DE3341191C1 - Ladevorrichtung - Google Patents

Ladevorrichtung

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DE3341191C1
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0042Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by the mechanical construction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

  • Durch das Vorsehen eines dritten Anschluß-Kontaktelementes und eines dritten Ausgangs-Kontaktelementes in jedem Ladeteilgehäuse sowie eines dritten Anschluß-Kontaktelementes in dem Trafogehäuse, wobei die Anschluß- und Ausgangs-Kontaktelemente mit einem Verbindungselement miteinander und dem jeweiligen Ladeschaltkreis verbunden sind, ist es nicht mehr nötig, die einzelnen Kontakte für den Akku in jedem Ladeteil formkodiert auszubilden, da die Meldung, daß ein Akku oder mehrere Akkus falsch gepolt eingesetzt sind, durch sämtliche Ladeteile hindurch an das Trafoteil weitergemeldet wird, um dort beispielsweise durch eine geeignete Schaltung die gesamte Energieversorgung zu den Ladeteilen zu unterbrechen, bevor irgendwelche Schäden entstehen können.
  • Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung ist die hohe Verläßlichkeit und Einfachheit, da nur eine zentrale Verpolungskontrolle, beispielsweise im Trafoteil notwendig ist.
  • Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.
  • Gemäß Anspruch 2 ist eine optische und/oder akustische Warneinrichtung vorgesehen, so daß unmittelbar nach dem Aktivieren des Trafoteiles dem jeweiligen Benutzer angezeigt wird, ob einer oder mehrere Akkus verpolt eingesetzt sind.
  • Durch die Merkmale der Ansprüche 3 bis 5 wird erreicht, daß sich die einzelnen Module (Trafoteil und Ladeteile) miteinander - beispielsweise durch eine Steckverbindung - verbinden lassen, wobei jedoch nicht wie im Falle der US-PS 36 96 283 die elektrischen Kontakte gleichzeitig die mechanische Verbindung sicherstellen sollen, sondern zusätzliche Verbindungselemente vorgesehen sind. Hierdurch wird erreicht, daß die gesamte Anordnung eine wesentlich höhere Stabilität aufweist und die elektrischen Kontakte betriebssicherer sind, da sie keinen mechanischen Belastungen mehr ausgesetzt sind.
  • Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 10 betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der gesamten Ladevorrichtung, wie zum Beispiel die Umschaltmöglichkeit zwischen Ladestrom und Ladeerhaltungsstrom, die Umschaltmöglichkeit für ein- oder mehrzellige Akkus und eine Anzeigevorrichtung zur optischen Überwachung der einzelnen Ladeschaltkreise.
  • Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen anhand der Zeichnung. Es zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Grundprinzipes der Erfindung; F i g. 2 in perspektivischer Ansicht eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeteiles; F i g. 3 in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeteiles; F i g. 4 in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Trafoteil in der Ausführungsform gemäß Fig. 2; F i g. 5 ein Schnelladeteil in der Ausführungsform gemäßFig.3;und Fig.6 in perspektivischer Darstellung den Aufbau einer Ladevorrichtung mit einem Trafoteil und drei Ladeteilen.
  • Gemäß Fig. list ein Trafoteil 1 vorgesehen, an welches mehrere Ladeteile 2,3 und 4 anschließbar sind. Das Trafoteil 1 weist eine Eingangsseite 5 auf, in welche die Primärspannung von 220 V eingespeist wird. Des weiteren weist das Trafoteil 1 zwei Ausgangsanschlüsse 6 und 7 auf, von denen die niedergespannte und gleichgerichtete Primärspannung abgenommen werden kann. Über geeignete Verbindungselemente 8 sind die Ausgangsanschlüsse 6 und 7 des Trafoteiles 1 mit zwei Eingangsanschlüssen 9 und 10 des ersten Ladeteiles 2 verbunden.
