DE1588334A1

DE1588334A1 - Loading device

Info

Publication number: DE1588334A1
Application number: DE19671588334
Authority: DE
Inventors: Roland Jaksch
Original assignee: H Jungheinrich and Co Maschinenfabrik
Current assignee: Jungheinrich AG
Priority date: 1967-04-05
Filing date: 1967-04-05
Publication date: 1971-02-25
Also published as: GB1224375A

Description

Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung für Batterien mit einem Gleichstromanschluß und wenigstens einer Meßschaltung mit einer spannungsabhängig arbeitenden Einrichtung für die Steuerung der Gleichstromzuführung zu den Ladezangen, wobei eine Meßeinrichtung ein Signal bis zu einem Maximalwert der Spannung liefert.The invention relates to a charging device for batteries with a direct current connection and at least one measuring circuit with a voltage-dependent device for controlling the direct current supply to the charging clamps, wherein a measuring device supplies a signal up to a maximum value of the voltage.

Als LadeVorrichtungen sind sogenannte Schnellader bekannt, die mit einem erhöhten Ladestrom arbeiten. Bei diesen Schnelladern wird die sogenannte Gasungsspannung einer Batterie verhältnismäßig schnell erreicht, so daß die Aufladung nur bis zu etwa 4-0 bis 50 % der Kapazität der Batterie möglich ist. Die Vorteile des sogenannten Schneiladers werden dabei nur unzureichend ausgenutzt, weil die beschleunigte Ladung von einer unvollständigen Aufladung der Batterie begleitet wird.So-called fast chargers are known as charging devices, that work with an increased charging current. With these fast chargers, the so-called gassing voltage of a battery is used Reached relatively quickly, so that charging is only possible up to about 4-0 to 50% of the capacity of the battery is. The advantages of the so-called snow charger are only insufficiently exploited because the accelerated Charge is accompanied by an incomplete charge of the battery.

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Sogenannte Sauerladevorrichtungen arbeiten mit einemniedrigeren Strom, benötigen aber eine erhebliche Ladezeit, die vielfachSo-called acid charging devices work with a lower one Electricity, but require a considerable charging time, many times over nicht zur Verfugung steht.is not available.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile beider Ladevorrichtungen zu vereinigen und dabei eine Ladevorrichtung zu schaffen, die unter automatischer Anpassung an eine Batterie die erforderlichen Werte für die Steuerung selbst wählt und weiterhin Nachteile bekannter Ladevorrichtungen bei einem Kurzschluß oder Vertauschung der Ladezangen vermeidet· Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Ausführung der Gleichstromquelle mit steuerbaren Halbleiterventilen, z.B. Thyristoren, und die Einspeisung von Signalen über eine fnasensteuerschaltung zur praktisch kontinuierlichen Regelung des gleichgerichteten Ladestromes in Abhängigkeit von der Batteriespannung gelöst· Dadurch kann der Ladestrom dem jeweiligen Zustand der Batterie angepaßt und jeweils mit der günstigsten Größe gearbeitet werden«The invention is based on the object of combining the advantages of both charging devices and thereby creating a charging device which, with automatic adaptation to a battery selects the required values for the control itself and furthermore avoids disadvantages of known charging devices in the event of a short circuit or interchanging of the charging clamps. This object is achieved according to the invention by the Implementation of the direct current source with controllable semiconductor valves, e.g. thyristors, and the supply of signals solved via a phase control circuit for practically continuous regulation of the rectified charging current depending on the battery voltage

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei VergleichsmeßschaltungexL vorgesehen, von denen die Heßwerte der einen einer Batterietype, z.B. einer 6-Volt-Batterie, und die der anderen einer anderen Batterietype, ζ·Β· einer 12-Volt-Batterie, zugeordnet sind, wobei einem den Heßschaltungen nachgeschalteten Regler, der mit der Ihasensteuerschaltung verbunden ist, spannungsabhängige Steuerschaltmittel zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von derAccording to the preferred embodiment of the invention are two comparison measuring circuits exL are provided, of which the measured values of one of one type of battery, e.g. a 6-volt battery, and the other of a different type of battery, ζ · Β · a 12-volt battery, with one den Hess circuits downstream controller, which is connected to the Ihasensteuerschaltung, voltage-dependent control switching means are assigned, which are dependent on the

" ² "109809/031 1" ² " 109809/031 1

Spannung an den Ladezangen ansprechen und automatisch in Abhängigkeit von der Größe der angeschlossenen Batterie die Steuerung durch die zugeordnete Meßschaltung auslösen· Hierdurch wird eine Lösung geschaffen, die automatisch ohne Verwendung besonderer Wahltasten eine Selbsteinstellung auf die angeschlossene Batterie bewirkt.The voltage on the charging clamps respond and automatically depending on the size of the connected battery trigger the control by the assigned measuring circuit · This creates a solution that automatically without Use special selection buttons to set up a self-adjustment the connected battery causes.

