en absorptionsström, se fig. 2. Denna hândelseutveckling visas i fig. 2 där spänning och ström visas i förhållande till tid. Spänningen indikeras med hänvisníngsbeteckning 30 och ström med 32. Såsom kan ses minskar strömmen väsentligen exponentiellt under denna absorptionsfas, d.v.s. när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %, vid väsentligen en konstant spänning på omkring 14,4-14,8 V. Under den s.k. bulkladdningsfasen är strömmen väsentligen konstant.

I den andra grenen leds ström via den andra DC / DC-omvandlaren 124 när batterispänningen hos startbatteriet 119 har nått en nivå på omkring l2,S-13 V, d.v.s. strömmen som levereras till startbatteriet 119 har fallit till en nivå som den andra DC/DC-omvandlaren 124 kan hantera. I en utföringsform år denna strömnivå omkring 10 A. D.v.s. när strömmen som levereras till startbatteriet 119 har fallit till omkring 10 A leds strömmen istället till batteriet via den andra DC/ DC-omvandlaren 124. Därefter levererar den andra DC /DC-omvandlaren 124 en konstant ström till dess att batteriet 119 år helt laddat, d.v.s. har nått en maximal spänning, som är omkring 14,4- 14,8 V vid 25 grader Celsius. Därefter levererar DC / DC-omvandlaren 124 endast en absorptionsström som minskar när batteriet når ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %. Därefter levererar DC/DC-omvandlaren 124 endast en absorptionsström, se fig. 2, såsom har beskrivits ovan.

Med hänvisning nu till fig. 4a kommer en tredje utföringsform av batteríladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning att beskrivas.

Batteriladdningsanordningen 200 är anslutningsbar till en växelströmsgenererande anordning 212, såsom en generator, omformare eller någon annan typ av laddningsanordning, vid en ingång 214. Vid en första utgång 215 är systemet 200 anslutningsbart till ett första batteri 218 och till en andra utgång 216 är systemet 200 anslutningsbart till ett andra batteri 219. Till exempel kan det första batteriet 218 vara ett förbrukningsbatteri och det andra batteriet 219 kan vara ett startbatteri. Batteriladdningsanordningen 10 15 20 25 30 528 232 10 200 innefattar en första DC / DC-omvandlare 220 anordnad mellan den första ingången 214 och den andra ingången 215. I en föredragen utföringsform är den första DC/DC-omvandlaren 220 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1-25 A. Vidare år ett första kopplingsorgan anordnat parallellt med den första DC /DC-omvandlaren 220.

Företrädesvis är det första kopplingsorganet 222 en diod. I en alternativ utföringsform är det första kopplingsorganet 22 ett relä.

En andra DC/ DC-omvandlare 224 är anordnad mellan anslutningspunkten 226 vid den första DC/ DC-omvandlaren 220 och den första dioden 222. I en föredragen utföringsforrn är den andra DC/ DC-omvandlaren 224 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området l- 25 A. Vidare är ett andra kopplingsorgan 225 anordnat mellan den första ingången 214 och en anslutningspunkt mellan den andra DC / DC- omvandlaren 224 och den andra utgången 216. Företrädesvis är det andra kopplingsorganet 225 en diod. I en alternativ utföringsform år det andra kopplingsorganet ett relä.

Vidare kan en batteriladdare 228 av konventionell typ innefatta t.ex. laddare med solceller anslutas till anslutningspunkten 226 vid den första DC / DC- omvandlaren 220 och den första dioden 222 med laddaren 228 ansluten till elnätet.