  • Im Inneren eines jeden Ladeteiles 2, 3 und 4 ist die eigentliche Ladeelektronik 11, 12 und 13 angeordnet.
  • Mittels der Ladeelektronik 11, 12 und 13 wird die Gleichspannung, welche von den Ausgangsanschlüssen 6 und 7 des Trafoteiles 1 kommt, in einen geeigneten Ladestrom gewandelt, welcher dann über zwei Ladeanschlußkabel 14 dem, in der Zeichnung nicht dargestellten, zu ladenden Akku zugeführt wird. Die von den Ausgangsanschlüssen 6 und 7 des Trafoteiles 1 kommende Spannung wird durch das erste Ladeteil 2 hindurch und auf zwei weitere Ausgangsanschlüsse 6' und 7' des ersten Ladeteiles 2 geführt. Von hier aus kann sie mit einem weiteren Verbindungselement 8' auf Eingangsanschlüsse 9' und 10' des zweiten Ladeteiles 3 weitergeführt werden.
  • Durch ein Durchschleifen der Ausgangsspannung des Trafoteiles 1 durch die einzelnen Ladeteile können beliebig viele weitere Ladeteile 15 an die oben geschilderte Anordnung angereiht werden. Die Gesamtanzahl der anschließbaren Ladeteile wird lediglich durch die maximale Ausgangsleistung des Trafoteiles 1 begrenzt.
  • Wie aus F i g. 1 weiterhin hervorgeht, ist eine dritte Leitung 27 vorgesehen, welche die einzelnen Ladeelektroniken 11, 12 und 13 einerseits und das Trafoteil 1 andererseits miteinander verbindet. Mittels der Leitung 27 wird im Falle eines verpolten Einsetzen eines Akkus, bzw. eines verpolten Anschließen eines Akkus an die Ladeanschlußkabel 14 ein entsprechendes Signal von der Ladeelektronik 11 bzw. 12 bzw. 13 an das Trafoteil 1 gegeben, wo dann der Verpolungszustand optisch und/ oder akustisch angezeigt wird.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit wurde die Darstellung gemäß Fig. 1 gewählt; in praktischen Ausführungsformen, wie sie im folgenden unter Bezugnahme auf die F i g. 2 bis 6 dargestellt und beschrieben werden, erfolgt die Verbindung der einzelnen Ladeelektroniken 11, 12 und 13 mit dem Trafoteil 1 analog zu der Verbindung der einzelnen Ladeelektroniken mit den Ausgangsanschlüssen 6 und 7 des Trafoteils 1, das heißt, jedes Ladeteil 2, 3 und 4 weist sowohl einen Eingangsals auch einen Ausgangsanschluß für die Leitung 27 auf, so daß die Leitung 27 ebenfalls durch die einzelnen Ladeelektroniken 11, 12 und 13 zu dem gemeinsamen Trafoteil 1 durchgeschleift wird.
  • Mit der in F i g. 1 schematisch dargestellten erfindungsgemäßen Ladevorrichtung ist es ohne großen Aufwand möglich, ein verpoltes Anschließen eines zu ladenden Akkus zuverlässig zu verhindern, wobei die einzelnen Ladeteile 2, 3 und 4 in ihrem Aufbau einfach und damit preiswert gehalten werden können.
  • Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 6 sollen nun im folgenden einige Ausführungsformen bzw. Varianten der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung näher erläutert werden.
  • In F i g. 2 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeteiles dargestellt. In der Fig.2 ist ein Gehäuse 16a eines Ladeteiles 16 dargestellt, wobei die Ausführungsform des Gehäuses 16a selbstverständlich nicht auf die dargestellte Pultform beschränkt ist, sondern jede andere optisch gefällige und technisch brauchbare Gehäuseform ist denkbar. Das Gehäuse 16a gemäß F i g. 2 weist von vorne betrachtet einen rechten Seitenbereich 17 und einen linken Seitenbereich 18 auf.