Die Erfindung weist damit die wesentlichen Merkmale auf, daß sogenannte Binschalter oder Tasten, deren BetätigungThe invention thus has the essential features that so-called bin switches or buttons, their actuation bei bekannten Ladevorrichtungen auch zu Fehlschaltungenin known charging devices also to incorrect switching

und führen können /ein Schütz in den Ladekabeln entbehrlichand can lead / a contactor in the charging cables is not necessary

werden·will·

Für die St euer scha It mittel wird in einer bevorzugten Aueführungsform eine Transistorschaltung verwendet· Gemäß einem vorteilhaften Beispiel bestehen die spannungsabhängigen Steuerschaltmittel aus Relais, von denen jeweils das für eine nächst höhere Erregerspannung ausgelegte Relais mit einem Ruhekontakt in dem Erreger Stromkreis für das oder die Heiais mit geringerer Ansprechspannung angeordnet ist, wobei das Relais mit niedrigster Erregerspannung,mit einem Ansprechwert beispielsweise von 2 Volt in Zuordnung zu 6-Volt-Batterien, und das Relais mit nächst höherer Erregerspannung, beispielsweise von 8 Volt in Zuordnung von 12-Volt-Batterien, je einen Arbeitskontakt in je einem Steuerstromkreis einer Reglerschaltung besitzen.In a preferred embodiment, a transistor circuit is used for the control means. According to an advantageous example, there are voltage-dependent circuits Control switching means made up of relays, each of which includes the relay designed for the next higher excitation voltage a normally closed contact in the excitation circuit for the or the Heiais is arranged with a lower response voltage, the relay with the lowest excitation voltage, with a Response value, for example, of 2 volts in association with 6-volt batteries, and the relay with the next higher excitation voltage, for example of 8 volts in association with 12 volt batteries, one working contact in each Own control circuit of a regulator circuit.

Sin drittes Relais kann zu dem Zweck vorgesehen sein, über-A third relay can be provided for the purpose of

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haupt die Vorrichtung außer Funktion zu setzen, wenn eine Batteriegröße angeschlossen wird, für die die Vorrichtung nicht ausgelegt ist. Diese spannungsabhängigen Steuerschaltmittel bzw. Relais sind insofern auch Heßeinrichtungen für die Spannung. Die Erregerkreise werden zweckmäßig über Gleichrichterdioden gespeist, die dafür sorgen, daß bei einem Verpolen der Ladekabel das Gerät außer Betrieb bleibt.generally to disable the device when a battery size for which the device is connected is not designed. To this extent, these voltage-dependent control switching means or relays are also heating devices for the tension. The excitation circuits become appropriate fed by rectifier diodes, which ensure that the device is out of operation if the charging cable is reversed remain.

Gemäß einer wesentlichen Ausführungsform der Erfindung besitzt die Vorrichtung eine mit einer Vergleichseinrichtung für einen Maximalstrom ausgeführte Strommeßschaltung, die mit der Reglerschaltung verbunden ist. In der Reglerschaltung ist eine automatische Stromumschaltung von Schnelladezu Dauerladebedingungen auch in Abhängigkeit von dem Ladestrom vorgesehen.According to an essential embodiment of the invention the device has a current measuring circuit implemented with a comparison device for a maximum current, the is connected to the regulator circuit. In the regulator circuit there is an automatic current switch from fast charging Continuous charging conditions also provided as a function of the charging current.

Wesentliche Merkmale der Erfindung liegen darin, daß die Vergleichsmeßschaltungen jeweils einen Wert bis zur Gasungsspannung der zugeordneten Batterie messen und die Reglerschaltung den Ladestrom bis zur Erreichung dieser Gasungsspannung im wesentlichen konstant hält, und daß ein oberer Spannungswert jeder Vergleichsmeßschaltung der Ladeendspannung der zugeordneten Batterie entspricht und ia LadeintervaU zwischen Gasungsspannung und Ladeendspannung die Reglerschaltung einen in Abhängigkeit vom Spannungsanstieg kontinuierlich abnehmenden Ladestrom steuert. Hierdurch werdenEssential features of the invention are that the comparison measuring circuits each have a value up to the gassing voltage of the assigned battery and the regulator circuit to measure the charging current until this gassing voltage is reached holds substantially constant, and that an upper voltage value of each comparison measuring circuit of the end-of-charge voltage corresponds to the assigned battery and ia charging intervaU between the gassing voltage and the end-of-charge voltage, the regulator circuit switches continuously as a function of the voltage rise controls decreasing charging current. This will be

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in besonders günstiger Weise die Vorteile einer Schnelladevorrichtung und einer Dauerladevorrichtung vereinigt, wobei der Übergang automatisch in Abhängigkeit vom Ladezustand der angeschlossenen Batterie gewählt wird.the advantages of a quick charger in a particularly favorable manner and a continuous charging device, with the transition being automatic depending on the state of charge the connected battery is selected.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß nach Erreichen der Iadeendspannung durch die Heglerschaltung ein konstanter Ladestrom eingestellt wird, welcher so bemessen ist, daß eine Überlastung der angeschlosse nen Batterie vermieden ist· Diese Bemessung erfolgt durch Einstellung der Begierschaltung in Abhängigkeit vom Erreichen der Maximalspannung,According to a further embodiment, the invention provides that after the end of charge voltage has been reached by the Hegler circuit a constant charging current is set, which is dimensioned so that an overload of the connected A battery is avoided the maximum voltage,