Vid drift fungerar batteriladdningsanordningen 200 enligt föreliggande uppfinning såsom följer. Vid en låg batterispänning, t.ex. när man ansluter ett förbrukningsbatteri 218 och ett startbatteri 219 som skall laddas till laddningsanordningen 200 vid den första utgången 215 respektive den andra utgången 216, kan generatorn 212 leverera en hög ström i storleksordningen 50 A via den första grenen som innefattar den första dioden 222 och den första DC/ DC-omvandlaren 220 och den andra grenen som innefattar den andra dioden 225. I detta skede levereras strömmen till förbrukningsbatteriet 218 via den första dioden 222 och till startbatteriet 219 via den andra dioden 225. Spånningsfallet över den första respektive den andra dioden 222 och 225 10 15 20 25 30 528 232 ll är omkring 0,5 V och följaktligen är effektivitetsförlusten eller m.a.o. effektförlusten omkring 25 W vid höga strömmar, d.v.s. omkring 50 A. När spänningen hos batteriet ökar faller strömmen som levereras från generatorn och därmed också effektförlusten i dioderna 222 respektive 225. Vid en batterispänning hos förbrukningsbatteriet över en viss nivå, omkring l2,5-l3 V, har strömmen fallit till en nivå som den första DC / DC-omvandlaren 220 kan hantera. I en utföringsform är denna strömnivå omkring 10 A. D.v.s. när strömmen som levereras till batteriet 218 har fallit till omkring 10 A leds strömmen istället till batteriet via den första DC /DC-omvandlaren 220.

Därefter levererar DC / DC-omvandlaren 220 en konstant ström till dess batteriet 218 är helt laddat, d.v.s. har nått en maximal spänning, vilken är omkring 14,4-l4,8 V vid 25 grader Celsius. Därefter levererar DC / DC- omvandlaren 220 endast en absorptionsström som minskar när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %, se fig. 2, där spänningen och strömmen visas kontra tiden. Spänningen indikeras med hänvisningsbeteckningen 30 och strömmen med 32. Såsom kan ses minskar strömmen väsentligen exponentiellt under denna absorptionsfas, d.v.s. när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %, vid en spänning på omkring 14,4- 14,8 V. Under den s.k. bulkladdningsfasen är strömmen väsentligen konstant. Vidare leds strömmen via den andra DC/DC- omvandlaren 224 till startbatteriet 219 och den andra DC / DC-omvandlaren 224 levererar en konstant ström till dess batteriet 219 är helt laddat, d.v.s. har nått maximal spänning, vilken är omkring l4,4-l4,8 V vid 25 grader Celsius. Därefter levererar DC /DC-omvandlaren 224 endast en absorptionsström som minskar när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100 %, se fig. 2, där spänningen och strömmen visas kontra tid.

Spänningen indikeras med hänvisningsbeteckningen 30 och strömmen 32.

Såsom kan ses minskar strömmen väsentligen exponentiellt under denna aborptionsfas, d.v.s. när batteriet har nått ett laddningstillstånd (SoC) på 100 % vid en spänning på omkring 14,4-14,8 V. Under den s.k. bulkladdningsfasen är strömmen väsentligen konstant. 10 15 20 25 30 528 252 12 I ñg. 4b och 4c visas en fjärde respektive femte utföringsform.

Konstruktionerna av den fjärde och den femte utföringsformen liknar den tredje utföringsformen som visas i fig. 4a med undantaget att den andra dioden 225 har avlägsnats. I den fjärde utföringsforrnen har ingången 214 en direkt anslutning till den andra utgången 216 och i den femte utföringsformen är anslutningen mellan ingången 214 och den andra utgången 216 öppen.

Den fjärde utföringsforrnen som visas i ñg. 4b kan också innefatta styrlogik som är anpassad att synkronisera driften av den första DC / DC-omvandlaren 220 och den andra DC/DC-omvandlaren 224.

Med hänvisning nu till fig. 5 kommer en sjätte utföringsform av batteriladdningsanordningen enligt föreliggande uppfinning att beskrivas.

Batteriladdningsanordningen 300 är anslutningsbar till en växelströmsgenererande anordning 312, såsom en generator, omformare eller någon annan typ av laddningsanordning, vid en ingång 314. Vid en första utgång 315 är systemet 300 anslutningsbart till ett första batteri 318 och vid en andra utgång 316 är systemet 300 anslutningsbart till ett andra batteri 319. Till exempel kan det första batteriet 318 vara ett förbrukningsbatteri och det andra batteriet 319 kan vara ett startbatteri. Batteriladdningsanordningen 300 innefattar en första DC / DC-omvandlare 320 anordnad mellan den första ingången 314 och den första utgången 315. I en föredragen utföringsform år den första DC/ DC-omvandlaren 320 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1-25 A. Vidare är ett första kopplingsorgan anordnat parallellt med den första DC / DC-omvandlaren 320.

