DE3705222A1

DE3705222A1 - Ladekontroll-schaltkreis fuer ein batterie-ladegeraet

Info

Publication number: DE3705222A1
Application number: DE19873705222
Authority: DE
Inventors: Satoru Inakagata
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1987-02-19
Publication date: 1987-08-27
Also published as: US4755735A; DE3705222C2; JPH0681427B2; JPS62193518A

Description

Die Erfindung betrifft einen Ladekontroll-Schaltkreis für ein Batterie-Ladegerät, insbesondere einen Lade steuerkreis, der für ein Batterie-Ladegerät eingerich tet ist, das entweder ein erstes oder ein zweites Steuersignal abgibt, die jeweils einer Laderate ent sprechen, wobei die Steuersignale von dem Temperatur gradienten der zu ladenden Batterie abhängig sind.

Batterie-Ladegeräte für Speicherzellen, beispielsweise Nickel-Cadmium-Zellen, müssen von einem geeigneten Steuerkreis für eine schnelle und sichere Ladung ge steuert werden. Es sind zwei Steuerverfahren vorge schlagen worden, um die Anschlußeigenschaften der Bat terie zu beobachten, damit das schnelle Aufladen der Batterie vor Erreichen einer Überladung beendet wird. Dabei wird zum einen die Anschlußspannung und zum ande ren die Batterietemperatur überwacht (beide steigen bei dem Laden der Batterie an). Es wurde weiter erkannt (US-PS 36 67 026), daß die Batterietemperatur eine gute Angabe des Ladezustandes der Batterie ergibt und daher eine zuverlässigere Angabe gibt als die Anschlußspan nung. Verbesserungen der Steuerung der Batterie-Aufla degeräte auf der Grundlage einer Messung der Batterie- Temperatur wird in den US-PS 35 99 071 und 39 17 999 vorgeschlagen, in denen die Umgebungstemperatur gemein sam mit der absoluten Batterietemperatur gemessen wird, so daß ein Steuersignal als Funktion der Differenz zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstempe ratur abgegeben wird. Es soll so eine effektive Ladung der Batterie in einer relativ warmen oder einer relativ kalten Umgebung erreicht werden, also bei Temperaturen, bei denen die Batterie unzureichend oder aber überladen werden würde, wenn der Steuerkreis lediglich die abso lute Batterietemperatur mißt, da die Ausgangstemperatur der Batterie in einer solchen Umgebung entsprechend hoch oder gering ist und daher weniger oder mehr Zeit benötigt, um die absolut kritische Temperatur, bei der das schnelle Aufladen zu beenden ist, erreicht.

Diese vorbekannten Schaltkreise, die den Unterschied zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstempe ratur messen, haben jedoch das Problem, daß eine be stimmte Temperaturdifferenz, die den Punkt bestimmt, an dem das schnelle Aufladen beendet werden muß, nicht immer bei verschiedenen Batterien gleich ist. Für ver schiedene Batterien müssen, mit anderen Worten, die Temperaturdifferenzen unterschiedlich bestimmt werden, um die Batterie erfolgreich auf die volle Kapazität aufzuladen, eine Überladung jedoch zu verhindern. Dies ist ziemlich konsequent und fordert einen hohen Auf wand. Wenn die Temperaturdifferenz für verschiedene Batterien geeignet ist, bleibt noch das Problem, daß die Messung der Umgebungstemperatur bei jedem Meßvor gang bei dem tatsächlichen Arbeiten erheblich abweichen kann. Dies macht es schwierig, eine genaue Temperatur differenz anzugeben für verschiedene Umfelder. Es ist daher möglich, daß ein Wert angegeben wird, bei dem das zuverlässige Aufladen nicht gewährleistet ist. Diese Probleme sind unlösbar, wenn die Differenz zwischen der Batterietemperatur und der Umgebungstemperatur verwen det wird zur Bestimmung des Beendens der Ladung mit hohem Ladestrom. Es ist daher wünschenswert, einen anderen Parameter zu finden, der die tatsächliche Auf ladung der Batterie anzeigt, ohne den Nachteil genannte Unsicherheit zu haben, damit eine zuverlässige Ladekon trolle bei sich verändernden Umgebungstemperaturen gewährleistet ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ladesteuerkreis für ein Batterie-Ladegerät zu schaffen, das unabhängig von der Umgebungstemperatur eine Überla dung der Batterie verhindert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Mittel zum Differenzieren des Ausgangssignals des Sensorkrei ses unter Gewinnung eines die Ableitung über die Zeit darstellenden Ausgangssignals, also eines dem Tempera turgradienten der gemessenen Batterietemperatur ent sprechenden Signals, und Vergleichsmittel zum Verglei chen der Ableitung nach der Zeit mit einem vorgegebenen Schwellenwert, um das erste Steuersignal zu erzeugen, wenn die zeitliche Ableitung unterhalb des Schwellen werts ist und das zweite Steuersignal zu schaffen, wenn die zeitliche Ableitung den Schwellenwert übersteigt.

Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung ist ein Sample-And-Hold-Schaltkreis in der Steuer- Schaltung vorgesehen, der periodisch wiederholend einen Wert des Ausgangssignals des Sensorkreises mißt und den zuletzt gemessenen Wert hält. Der zuletzt gemessene Wert wird ständig aufgefrischt und zusammen mit dem jeweils gemessenen Wert des Sensorkreises einem Diffe renzier-Schaltkreis zugeführt, wo sie verarbeitet wer den und so jeweils ein Signal schaffen, das der zeitli chen Ableitung der Batterie-Temperatur entspricht.

Es wird also vorgeschlagen, einen Lade-Steuerkreis für ein Batterie-Ladegerät zu schaffen, in dem ein Sample- And-Hold-Schaltkreis mit einem Differenz-Verstärker kombiniert wird, um eine Differenzier-Einheit zu schaf fen, die ein über die Zeit abgeleitetes Signal der Batterie-Temperatur erzeugt, also ein dem Temperatur- Gradienten der zu ladenden Batterie entsprechendes Signal.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein Paar von Sample-And-Hold-Schaltkreisen vorgesehen, die mit Differenz-Verstärkern vorgesehen sind, die die Differenzier-Einheit zur Schaffung einer zeitlichen Ableitung der Batterie-Spannung erzeugen. Die Sample And-Hold-Schaltkreise, die jeweils periodisch einen Wert des Ausgangslevels des Sensorkreises messen und den zuletzt gemessenen Wert halten, werden zeitlich alternierend betrieben, so daß der eine Schaltkreis abtastet, während der andere Schaltkreis den zuletzt gemessenen Wert hält. Der Differenzverstärker subtra hiert in jeder Hälfte des Zyklusses das Ausgangssignal eines der Sample-And-Hold-Schaltkreise von dem Ausgang des anderen Sample-And-Hold-Schaltkreises, so daß die Differenz zwischen dem jeweilig gemessenen Wert des einen Schaltkreises und dem zuletzt gemessenen Wert, der von dem anderen Schaltkreis gehalten wird, um den Ausgang des Sensorkreises bezüglich der Zeit zu diffe renzieren. Es wird so ein ununterbrochenes über die Zeit abgeleitetes Signal der Batterietemperatur ge schaffen, das dem Gradienten der gemessenen Batterie temperatur entspricht. Die sich ergebende zeitliche Ableitung wird einem Vergleichs-Schaltkreis zugeführt, wo er mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird. Es wird entsprechend ein erstes oder ein zweites Steuersignal erzeugt in Abhängigkeit von dem Ergebnis des Vergleiches. Bei der Vorsehung eines Paares von Sample-And-Hold-Schaltkreisen, deren Ausgänge voneinan der in jedem Halbzyklus subtrahiert wird, entsteht keine Unterbrechung der sich ergebenden zeitlichen Ableitung, so daß der plötzliche Temperaturanstieg der Batterie bei Erreichen des vollen Ladezustandes nie übersehen werden kann. Dadurch wird die Zuverlässigkeit des Erkennens des kritischen Punktes, an dem das erste Steuersignal umgeschaltet werden soll auf das zweite Steuersignal vergrößert wird, wodurch die Zuverlässig keit des Schutzes der Batterie vor eine Überladung erhöht wird.

Es wird auf diese Weise ein Ladesteuer-Schaltkreis erzeugt, der eine größere Zuverlässigkeit bei der Er kennung des vollen Ladezustandes der Batterie hat.

