DE2450688B2

DE2450688B2 - Elektronische aufladesteuereinrichtung fuer elektrische speicherheizgeraete

Info

Publication number: DE2450688B2
Application number: DE19742450688
Authority: DE
Inventors: Poul Christian Carlos Nordborg Iversen (Dänemark)
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1974-10-25
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1977-03-03
Also published as: FR2290122B1; DD121701A5; AT343240B; DK144185B; NO753456L; NO138077B; FR2290122A1; SE7511798L; CS193486B2; JPS5528195B2; DK144185C; GB1480870A; DK466875A; SE403874B; NO138077C; DE2450688A1; IT1047231B; CH607527A5; DE2450688C3; ATA706975A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Aufladesteuereinrichtung für elektrische Speicherheizgeräte, die während einer Niedertarifaeit aufgeheizt werden und während der Hochtarifzeit gespeicherte Wärme abgeben, mit einem elektronischen Integrator, der vor der Niedertarifzeit durch einen Aufladestrom aufgeladen und vom Beginn der Niedertarifzeit an durch einen Entladestrom entladen wird, wobei der Aufladestrom bzw. der Entladestrom von wenigstens einer Kenngröße, z. B. der Außentemperatur, abhängig ist, und mit einem den Ladezustand feststellenden Fühlerkreis.

Die Aufheizung von elektrischen Speicherheizgeräten während der Niedertarifzeit muß in Abhängigkeit vom voraussichtlichen Wärmebedarf in der nächsten Hochtarifzeit gesteuert werden. Dies kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Außentemperatur, in Abhängigkeit von der Einschaltzahl des Gebläses des Speicherheizgeräts in der Hochtarifpenode oder auf andere Weise geschehen. Üblich sind zwei Regelungsarten. Bei der ersten wird die Speicherheizung vom Beginn der Niedertarifzeit an beheizt und in Abhängigkeit von der ermittelten Steuergröße abgeschaltet. Im zweiten Fall bestimmt die Steuergröße den Beginn der Aufheizung, die dann bis zum Ende der Niedertarif zeit dauert. In beiden Fällen kann während der Aufheizzeit noch eine Zusatzsteuerung in Abhängigkeit von der Außentemperatur, der Speicherkerntemperatur od. dgl. erfolgen.

Bei einer bekannten Aufladesteuereinrichtung (DTPS 17 65 961) ist ein elektronischer Ladespeichcr, z. B. ein Kondensator oder ein Sekundär-Element. als Integrator vorgesehen, der beginnend mit der Niedertarifzeit aufgeladen oder entladen wird. Der Fühlerkreis weist einen Schaltverstärker auf, der anspricht, wenn die Integratorspa.inung einen vorgegebenen Ansprechwert unter- ode^r überschreitet, worauf die Aufheizung des Speicherkerns beginnt. Hierbei kann die Aufladung, die Entladung oder die Höhe der Ansprechschwelle von der Außentemperatur abhängig sein. Wenn bei dieser Steuereinrichtung im Integrator vom vorangegangenen Zyklus noch ein Ladungsrest vorhanden ist, ergeben sich Fehler. Dies ist um so gravierender, als elektronische Zeitglieder ohnehin größere Toleranzen aufweisen als die früher verwendeten, allerdings wesentlich teureren mechanischen Zeitglieder. Da derartige Fehler im Integrator summiert werden, müssen teilweise erhebliche Ungenauigkeiten in Kauf genommen werden.

Des weiteren ist eine Aufladesteuereinrichtung bekannt (DT-AS H 98 948), bei der zu Beginn der Niedertarifzeit ein Motor eingeschaltet wird, der eine vollständige Umdrehung macht, die erst nach dem Ende der Niedertarifzeit abgeschlossen ist. Auf der Motorwelle sitzen mehrere Nocken zur Betätigung von Schaltern, welche in Stromkreisen liegen, die außerdem außentemperaturabhängige Schalter enthalten. Hier wird keinerlei Integration durchgeführt. Daß ein derartiger Steuerschalter zu Beginn der Steuerperiode jeweils dieselbe Ausgangslage haben muß, ist selbstverständlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Aufladesteuereinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei der Zeitfehler nur in einem sehr eng begrenzten Rahmen auftreten können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Integrator durch eine elektrolytisches Element nach Art eines reversierbar betreibbaren Coulometers t. daß der Fühlerkreis auf eine Widerstandsänderung des elektrolytischen Elements anspricht und daß eine am Ende der Niedertarif zeit einschaltbare und vom Fühlerkreis steuerbare Synchronisierungsvorrichtung so lange einen verstärkten Entladestrom durch das elektrolytische Element sendet, bis dessen Widerstand ansteigt