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Spannungsmeßschaltungen bis zum Meßwert der Gasungsspannung mit Hysteresis-Characteristic ausgeführt und liefern in diesem ersten Meßbereich ein Signal bis zum Gasungsspannungewert und in einem bestimmten Interval darunter nur bei ansteigender Spannung, wobei eine Zeitschaltung vorgesehen sein kann, welche die Spannungsvergleichsschaltung nach mehrmaligem Durchgang der Steuerung durch dieses Interval auf die Maximalspannung der Meßschaltung bei kontinuierlicher Verminderung des Ladestroms umschaltet·According to a further embodiment of the invention, the Voltage measuring circuits run up to the measured value of the gassing voltage with hysteresis characteristic and deliver in this In the first measuring range a signal up to the gassing voltage value and in a certain interval below that only when increasing Voltage, it being possible to provide a timing circuit which the voltage comparison circuit according to repeated passage of the control through this interval to the maximum voltage of the measuring circuit with continuous Reduction of the charging current switches

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, dessen Schaltung schematisch in der Zeichnung dargestellt ist.The invention is explained below using an exemplary embodiment, the circuit of which is shown schematically in FIG Drawing is shown.

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An eine Wechselspannungsquelle 1 ist über ein übliches Schaltschütz 2 ein Transformator 3 angeschlossen. In dessen Sekundärwicklung ist ein Vollweggleichrichter 4 angeschaltet, in dessen positiven Zweigen Thyristoren 5» 6 liegen, während in den anderen Zweigen die Gleichrichter 7*8 angeordnet sind· Diesem Vollweggleichrichter ist zur Glättung ein Elektrolyt-Kondensator 9 nachgeschaltet· Die Teile 4 und 9 bilden die Gleichstromquelle.An AC voltage source 1 is via a conventional Contactor 2 connected to a transformer 3. In its A full-wave rectifier 4 is connected to the secondary winding, in the positive branches of which there are thyristors 5 »6, while the rectifiers 7 * 8 are arranged in the other branches · This full-wave rectifier is for smoothing an electrolytic capacitor 9 connected downstream · Parts 4 and 9 form the direct current source.

Von der Brückenschaltung 4 führen die Ladekabel 10, 11 zu den bei 12, 13 angeordneten Ladezangen·The charging cables 10, 11 lead from the bridge circuit 4 the loading clamps arranged at 12, 13

Die Thyristoren 5» 6 sind über Zuleitungen 14, 15 mit einer fhasensteuerschaltung 16 verbunden, welche wiederum über Verbindungsleitungen 17 mit einer Heglerschaltung 18 verbunden sind. Diese Reglerschaltung 18 liefert gemäß eingezeichneten Symbolen Steuerimpulse, die in der Ifeasensteuerschaltung 16 so umgesetzt werden, daß von den gleichgerichteten Halbwellen des Vollweggleichrichters jeweils bemessen· Anteile durchgelassen werden. Durch die Thyristoren ist dabei eine Steuerung zwischen jeweils 0 und 180° möglich, so daß bei der Vollweggleichrichtung mit nachgeschaltetem Glättungskondensator eine praktisch kontinuierliche Steuerung erreicht wird« Die Reglerschaltung 18 und die Hiasensteuerschaltung sind in zweckmäßiger Weise mit Transistoren ausgeführt, um die entsprechenden Wirkungen zu erreichen. Für die Erfindung ist es ein wesentliches Merkmal, daß im Takt der 50-H*.-The thyristors 5 »6 are via leads 14, 15 with a phase control circuit 16 connected, which in turn via Connecting lines 17 are connected to a controller circuit 18. This regulator circuit 18 supplies control pulses in accordance with the symbols shown, which are implemented in the Ifease control circuit 16 so that from the rectified Half-waves of the full-wave rectifier are measured in each case. Through the thyristors is included control between 0 and 180 ° is possible, so that a practically continuous control is achieved with full-wave rectification with a downstream smoothing capacitor becomes «The regulator circuit 18 and the Hiasen control circuit are expediently implemented with transistors in order to achieve the corresponding effects. For the invention it is an essential feature that the 50-H * .-

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HaIbweIlen gesteuert wird, weil dadurch die kontinuierliche Charakteristik mit einfachen Mitteln erreicht werden kann.Halving is controlled because it is continuous Characteristic can be achieved with simple means.