Vorzugsweise weist der Steuerkreis einen Schutz-Schalt kreis für die Batterie auf, der einen vorgegebenen Bezugslevel erhält, der einer gefährlichen Batterie spannung entspricht, oberhalb der das Aufladen mit den ersten Laderate die Batterie zerstören würde. Der Schutz-Schaltkreis vergleicht ständig den Ausgangsle vel des Sensorkreises für die Batterietemperatur mit seinem Bezugswert, so daß bei einem Überschreiten des Ausgangslevels des Sensorkreises über den Bezugswert ein Unterbrechungssignal erzeugt wird, daß die Ausgabe des ersten Steuersignals von dem Steuer-Schaltkreis verhindert, bis der Ausgangslevel des Sensorkreises unter den Bezugswert gefallen ist. Dies erlaubt es, die Steuer-Schaltung an einer Ladung mit einer hohen Lade rate zu hindern zum Schutz gegen eine Überladung, so lange die Batterie oberhalb der gefährlichen Temperatur verbleibt. Die Ladung mit einer hohen Laderate wird automatisch erneuert, wenn die Batterie auf einen si cheren Wert abgekühlt wird.

Weiter kann eine Anzeigelampe vorgesehen sein, die mit dem Schutz-Schaltkreis zusammenwirkt und aufleuchtet, solange das Unterbrechungssignal erzeugt wird. Es wird so angezeigt, daß die Batterie an einer Aufladung mit einer hohen Laderate gehindert wird, was den Verwender entsprechend informiert, so daß er nicht verwirrt ist.

Alternativ kann der Steuer-Schaltkreis einen tempera turkompensierten Batterie-Schutz-Schaltkreis aufweisen, der die Differenz zwischen der Batterietemperatur und dem Umgebungstemperatur erhält, und ein Unterbrechungs signal erzeugt, wenn die Differenz kritisch größer ist als ein vorgegebener akzeptabler Wert. Zu diesem Zweck ist ein weiterer Sensorkreis vorgesehen, um die Umge bungstemperatur der Steuer-Schaltung zu messen und ein entsprechendes Ausgangssignal zu schaffen. Dieses Aus gangssignal wird gemeinsam mit dem Ausgangssignal, das der Batterietemperatur entspricht, dem Schutz-Schalt kreis zugeführt. Dieses erzeugt ein Unterbrechungssig nal, wenn die Differenz größer ist als ein akzeptabler Wert. Das Unterbrechungssignal verhindert eine Ausgabe des ersten Steuersignals an das Batterie-Ladegerät, bis die Differenz auf den akzeptablen Wert gefallen ist. Bei einer solchen Anordnung wird, wenn die heiße Batte rie unmittelbar nach dem Entladen aufgeladen werden soll, während die Temperaturdifferenz so ist, daß das Aufladen mit einer hohen Laderate einen weiteren Tempe raturanstieg der Temperatur verursacht und so zu einer Zerstörung der Batterie führen würde, der Steuer- Schaltkreis von einer Ausgabe des ersten, einer hohen Laderate entsprechenden Steuersignals gehindert wird, bis die Differenz so verringert ist, daß die Batterie mit der hohen Laderate aufgeladen werden kann, ohne durch den hohen Ladestrom zestört zu werden.

Es wird also weiter vorgeschlagen, einen Lade-Steuer kreis zu schaffen, der die Differenz zwischen der Tem peratur der Batterie und der Umgebungstemperatur mißt, um ein sicheres Aufladen zu bewirken. Bei einer bevor zugten Ausführungsform mit einem Paar von Sample-And- Hold-Schaltkreisen zum kontinuierlichen Gewinnen der zeitlichen Ableitung der Batterietemperatur ist ein Rückstell-Schaltkreis vorgesehen, der ansprechend auf eine Inbetriebsetzung der Sample-And-Hold-Schaltkreise diese vorübergehend gleichzeitig in einen Abtast-Be trieb bringt, bevor die Schaltkreise ihren normalen alternierenden Betrieb erreichen, um mögliche Offset- Werte, die in den Sample-And-Hold-Schaltkreisen bei dem Abschalten verblieben sind, vermeiden. Diese Offset- Werte könnten eine fehlerhafte Verarbeitung in den nachfolgenden Schritten verursachen, wodurch ein fal sches, einen plötzlichen Temperaturanstieg entsprechen des Signal angeben, obwohl ein derartiger plötzlicher Temperaturanstieg nicht vorliegt. Mit diesem Rückstell kreis kann der Steuer-Schaltkreis geeignet gestartet werden, um bei jedem Einschalten korrekt zu arbeiten.