  • In einer abgeschrägten Pultfläche 19, einer ebenen Deckfläche 20 sowie einem dazwischenliegenden vertikalen Abschnitt 21 sind verschiedene Bedien- und Kontrollelemente eingelassen, auf welche noch später eingegangen wird.
  • In der Ausführungsform des Ladeteiles 16 gemäß F i g. 2 sind als Kontaktelemente in dem rechten Seitenbereich 17 drei Steckbuchsen 22, 23 und 24 eingelassen.
  • Aus dem linken Seitenbereich 18 heraus erstrecken sich drei Kabel 25, 26 und 27, welche an ihren freien Enden als Kontaktelemente je einen Stecker 25', 26' und 27' tragen. Vorzugsweise sind die Steckbuchsen 22 bis 24 und die Kabel 25 bis 27 derart in den Seitenbereichen 17 und 18 angeordnet, daß sich eine seitensymmetrische Anordnung ergibt.
  • Die Kabel 25 und 26 führen die positive und negative Spannungsversorgung für das Ladeteil 16 und das Kabel 27 ist als Steuerleitung für einen Signalgeber gedacht, welcher im Falle einer Verpolung, d. h. im Falle eines elektrisch falschen Anschließens eines Akkus an das Ladeteil 16 anspricht und akustischen und/oder optischen Alarm gibt.
  • Aus Gründen der Betriebssicherheit ist es vorzuziehen, daß die Kabel 25 und 26 die Spannung in das Ladeteil 16 einführen und die Steckbuchsen 22 und 23 dafür gedacht sind, entsprechende Kabel bzw. Steckbuchsen des nächsten Ladeteiles aufzunehmen, so daß stets sichergestellt ist, daß keine spannungsführenden Teile berührt werden können.
  • Die bisher geschilderte Ausführungsform, bei welcher die einzelnen Ladeteile mittels dreier Kabel untereinander verbunden sind, stellt nur eine Möglichkeit dar, die einzelnen Ladeteile miteinander und letztendlich mit dem Trafoteil zu verbinden. Es sind selbstverständlich andere konstruktive Möglichkeiten denkbar, um die einzelnen Ladeteile untereinander und mit dem Trafoteil zu verbinden. So ist es beispielsweise denkbar, die einzelnen Steckbuchsen 22 bis 24 zu einer gemeinsamen dreipoligen Steckbuchse zusammenzufassen, wobei dann analog dazu die drei Kabel 25 bis 27 zu einem einzigen dreiadrigen Kabel zusammengefaßt werden, das an seinem freien Ende dann einen mit der dreipoligen Buchse korrespondierenden dreipoligen Stecker trägt.
  • Zur Bedienung des Ladeteiles 16 sind auf der Pultfläche 19, der Deckfläche 20 und dem vertikalen Abschnitt 21 mehrere Bedienungs- und Anzeigeelemente vorgesehen, wobei sich die Anordnung der verschiedenen Anzeige- und Bedienelemente selbstverständlich von der in F i g. 2 dargestellten Weise unterscheiden kann. In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist in der Deckfläche 20 des Gehäuses 16a ein Steckbuchsenpaar 28 angeordnet, welches dafür vorgesehen ist, mit dem zu ladenden-Akku verbunden zu werden. In der Pultfläche 19 sind im Beispielsfalle zwei Leuchtdioden 29, ein Umschalter 30 und eine weitere Leuchtdiode 31 angeordnet. Mit dem Umschalter 30 kann man zwischen den beiden Arbeitszuständen »Laden« und »Ladeerhaltung« wählen, wobei gewöhnlicherweise der Ladeerhaltungsstrom 10% des vollen Ladestromes beträgt. Ist der Umschalter 30 in der Position »Laden« so leuchten die Leuchtdioden 29 und zeigen dabei an, daß die Ladeelektronik ordnungsgemäß arbeitet. Im Schaltzustand »Ladeerhaltung« leuchtet die Leuchtdiode 31 und zeigt somit diesen Betriebszustand an. Da die Akkus aus mehreren Zellen, im Regelfall zwischen zwei und acht Zellen bestehen, ist noch ein weiterer Umschalter 32 vorgesehen, mit welchem z. B. zwischen Akkus mit einer Zellenzahl von drei bis fünf und Akkus mit einer Zellenzahl von sechs bis acht umgeschaltet werden kann, so daß sowohl niederzellige Akkus als auch hochzellige Akkus mit etwa gleichem Ladestrom geladen werden können.
  • Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladeteils und den dazugehörigen Komponenten ist in den F i g. 3 bis 5 dargestellt.
  • In der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ladeteils gemäß F i g. 3 ist mit 33a das Gehäuse eines Ladeteils 33 bezeichnet. Die Form des Gehäuses 33a ist auch in diesem Fall nicht auf die dargestellte Kastenform beschränkt, sondern auch andere Formen, wie z. B. in F i g. 2 sind möglich. In der Ausführungsform gemäß F i g. 3 weist das Gehäuse 33a auf seiner Frontplatte 34 eine Mehrzahl von Anzeige- und Bedienungselementen auf, die in ihrer Funktion im wesentlichen den Anzeige- und Bedienungselementen in dem Ladeteil gemäß Fig. 2 entsprechen. Auf eine nähere Erläuterung wird daher verzichtet. Hervorzuheben sei lediglich ein Paar von Steckbuchsen 35, an welchem der zu ladende Akku angeschlossen wird. Das Gehäuse 33a des Ladeteils 33 weist zwei vertikale Seitenwände 36 und 37 auf, von denen eine vorzugsweise mit einer Schwalbenschwanzleiste 38 und die andere mit einer Schwalbenschwanznut 39 versehen ist. Mit der Schwalbenschwanzleiste 38 und der Schwalbenschwanznut 39 lassen sich weitere Ladeteile und entsprechende Trafoteile problemlos mit dem ersten Ladeteil 33 verbinden, wobei eine mechanisch stabile und kompakte Ladeeinheit geschaffen wird.
  • Für den Fachmann ist die mechanische Verbindung mehrerer Ladeteile untereinander nicht mit einer Schwalbenschwanzführung allein möglich, sondern vielmehr sind auch weitere mechanische Verbindungen wie Druckknöpfe oder Schnapp/Rastverbindungen denkbar.
  • Aus der Rückseite 40 des Gehäuses 33a ragen drei Kabel 41, 42 und 43, welche an ihren freien Enden drei Stecker 41', 42' und 43' tragen. Ebenfalls an der Rückseite 40 sind drei, in der Zeichnung nicht sichtbare, Steckbuchsen angebracht, welche im wesentlichen den Steckbuchsen 22 bis 24 aus F i g. 2 entsprechen. Wie im Falle des Ladeteiles 16 gemäß F i g. 2 wird auch im Falle der Ausführungsform gemäß F i g. 3 mit den Kabeln 41 bis 42 die elektrische Verbindung zu den zwei Buchsen des nächsten Ladeteils, bzw. zu den Ausgangsanschlüssen des Trafoteiles vorgenommen und mit dem Kabel 43 bzw. der dritten Steckbuchse die Verpolungskontrolle weiter zu dem nächsten Ladeteil bzw. dem Trafoteil geführt.
  • Bei einer Ausführungsform kann die elektrisch leitende Verbindung an der Rückseite des Ladeteiles derart vorgenommen werden, daß nur ein Paar von je drei Steckbuchsen vorgesehen ist, welche dann nachZusammenführen der einzelnen Ladeteile und des Trafoteiles mittels der Schwalbenschwanzführung mit Kontaktbrücken untereinander verbunden werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind entsprechende Kontakteinrichtungen an den Seitenwänden 36 bzw. 37 des Gehäuses 33a angeordnet, so daß sich dadurch nach dem Zusammenschieben der Ladeteile und des Trafoteiles die elektrisch leitenden Verbindungen automatisch ergeben.
