CH633135A5 - Electrical battery charging device - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Batterieladeeinrich- 6o kurze Drahtleitungen elektrisch leitend befestigt sind. The invention relates to an electrical battery charger 6o short wire lines are electrically conductively attached.

tung gemäss dem Oberbegriff des ersten Anspruchs. Eine weitere Vereinfachung wird durch eine Ausbildung tion according to the preamble of the first claim. Another simplification is through training

Ein bekanntes Ladegerät für tragbare batteriebetriebene der Erfindung erreicht, nach der für die Gleichstromquelle und Messgeräte weist mehrere Aufnahmevorrichtungen auf, in die die Gleichspannungsquelle ein gemeinsamer Wechselstrom-die tragbaren batteriebetriebenen elektrischen Messgeräte ein- transformator mit getrennten Sekundärwicklungen vorgese-steckbar sind. Die Aufnahmevorrichtungen enthalten Stecker- es hen ist. A known charger for portable battery-operated devices of the invention achieves that for the DC power source and measuring devices has a plurality of receptacles into which the DC voltage source a common AC current-the portable battery-operated electrical measuring devices-transformer with separate secondary windings can be plugged. The cradles contain plugs- it is hen.

Vorrichtungen, mittels denen die in den Messgeräten angeord- Die Erfindung wird anhand eines vorteilhaften Ausfüh- Devices by means of which are arranged in the measuring devices.

neten Batterien an die Ladeschaltung des Ladegerätes ange- rungsbeispiels einer Batterieladeeinrichtung näher erläutert, schlössen sind, wenn die Messgeräte in die Aufnahmevorrich- das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist. Das Gehäuse Batteries connected to the charging circuit of the charger, for example a battery charger, are explained in more detail when the measuring devices are shown schematically in the receptacle in the drawing. The housing

dieser Batterieladeeinrichtung ist durch die strichpunktierte Umrandung 1 schematisch dargestellt. Das Gehäuse 1 enthält mehrere Aufnahmevorrichtungen 2A, 2B, 2K. In einige von diesen sind batteriebetriebene tragbare elektrische Geräte 3 eingesteckt, deren wiederaufladbare Batterie 4 über Steckerstifte 5 der elektrischen Geräte und Steckerbuchsen 6 und 7 in den Aufnahmevorrichtungen der Batterieladeeinrichtung an die Schaltung dieser Einrichtung angeschlossen sind. this battery charging device is shown schematically by the dash-dotted outline 1. The housing 1 contains a plurality of receiving devices 2A, 2B, 2K. In some of these, battery-operated portable electrical devices 3 are inserted, the rechargeable batteries 4 of which are connected to the circuit of this device via plug pins 5 of the electrical devices and plug sockets 6 and 7 in the receiving devices of the battery charging device.

Das Gehäuse 1 der Batterieladeeinrichtung umfasst einen Wechselspannungstransformator 8, eine an eine sekundäre Wicklung 9 des Transformators angeschlossene Gleichstromquelle 10 und eine Schaltungsplatte 11. Die Primärwicklung 12 des Transformators 8 ist über Anschlüsse 13 an ein Wechselspannungsnetz, z.B. das Lichtnetz angeschlossen. Auf der Schaltungsplatte 11 ist für jede Aufnahmevorrichtung 2A bis 2K eine Ladeschaltung 14A bis 14K angeordnet, jede Ladeschaltung enthält eine Anordnung mit einem Schalttransistor 15 und mit einem Begrenzungswiderstand 16 im Ladestromweg, eine Ladeerhaltungs- und Anzeigeanordnung 17 parallel zur Anordnung 15,16 und eine Überwachungsanordnung 18, die die Batteriespannung der Batterie 4 des in der zugehörigen Aufnahmevorrichtung befindlichen elektrischen Gerätes 3 über eine Überwachungsleitung 19 überwacht und die Anordnung 15,16 dementsprechend steuert. Die Ladeschaltung 14A ist in der Zeichnung ausführlicher dargestellt, während die zur Ladeschaltung 14A gleichartigen Ladeschaltungen 14B und 14K nur als Blöcke dargestellt sind. The housing 1 of the battery charging device comprises an AC voltage transformer 8, a DC power source 10 connected to a secondary winding 9 of the transformer and a circuit board 11. The primary winding 12 of the transformer 8 is connected to an AC voltage network, e.g. the lighting network connected. A charging circuit 14A to 14K is arranged on the circuit board 11 for each receiving device 2A to 2K, each charging circuit contains an arrangement with a switching transistor 15 and with a limiting resistor 16 in the charging current path, a charge maintenance and display arrangement 17 parallel to the arrangement 15, 16 and a monitoring arrangement 18, which monitors the battery voltage of the battery 4 of the electrical device 3 located in the associated receiving device via a monitoring line 19 and controls the arrangement 15, 16 accordingly. The charging circuit 14A is shown in more detail in the drawing, while the charging circuits 14B and 14K, which are similar to the charging circuit 14A, are only shown as blocks.