Durch die Erfindung wird also ein Ladesteuer-Schalt kreis geschaffen, in dem ein Rückstell-Schaltkreis einen unrichtigen Betrieb der Sample-And-Hold-Schalt kreise verhindert und so die Zuverlässigkeit des Ge rätes verbessert.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, in der ein Ausführungsbei spiel der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild eines Batterie-Ladegerätes, für das der Lade steuer-Schaltkreis nach der Erfindung eingerichtet ist;

Fig. 2 ein Blockdiagramm des Ladesteuer-Schalt kreises nach einem ersten Ausführungs beispiel der Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung, die den typischen Temperaturanstieg der Batterie während des Ladevorgangs sowie die Anschlußspan nung der Batterie während der Ladung zeigt;

Fig. 4 ein detailiertes Schaltbild des in Fig. 2 gezeigten Ladesteuer-Schaltkreises;

Fig. 5 (bestehend aus Fig. 5A bis Fig. 5F) eine zeitliche Darstellung der Wellenformen der Ausgangssignale an einem bestimmten Punkt des Steuer-Schaltkreises zusammen mit Eigenschaften der Batterie während des Ladens;

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines Ladesteuer schaltkreises nach einem zweiten bevor zugten Ausführungsbeispiel der Erfin dung;

Fig. 7 ein detailliertes Schaltbild des Schalt kreises von Fig. 6;

Fig. 8 (bestehend aus den Fig. 8A bis 8G) eine zeitliche Darstellung der Wellenform der Ausgangssignale an einem bestimmten Punkt des Steuer-Schaltkreises von Fig. 6 zusammen mit einer Darstellung der Eigenschaften der Batterie während des Ladevorgangs;

Fig. 9 eine grafische Darstellung eines typ ischen Temperaturverlaufs der Batterie, die beobachtet wird, wenn eine heiße Batterie geladen wird, sowie die An schlußspannung dieser Batterie, und

Fig. 10 ein Schaltbild eines Ladesteuer-Schalt kreises nach einem dritten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt, daß der Lade-Steuerkreis A nach der vorliegenden Erfindung dazu eingerichtet ist, mit einem Batterie-Ladegerät zum Steuern des Ladestromes für die aufzuladende Batterie 2, etwa einer Nickel-Cadmium- Batterie, verbunden zu werden. Das Batterie-Ladegerät 1 ist in üblicher Art und Weise aufgebaut und weist einen Lade-Schaltkreis 3 auf, der von einer Spannungsquelle 4, die den Ladestrom zu der Batterie 2 über ein Schalt mittel 5 führt, versorgt zu werden. Das Schaltmittel 5 kann in bekannter Weise als Festkörper-Schalter, etwa als steuerbarer Siliziumgleichrichter, ausgebildet sein, es kann jedoch auch jeder andere Schalter vorge sehen sein, der von dem Ausgang des Steuer-Schaltkrei ses A betrieben wird, um zwischen einer hohen Laderate und einer Tröpfel- oder Null-Laderate zur schnellen und sicheren Ladung umgeschaltet wird. Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Batterie temperatur einen plötzlichen Anstieg in der Nähe des Erreichens der vollen Ladung ansteigt, während der Verlauf der Batterietemperatur relativ flach ist, wenn die Batterie in einem unzureichenden Ladezustand ist. Dies wird in Fig. 3 dargestellt. Der charakteristische Temperaturanstieg oder der größere Temperaturgradient gibt eine gute Anzeige des Zustands der vollen Ladung an und schafft eine zuverlässige Grundlage für die Änderung der Ladung mit einem hohen Ladestrom zu der Ladung mit einer Tröpfel- oder Null-Laderate.