  • Anhand von F i g. 4 wird nun ein erfindungsgemäßes Trafoteil beschrieben.
  • Ein Trafoteil 44 weist ein Gehäuse 44a auf, welches in seiner Formgebung der dem Ladeteil 33 gemäß F i g. 3 entspricht, d. h. an einer Seitenwand 45 ist eine Schwalbenschwanzleiste 46 ausgebildet, wohingegen auf der gegenüberliegenden Seitenwand 47 eine Schwalbenschanznut 48 ausgeformt ist.
  • In der Frontplatte 49 des Gehäuses 44a sind mehrere Bedienungs- und Anzeigeelemente untergebracht: Ein Amperemeter 50, welches den gesamten Stromfluß anzeigt, der dem Trafoteil 44 entnommen wird, kann, wie in F i g. 4 dargestellt eine digitale Anzeige sein, jedoch ist es durchaus denkbar, ein analoges Drehspulinstrument zu verwenden. Unterhalb des Amperemeters 50 ist ein Drehknopf 51 für eine eventuelle Strombegrenzungsvorrichtung angeordnet, mit welchem ein maximaler Stromwert eingestellt wird, über den hinaus das Trafoteil 44 nicht belastet werden darf. Des weiteren ist ein Netzschalter 52 mit dazugehöriger Kontrollampe 53, eine Sicherung 54 und ein Summer 55 für den automatischen Verpolungsschutz vorgesehen.
  • An der Rückwand des Gehäuses 44a ist der Anschluß für ein Netzkabel 56 vorgesehen, sowie drei, in der Zeichnung nicht sichtbare Steckbuchsen, welche im wesentlichen den Steckbuchsen 22 bis 24 aus F i g. 2 entsprechen. Diese Steckbuchsen sind dafür ausgelegt, mit Steckern, beispielsweise den Steckern 41' bis 43' des Ladeteils 33 aus F i g. 3 zu kontaktieren, um die Spannungsversorgung der Ladeteile zu gewährleisten und den Anschluß der Verpolungskontrolle vorzunehmen.
  • Es sind natürlich andere Ausführungsmöglichkeiten zur Spannungsversorgung der einzelnen Ladeteile möglich, wie z. B. die weiter oben schon diskutierten Möglichkeiten von Kontaktbrücken an der Rückseite der einzelnen Bauteile und insbesondere der Schwalbenschwanzverbindungen der einzelnen Bauteile.
  • Anhand von F i g. 5 soll noch ein weiteres Bauteil beschrieben werden, welches mit dem erfindungsgemäßen Ladeteil bzw. dem erfindungsgemäßen Trafoteil kombiniert werden kann.
  • In F i g. 5 ist ein Schnelladeteil 57 dargestellt, welches ein Gehäuse 57a aufweist, das in seiner Formgebung dem Trafoteil 44 bzw. dem Ladeteil 33 entspricht. Aus der Rückseite des Gehäuses 57a des Schnelladeteiles 57 ragen drei Kabel 58, 59 und 60, welche in der bereits geschilderten Weise mit dem Trafoteil 44 bzw. einen weiteren Ladeteil 33 den elektrischen Kontakt und den Anschluß der Verpolungskontrolle herstellen. Analog zu dem Trafoteil 44 und dem Ladeteil 33 sind an der Rückseite des Gehäuses 57a drei Kontaktbuchsen angeordnet, in welche die Stecker eines weiteren Ladeteils 33 passen.