Företrädesvis är det första kopplingsorganet 322 en diod. I en altemativ utföringsform är det första kopplingsorganet 322 ett relä.

En andra DC / DC-omvandlare 324 är anordnad mellan anslutningspunkten 326 vid den första DC / DC-omvandlaren 320 och den första dioden 322. I en föredragen utföringsform är den andra DC / DC-omvandlaren 324 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1- 25 A. 10 15 20 25 30 528 232 13 En batteriladdare 328 av konventionell typ är ansluten till anslutningspunkten 326 vid den första DC / DC-omvandlaren 320 och den första dioden 322, vilken laddare 328 är ansluten till elnätet. Vidare är spänningsmätningsorgan 330 anordnat mellan anslutningspunkten 326 och den första utgången 315, vilket mätníngsorgan är anordnat att mäta spänningen hos batteriet 318. I en utföringsforrn är mätningsorganet 330 en shunt. En temperatursensor 336 kan vara anordnad att mäta temperaturen hos det första batteriet 318 och en liknande sensor (ej visad) kan vara anordnad att mäta temperaturen hos det andra batteriet 319.

Ett styrorgan 332 är anslutet till nämnda mätningsorgan 330 och batteriladdaren 328 via en kommunikationsbuss 334. Dessutom kan styrorganet vara anslutet till den första DC /DC-omvandlaren 330 och den andra DC/DC-omvandlaren 324. Som ett val kan styrorganet 332 innefatta organ för att inhämta spänningsinformation avseende batteriet (batterierna) 318 och / eller 3 19 och /eller strömmen som levereras till batteriet (batterierna) som är anslutna till batteriladdningsanordningen 300 för att mäta och detektera spänning/ ström via nämnda shunt 330. Temperatursensorer som är anordnade i laddaren 300 kan vara anslutna till nämnda styrorgan 332 och därigenom kan nämnda styrorgan 332 inhämta temperaturinformation från det första och / eller andra batteriet 318 och 319.

Vidare är styrorganet 332 anordnat att bringa nämnda shunt 330 och / eller batteriladdaren 328 att agera på eller svara på styrkommandon baserat på den inhämtade informationen och minnesorgan (ej visade). Nämnda minnesorgan kan innefatta ett icke-flyktigt minneschip (t.ex. ett EEPROM- eller ett FLASH-minneschip) som kan lagra data. Nämnda minnesorgan kan innefatta datorprogram anordnat att bringa nämnda styrorgan 332 att utföra styrfunktíoner, t.ex. med hjälp av nämnda shunt 330. Följaktligen är det t.ex. möjligt att styra funktioner hos nämnda mätningsorgan 330 och batteriladdaren 328 med hjälp av styrorganet 332. Till exempel är det möjligt att mäta levererad batterienergi och konsumerad batterienergi och således är 10 15 20 25 30 528 232 14 det möjligt att styra laddaren att leverera energi till batteriet/ batterierna när energi finns tillgänglig, t.ex. från generatorn.

En användare kan justera driften av batteriladdningsanordningen 300 med hjälp av styrorganet 332 t.ex. batterityp och storlek på batteri. Dessutom kan användaren betrakta tillståndsinformation som har inhämtats av styrorganet 332 från batteriladdningsanordningen 300, t.ex. temperatur hos tillförselbatteriet 318, spänningsnivå hos förbrukningsbatteriet eller energimängd som levereras till startbatteriet 319.

Vidare kan funktioner såsom metoder för laddning av ett batteri som har en hög intern resistans p.g.a. sulfatering under urladdning av batteriet och för underhållsladdning av ett batteri implementeras i styrorganet 332. Detaljer hos styrorganet kommer inte att beskrivas mer detaljerat här eftersom funktionerna hos och konstruktionen av dess delar är välkända för fackmannen inom området.