In den Fig. 2 bis 5 wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Fig. 2 zeigt einen Steuerkreis A nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der aus einem Sensor-Schaltkreis 10 zum Messen der Temperatur der Batterie 2, einem Sample-And-Hold- Schaltkreis 20, einem Differenz-Schaltkreis 30 und einem Vergleichs-Schaltkreis 40 besteht. Der Sample- And-Hold-Schaltkreis 20 wiederholt mit einer geeigneten Abtastrate oder Taktfrequenz das Messen des Ausgangs wertes des Sensor-Schaltkreises 10 und hält den zuletzt gemessenen Wert. Der zuletzt gemessene Wert wird stän dig von dem Sample-And-Hold-Schaltkreis 20 erneuert und einem Differenzier-Schaltkreis 30 zugeführt, wo er mit dem kontinuierlichen Ausgangswert des Sensor-Schalt kreises 10 verglichen wird, so daß ein Signal angegeben wird, das eine zeitliche Ableitung der gemessenen Bat terietemperatur angibt, bzw. den Temperaturgradienten. Das Signal von dem Differenzverstärker 30 wird sodann einem Vergleichs-Schaltkreis 60 zugeführt, wo seine Größe mit einem vorgegebenen Schwellenwert verglichen wird, der ausgewählt ist, um ein erstes Steuersignal zu schaffen, wenn die Größe des über die Zeit abgeleiteten Signals unterhalb des Schwellwerts ist und ein zweites Steuersignal, wenn das erste Signal das zweite über steigt. Das erste Steuer-Signal betätigt das Schaltmit tel 5, was einer Ladung mit hoher Laderate entspricht, während das zweite Steuer-Signal ein Umschalten auf eine Tröpfel- oder Null-Laderate von der hohen Laderate angibt.

Fig. 4 zeigt eine Einzelheit des Steuerkreises A, wobei der Sensor-Schaltkreis 10 eine Diode 11, einen Opera tionsverstärker 12, Widerstände 13 bis 15 und einen veränderlichen Widerstand 17 angibt, wobei diese Bau elemente in einer üblichen Art und Weise angeordnet sind zum Messen der Batterie-Temperatur und zur Schaf fung eines entsprechenden Ausgangssignals. Die Tempera tur 11 ist thermisch an die Batterie 2 angekoppelt und schafft ein Ausgangssignal, daß dem gemessenen Tempera turwert entspricht. Der Sample-And-Hold-Schaltkreis 20, der aus einem Operationsverstärker 21, einem Transistor 22 und einem Kondensator 23 besteht, wird von dem Taktimpuls, der an dem Gatter des Feldeffekt-Transi stors 22 anliegt, betrieben. Dieser Impuls kommt von einem Taktgeber 80, der aus einem Zeitgeber-IC 81, externen Widerständen 82 und 83 sowie Kondensatoren 84 und 85 besteht.

Der Differenzier-Schaltkreis 30, zu dem das Ausgangs signal des Sample-And-Hold-Schaltkreises 20 geführt wird, weist einen Differenzverstärker 31 und Widerstän de 32 bis 35 auf. Weiter weist die Ladesteuerschaltung A einen Integrator 50 auf, der aus einem Widerstand 51 und einem Kondensator 52 besteht, um den Ausgang des Differenz-Schaltkreises 30 in einen bezüglich der Zeit integrierten elektrischen Wert umzuwandeln zur Ermögli chung eines Vergleiches in dem Vergleichs-Schaltkreis 60. Der Vergleichs-Schaltkreis 60 weist einen Kompara tor 61 auf, dessen Eingänge mit dem Integrator 50 bzw. einem aus einer Zener-Diode 62, wie einem Widerstand 63 und einem variablen Widerstand 64 gebildeten Schwellen spannungs-Generator verbunden ist. Mit dem Vergleichs- Schaltkreis 60 ist ein Ausgangs-Schaltkreis 70 verbun den, der ein NAND-Latch 71, einen Widerstand 72 und Ausgangs-Transistoren 73, dessen offener Kollektor den Ausgangsanschluß 74 bildet.