Bei dieser Anordnung wird als Integrator ein an sich bekanntes elektrolytisches Element benutzt, bei dem das Stromintegral einer Materialmenge gleich ist Der Nulloder Entladezustand ist dadurch hervorgehoben, daß das Element einen wesentlich größeren Widerstand hat als während der Aufladung oder Entladung. Dieser Widerstandssprung wird vom Fühlerkreis exakt aufgenommen und gibt ein genaues eindeutiges Signal, das für das Auslösen des Heizvorganges ausgenutzt werden kann.

Der durch eine Änderung eines ohnehin vorhandenen Tarifsignals angezeigte Wechsel zwischen der Hoch- und der Niedertarifperiode wird daher zu einer Prüfung ausgenutzt ob ein vorgegebener Widerstand vorhanden ist. Ergibt die Prüfung keinen Widerstand, so tritt die Synchronisierungsvorrichtung in Tätigkeit, um das elektrolytische Element vollständig zu entladen. In der Aufladesteuereinrichtung können daher keine größeren Fehler auftreten als diejenigen, die sich innerhalb eines 24-Stunden-Tages ergeben. Eine Kumulation ist ausgeschlossen Dies gibt eine bei elektronischen Integratoren bisher unerreicht hohe Genauigkeit. Denn nunmehr ist sichergestellt, daß die anschließende Aufladung des Integrators immer bei demselben Null-Zustand beginnt.

Ein weiterer Vorteil bei dem elektrolytisthen Element besteht darin, daß bei der Synchronisierung nur solche Fehler ausgeglichen zu werden brauchen, die zu einer unvollständigen Entladung geführt haben. Eine übermäßige Entladung ist dagegen nicht zu befürchten.

Besonders günstig ist es, wenn das elektrolytische Element während der Hochtarifzeit mit einem konstanten Aufladestrom und vom Beginn der Niedertarifzeit an mit einem Änderungen der Außentemperatur in gegenläufigem Sinn folgenden Entladestrom beschickbar ist. bis der Widerstand des elektrolytischen Elements ansteigt, worauf die Aufheizung beginnt, oder bis das Ende der Niedertarif zeit erreicht ist, worauf die Synchronisierung beginnt. Hierbei ist der Null-Lade/ustand für den Beginn der Aufheizung und für das Ende der Synchronisierung derselbe. Man kommt daher mit einem einzigen Fühlerkreis aus. Da die Integration jeweils mit dem Null-Ladezustand beginnt, hat der Ladezustand des Integrators zu Beginn des Niederzeittarifs immer denselben Wert. Dieser wird alsdann in Abhängigkeit von der Außentemperatur derart abgebaut, daß tiefen Temperaturen eine kurze und hohen Temperaturen eine lange Zeit bis zum Beginn der Aufheizung entspricht. Ist die Zeit wegen sehr hoher Außentemperaturen zu lang, erfolgt gar keine Aufheizung; vielmehr wird der Ladezustand durch die Synchronisierungsvorrichtung korrigiert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist bei dem elektrolytischen Element ein Feststoffelektrolyt mit hoher lonenleitfähigkeit, z. B. eine Silberhalogenidverbindung, zwischen einer Elektrode 'lus aktivem Material, z. B. Silber, und einer Elektrode aus demgegenüber inaktivem Material, z. B. Gold, angeordnet. Bei der Aufladung wandert inaktives Material auf die inaktive Elektrode. Bei der Entladung wandert das aktive Material zurück. Ein solches Element wird nachstehend als »Couliode« bezeichnet.

Zweckmäßigerweise hat das elektrolytische Element

einen an Masse liegenden Pol und einen Arbeitspol, an dem ein Aufladekreis, ein Entladekreis, der Fühlerkreis und die Synchronisierungsvorrichtung angeschlossen sind.

Insbesondere kann die Synchronisierungsvorrichtung einen normalerweise gesperrten Schaittransistor aufweisen, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit einem Begrenzungswiderstand in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen den Arbeitspol und eine Entladespannung gelegt ist, und dessen Basis ein die öffnung bewirkendes Synchronisierungssignal empfängt, solange nach dem Ende der Niedertarifzeit der Fühlerkreis einen anderen als den Entladezustand meldet. Es genügt daher eine sehr einfache Schaltung für die Synchronisierungsvorrichtung.