  • In der Frontplatte des Gehäuses 57a sind ein Amperemeter 61, ein Drehknopf 62, eine Zeituhr 63, eine Anzeigelampe 64 und ein Paar von Anschlußbuchsen 65 angeordnet. Mit dem Drehknopf 62 wird ein gewünschter Ladestrom zwischen beispielsweise 0 und 2,5 A eingestellt, welcher dann auf dem Amperemeter 61 angezeigt wird. Alternativ zu dem dargestellten Drehspulinstrument kann das Amperemeter 61 wie im Falle des Trafoteiles 44 eine digitale Anzeige aufweisen. Mit der Zeitschaltuhr 63 läßt sich vorwählen, wie lange der mit dem Drehknopf 62 eingestellte Strom an dem Anschlußbuchsenpaar 65 in den zu ladenden Akku eingespeist wird.
  • Solange an den zu ladenden Akku Ladestrom geliefert wird, leuchtet die Kontrollampe 64.
  • Schnelladeteile haben insbesondere den Vorteil, daß mit ihnen ein leerer Akku innerhalb sehr kurzer Zeit geladen werden kann, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn der Akku nach kurzer Zeit wieder vollgeladen zur Verfügung stehen muß. beispielsweise bei Wettbewerben von Modellfliegern.
  • Fig.6 zeigt eine Anordnung von zwei Ladeteilen, einem Schnelladeteil und einem Trafoteil, wobei die Gehäuse in der Ausführungsform der F i g. 3 bis 5 gehalten sind.
  • Man erkennt, daß sich eine sehr kompakte Einheit aufgrund der Schwalbenschwanzverbindung ergibt, wobei, wie in der Zeichnung durch die strichlierten Linien angedeutet, das System in beiden Richtungen erweitert werden kann. Des weiteren wäre es denkbar, daß die einzelnen Teile sowohl nebeneinander als auch überein- ander gestellt werden, wobei lediglich zu beachten ist, daß Bauteile mit erhöhter Wärmeabgabe, wie beispielsweise das Trafoteil oder das Schnelladeteil nicht zu sehr umbaut werden, um die Gefahr der Zerstörung durch Überhitzung auszuschalten.
  • Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßcn Ladungssystems besteht darin, daß durch Kombination verschiedener Ladeteile praktisch jeder gewünschte Ladestrom und jeder gewünschte Ladezyklus erreicht werden kann. Durch eine Serienschaltung der einzelnen Ladestromausgänge der Ladeteile oder Schnelladeteile können die Ladestromwerte der einzelnen Ladeteile aufsummiert werden.
  • Wird beispielsweise ein Ladeteil mit 5 mA Ladeerhaltungsstrom mit einem Schnelladeteil, das auf 100 mA und einem weiteren Schnelladeteil, das auf 2,4 A eingestellt ist, kombiniert, läßt sich folgender Ladezyklus realisieren: Der zu ladende Akku wird mit den Ausgangsanschlüssen des letzten Schnelladeteiles, das auf 2,4 A eingestellt ist, verbunden, danach wird die Zeitschaltuhr dieses Ladeteiles, das mit dem Akku verbunden ist auf 30 Minuten eingestellt, die Zeitschaltuhr des zweiten Schnelladeteiles wird auf 2 Stunden eingestellt. Durch die Aufsummierung der einzelnen Teilladeströme ergibt sich am Ausgang des ersten Schnelladeteiles ein Gesamtladungsstrom von 2,505 A. Nach 30 Minuten schaltet die Zeituhr des ersten Schnelladeteiles den Teilladestrom von 2,4 A ab, so daß der Akku nur noch mit einem Ladestrom von 105 mA weitergeladen wird. Nach weiteren zwei Stunden schaltet die Zeitschaltuhr des zweiten Schnelladeteiles den Teilladestrom von 100 mA ab, so daß der Akku nur noch mit dem Ladeerhaltungsstrom von 5 mA des Ladeteiles gespeist wird, und somit der Ladeerhaltungszustand durchgeführt wird.
  • Ebenso lassen sich auch die Ladestromausgänge von normalen Ladeteilen ohne Schnelladeeinrichtungen miteinander kombinieren, um jeden gewünschten Ladestromwert zu erreichen.