Das Beispiel ist für zwei Batterietypen, und zwar für eine ladung von 6 oder 12 Volt, ausgelegt. Wenn daher bei der weiteren Beschreibung besondere Werte angegeben sind, werden solche Werte auf diese beiden Batterietypen bezogen, wobei sich die einzelnen Werte aus dem Aufbau der Batterie mit 3 oder 6 Zellen ergeben· Sie Schaltung kann auch für weitere Batterietypen, d.h. anders bemessene Batterien oder mehr Batterien, ausgelegt werden.The example is designed for two types of batteries, namely for a charge of 6 or 12 volts. Therefore, if the If special values are given in the further description, such values are related to these two battery types, whereby the individual values result from the structure of the battery with 3 or 6 cells · The circuit can also be used for other battery types, i.e. differently sized batteries or more batteries to be designed.

Die Erfindung geht dabei davon aus, daß bei einer 6-Volt-Batterie im entladenen Zustand eine Ge samt spannung von 2 Volt vorliegt, während bei einer entladenen 12-Volt-Batterie die Gesamtspannung größer als 8 Volt ist, was etwa 1,33 Volt pro Zelle entspricht. Weiterhin geht die Erfindung davon aus, daß die Ladeendspannung bei einer 12-VoIt-Batterie 15,9 Volt beträgt, so daß die Möglichkeit besteht, bei Feststellung eines Spannungswertes von 16 Volt an den Ladezangen die Vorrichtung grundsätzlich abzuschalten, um zu verhindern, daß ein Betrieb an einer Batterie stattfindet, für welchen die Vorrichtung nicht ausgelegt ist.The invention assumes that with a 6-volt battery in the discharged state, a total voltage of Ge 2 volts is present, while with a discharged 12-volt battery the total voltage is greater than 8 volts, which is about 1.33 volts per cell. Furthermore, the invention assumes that the end-of-charge voltage for a 12-volt battery is 15.9 volts, so that there is the possibility of when a voltage value of 16 volts is determined on the charging clamps, the device is always switched off in order to to prevent operation from taking place on a battery for which the device is not designed.

Weiterhin geht die Erfindung davon aus, daß in einer Zelle eine Gasungsspannung von 2,43 Volt gegeben ist. Damit liegt die Gesamtgasungsspannung bei einer Batterie von 6 Volt beiThe invention also assumes that a cell has a gassing voltage of 2.43 volts. So lies the total gassing voltage for a battery of 6 volts

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7,29 Volt, bei einer Batterie von 12 Volt bei 14,58 Volt. Es wird schon hier darauf hingewiesen, daß der Wert von 7,29 Volt geringer ist als der Wert von 8 Volt, der als Gesamtspannung einer auch entladenen 12-Volt-Batterie festgelegt wird.7.29 volts, with a 12 volt battery at 14.58 volts. It is already pointed out here that the value of 7.29 volts is lower than the value of 8 volts, which is defined as the total voltage of a discharged 12-volt battery.

Zur Auswahl und Inbetriebnahme der Schaltung in Abhängigkeit von einer an die Iadezangen bei 12, 13 angeschlossenen Spannung besitzt die Reglerschaltung 18 zwei Steuerkreise 19, 20, in denen jeweils ein Arbeitsschalter 21, 22 einer Steuerschaltung, in der vorgesehenen Ausführung aus drei Relais 23, 24, 25, angeschlossen ist« Ober einen Gleichrichter 26 ist ein SrregeranschluB 27 für alle Relais an das üadekabel 10 angeschlossen· Die unmittelbar angeschlossene Relaiewicklung 25 ist für eine Ansprechspannung von 16 Volt ausgelegt· Spricht dieses Relais an, dann wird sein Ruhekontakt 28 in dem Irregeranschluß 27 geöffnet und eine weitere Erregung der nachgeschalteten Relaiswicklungen 23, 24 verhindert· Bleibt der Ruhekontakt 28 geschlossen, ist zunächst der Erregerstromkreis mit dem anderen Zweig 29 für das Relais 24 vorhanden· Dieses Relais kann ansprechen· Es ist für die Ansprechepannung von 8 Volt ausgelegt und spricht infolgedessen dann an, wenn eine nach obigen Gesichtspunkten entladene 12-Volt-Batterie an die Iadezangen bei 12, 13 angeschlossen worden ist« Eine Erregung des Relais 24 schließt alt dem Arbeitekontakt 21 den Steuerstromkreis für die Reglerschaltung 18 und öffnet mit dem Ruh-ekontakt 30 die Zu-For the selection and commissioning of the circuit depending on one connected to the charging clamps at 12, 13 Voltage has the regulator circuit 18 two control circuits 19, 20, in each of which a work switch 21, 22 of a control circuit, in the intended embodiment of three Relay 23, 24, 25 is connected. A rectifier 26 is connected to an exciter connection 27 for all relays the charging cable 10 connected · The directly connected relay winding 25 is for a response voltage of 16 volts further excitation of the downstream relay windings 23, 24 prevents · If the normally closed contact 28 remains closed, the excitation circuit with the other branch 29 is initially for Relay 24 is present · This relay can respond · It is designed for a response voltage of 8 volts and speaks consequently, when a 12 volt battery discharged according to the above criteria has been connected to the charging clamps at 12, 13. An excitation of the relay 24 closes alt the working contact 21 the control circuit for the regulator circuit 18 and opens with the normally closed contact 30 the supply