Jeder Aufnahmevorrichtung 2A bis 2K ist ein Ladestromzweig 20A bis 20K zugeordnet, der von einem gemeinsamen Sammelpol 27 ausgeht und aus einer Leiterbahn 21 auf der Schaltungsplatte, der Anordnung 15,16 der Ladeschaltung, einer Leiterbahn 22 auf der Schaltungsplatte, zwei Drahtleitungen 23 und 24 mit der dazwischen liegenden Batterie 4 des in der zugehörigen Aufnahmevorrichtung befindlichen elektrischen Gerätes, und ferner aus einer weiteren Leiterbahn 25 auf der Schaltungsplatte besteht, welche in einem zweiten gemeinsamen Sammelpol 26 endet. Die Drahtleitungen 23 und 24 sind an Anschlusselementen 28 und 29 - beispielsweise Lötösen - an den Enden der Leiterbahnen 22 und 25 und den Steckerbuchsen 6 und 7 elektrisch leitend befestigt und bestehen aus kurzen Drahtstücken. Die beiden Sammelpole 26 und 27 sind auf der Each receiving device 2A to 2K is assigned a charging current branch 20A to 20K, which starts from a common collecting pole 27 and consists of a conductor track 21 on the circuit board, the arrangement 15, 16 of the charging circuit, a conductor track 22 on the circuit board, two wire lines 23 and 24 the battery 4 in between of the electrical device located in the associated receiving device, and further consists of a further conductor track 25 on the circuit board, which ends in a second common collecting pole 26. The wire lines 23 and 24 are attached to connection elements 28 and 29, for example soldering eyes, at the ends of the conductor tracks 22 and 25 and the plug sockets 6 and 7 in an electrically conductive manner and consist of short pieces of wire. The two common poles 26 and 27 are on the

Schaltungsplatte als Leiterflächen ausgebildet und enthalten je ein Anschlusselement 30, an dem sie über kurze Drahtleitungen 31 mit ausgangsseitigen Anschlusselementen 32 der Gleichstromquelle 10 elektrisch leitend verbunden sind. Ausserhalb s der Sammelpunkte 26 und 27 sind die Ladestromzweige vollkommen elektrisch isoliert voneinander angeordnet. Die Gleichstromquelle 10 enthält eine Gleichrichteranordnung 33 und einen Speicherkondensator 34 sehr grosser Kapazität. Der Querschnitt der kurzen Drahtleitung 23 und 24 sowie 31 ist so io stark bemessen, dass an ihnen bei den zu erwartenden Stromsprüngen keine störenden Spannungssprünge auftreten. Circuit board formed as conductor surfaces and each contain a connection element 30, on which they are electrically conductively connected via short wire lines 31 to output-side connection elements 32 of the DC power source 10. Outside s of the collection points 26 and 27, the charging current branches are arranged completely electrically isolated from one another. The direct current source 10 contains a rectifier arrangement 33 and a storage capacitor 34 of very large capacitance. The cross-section of the short wire lines 23 and 24 and 31 is dimensioned so strongly that no disturbing voltage jumps occur on them during the expected jumps in current.