  • Weiterhin wäre es noch denkbar, für den Einsatz im freien Gelände das Ladeteil direkt ober über ein als Spannungswandler oder -Teiler ausgebildetes Trafoteil an eine normale 12 V-Kraftfahrzeugbatterie anzuschließen je nachdem, welche Gleichspannung die Betriebsspannung für das aus mehreren Ladeteilen bestehende Ladesystem ist. Damit ist das erfindungsgemäße Ladesystem, bestehend aus Ladeteil und Trafoteil nicht netzgebunden, was eine weitere Verbesserung bezüglich der Einsatzmöglichkeiten ergibt.
  • Für den Fall, daß mehr Ladeteile als zulässig an das Trafoteil angesteckt werden sollen, wäre es weiterhin denkbar, einen Erweiterungsbaustein vorzusehen, mit dem die Leistung des Trafobausteins erhöht werden kann.
  • Aus Gründen der Betriebssicherheit und insbesondere aus Fertigungs- und Kostengründen ist es vorteilhaft, die Gehäuse der einzelnen Bausteine aus Kunststoff zu fertigen. Wird beispielsweise ein Thermoplast verwendet, lassen sich die Schwalbenschwanzführungen oder andere ähnliche Verbindungsmöglichkeiten, wie Steck-, Schiebe- und Bayonett-Systeme problemlos z.B. im Spritzgußverfahren an den Gehäuse ausbilden, ohne daß dabei die Möglichkeit zur Integration der elektrischen Kontaktverbindungen verringert werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von stromabhängigen Ladeteilen beschrieben wurde, liegt es im Ermessen eines jeden Fachmannes, die Ladeteile so zu konzipieren, daß spannungsabhängiges Laden oder Laden mit IU- bzw. IUI-Kennlinien möglich ist.
  • In allen bisher beschriebenen Ausführungsformen und bei allen verschiedenen Komponenten wird die Überwachung der richtigen Anschluß-Polung des oder der Akkus zentral in dem Trafoteil vorgenommen. Die einzelnen Ladeteile bleiben somit kompakt und preiswert.

Claims (10)

  1. Patentansprüche: 1. Ladevorrichtung zum gleichzeitigen Laden mehrerer Akkus, mit einem ein Trafoteil aufweisenden Trafogehäuse; mit wenigstens einem Ladeschaltkreis, der wenigstens einen paarweise zusammengehörigen Plus- und Minuspol aufweist, an welche die entsprechenden Plus- und Minuspole eines Akkus anschließbar sind; mit wenigstens einem vom Trafogehäuse trennbaren Gehäuse, das den Ladeschaltkreis aufweist; mit zwei Anschluß-Kontaktelementen am Gehäuse zur Aufnahme der Ausgangsspannung des Trafoteiles; mit zwei Ausgangs-Kontaktelementen je am Trafo- und Ladeteilgehäuse, die mit den Anschluß-Kontaktelementen mechanisch und elektrisch kontaktierbar sind; und mit zwei Verbindungenselementen, die im Ladeteilgehäuse je ein Anschluß-Kontaktelement mit einem Ausgangs-Kontaktelement verbinden und an welche der Ladeschaltkreis angeschlossen ist, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß ein drittes Anschluß-Kontaktelement (27, 43, 60) und ein drittes Ausgangs-Kontaktelement (24) in jedem Ladeteilgehäuse vorgesehen ist, welche mit einem dritten Verbindungselement miteinander und dem jeweiligen Ladeschaltkreis (2,3,4) verbunden sind; und daß das Trafogehäuse (44a) ebenfalls ein drittes Anschluß-Kontaktelement zur Verpolungskontrolle aufweist.
  2. 2. Ladevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische und/oder akustische Warneinrichtung (55) zum Schutz gegen Verpolung in dem Trafoteil (44) vorgesehen ist.