Givetvis finns det ett antal tänkbara konstruktioner av styrorganet, t.ex. kan styrorganet vara realiserat med hjälp av en processor innefattande b1.a. programmerbara instruktioner för att utföra metodema att ladda ett batteri som en hög intern resistans p.g.a. sulfatering under urladdning av batteriet och för underhållladdning av ett batteri.

Med hänvisning till tig. 5 kommer en sjunde utföringsfonn av föreliggande uppfinning att beskrivas. Batteriladdningsanordningen 400 är anslutningsbar till en växelströmsgenererande anordning 412, såsom en generator, oinforrriare eller någon annan typ av laddningsanordning, vid en ingång 414. Vid en första utgång 415 är systemet 400 anslutningsbart till ett första batteri 318 och vid en andra utgång 416 är systemet 400 anslutningsbart till ett andra batteri 419. Till exempel kan det första batteriet 418 vara ett förbrukningsbatteri och det andra batteriet 419 kan vara ett startbatteri. Batteriladdningsanordningen 400 innefattar en första DC/DC-omvandlare 420 anordnad mellan den första ingången 414 och den första utgången 415. I en föredragen utföringsform är 10 15 20 25 30 528 252 15 den första DC / DC-omvandlaren 420 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i området 1-25 A. Vidare är ett första kopplingsorgan anordnat parallellt med den första DC / DC-omvandlaren 420.

Företrädesvis år det första kopplingsorganet 422 en diod. I en alternativ i utföringsform är det första kopplingsorganet 422 ett relä.

En andra DC/ DC-omvandlare 424 är anordnad mellan anslutningspunkten 426 vid den första DC / DC-omvandlaren 420 och den första dioden 422. I en föredragen utföringsform är den andra DC / DC-omvandlaren 424 anordnad att leverera en kontrollerad laddningskurva och att hantera en ström i omrâdet 1- 25 A. Vidare är ett andra kopplingsorgan 425 anordnat mellan den första ingången 414 och en anslutningspunkt mellan den andra DC /DC- omvandlaren 424 och den andra utgången 416. Företrädesvis är det andra kopplingsorganet 425 en diod. I en altemativ utföringsform är det andra kopplingsorganet 425 ett relä.

En batteriladdare 428 av konventionell typ är ansluten till anslutningspunkten 426 vid den första DC/DC-omvandlaren 420 och den första dioden 422, vilken laddare 428 år ansluten till elnätet. Vidare år ett spänningsmätningsorgan 430 anordnat mellan anslutningspunkten 416 och den första utgången 415, vilket mätningsorgan är anordnat att mäta spänningen hos batteriet 418. I en utföringsform är mätningsorganet 430 en shunt. En temperatursensor 436 kan vara anordnad att mäta temperaturen hos det första batteriet 418 och en liknande sensor (ej visad) kan vara anordnad att mäta temperaturen hos det andra batteriet 419.

Ett styrorgan 432 är anslutet till nämnda mätningsorgan 430 och batteriladdaren 428 via en kommunikationsbuss 434. Dessutom kan styrorganet 432 vara anslutet till den första DC/DC-omvandlaren 420 och den andra DC /DC-omvandlaren 424. Som ett val kan styrorganet 432 innefatta organ för att inhämta spänningsinformation avseende batteriet (batterierna) 418 och/ eller 419 och/ eller strömmen som levereras till batteriet (batterierna) som är anslutna till batteriladdningsanordningen 400 för att mäta och 10 15 20 25 30 528 252 16 detektera spänning/ström via nämnda shunt 430. Temperatursensorer som är anordnade i laddaren 400 kan vara anslutna till nämnda styrorgan 432 och därigenom kan nämnda styrorgan 432 inhämta temperaturinformation från det första och/ eller andra batteriet 418 och 419.