Der den Widerstand des elektrolytischen Elements messende Fühlerkreis kann zwei Transistoren aufweisen, deren Kollektoren je über einen Widerstand mit einer Steuerspannung und deren Emitter je mit Masse verbunden sind, wobei die Basis des ersten Transistors an den Arbeitspol, die Basis des zweiten Transistors an den Kollektor des ersten Transistors und der Ausgang an den Kollektor des zweiten Transistors angeschlossen ist. Ein solcher Fühlerkreis vermag auf einfache Weise ein Fühlersignal abzugeben, das im Entladungszustand gleich der Steuerspannung ist. sonst aber der Massespannung entspricht.

Günstig ist ferner eine Umschaltvorrichtung, die an den Arbeitspol über die drain-source-Strecke eines ersten Feldeffekttransistors und einem Begrenzungswiderstand eine Aufladespannung und über die drainsource-Strecke eines zweiten Feldeffekttransistors einen von der Außentemperatur gesteuerten Stromgenerator anschließt, wobei der eine Feldeffekttransistor in der Sperrstellung und der andere Feldeffekttransistor in der leitenden Stellung sich befinden und mittels eines von der Tarifart abhängigen Schaltsignals umschaltbar sind. Beispielsweise kann ein von dem Schaltsignal an seiner Basis zu öffnender Transistor vorgesehen sein, der mittels einer Diodenschaltung die Gates der Feldeffekttransistoren ansteuert und im geöffneten Zustand den ersten Feldeffekttransistor öffnet und den zweiten Feldeffekttransistor sperrt sowie im gesperrten Zustand den ersten Feldeffekttransistor sperrt und den zweiten Feldeffekttransistor öffnet.

Des weiteren kann der Stromgenerator einen Verstärker aufweisen, dessen Eingang von einer sich gegenläufig zur Außentemperatur verändernden Spannung gesteuert ist. Ein solcher Stromgenerator ist einen außentemperaturabhängigen Widerstand vorzuziehen, wenn der integrator einen vom Ladungszustand abhängigen Eigenwiderstand hat, wie es bei einer Couliode der Fall ist

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel verwendet man eine Logikschaltung mit einem ersten Eingang für ein von der Tarifart abhängiges Tarifsignal, einem zweiten Eingang für das Fühlersignal, einem ersten Ausgang für das Synchronisiersignal, einem zweiten Ausgang für das den Beginn der Aufhetzung bestimmende Heizsignal und gegebenenfalls einem dritten Ausgang für das SchaltsignaL Damit sind mit Hilfe zweier Eingangssignale alle wesentlichen Schaltvorgänge programmiert.

Insbesondere kann die Logikschaltung einen Aufbau haben, bei dem der erste Eingang über ein erstes NICHT-Glied mit einem Impulsgeber und dem ersten Eingang eines ersten NAND-Gliedes sowie über ein zweites NICHT-Glied. das mit dem ersten NICHT Glied in Reihe liegt, mit dem ersten Eingang eines zweiten NAND-Gliedes verbunden ist, bei dem der zweite Eingang über ein drittes NICHT-Glied mit dem ersten Eingang eines dritten NAND-Gliedes verbunden ist, bei dem der Impulsgeber mit dem ersten Eingang eines vierten NAND-Gliedes verbunden ist, bei dem die Ausgänge der dritten und vierten NAND-Glieder mit dem zweiten Eingang des jeweils anderen NAND-Gliedes verbunden sind, bei dem der Ausgang des dritten

ίο NAND-Gliedes mit dem zweiten Eingang des ersten NAND-Gliedes und über ein viertes NICHT-Glied mit dem zweiten Eingang des zweiten NAND-Gliedes verbunden ist, bei dem der Ausgang des ersten NAND-Gliedes über ein fünftes NICHT-Glied mit dem zweiten Ausgang der Logikschaltung verbunden ist und bei dem der Ausgang des zweiten NAND-Gliedes mit dem ersten Ausgang der Logikschaltung verbunden ist. Das dritte und vierte NAND-Glied bilden zusammen trotz galvanischer Kopplung einen dynamisch wirkenden Flipflop, dessen Ausgang nicht nur von den augenblicklich vorhandenen Eingangswerten, sondern auch von den zuvor anliegenden Eingangswerten abhängt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 schematisch ein Speicherheizgerät mit der erfindungsgemäßen Aufladesteuereinrichtung,

F i g. 2 ein Blockschaltbild der Aufladesteuereinrichtung.