  3. 3. Ladevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einer Seitenwand eines jeden Gehäuses ein Verbindungselement (38, 39) vorgesehen ist, mit welchem das Gehäuse mit einem zweiten Gehäuse mechanisch formschlüssig verbindbar ist.
  4. 4. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Seitenbereich (36) zumindest teilweise dem Seitenbereich (37) des daran ansteckbaren weiteren Gehäuses entspricht.
  5. 5. Ladevorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Seitenwände (36,37) den Seitenwänden (36,37) eines daran anschließbaren Ladeteils oder Trafos (44) entsprechen.
  6. 6. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse eines jeden Ladeteils eine Umschaltvorrichtung (30) vorgesehen ist, mit welcher zwischen Ladestrom und Ladeerhaltungsstrom umschaltbar ist.
  7. 7. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeituhr (63) zum Abschalten des Lade- bzw. Ladeerhaltungsstromes vorgesehen ist.
  8. 8. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine optische Anzeigevorrichtung (31), welche im Bereich der Umschaltvorrichtung (30) angeordnet ist.
  9. 9. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Umschaltelement (32) für mehrzellige Akkus.
  10. 10. Ladevorrichtung nach einem der vorhergehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine optische Anzeigevorrichtung (29) vorgesehen ist, mit welcher der Ladeschaltkreis (11, 12, 13) überwachbar ist.
    Die Erfindung betrifft eine Ladevorrichtung zum gleichzeitigen Laden mehrerer Akkus, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    Eine derartige Ladevorrichtung ist aus der US-PS 36 96 283 bekannt. Diese bekannte Ladevorrichtung weist ein Trafoteil auf, das in einem Trafogehäuse untergebracht ist und eine niedergespannte und gegebenenfalls gleichgerichtete Wechselspannung an zwei Ausgangskontaktelemente liefert. Diese Ausgangskontaktelemente sind im Falle der US-PS 36 96 283 als Buchsen ausgebildet, die an einer Langseite des Trafogehäuses angeordnet sind. Mittels dieser Buchsen ist an das Trafogehäuse eine Mehrzahl von Ladeteilen anschließbar, wobei die elektrische Verbindung mit Steckerstiften erfolgt, die sich von einer Langseite des Ladeteils aus erstrecken und die in ihrer Formgebung mit den Buchsen des Trafoteiles korrespondieren. Auf der den Stekkerstiften gegenüberliegenden Langseite eines jeden Ladeteils ist wiederum ein Paar von Buchsen ausgebildet, deren Form gleich der Form der Buchsen des Trafoteils ist, so daß weitere Ladeteile an die Trafoteil/Ladeteil-Kombination anreihbar sind. Die von dem Trafoteil kommende Betriebsspannung wird hierbei durch die nachfolgenden Ladeteile durchgeschleift.
    Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Ladevorrichtung ist, daß nur ein ungenügender Schutz gegen Verpolung, das heißt falsches Einsetzen eines oder mehrerer Akkus in das Ladeteil oder die Ladeteile gegeben ist. Zwar können gemäß der US-PS 36 96 283 die Anschlußelemente für den zu ladenden Akku verschieden geformt sein (zum Beispiel Kontaktknopf und -fahne), ein absolut verläßlicher Schutz gegen falsches Einsetzen des Akkus ist dennoch nicht gegeben, da sich bei einer derartigen Ausbildung der Kontaktelemente der Akku auch seitenverkehrt ohne große Anstrengung in das Ladeteil einsetzen läßt.
    Ein von der Polarität her falsches Einsetzen eines Akkus in ein Ladeteil hat jedoch unweigerlich zur Folge, daß der verpolte Akku sich und/oder die Ladevorrichtung durch Kurzschluß oder Auslaufen des Elektrolytes schwer beschädigt oder zerstört.
    Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ladevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 umrissenen Gattung zu schaffen, bei der ein verpoltes Einsetzen oder ein verpoltes Kontaktieren eines Akkus mit einem Ladeteil sicher ausgeschlossen ist.
    Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.
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