Vidare är styrorganet 432 anordnat att bringa nämnda shunt 430 och / eller batteiiladdaren 428 att agera på eller svara på styrkommandon baserat på den inhämtade informationen och minnesorgan (ej visade). Nämnda minnesorgan kan innefatta ett icke-flyktigt minneschip (t.ex. ett EEPROM- eller ett FLASH-minneschip) som kan lagra data. Följaktligen är det t.ex. möjligt att styra funktioner hos nämnda mätníngsorgan 430 och batteriladdaren 428 med hjälp av styrorganet 432. Till exempel är det möjligt att mäta levererad batterienergi och konsumerad batterienergi och således är det möjligt att styra laddaren att leverera energi till batteriet /batterierna när energi finns tillgänglig, t.ex. från generatorn.

En användare kan justera driften av batteriladdningsanordningen 400 med hjälp av styrorganet 432, Lex. batterityp, batterístorlek etc. Dessutom kan användaren betrakta tillståndsinformation som har inhämtats av styrorganet 432 från batteriladdningsanordningen 400, tex. temperatur hos förbrukningsbatteriet 418, spänningsnivå hos förbrukningsbatteriet eller strömnivà som levereras till startbatteriet 419.

Vidare kan funktioner såsom metoder för laddning av ett batteri som har en hög intern resistans p.g.a. sulfatering under urladdníng av batteriet och för underhållsladdning av ett batteri implementeras i styrorganet 432. Detaljer hos styrorganet kommer inte att beskrivas mer detaljerat här eftersom funktionerna och konstruktionen av dess delar är välkända för fackmannen inom området.

Givetvis finns det ett antal tänkbara konstruktioner av styrorganet, t.ex. kan styrorganet vara realiserat med hjälp av en processor innefattande bl.a. programmerbara instruktioner för att utföra tex. metodema att ladda ett 10 15 20 25 30 528 232 17 batteri som en hög intern resistans pga. sulfatering under urladdning av batteriet och för underhållsladdning av ett batteri.

Såsom fackmannen inom området inser finns det ett antal alternativa utföringsformer av laddningsanordningen enligt uppfinningen. 'Pill exempel kan det första kopplingsorganet vara implementerat som ett reläorgan såsom indikeras ovan. Detta visas i ñg. 7 där samma delar i fig. l och 7 betecknas med samma hånvisningsbeteckningar. Ett reläorgan 622 år kopplat parallellt med den första DC/ DC-omvandlaren 20. I drift fungerar laddningsanordningen enligt denna åttonde utföringsform i princip på samma sätt som batteriladdningsanordningen som visas i fig. l och som har beskrivits ovan.

En nionde utföringsform visas i fig. 8 där liknande delar i ñg. 3 och fig. 8 betecknas med samma hånvisningsbeteclcningar. Ett första relåorgan 722 år kopplat parallellt med den första DC / DC-omvandlaren 120 och ett andra reläorgan 725 är kopplat parallellt med den andra DC / DC-omvandlaren 124. I drift fungerar laddningsanordningen enligt denna nionde utföringsforrn av en batteriladdningsanordning i princip på samma sätt som batteriladdningsanordningen som visas i tig. 3 och som har beskrivits ovan.

Relåorganen 622, 722 och 725 kan styras med hjälp av ett styrorgan av typen som har diskuterats ovan. Även om specifika utföringsformer har visats och beskrivits häri med syfte att illustrera och exemplifiera inses det av fackmannen inom området att de specifika utföringsformerna som har visats och beskrivits kan ersättas med ett stort antal alternativa och/ liknande implementationer utan att frångå uppñnningens omfång. Fackmannen inom området inser lätt att föreliggande uppfinning kan implementeras i ett stort antal utföringsformer innefattande hårdvaru- och mjukvaruimplementationer eller kombinationer av dessa. Som ett exempel kan många funktioner som har beskrivits ovan åstadkommas och utföras av lämplig mjukvara i ett mikrochip eller någon liknande databårare. 528 232 18 Denna ansökan år avsedd att täcka samtliga sådana förändringar och variationer av de föredragna utföringsformerna som har diskuterats häri.