Die Überwachungsleitung 19 der Überwachungsanordnung 18 und deren Bezugspotentialleitung 35 sind ebenfalls als Leiterbahnen auf der Schaltungsplatte ausgebildet und sind an 15 die Enden der Leiterbahnen 22 und 25 angeschlossen, d. h. in unmittelbarer Nähe der Steckerbuchsen 6 und 7 für die zu überwachenden Batterien 4. The monitoring line 19 of the monitoring arrangement 18 and its reference potential line 35 are likewise designed as conductor tracks on the circuit board and are connected to the ends of the conductor tracks 22 and 25, i. H. in the immediate vicinity of the plug sockets 6 and 7 for the batteries 4 to be monitored.

Zur unabhängigen Versorgung der Überwachungsanordnungen 18 sind auf der Schaltungsplatte 11 zwei Gleichspan-20 nungsquellen 36 und 37 angeordnet, die eine stabilisierte Gleichspannung erzeugen. Die Gleichspannungsquellen sind eingangsseitig über Leitungsdrähte 38 und 39 an zwei weitere Sekundärwicklungen 40 und 41 des Transformators 8 angeschlossen. Ihre ausgangsseitigen Bezugspotentialleitungen 42 25 und 43 sind als gedruckte Leiterbahnen auf der Schaltungsplatte getrennt an den Sammelpol 26 geführt, der als Bezugspol das Bezugspotential der Batterieladeeinrichtung definiert. For the independent supply of the monitoring arrangements 18, two direct voltage sources 36 and 37 are arranged on the circuit board 11, which generate a stabilized direct voltage. The DC voltage sources are connected on the input side via line wires 38 and 39 to two further secondary windings 40 and 41 of the transformer 8. Their output-side reference potential lines 42 25 and 43 are routed separately as printed conductor tracks on the circuit board to the common pole 26, which defines the reference potential of the battery charging device as the reference pole.

Das Versorgungspotential wird von den Gleichspannungsquellen 36 und 37 an die Überwachungsanordnung 18 geleitet. 3o Die in diesen Leiterbahnen befindlichen Leiterbrücken 46 überbrücken isolierend diese kreuzende Leiterbahnen. The supply potential is passed from the DC voltage sources 36 and 37 to the monitoring arrangement 18. 3o The conductor bridges 46 located in these conductor tracks isolate these crossing conductor tracks in an insulating manner.

Die gestrichelte unterbrochene Darstellung der Leiterbahnen zwischen den Ladeschaltungen 14B und 14K in der Zeichnung deutet an, dass zwischen diesen beiden Ladeschaltungen 35 weitere Ladestromzweige in der gleichen Ausbildung vorgesehen werden können, wie sie für die dargestellte Ladezweige 20A, 20B und 20K gezeigt ist. The broken dashed illustration of the conductor tracks between the charging circuits 14B and 14K in the drawing indicates that between these two charging circuits 35 further charging current branches can be provided in the same configuration as is shown for the charging branches 20A, 20B and 20K shown.

Mit den in dem dargestellten Ausführungsbeispiel beschriebenen konstruktiven Massnahmen wird erreicht, dass die Über-4o wachungsanordnung 18 von Stromschaltstössen in anderen Ladestromzweigen nicht beeinflusst wird. The constructive measures described in the exemplary embodiment shown ensure that the monitoring arrangement 18 is not influenced by current switching surges in other charging current branches.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (3)