F i g. 3 ein Schaltbild der wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Aufladesteuerung.

Der Kern i eines elektrischen Speicherheizgerätes ist an ein Dreiphasennetz 2 über einen Nachttarifzeitmesser 3. einen von einem Relais 4 gesteuerten Hauptschalter 5 und einen von einem Kernthermostaten 6 betätigten Thermostatschalter 7 angeschlossen. Eine Aufladesteuereinrichtung 8 ist andererseits an eine Phase R und andererseits an den Nulleiter 0 angeschlossen. Sie besitzt fünf Anschlüsse. Zwischen dem Ausgang A und den Nulleiter ist ein temperaturabhängiger Widerstand 9 als Außentemperaturfühler angeschaltet. In einer Fühlereinheit 10 ist er mit einem Heizwiderstand 11 kombiniert, der zwischen den Anschluß Sund die Phasenleitung R gelegt ist. Zwischen den Anschluß C und die Phasenleitung R ist ein Heizwiderstand 12 gelegt, der einen Hilfsfühler 13 des Kernthermostaten 6 beheizt. Dieser Hilfsfühler isi zusätzlich zu dem Kernfühler 14 vorgesehen. Zwischer

den Anschluß D und die Phasenleitung Ä ist das Relais A geschaltet Am Anschluß £wird vom Nachttarifzeitmes ser 3 ein die Tarifart bezeichnendes Tarifsigna! zugeführt Die Steuereinrichtung kann auch für die Beheizung der Kerne 1 von mehreren Heizgeräter benutzt werclea

Wie F i g. 2 zeigt weist die Aufladesteueremrichtuni folgende Hauptgruppen auf. Ein elektronischer Integra tor 15 ist mit Hilfe einer Umschaltvorrichtung H abwechselnd an eine Aufladevorrichtung 17 oder eine

Entladevorrichtung 18 anschließbar. Letztere wird vor einem Signaiverstärker 19 gesteuert, der seinerseits vor dem Außenfühler 9 in der Kombination 10 gespeist wird Em Fühlerkreis 20 stellt fest wann der Integratoi vollständig entladen ist Eine Synchronisierungsvorrich·

6$ tung 21 dient zum vollständigen Entladen de Integrators 115, fails dieser am Ende der Niedertarifzei diesen Zustand nicht bereits hat Das Fühlersignal S wird am Eingang 1 in eine Logikschaltung 22 gegeben

die am Eingang 11 ein Tarifsignal S, vom Anschluß E über ein Zwischenglied 23 erhält. Am Ausgang 111 der Logikschaltung 22 tritt ein Heizsignal S/, auf. wenn die Aufheizung erfolgen soll. Hierdurch wird einerseits ein Relaisschaltkreis 24, der zum Anschluß D führt, erregt. Ferner wird ein thermischer Steuerkreis 25 aktiviert, der abwechselnd in Abhängigkeit von einem Impulskreis 26 den Außenfühler-Heizwiderstand 11 und den Hilfsfühler-Heizwiderstand 12 mit Leistung versorgt. Zur Steuerung des Impulskreises 26 ist der Signalverstärker

19 ebenfalls mit dem Ausgang 111 verbunden. Das Heizsignal .9* bewirkt dort einen höheren Verstärkungsfaktor, durch den der Ansprechwert des Impulskreises 26 überschritten werden kann. Diese Schaltung bewirkt, daß der Hilfsfühler-Heizwiderstand 12 mit Leistungsimpulsen versorgt wird, deren Länge der Außentemperatur proportional ist. Demzufolge wird die Ausschalttemperatur des Kernthermostaten 6 gegenläufig zur Außentemperatur verändert, weil die beiden Fühler 13 und 14 auf ein gemeinsames Balgelement wirken. Über den Ausgang IV wird ein Synchronisierungssignal S_s an die Synchronisierungsvorrichtung 21 und über den Ausgang V ein Schaltsignal S₀ an die Umschaltvorrichtung 16 abgegeben.

Aus F i g. 3 ergibt sich der Aufbau der Blöcke 15, 16. 17,18,20,21 und 22 der F i g. 2.