Följaktligen definíeras föreliggande uppfinning av ordalydelsen i de bifogade kraven och ekvivalenter till dessa.

Claims (3)

528 232 19 NYA KRAV

1. Batteriladdningsanordning (200;300;400) som har en första ingång (214;314;4l4) som är anslutningsbar till en generator (212; 312; 412) och en andra utgång (216; 316; 416) som är anslutningsbar till ett andra batteri (219; 319; 419) och som är anordnad att ladda åtminstone ett batteri, kärmetecknad av att: en första DC/DC-omvandlare (220; 320; 420) är anordnad mellan nämnda första ingång (214; 314; 414) och en första utgång (214; 314; 414), vilken första DC/DC- omvandlare (220; 320; 420) är anordnad att öka en spänning hos nämnda första batteri (2l8; 318; 418); ett första kopplingsorgan (222; 322; 422) kopplat parallellt med nämnda första DC/DC-omvandlare (220; 320; 420); , varvid ström som levereras från nämnda generator (212; 312; 412) levereras till nämnda första batteri (21 8; 318; 418), vilket är kopplat till laddningsanordningen vid den första ingången (214; 314; 414), via nämnda första kopplingsorgan (222; 322; 422) vid en ström ovanför en första strömnivå och varvid ström som levereras från generatorn (212; 312; 412) levereras till nämnda första batteri (21 8; 318; 418) via nämnda DC/DC-omvandlare (220; 320; 420) vid en strömnivå under nämnda första strömnivå; och en andra DC/DC-omvandlare (224; 324; 424) anordnad mellan en första anslutningspunkt (226; 326; 426), mellan nämnda första DC/DC-omvandlare (220; 320; 420) och nämnda första kopplingsorgan (222; 322; 422), och en andra utgång (216; 316; 416) är anordnad att öka en spänning hos nämnda andra batteri (2l9; 319; 419), varvid strömmen som levereras från nämnda generator (212; 312; 412) levereras till nämnda andra batteri (219; 319; 419) via nämnda andra DC/DC-omvandlare (224; 314; 424).

2. Batteriladdningsanordning enligt krav 1, vidare innefattande ett andra kopplingsorgan (225; 425) kopplat mellan den andra utgången (216; 416) och nämnda första ingång (214; 414).

3. Batteriladdningsanordning enligt något av föregående krav 1 eller 2, vidare innefattande spänningsmätningsorgan (3 30; 430) kopplat mellan nämnda första utgång (315; 415) och nämnda första anslutningspunkt (326; 426), mellan nämnda första 528 232 20 DC/DC-ornvandlare (320; 420) och nämnda första kopplingsorgan (322; 422), anordnad att mäta en spänning hos batteriet (3l8; 418) som är anslutet till nämnda första utgång (3 15; 415). . Batteriladdningsanordning enligt krav 3, varvid nämnda rnätningsorgan (330; 430) är en shunt. . Batteriladdningsanordning enligt krav 3 eller 4, vidare innefattande styrorgan C532; 432) anordna att kommunicera med nämnda mätningsorgan (330; 430) via en kommunikationsbuss (334; 434), vilket styrorgan (332; 432) är anordnat att styra funktioner hos nämnda mätningsorgan (330; 430). . Batteriladdningsanordning enligt krav 5, varvid nämnda styrorgan (332; 432) är anordnat att kommunicera med nämnda första och/eller andra DC/DC-omvandlare (320, 324; 420, 424) via nämnda kommunikationsbuss (334; 434), vilket styrorgan (332; 432) är anordnat att styra funktioner hos nämnda första och/eller andra DC/DC- omvandlare (320, 324; 420, 424). . Batteriladdningsanordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda första kopplingsorgan (222; 322; 422) och nämnda andra kopplingsorgan (225; 425) är en diod. . Batteriladdningsanordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda forsta kopplingsorgan respektive nämnda andra kopplingsorgan är ett första relä (622, 722) respektive ett andra relä (725).