633135 2 633135 2 PATENTANSPRÜCHE tungen des Ladegerätes eingesteckt sind. Das Ladegerät ent- PATENT CLAIMS are inserted in the charger. The charger 1. Elektrische Batterieladeeinrichtung mit mehreren Auf- hält einen gemeinsamen elektrischen Zeitschalter in der nahmevorrichtungen zur Aufnahme batteriebetriebener trag- Gestalt einer Schaltuhr, an den die Ladestrompfade zu den einbarer elektrischer Geräte und mit Steckervorrichtungen in den zelnen Aufnahmevorrichtungen angeschlossen sind. Dieser Aufnahmevorrichtungen zum Anschluss der wiederaufladba- s Zeitschalter steuert die mittels eines Schiebeschalters an den ren Batterien in den batteriebetriebenen Geräten an die Lade- Zeitschalter anschaltbaren Ladestrompfade gemeinsam und stromzweige der Batterieladeeinrichtung, ferner mit einer gleichzeitig. Nachteilig an diesem Ladegerät ist j edoch, dass gemeinsamen, einen Speicherkondensator enthaltenden die Batterien der zum Laden in die Aufnahmevorrichtungen Gleichstromquelle, mit der die Ladestromzweige für die einzel- eingesteckten Messgeräte nur gemeinsam und mit der gleichen nen Batterien verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass io Ladezeit wiederaufgeladen werden können. 1. Electrical battery charging device with several stops a common electrical timer in the receiving devices for receiving battery-operated load-bearing form of a time switch, to which the charging current paths to the adjustable electrical devices and with plug devices in the individual receiving devices are connected. This recording device for connecting the rechargeable time switch controls the charging current paths which can be connected to the charging time switches by means of a slide switch on the batteries in the battery-operated devices, together with current branches of the battery charging device, and also with one at the same time. A disadvantage of this charger is, however, that common, a storage capacitor containing the batteries for charging into the receptacles DC power source, with which the charging current branches for the individually inserted measuring devices are only connected together and with the same NEN batteries, characterized in that io Charging time can be recharged. für jede Aufnahmevorrichtung (2A) eine eigene, von den ande- Die Erfindung geht davon aus, dass die Batterien der einzel- a separate one for each receiving device (2A). The invention assumes that the batteries of the individual ren unabhängige Ladeschaltung (14A) vorgesehen ist, die je nen in die Aufnahmevorrichtungen des Ladegerätes einge-eine im zugehörigen Ladestromzweig (20A) angeordnete steckten elektrischen Geräte individuell geladen werden sollen, Ren independent charging circuit (14A) is provided, each of which is to be individually charged in the receptacle devices of the charger — a plug-in electrical device arranged in the associated charging current branch (20A), Anordnung mit einem Schalttransistor ( 15) und einem Begren- dass also die Zeiten, zu denen die Batterien der einzelnen einge-zungswiderstand (16), eine dazu parallel angeordnete Ladeer- 15 steckten Geräte geladen werden, beliebig wählbar sind und haltungs- und Anzeigeanordnung (17) und eine die Schalttransi- dass die Ladezeit für jede Batterie von deren Ladezustand storanordnung steuernde Überwachungsanordnung (18) erhält, abhängt, der an der Batteriespannung überwacht wird. Demzu-dass in unmittelbarer Nähe der beiden Anschlüsse (32) des folge ist zur individuellen Steuerung der Ladezeit eine Überwa- Arrangement with a switching transistor (15) and a limitation that the times at which the batteries of the individual resistance (16) and a charger connected in parallel are charged, can be selected as desired, and the mounting and display arrangement ( 17) and a switching arrangement that controls the charging time for each battery from its charge status storage arrangement (18), which is monitored at the battery voltage. In addition, in the immediate vicinity of the two connections (32) of the following, monitoring is required to control the charging time individually. Speicherkondensators (34) zwei Sammelpole (26,27) angeord- chungsanordnung erforderlich, die die Batteriespannungen net sind, von denen der eine Sammelpol (26) der Bezugspol ist, 20 überwacht und dementsprechend den Ladestrom