Der Betrieb der Ladesteuerschaltung A wird jetzt unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben, die aus den Fig. 5A bis 5F besteht, die die Ladezeit und den Ladezustand in % der Batterie (Fig. 5A), die Oberflächentemperatur in °C der Batterie (Fig. 5B), den inneren Gasdruck in kg/cm² der Batterie (Fig. 5C), die Wellenform des Takt impulses des Sample-And-Hold-Schaltkreises 20 (Fig. 5D), die Wellenform des Ausgangssignales an dem Punkt X in den Fig. 2 und 4 (Fig. 5E) bzw. die Wellenform des Ausgangssignals an dem Ausgangs-Anschluß 74 (Fig. 5F) wiedergeben. Bei Betrieb der Ladesteuerschaltung A liegt an dem Ausgangsanschluß 74 das erste Ladesteuer signal zum Veranlassen einer hohen Laderate. Bis zum Aufladen der Batterie 2 mit der hohen Laderate auf im wesentlichen 100% der Kapazität steigt die Batterietem peratur graduell an entlang des ziemlich flachen Ab schnitts der Kurve BT der Fig. 3 und 5B. Während dieser Zeit ist das jeweilige Ausgangssignal des Sensorkreises 10 etwas höher als das Ausgangssignal des Sample-And- Hold-Schaltkreises 20, so daß die über die Zeit abge leitete Batterietemperatur, die von dem Differenzier- Schaltkreis 30 gewonnen wird, gering ist. Das Integral (Fig. 5E) des Ausgangs X des Integrators 50 bleibt dabei gegenüber dem vorgegebenen Schwellwert (dieser ist als Linie TH in Fig. 5E strichpunktiert darge stellt), wodurch der Komparator 160 des Vergleichs- Schaltkreises 60 dazu veranlaßt wird, weiterhin das erste Steuersignal oder Signal mit dem hohen Level an dem Ausgangs-Anschluß 74 zu erzeugen, wie dies in Fig. 5F gezeigt wird. Die Batterie lädt also mit einer hohen Laderate auf. Wenn die Batterie 2 sich dem vollen Ladezustand näher, steigt der Temperaturgradient (dT/dt) plötzlich an, wie dies in den Fig. 3 und 5B gezeigt ist, so daß an dem Differenzial-Schaltkreis 30 ein dem Temperatur-Gradienten der Batterietemperatur entsprechendes Signal mit einem hohen Wert entsteht. Wenn dieser größere Wert den Schwellenwert übersteigt und den Komparator 160 dazu veranlaßt, daß zweite Steuersignal an dem Ausgangs-Anschluß 74 zu legen, um von der hohen Laderate auf die Tröpfe- oder Null-Lade rate umzuschalten, wird ein weiteres Laden mit einer hohen Rate verhindert, was die Batterie vor einer Über ladung und Zerstörung schützt. Dabei verhindert das NAND-Latch 71, daß das erste Steuersignal wieder an dem Ausgangsanschluß 74 auftritt, wodurch verhindert wird, daß die Batterie 2 weiter mit dem hohen Ladezustand aufgeladen wird, obwohl der Komparator 61 entsprechend wirkt aufgrund der Beendigung der hohen Laderate und der dadurch bewirkten Verringerung des Gradienten der Batterietemperatur.