Im Integrator 15 wird als Ladungsspcicher eine Couliode Cl verwendet, die einen Arbeitspol 27 und einen an Masse liegenden Pol 28 aufweist. Die untere Elektrode 29 besteht aus Silber, die obere Elektrode 30 aus Gold. Dazwischen ist ein Feststoffelektrolyt 31 aus einer Silberhalogenidverbindung angeordnet. Wird Strom vom Pol 28 zum Arbeitspol 27 geführt, wird eine proportionale Silbermenge von der Elektrode 29 auf die Elektrode 30 übertragen. Sobald die Goldelektrode 30 vollständig vom Silber befreit, also die Couliode wieder entladen ist. ergibt sich ein plötzlicher Anstieg des Innenwiderstandes dieses Elements.

Dieser Widerstand wird mit Hilfe des Fühlerkreise;

20 gemessen. Der Fühlerkreis weist zwei Transistoren 71 und 72 auf, deren Kollektoren je über einen Widerstand R 1 und R 2 mit einer Steuerspannung von + 15 V und deren Emitter je mit Masse 28 verbunden sind. Die Basis des ersten Transistors Π ist an den Arbeitspol 27 und die Basis des zweiten Transistors 72 an den Kollektor des Transistors 71 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 72 führt zum Eingang / der Logikschaltung 22. Solange die Couliode geladen ist und daher einen kleinen Widerstand hat ruft der hindurch fließende Strom einen kleinen Spannungsabfall hervor. Dieser reicht nicht um den Transistor 71 leitend zu machen Infolgedessen ist der Transistor 72 leitend und am Eingang I liegt auf dem Potential NuB. Steigt der Widerstand der Couliode Cl wegen vollständiger Entladung an, steigt auch das Potential des Arbeitspols 27, der Transistor TX öffnet der Transistor T2 schließt und den Eingang I der Logikschaltung 22 wird ein Steuersignal von +15 V zugeführt

Das Aufladen der Couliode Cl erfolgt mit dem Aufladekreis 17 der einfach einen an eine Aufladespan- «so nung von -15 V gelegten, einstellbaren Widerstand R 3 aufweist

Die Entladung erfolgt mit Hilfe des Stromgenerators 18, der aus dem Verstärker A 1 und den Widerständen R 4, K 5, R6. R7 und Λ8 besteht die so gewählt sind, daß der ausgehende Entladestrom nur vom Verhältnis zwischen der Spannung am Eingang F, die als außentemperaturabhängiger Wert vom Signalverstärker 19 geliefert wird, und dem Widerstand R 6 abhängig ist. Irgendwelche Änderungen im Widerstand des Strompfades, z. B. in der Couliode Cl sind ohne Bedeutung.

In der Umschahvorrichtung 16 sind zwei Feldeffekttransistoren F71 und FT2 vorgesehen, von denen in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Steuersignals am Ausgang V der Logikschaltung 22 der eine leitend ist und der andere sperrt oder umgekehrt. Infolgedessen wird abwechselnd der Ladekreis 17 oder der Entlade-Stromgenerator 18 an den Arbeitspol 27 gelegt. Zum Umschalten wird ein Schalttransistor T3 verwendet, dessen Basis an einem Abgriff eines aus den Widerständen R 9 und R10 bestehenden Spannungsteilers liegt, der mit einer Steuerspannung von +15 V verbunden ist. Da der Emitter des Schalttransistors 73 an einer Spannung von + 13.5 V liegt, ist dieser Transistor gesperrt, wenn am Ausgang V ein Steuersignal von +15V auftritt, und leitend, wenn dort die Spannung Null herrscht. Ferner ist eine Diodenschaltung, bestehend aus den Dioden Dl, D2, D3. D4 und D5 in Verbindung mit drei Widerständen R 11, R 12und R 13 vorgesehen. Wiesich aus der Darstellung ablesen läßt, ist bei leitendem Transistor Γ3 das Gate des Feldeffekttransistors FTX auf source-Potential gehalten, so daß dieser zum Zweck der Aufladung leitend ist. während der andere Feldeffekttransistor FT2 gesperrt ist. Wenn dagegen der Transistor Tl gesperrt ist, herrscht am Gate des Feldeffekttransistors FT2 annähernd source-Potential, so daß dieser leitend ist, während der andere Feldeffekttransistor FTX gesperrt ist. Die beiden Dioden D 2 und D 3 wirken dabei abwechselnd als Sperrdioden, während die Dioden DI. D4 und D5 verhindern, daß die Feldeffekttransistoren als Konstantstromerzeuger arbeiten.