durch die ein-dass die je eine Ladeschaltung enthaltenden Ladestromzweige zelnen Batterien steuert bzw. ein- und ausschaltet. Bei einem (20A... 20K) an diese Sammelpole angeschlossen sind und aus- aus einer Gleichstromquelle gespeisten Ladegerät mit mehre-serhalb der Sammelpole elektrisch isoliert voneinander in der ren Aufnahmevorrichtungen für Geräte mit wiederaufladbaren Ladeeinrichtung angeordnet sind, dass die Überwachungslei- Batterien und mit individuell gesteuerter Ladeschaltung tung ( 19) der Überwachungsanordnung jede Ladeschaltung in 25 besteht jedoch die Gefahr, dass insbesondere beim Einstecken unmittelbarer Nähe des das Ladepotential führenden Stecker- eines weiteren Gerätes mit entladener Batterie oder beim auto-teils (6) der zugehörigen Steckervorrichtung an den zugehöri- matischen Abschalten des Ladestromes für ein Gerät, dessen gen Ladestromzweig angeschlossen ist, dass ferner die Bezugs- Batterie den vollen Ladezustand erreicht hat, die Überwa-potentialleitung (35) der Überwachungsanordnung jeder Lade- chungsanordnung durch überkoppelnde Stromstösse nachtei-schaltung in unmittelbarer Nähe des das Bezugspotential füh- 30 lig beeinflusst wird und insbesondere Ladeströme für andere renden Steckerteils (7) der zugehörigen Steckervorrichtung an Batterien vorzeitig abschaltet. Storage capacitor (34) requires two collector poles (26, 27) arrangement, which are the battery voltages, of which one is a collector pole (26) the reference pole, 20 monitors and accordingly the charging current through the one-that each contain a charging circuit Charging current branches control individual batteries or switch them on and off. In the case of a (20A ... 20K) connected to these collecting poles and with a charger supplied from a direct current source, with several of the collecting poles located electrically isolated from one another in the other receiving devices for devices with rechargeable charging devices that the monitoring lead batteries and with Individually controlled charging circuit device (19) of the monitoring arrangement, each charging circuit in 25, however, there is a risk that, especially when plugging in the immediate vicinity of the plug carrying the charging potential, another device with a discharged battery or in the auto part (6) of the associated plug device on the associated device - matically switching off the charging current for a device whose charging current branch is connected so that the reference battery has also reached full charge, the monitoring potential line (35) of the monitoring arrangement of each charging arrangement by means of overcoupling current surges in the immediate vicinity of the d it affects the reference potential and in particular switches off the charging currents for other connector parts (7) of the associated connector device on batteries prematurely. den zugehörigen Ladestromzweig angeschlossen ist, dass für Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische die Versorgung der Überwachungsanordnung der Ladeschal- Batterieladeeinrichtung der eingangs angegebenen Art derart tungen wenigstens eine von der Gleichstromquelle (10) für die auszugestalten, dass trotz individuellen Ladezeiten der Batte-Ladestromzweige getrennte Gleichspannungsquelle (36,37) 35 rien der einzelnen in die Aufnahmevorrichtungen der Batterievorgesehen ist, deren Bezugspotentialleitung (42,43) unmittel- ladeeinrichtung eingesteckten elektrischen Geräte keine Be-bar an den Bezugspol (26) angeschlossen ist. einflussung des Ladevorganges durch Ein- oder Ausschalten the associated charging current branch is connected that for the invention, the object of an electrical supply to the monitoring arrangement of the charging / charging device of the type specified at least one of the DC power source (10) is designed for such that, despite individual charging times of the battery, Charging current branches separate DC voltage source (36, 37) 35 rien of the individual in the receiving devices of the battery is provided, the reference potential line (42, 43) direct plugged in electrical devices no Be-bar is connected to the reference pole (26). influencing the charging process by switching on or off 2. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch des Ladestromes in anderen Ladestromzweigen entsteht, gekennzeichnet, dass die Ladeschaltungen (14A... 14K) auf Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des einer gemeinsamen Schaltungsplatte (11) angeordnet sind, auf 40 ersten Anspruchs genannten Merkmale. 2. Battery charging device according to claim 1, characterized in that the charging current in other charging current branches, characterized in that the charging circuits (14A ... 14K) is solved by the task arranged by the characteristics of a common circuit board (11) to 40 first claim mentioned features. der die elektrischen Leitungen zwischen den elektrischen Bau- Die mit der Erfindung verbundenen Vorteile bestehen ins-elementen als gedruckte Leiterbahnen (21,22,25) ausgebildet besondere darin, dass sich die Ladestromzweige gegenseitig in sind, auf der ferner die Sammelpole (26,27) als gedruckte keiner Weise stören, da Stromstosskopplungen weitgehend The advantages associated with the invention consist in particular in the form of printed conductor tracks (21, 22, 25), in particular that the charging current branches are mutually in, on which the collecting poles (26, 27 ) as printed do not interfere in any way, since surge couplings largely Leiterflächen ausgebildet sind, und dass zwischen den Stecker- ausgeschaltet sind. Ausserdem wird es durch die Massnahmen teilen (6,7) der Steckervorrichtungen und den beiden Anschlüs- 45 der Erfindung möglich, die Batterien einer grösseren Anzahl sen (32) des Speicherkondensators (34) einerseits und den batteriebetriebener elektrischer Geräte gleichzeitig aus eine" Conductor surfaces are formed, and that between the plugs are switched off. In addition, the measures (6, 7) of the plug devices and the two connections 45 of the invention make it possible for the batteries of a larger number (32) of the storage capacitor (34) on the one hand and the battery-operated electrical devices at the same time from a " Anschlusselementen (28,29,30) auf den Leiterflächen der Sam- gemeinsamen Gleichstromquelle gleichzeitig und dennoch melpole und den Enden der Leiterbahnen andererseits kurze individuell wiederaufzuladen und gleichzeitig die elektrische Drahtleitungen (23,24,31 ) elektrisch leitend befestigt sind. Verlustleistung der Ladeeinrichtung zu senken. Connection elements (28, 29, 30) on the conductor surfaces of the Sam common direct current source simultaneously and nevertheless melpole and the ends of the conductor tracks, on the other hand, can be individually recharged briefly and at the same time the electrical wire lines (23, 24, 31) are attached in an electrically conductive manner. Lower power loss of the charging device. 3. Batterieladeeinrichtungen nach Anspruch 1 oder 2, 50 Eine besonders einfache und preiswerte Ausbildung der dadurch gekennzeichnet, dass für die Gleichstromquelle (10) Erfindung wird dadurch erreicht, dass die Ladeschaltungen auf und die Gleichspannungsquelle (36,37) ein gemeinsamer Wech- einer gemeinsamen Schaltungsplatte angeordnet sind, auf der selstromtransformator (8) mit getrennten Sekundärwicklungen die elektrischen Leitungen zwischen den elektrischen Bauele-(9,40,41 ) vorgesehen ist. menten als gedruckte Leiterbahnen ausgebildet sind, auf der 3. Battery charger according to claim 1 or 2, 50 A particularly simple and inexpensive embodiment of the characterized in that for the DC power source (10) invention is achieved in that the charging circuits on and the DC voltage source (36,37) a common change of a common Circuit board are arranged on the selstromtransformer (8) with separate secondary windings the electrical lines between the electrical components (9,40,41) is provided. elements are formed as printed conductor tracks on which 55 ferner die Sammelpole als gedruckte Leiterflächen ausgebildet sind, und dass zwischen den Steckerteiien der Steckervorrich-tungen und den beiden Anschlüssen des Speicherkondensators einerseits und den Anschlusselementen auf den Leiterflächen der Sammelpole und den Enden der Leiterbahnen andererseits 55 Furthermore, the collector poles are designed as printed conductor surfaces, and that between the plug parts of the plug devices and the two connections of the storage capacitor on the one hand and the connection elements on the conductor surfaces of the collector poles and the ends of the conductor tracks on the other hand