Die Fig. 6 bis 9 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel der Ladesteuerschaltung nach der Erfindung. Dabei sind ein erstes Paar von Sample-And-Hold-Schaltkreisen 120 und 125 vorgesehen, die mit einem Differenzialverstär ker 130 zusammenwirken, um die Ableitung dT/dt der gemessenen Batteriespannung über die Zeit zu gewinnen. Der Steuerkreis weist einen entsprechenden Sensorkreis 110 bestehend aus einer Diode 111, einem Operationsver stärker 112, Widerständen 113 bis 115 und einem variab len Widerstand zum ständigen Messen der Batterietempe ratur und Schaffung einer entsprechenden Ausgangsspan nung auf. Der erste Sample-And-Hold-Schaltkreis 120 und der zweite Sample-And-Hold-Schaltkreis 125 messen takt gesteuert den Ausgang des Sensorkreises 110 und halten den letztgemessenen Wert entsprechend dem ersten Aus führungsbeispiel. Die Sample-And-Hold-Schaltkreise 120 und 125 bestehen aus Operationsverstärkern 121 und 126, Transistoren 122 und 127 und Kondensatoren 123 und 128. Ein Taktgeber 180 liefert ein Taktsignal an das Gatter der Feldeffekt-Transistoren 122, 127 jedes der Sample- And-Hold-Schaltkreise 120 und 125, um alternierend den ersten bzw. den zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreis 120, 125 derart zu treiben, daß einer der Sample-And- Hold-Schaltkreise abtastet, während der andere das letztgemessene Signal hält. Der Eingang des aus einem Differenzverstärker 131 und Widerständen 132 bis 135 bestehenden Differenzial-Schaltkreises 130 ist mit dem ersten Sample-And-Hold-Schaltkreis 120 bzw. dem zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreis 125 verbunden, um ein elek trisches Signal zu gewinnen, das die Differenz pro Zeiteinheit angibt bzw. die Ableitung der gemessenen Batterietemperatur über die Zeit. Da das so gewonnene Signal eine wechselnde Polarität aufweist, wird es einem Absolutwert-Schaltkreis 140 zugeführt, in dem es in einen entsprechenden Absolutwert umgewandelt wird, um für den nachfolgenden Vergleich geeignet zu sein. Der Absolutwert 140 besteht aus einem Paar von Opera tionsverstärkern 141, 142, Widerständen 143 bis 147 und Dioden 148 und 149. Er ist mit einem Integrator 150, der aus einem Widerstand 151 und einem Kondensator 152 besteht und einen integrierten elektrischen Wert von dem Ausgangssignal des Absolutwert-Schaltkreises 140 dient, verbunden, um einen effektiven Vergleich in einem Vergleichs-Schaltkreis 160 mit einem vorgegebenen Schwellenwert zu ermöglichen. Der Vergleichs-Schalt kreis 160 weist einen Komparator 161 auf, dessen Aus gänge mit dem Integrator 150 bzw. einem Schwellenwert- Spannungsgenerator verbunden ist. Dieser Schwellenwert Generator besteht aus einer Zener-Diode 162, einem Widerstand 163 und einem variablen Widerstand 164 und einem zum Bestimmen des Schwellenwerts dienenden vari ablen Widerstands 164. Mit dem Vergleichs-Schaltkreis 160 ist ein Ausgangs-Schaltkreis 170 verbunden, der mit einem NAND-Latch 171, einem Widerstand 172 und einem Ausgangs-Transistor 173 besteht, dessen offener Kollek tor den Ausgangs-Anschluß 174 bildet. Wenn der von dem Integrator integrierte elektrische Wert unterhalb des Schwellenwertes verbleibt, erzeugt der Schwellenwert- Komparator 161 des Vergleichs-Schaltkreises 160 das erste Steuersignal an dem Ausgangs-Anschluß 174, wo durch das Schaltmittel 5 des Batterie-Ladegerätes 1 dazu veranlaßt wird, die Batterie 2 mit der hohen Laderate zu laden. Wenn der integrierte Wert den Schwellenwert erreicht antwortet der Komparator 161 durch Erzeugung des zweiten Steuersignals an dem Aus gangs-Anschluß 174, wodurch das Schaltmittel 5 umschal tet zur Beendigung der hohen Laderate, wie dies dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Der Betrieb des Steuerkreises ist einfach zu verstehen unter Bezugnahme auf Fig. 8, die Fig. 5 entspricht und aus den Fig. 8A bis 8F besteht, und in bezug auf die Ladezeit den Ladezustand der Batterie in % (Fig. 8A), die Oberflä chentemperatur der Batterie in °C (Fig. 8B), den inter nen Gasdruck der Batterie in kg/cm² (Fig. 8C), die Wellenform des von dem zweiten Sample-And-Hold-Schalt kreis 125 erzeugten Taktimpuls (Fig. 8D), die Wellen form des dem Sample-And-Hold-Schaltkreises ge führten Taktimpuls (Fig. 8E), die Wellenform des Aus gangssignals an dem Punkt Z in den Fig. 6 und 7 (Fig. 8F) und die Wellenform des Ausgangssignals an dem Aus gangsanschluß 174 (Fig. 8G).

Der Taktgeber 180 weist ein Taktgeber-IC 181, äußere Widerstände 182 und 183 und Kondensatoren 184 und 185 auf. An dem Anschluß 6 des Zeitgeber-IC′s liegt ein Taktgeberimpuls mit einer geeigneten Frequenz an. Der Taktgeber 180 weist weiter eine Kombination aus einem ersten Steuertransistor 187 und einem Widerstand 188 zum Umschalten des Transistors 122 des ersten Sample-Hold- Schaltkreises 120 und einer weiteren Kombination beste hend aus einem zweiten Steuer-Transistor 190 und Wider ständen 191 und 192 zum Umschalten des Transistors 127 des zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreises 125 auf. Es ist hier zu beachten, daß wegen der Anordnung des ersten Sample-And-Hold-Schaltkreises 120 und des zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreises 125 paarweise die Diffe renzen zwischen deren Ausgangswerten, die die zeitliche Ableitung (dT/dt) oder den Temperaturgradienten der gemessenen Batteriespannung angeben, das Signal an dem Ausgang des Integrators 150 kontinuierlich abgerufen werden kann, wie dies in Fig. 8F gezeigt ist, was einen Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 5E) bedeutet. Das Ausgangssignal des Integrators 150 ent spricht daher zuverlässig und immer dem Anstieg der Batterietemperatur, wobei der plötzliche Anstieg der Batterietemperatur, der das Erreichen des vollen Lade zustandes anzeigt, nicht verpaßt werden kann, was zu der Zuverlässigkeit der Ladesteuerschaltung beiträgt.