Die Synchronisierungsvorrichtung umfaßt einen Transistor 74. dessen Kollektor über einen Widerstand R 14 mit dem Arbeitspol 27 verbunden ist. Der Emitter liegt an einer Spannung von +13.5 V. Die Basis ist an einen Abgriff eines aus den Widerständen R 15 und R 16 bestehenden Spannungsteilers angeschlossen, der zwischen dem Ausgang IV der Logikschaltung 22 und der Steuerspannung von + 15 V liegt. Dieser Transistor ist geschlossen, solange am Ausgang IV ein Steuersignal von + 15 V vorliegt, er ist geöffnet, sobald dieses Signal auf null Volt sinkt. Der Widerstand Ru ist so bemessen, daß bei geöffnetem Transistor 7₄ ein verhältnismäßig starker Strom durch die Couliode Cl fließt bis der Fühlerkreis 20 feststellt, daß der Entladungszustand erreicht ist

Als Beispiel sei angegeben, daß einem Ladestrom vor beispielsweise 100—500 μΑ, was einem außentempera turabhängigen Entladestrom von 200—1000 μΑ ent spricht ein Synchronisierstrom von etwa 1—3 m/ zugeordnet werden kann.

An den Ein- und Ausgängen der Logikschaltung Z können Signalspannungen auftreten, welche die Wert« 0 V und 15 V, entsprechend logisch »L« und logisch »H< annehmen können. Es gilt die Zuordnung der Tabelle 1

Tabelle I Signal Funktion »L« »H«

I Fühlersignal Couliode nein Si entladen

II Tarifsignal 5» Niederlaui/eit ja

nein

709509/2

Fortsetzung

I iinkliiiii

Heizsignal
Si,

Synchronisiersignal Ss
Schaltsignal 5>

Aufheizen

nein

Synchronisieren ja

ja

nein

Entladen

nein

Die Logikschaltung 22 weist drei in Reihe liegende NICHT-Glieder /1, /2 und /3 auf, welche den Eingang II mit dem Ausgang V verbinden. Der Ausgang des NICHT-Gliedes /1 speist einen Impulsgeber 32, bestehend aus einem Kondensator Cl, einem Widerstand R 17, einer Diode D 6, einem Transistor 75 und einem Widerstand R18. Wechselt das Tarifsignal am Eingang II von Hochtarifzeit auf Niedertarifzeit, dann wird der Transistor 7"5 kurzzeitig leitend, so daß er kurzzeitig von dem Wert »I« auf den Wert »0« übergeht. Der Ausgang des Impulsgebers ist an den einen Eingang eines NAND-Gliedes G1 angeschlossen, dessen Ausgang mit dem einen Eingang eines zweiten NAND-Gliedes G 2 verbunden ist. Der andere Eingang eines zweiten NAND-Gliedes G2 ist über ein NICHT-Glied /4 mit dem Eingang I verbunden. Der Ausgang des NAND-Gliedes G 2 ist mit dem anderen Eingang des NAND-Gliedes G 1 verbunden. Die beiden NAND-Glieder Gl und G2 bilden eine Gedächtnisschaltung mit folgendem Wahrheitsschema, wenn man den Ausgang mit Q, den vom NICHT-Glied /4 versorgten Eingang mit λ" und den vom Impulsgeber 32 kommenden Eingang mit Kbezeichnet.

Tabelle Il

A	S	Q
H	H	Undefiniert
H	L	L
H	H	L
L	H	H
H	H	H
H	L	L
L	L	H

Der Ausgang 111 ist über ein NICHT-Glied /5 mit einem NAND-Glied G 3 verbunden, dessen Eingänge einerseits vom Ausgang des NICHT-Gliedes /1 und andererseits vom Ausgang Q versorgt werden. Der Aasgang IV ist mit einem NAND-Glied G 4 verbunden, dessen Eingänge einerseits vom Ausgang des NICHT-

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Gliedes /2 und andererseits vom Ausgang Q über ein weiteres NICHT-Glied /6 versorgt werden.

Daraus lassen sich die Betriebszusiände der Tabelle III herleiten.

Tabelle III	I	Il	IM	IV	V
	L	H	L	H	L
1.	L	L	L	H	H
2.	H	L	H	H	H
3.	L	H	L	I.	L
4.	L	H	L	H	M= 1.)
5.