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leitung 31 des Erregerstromkreises für die Relaiswicklung 23, dessen anderer Zweig mit 32 bezeichnet und ebenso wie der Zweig 29 an das Ladekabel 11 angeschlossen ist· In diesem lall wäre die Betriebsbereitschaft für eine 6-Volt-Batterie ausgeschlossen.line 31 of the excitation circuit for the relay winding 23, the other branch of which is designated by 32 and just like the branch 29 is connected to the charging cable 11 · In this case, the operational readiness for a 6-volt battery would be locked out.

Spricht das Relais 24 Infolge einer Spannung unter 8 Volt an den Ladezangen bei 12, 13 nicht an, kann das Relais 23, dessen Wicklung für eine Ansprechspannung von 2 Volt ausgelegt ist, erregt werden· Dadurch schließt der Arbeitskontakt 22 den Steuerstromkreis 20 der Reglerschaltung 18, und die Vorrichtung ist für einen Betrieb mit einer 6-Volt-Batterie bereit«If the relay 24 speaks as a result of a voltage below 8 volts on the charging clamps at 12, 13, the relay 23, whose winding is designed for a response voltage of 2 volts. · This closes the normally open contact 22 the control circuit 20 of the regulator circuit 18, and the device is for operation with a 6 volt battery ready"

Die Gleichrichterdiode 26 sorgt dafür, daß eine Betriebsbereitschaft nicht entstehen kann, wenn eine Verpolung beim Batterieanschluß stattfindet, da die Relais 23 bis 25 für Gleichstromerregung vorgesehen sind·The rectifier diode 26 ensures that operational readiness can not arise if a polarity reversal takes place in the battery connection, since the relays 23 to 25 for DC excitation are provided

Ebenfalls über Gleichrichterdioden 33» 34 sind mit den Leitungen 35» 36, 37» 38 vergleichende Meßschaltungen 39, 40 an die ladekabel 10, 11 angeschlossen· Jede Vergleichsmeßschaltung mißt im gezeichneten Beispiel zwei Meßwerte, welche schaubildlich durch die sogenannten Meßspannungsblocke 41, 42 für die Meßschaltung 39 und 43, 44 für die Meßschaltung 40 vorgesehen sind. In der Schaltung sind die Verbindungsmittel 45, 46 bzw. 47, 48 eingezeichnet. Die Meßschal- |Also via rectifier diodes 33 »34 are connected to the lines 35 »36, 37» 38 comparative measuring circuits 39, 40 connected to the charging cables 10, 11 · Each comparative measuring circuit measures two measured values in the example shown, which are graphically represented by the so-called measuring voltage blocks 41, 42 for the measuring circuit 39 and 43, 44 for the measuring circuit 40 are provided. In the circuit are the connecting means 45, 46 and 47, 48 are shown. The measuring scarf |

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tung 39 ist beispielsweise für den Betrieb Bit einer 6-Volt-Batterie, die Heßschaltung 40 für den Betrieb Bit einer 12-Volt-Batterie vorgesehen· Der Heßspannungsblock 41 mißt den Spannungswert von 7,95 Volt, was der Ladeendspannung ' der 6-Volt-Batterie entspricht, während der Heßspannungsblock 42 die Gesamtgasungsspannung von 7ι29 Volt der 6-Volt-Batterie Bißt. In jedem Heßbereich ist praktisch die Heßspannung größer als die Ist-Spannung, weil bei einem Übers»igen der Heßspannung eine Umschaltung in der Eegierschaltung 18 ausgelöst wird.device 39 is, for example, for the operation of a 6-volt battery bit, the heating circuit 40 for operation of a bit 12 volt battery provided · The hot voltage block 41 measures the voltage value of 7.95 volts, which is the end-of-charge voltage 'corresponds to the 6-volt battery, while the Heßspannungsblock 42 bites the total gassing voltage of 7ι29 volts of the 6-volt battery. In every high voltage range, the high voltage is practically greater than the actual voltage, because if the high voltage is too high, the control circuit switches over 18 is triggered.

Entsprechend ist der Heßspannungsblock 45 für 15,9 Volt Ladeendspannung für eine 12-Volt-Batterie, und der Heßspannungsblock 44 für 14,58 Volt, Gesamtgasungsspannung für eine 12-Volt-Batterie, ausgelegt.Correspondingly, the hot voltage block 45 is for 15.9 volts End of charge voltage for a 12 volt battery, and the hot voltage block 44 for 14.58 volts, total gassing voltage for a 12 volt battery.