Der Betriebszustand 1 ergibt sich während der Hochtariizeit während des Aufladens der Couliode Cl.

Während des Betriebszustandes 2, der durch das Umschalten auf die Niederiarifzeit eingeleitet wurde, erfolgt eine Entladung in Abhängigkeit von der Außentemperatur, wobei die Entladung um so rascher vor sich geht, je niedriger diese Temperatur ist.

Der Betriebszustand 3 wird eingeleitet, wenn der Fühlerkreis 20 die vollständige Entladung der Couliode Cl festgestellt hat. In diesem Augenblick wird mit dem Aufheizen des Speicherkerns begonnen. Dieses Aufheizen erfolgt bis zum Ende der Niedertarifzeit, jedoch derart, daß die Kerntemperatur ihrerseits außentemperaturabhängig ist.

Der Betriebszustand 4 tritt statt des Betriebszustandes 3 ein, wenn bis zum Ende der Niedertarifzeit die Couliode C/ noch nicht vollständig entladen war, also wegen zu hoher Außentemperaturen keine Aufheizung des Speicherkerns erforderlich war. In diesem Fall wird die Synchronisierungsvorrichtung 21 am Ende der Niedertarifzeit eingeschaltet, bis der Fühlerkreis 20 die vollständige Entladung meldet.

Der Betriebszustand 5, der dem Betriebszustand 1 entspricht, wird eingenommen, entweder, wenn nach einer Aufheizperiode die Niedertarifzeit beendet ist oder wenn nach Ablauf der Niedertarifzeit der Fühlerkreis 20 den vollständigen Eniladungszustand festgestellt hat.

Insgesamt ergibt sich daher ein Betrieb, bei dem der erste Teil der Niedertarifzeit zur Feststellung des Heizbedarfs ausgenutzt und der letzte Teil der Niedertarifzeit zum Aufheizen verwendet wird. Da jeweils nach 24 Stunden geprüft wird, ob der Integrator vollständig entladen ist und, falls dies nicht der Fall ist, eine entsprechende Synchronisierung vorgenommen wird, ist sichergestellt, daß sich keine Fehler durch Kumulationen ansammeln können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische AufladesteuereinricMung für elektrische Speicherheizgeräte, die während einer Niedertarifzeit aufgeheizt werden und während der Hochtarifzeit gespeicherte Wärme abgeben, mit einem elektronischen Integrator, der vor der Niedertarifzeit durch einen Aufladestrom aufgeladen und vom Beginn der Niedertarifzeit an durch einen Entladestrom entladen wird, wobei der Aufladestrom bzw. der Entladestrom von wenigstens einer Kenngröße, z. B. der Außentemperatur, abhängig ist, und mit einem den Ladezustand feststellenden Fühlerkreis, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (1*») durch ein elektrolytisches Element (C) nach Art eines reversierbar betreibbaren Coulometers gebildet ist, daß der Fühlerkreis (20) auf eine Widerstandsänderung des elektrolytischen Elements anspricht und daß eine am Ende der Niedertarif zeit einschaltbare und vom Fühlerkreis steuerbare Synchronisierungsvorrichtung (21) solange einen verstärkten Entladestrom durch das elektrolytische Element sendet, bis dessen Widerstand ansteigt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Element (Cl) während der Hochtarifzeit nut einem konstanten Aufladestrom und vom Beginn der Niedertarif zeit

an mit einem Änderungen der Außentemperatur in gegenläufigem Sinn folgenden Entladestrom beschickbar ist. bis der Widerstand des elektrolytischen Elementes ansteigt, worauf die Aufhetzung beginnt, oder bis das Ende der Niedertarif zeit erreicht ist, worauf die Synchronisierung beginnt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem elektrolytischen Element (Cl) ein Feststoffelektrolyt (31) mit hoher lonenleitfähigkeit. z. B. eine Silberhalogenidverbindung, zwischen einer Elektrode (29) aus aktivem Material, z. B. Silber, und einer Elektrode (30) aus demgegenüber inaktivem Material, ζ Β. Gold, angeordnet ist