Die Vergleichsmeßschaltungen 39, 40 sind über jeweils zwei Steuerleitungen 49, 50 bzw. 51« 52 mit der Begierschaltung 18 verbunden. Die angedeutete Unterteilung der Vergleichsmeßschaltungen 39» 40 zeigt, daß verschiedene Steuereisflüsse in Abhängigkeit davon ausgeübt werden, daß ein Betrieb im Bereich eines der jeweils zugeordneten Heßspannungsblöcke stattfindet.The comparison measuring circuits 39, 40 are each of two Control lines 49, 50 or 51 «52 with the input circuit 18 connected. The indicated subdivision of the comparison measuring circuits 39 »40 shows that different control flows are exerted depending on the fact that an operation in the area of one of the respectively assigned high voltage blocks takes place.

Weiterhin ist beispielsweise im Ladekabel 11 ein Stromabgriff bzw. Widerstand 53 vorgesehen, von welchem Leitungen 54, 55 zu einer Vergleichsschaltung 56 Ären. In diese Ver-Furthermore, a current tap or resistor 53 is provided, for example, in the charging cable 11, from which lines 54, 55 to a comparison circuit 56 eras. In this ver

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gleiohsschaltung wird ein feat eIngesteller, maximaler Sollstromwert aus dem Stromvergleicheblock 57 eingespeist. Der Ist-Strom, der der Vergleichsschaltung 56 fiber die Leitungen 54, 55 zugeführt wird, ist kleiner oder höchstens so groß wie der Sollstromwert. In Abhängigkeit τοη dem Yergleichsergebnis wird ein Meßwert über die Leitung 58 im die Reglerschaltung 18 eingespeist.In the same way, a maximum setpoint current value from the current comparison block 57 is fed in. The actual current that the comparison circuit 56 via the lines 54, 55 is supplied, is smaller or at most as large as the target current value. Depending on τοη the comparison result is a measured value via the line 58 in the controller circuit 18 fed in.

Der Sollstrom ist für einen Maximumwert der kleinsten für die Anlage Tor gesehenen Batterietype ausgelegt. Diese Schaltung ist eine besondere Maßnahme, um einen unsuläseigen Stromanstieg bei Zellenschlüssen su Terhindera.The nominal current is the smallest for the maximum value System gate as seen battery type designed. This circuit is a special measure to prevent an unsular rise in current in the event of cell shortages in the Terhindera.

Ausgehend τοη dem Beispiel eimer 6-Volt-Batterie schließt das Beiais 23 den eteuerstromkreis 20 in der beschriebenen Veise· Der Ladestrom wird dabei durch die Vergleichsschaltung 56 kontrolliert. Diese Vergleichsschaltung mat die Aufgabe, den Ist-Strom kleiner oder gleich dem durch den Block 57 eingespeisten Strommaximum su halten.Based on the example of a 6-volt battery, this closes the gap In the case of 23 the control circuit 20 in the manner described The charging current is checked by the comparison circuit 56. This comparison circuit has the task of making the actual current less than or equal to that fed in by block 57 Keep current maximum su.

Venn die Spannung der 6-Volt-Batterie auf 7,29 ToIt ansteigt, was durch die Vergleichsschaltung 39 in Verbindung mit dem Meßspannungsbiock 42 ermittelt wird, erfolgt eine umschaltung, so daß die Reglerschaltung 18 auf Signale für einen anderen vorgegebenen Stromwert zurückgeschaltet wird, was durch Änderung der Impulse über die Leitung 17 sur Phasen· teuer schaltung 16 erfolgt. Die Schaltung ist dabei so ausgelegt, daß der Ladestrom bis sum Erreichen der Gasungsspannung im wesentlichen konstant gehalten wird. Dann erfolgt eine Umschaltung auf einen niedrigen Strom, und der Spannungsvergleich in der Vergleichemeßgehaltung 39 «it der Spannung aus dem Meßspannungsbiock 4-2 sorgt 3 «fest für eine Regelung des La-If the voltage of the 6 volt battery rises to 7.29 ToIt, what is determined by the comparison circuit 39 in connection with the measuring voltage block 42, a switchover takes place, so that the regulator circuit 18 is switched back to signals for a different predetermined current value, which takes place by changing the pulses via the line 17 via the phase-expensive circuit 16. The circuit is designed so that the Charge current is kept essentially constant until the gassing voltage is reached. Then there is a switchover to a low current, and the voltage comparison in the comparator circuit 39 "with the voltage from the measuring voltage block 4-2 provides 3" fixed control of the charge.

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deStroms derart, daß bei ansteigender Spannung der Ladestrom im Spannungsbereich zwischen 7»29 Volt und 7,95 Volt kontinuierlich vermindert wird, indem die Steuerimpulse von der Reglerschaltung 13 in die Phasensteuerschaltung 16 beispielsweise eine andere Phasenlage in bezug zu der Wechselspannungs-Frequenz annehmen. Wird dann die Ladeendspannung von 7195 Volt entsprechend dem Wert aus dem Meßspannungsblock 41 erreicht, wird der Strom durch entsprechend eingestellte Steuerimpulse weiterhin konstant gehalten, jedoch in einer so weit herabgesetzten Größe, daß Jegliche Überlastung der Batterie ausgeschlossen ist.deStroms in such a way that with increasing voltage the charging current in the voltage range between 7 »29 volts and 7.95 volts is continuously reduced by the control pulses from the regulator circuit 13 into the phase control circuit 16, for example, a different phase position with respect to the AC voltage frequency accept. Then the end-of-charge voltage of 7195 volts corresponding to the value from the measurement voltage block 41 is reached, the current is kept constant by appropriately set control pulses, but in one reduced in size so that any overloading of the battery is excluded.

Eine entsprechende Steuerung ergibt sich bei Anschluß einer 12-Volt-Batterie. Dann wird lediglich der Steuerstromkreis 19 für die Regierschaltung 18 geschlossen,und eine entsprechende Regelung findet über die Vergleichsmeßschaltung 40 statt, wobei bis zur Gasungespannung mit konstantem Strom und im Interval über der Gasungsspannung bis zur Ladeendspannung bei 15»9 Volt eine kontinuierliche Verminderung des Ladestromes gesteuert und danach wieder ein bemessener konstanter Ladestrom eingestellt wird·A corresponding control results when a 12-volt battery is connected. Then only the control circuit is 19 closed for the control circuit 18, and a corresponding Regulation takes place via the comparison measuring circuit 40, with constant current up to the gas unvoltage and in the interval above the gassing voltage up to the end-of-charge voltage at 15 »9 volts, a continuous decrease in the Charging current is controlled and then a measured constant charging current is set again

Um den Bereich der Schneiladung noch zu erhöhen, besteht dieJMöglichkeit, die Meßspannungsblöcke 42 bzw. 44 in bezug zu den Meßvergleichsschaltungen 39» 40 mit einer Zeitsteuerung zu versehen derart, daß bei erstmaligem Erreichen der Gasungsspannung in die Reglerschaltung 18 ein Impuls zur Sperrung des erhöhten Ladestromes gegeben wird, bis die Spannung wieder auf einen niedrigeren Wert abgefallen ist. -In order to increase the range of the snow charge still further, there is the possibility of the measuring voltage blocks 42 and 44 in relation to each other to the measurement comparison circuits 39 »40 with a time control to be provided in such a way that when the gassing voltage is first reached in the regulator circuit 18, a pulse for Blocking of the increased charging current is given until the voltage has dropped to a lower value again. -

10S809/0311 "»CHfflN«.10S809 / 0311 "» CHfflN «.

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Dieser Wert kann durch. Auslegung des diesbezüglichen Teiles des Meßspannungsblockes 42, 44 gewählt werden. Dann folgt wiederum eine Aufladung mit erhöhtem Ladestrom bis zur Gasungsspannung. Ein solcher Vorgang kann entweder durch eine Zählschaltung für die Vorgänge oder auch, durch eine Zeitsteuerung bemessen werden, wonach dann die Steuerung über die MeßSpannungsblöcke 41, 43 bis zur Ladeendspannung bei abnehmendem Ladestrom stattfindet.This value can go through. Interpretation of the relevant part of the measuring voltage block 42, 44 can be selected. This is again followed by charging with an increased charging current up to the gassing voltage. Such a process can be measured either by a counting circuit for the processes or also by a time control, after which the control over the measuring voltage blocks 41, 43 up to the end-of-charge voltage decreasing charging current takes place.

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1 0 9 Π 0 9 / 0 3 1 11 0 9 Π 0 9/0 3 1 1

Claims

Patent entitlements

rl J Charger for batteries with a direct current connection and at least one measuring circuit with a voltage-dependent device for the control the direct current supply to the charging clamps, whereby a measuring device sends a signal up to a maximum value of Provides voltage, characterized by the design of the direct current source (3 »4) with controllable semiconductor valves (5 »6)» e.g. thyristors, and the feeding of signals via a phase control circuit (16) for practically continuous regulation of the rectified charging current depending on the batter ie voltage.

2, loading device according to claim 1, characterized in that that two comparison measuring circuits (39 »40) are provided, of which the measured values of one (39) of a battery type, e.g. a 6-volt battery, and that of the others (40) another type of battery, e.g. a 12-volt battery, assigned 3ind, and that one of the measuring circuits

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iiachgeschalteten Regler (18), der mit der Phasensteuerschaltung (16) verbunden ist, spannungsabhängige Steuerschaltmittel (23, 24, 25) zugeordnet sind, die in Abhängigkeit von der Spannung an den l&dezangen (12, 13) ansprechen und automatisch in Abhängigkeit τ on der Größe der angeschlossenen Batterie die Steuerung durch die zugeordnete Meßschaltung auslösen·Downstream controller (18), which is connected to the phase control circuit (16), are assigned voltage-dependent control switching means (23, 24, 25) which respond as a function of the voltage at the decoder (12, 13) and automatically as a function of τ on the size of the connected battery trigger the control through the assigned measuring circuit

3« ladevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsabhängigen Steuerschaltmittel aus Relais (23, 24, 2^) bestehen, von denen jeweils das für eine nächst höhere Erregerspannung ausgelegte Relais (24, 25) mit einem Ruhekontakt (28, 30) in dem Erregerstromkreis für das oder die Relais (23, 24) mit geringerer Ansprechspannung angeordnet ist, und daß das Relais (23) mit niedrigster Erregerspannung, mit einem Ansprechwertf beispielsweise von 2 ToIt₄ in Zuordnung zu 6-Volt-Batterien, und das Relais (24) mit nächst höherer Erregerspannung, beispielsweise von 8 Volt in Zuordnung von 12-Volt-Batterien, je einen Arbeitskontakt (21, 22) in je einem Steuerstromkreis (19, 20) einer Reglerschaltung besitzen.3 «charging device according to claim 2, characterized in that the voltage-dependent control switching means consist of relays (23, 24, 2 ^), of which the relay (24, 25) designed for a next higher excitation voltage has a break contact (28, 30). is arranged in the excitation circuit for the relay or relays (23, 24) with a lower response voltage, and that the relay (23) with the lowest excitation voltage, with a response value of, for example, 2 ToIt ₄ in association with 6-volt batteries, and the relay (24) with the next higher excitation voltage, for example of 8 volts associated with 12-volt batteries, each have a normally open contact (21, 22) in each control circuit (19, 20) of a regulator circuit.

4· ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Strommeßschaltung (56) mit einer Vergleichseinrichtung (57) für einen Maximalstrom, welche Strommeßschaltung (56) mit der Reglerschaltung (18) verbunden ist und eine überwachung des Maximallade stromes4 · charging device according to one of claims 1 to 3, characterized by a current measuring circuit (56) with a Comparison device (57) for a maximum current, which current measuring circuit (56) with the regulator circuit (18) connected and monitoring of the maximum charging current

109° O 9/Γ« 311109 ° E 9 / Γ «311

sowie eine automatische Stromumschaltung von Sehne 11a dexu Dauerladebedingungen durch einen Steuereinfluß auf die Begierschaltung (18) bewirkt.as well as an automatic current switch from tendon 11a to continuous charging conditions by a control influence causes the greed circuit (18).

5· ladevorrichtung nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsmeßschaltungen (39, 4-0) jeweils einen Wert bis zur Gasungsspannung der zugeordneten Batterie messen und die Heglerschaltung (18) den Ladestrom bis zur Erreichung dieser Gasungsspannung im wesentlichen konstant hält, und daß ein oberer Spannungswert jeder Vergleichsmeßschaltung (39, 4o) der ladeendspannung der zugeordneten Batterie entspricht und im Ladeintervaj- zwischen Gaeungespannung und Ladeendspannung die Heglerschaltung (18) einen in Abhängigkeit vom Spannungsanstieg kontinuierlich abnehmenden Ladestrom steuert·5. Charging device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the comparison measuring circuits (39, 4-0) each measure a value up to the gassing voltage of the assigned battery and the Hegler circuit (18) keeps the charging current essentially constant until this gassing voltage is reached, and that an upper voltage value of each comparison measuring circuit (39, 4o) corresponds to the end-of-charge voltage of the assigned battery and in the charging intervaj- between the Gaeunges voltage and the final charge voltage Hegler circuit (18) controls a continuously decreasing charging current depending on the voltage rise

6« ladevorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß nach Erreichen der Ladeendspannung durch die Reglerschaltung (18) ein konstanter Ladestrom eingestellt wird, welcher so bemessen ist, daß eine überlastung der angeschlossenen Batterie vermieden ist.6 «charging device according to claim 5» characterized in that that after the end of charge voltage has been reached, the regulator circuit (18) sets a constant charging current, which is dimensioned in such a way that overloading the connected battery is avoided.

7· Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsmeßschaltung (39) für die 6-7olt-Batterie die Spannungewerte bis zu 7,95 Volt al* Ladeendspan mi ng und einen unteren Spannungegrenzwert von 7 «29 Volt als Gasungespannung mißt und die Spannungs-7. Charging device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the comparison measuring circuit (39) for the 6-7 volt battery delivers voltages up to 7.95 volts al * the end of charge voltage and a lower voltage limit of 7-29 volts as gas unvoltage and measures the voltage

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comparison circuit (4o) for the 12-volt battery Maximum value of 15 »9 VOIt as end-of-charge voltage and one measures lower voltage limit of 14.58 volts as gassing voltage

8. charging device according to one of claims 1 to 7 »characterized in that the voltage measuring circuits (39» 42; 40, 44) up to the measured value of the gassing voltage with hysteresis characteristic are executed and in this first Heßbereich a signal up to the gassing voltage value and in a certain interval below that only when the voltage rises, and that a timer or counting circuit is provided which the voltage comparison circuit after the control has passed through this interval several times to the maximum voltage of the measuring circuit continuous reduction of the charging current switches

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