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß das elektrolytische Element (Cl) einen an Masse liegenden Pol (28) und einen Arbeitspol (27) aufweist, an dem ein Aufladekreis (17). ein Entladekreis (18). der Fühlerkreis (20) und die Synchronisierungsvorrichtung (21) angeschlossen sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisierungsvorrichtung (21) einen normalerweise gesperrten Schalttransistor (T4) aufweist, dessen Kollektor-Emitter-Strecke mit einem Begrenzungswiderstand (R 14) in Reihe liegt, wobei diese Reihenschaltung zwischen den Arbeitspol (27) und eine Entladespannung gelegt ist, und dessen Basis ein die Öffnung bewirkendes Synchronisierungssignal (S,) empfängt, solange nach dem Ende der Niedertarifzeit der Führerkreis (20) einen niedrigen Widerstand des elektrolytischen Elements CC/; meldet.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerkreis (20) zwei Transistoren (Tl, T2) aufweist, deren Kollektoren je über einen Widerstand (Ri, R 2) mit einer <>5 Steuerspannung und deren Emitter je mit Masse verbunden sind, wobei die Basis des ersten Transistors (Ti) an den Arbeitspol (27), die Basis des zweiten Transistors (T2) an den Kollektor des ersten Transistors und der Ausgang an den Kollektor des zweiten Transistors angeschlossen ist

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch eine Umschaltvorrichtung (16), die an den Arbeitspol (27) über die drain-source-Strecke eines ersten Feldeffekttransistors (FTl) und einen Begrenzungswiderstand (R 3) eine Aufladespannung und über die drain-source-Strecke eines zweiten Feldeffekttransistors (FT2) einen von der Außentemperatur gesteuerten Stromgenerator (18) anschließt, wobei der eine Feldeffekttransistor in der Sperrstellung und der andere Feldeffekttransistor in der leitenden Stellung sich befinden und mittels eines von der Tarifart abhängigen Schaltsignals (S„) umschaltbar sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Schaltsignal (S_a) an seiner Basis /u öffnender Transistor (Ti) vorgesehen ist der mittels einer Diodenschaltung (D 2, D3) die Gates der Feldeffekttransistoren (FTi, FT2) ansteuert und im geöffneten Zustand den ersten Feldeffekttransistor (FTi) öffnet und den zweiten Feldeffekttransistor (FT2) sperrt sowie im gesperrten Zustand den ersten Feldeffekttransistor sperrt und den zweiten Feld sf fektt ransistor öffnet.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8. dadurch gekennzeichnet, daß der Stromgenerator (18) einen Verstärker (A 1) aufweist, dessen Eingang von einer sich gegenläufig zur Außentemperatur verändernden Spannung gesteuert ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9. gekennzeichnet durch eine Logikschaltung (22) mit einem ersten Eingang (11) für ein von der Tarifart abhängiges Tarifsignal (S_t), einem zweiten Eingang (1) für das Fühlersignal (Sf), einem ersten Ausgang (IV) für das Synchronisierungssignal (S₅), einem zweiten Ausgang (III) für das den Beginn der Aufheizung bestimmende Heizsignal (S_h) und gegebenenfalls einem dritten Ausgang (V) für das Schaltsignal (S₁₁).

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Eingang (H) über ein erstes NICHT-Glied (Ii) mit e-nem Impulsgeber (32) und dem ersten Eingang eines ersten NAND-Gliedes (GZ) sowie über ein zweites NICHT-Glied (12). das mit dem ersten NICHT-Glied (I I) in Reihe liegt, mit dem ersten Eingang eines zweiten NAND-Gliedes (G 3) verbunden ist, daß der zweite Eingang (1) über ein drittes NICHT-Glied (74) mit dem ersten Eingang (X) eines dritten NAND-Gliedes (G 2) verbunden ist, daß der Impulsgeber (32) mit dem ersten Eingang (Y) eines vierten NAND-Gliedes (G 1) verbunden ist, daß die Ausgänge der dritten und vierten NAND-Glieder mit dem zweiten Eingang des jeweils anderen NAND-Gliedes (Gi, G 2) verbunden sind, daß der Ausgang des dritten NAND-Gliedes (G2) mit dem zweiten Eingang des ersten NAND-Gliedes (Gi) und über ein viertes NICHT-Glied (16) mit dem zweiten Eingang des zweiten NAND-Gliedes (G 4) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten NAND-Gliedes (G3) über ein fünftes NICHT-Glied (15) im zweiten Ausgang (III) der Logikschaltung verbunden ist und daß der Ausgang des zweiten NAND-Gliedes (GA) mit dem ersten Ausgang (IV) der Logikschaltung verbunden ist.