Eine weitere wichtige Besonderheit der Erfindung ist die Vorsehung eines Rückstell-Schaltkreises 195, der mit dem Taktgeber 180 zusammenwirkt, um zu verhindern, daß der Differenzverstärker 131 ein falsches Signal von den Ausgängen der Sample-And-Hold-Schaltkreise 120 bzw. 125 erhält zum Zeitpunkt des Inbetriebsetzens der Lade steuerschaltung. Unter "Falschsignal" wird hier ein Signal gemeint, das die zeitliche Ableitung der Batte riespannung angibt, welches den Schwellenwert über steigt bei dem Fehlen eines wirklichen plötzlichen Ansteigens der Batteriespannung, wie festgestellt wer den kann, wenn die Batterie den vollen Ladezustand erreicht. Ein solches Falschsignal kann sich ergeben, wenn die Offset-Werte, die in den Sample-And-Hold- Schaltkreis 120 bzw. 125 verbleiben bei dem Abschalten eine relativ größere Differenz haben und diese Werte jeweils den von den Sample-And-Hold-Schaltkreisen 120 bzw. 125 aufaddiert werden während die Differenz bei dem nachfolgenden Betreiben des Steuerkreises gleich bleibt. Wenn dies auftritt erhält der Komparator 161 des Vergleichs-Schaltkreises 160 ein solches Falsch signal oder eine unrichtige Differenz, wodurch das zweite Steuersignal erzeugt wird, wodurch wiederum die hohe Laderate unnötigerweise beendet wird. Dies kann erfolgreich vermieden werden durch Vorsehung des Rück stell-Schaltkreises 195 in Form eines Verzögerungs schaltkreises bestehend aus einem Widerstand 196 und einem Kondensator 197, der eingesetzt ist zwischen dem Kollektorausgang des Steuer-Transistors 190 für den zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreis 125 und der Basis des Steuer-Transistors 187 des ersten Sample-And-Hold- Schaltkreises 120. Der Widerstand 136 liegt zwischen dem Kollektor des Steuer-Transistors 190 und der Basis des Steuer-Transistors 187. Der Kondensator 197 liegt in dem Basis-Emitter-Weg des Steuer-Transistors 187. Wenn das Zeitgeber-IC 181 zunächst an seinem Anschluß 6 ein niedriges Signal bei dem Inbetriebsetzen des Lade- Steuerkreises anlegt, verbleibt der Steuer-Transistor 190 nicht-leitend, wodurch der Transistor 128 getrig gert wird zur Verursachung eines Abtastens durch den zweiten Sample-And-Hold-Schaltkreis 125. Der Verzöge rungskreis verzögert sodann die Leitung des Steuer- Transistors 187 und damit des Trigger-Transistors 122, bis der Kondensator 197 voll aufgeladen ist. Dies ver ursacht, daß der erste Sample-And-Hold-Schaltkreis 120 seinen Abtastbetrieb nur für eine begrenzte Zeitdauer innerhalb des Halbzyklus des Taktimpulses oder vor dem Ändern des niedrigen Signals an dem Anschluß 6 des IC′s 181 auf einen hohen Signallevel durchführt. Nach dem Verstreichen dieser kurzen Zeitdauer aber innerhalb des halben Zyklus des Taktimpulses bleibt der Steuertransi stor 187 leitend, wodurch der Transistor 122 ausg eschaltet wird. Dies verursacht, daß der erste Sample- And-Hold-Schaltkreis 120 in seinen Haltebetrieb wech selt, während der zweite Sample-And-Hold-Schaltkreis 125 in dem Abtastzustand verbleibt. Wenn der Start oder das Rücksetzen der Sample-And-Hold-Schaltkreise 120, geschlossen ist, treten sie wieder in den norma len Zustand des Wechselns zwischen Abtasten und Halten ein, wie dies sich am besten aus den Fig. 8D und 8E ergibt. In dieser begrenzten Zeitdauer werden der erste und der zweite Sample-And-Hold-Schaltkreis 120 und 125 gleichzeitig in die Abtastbedingungen gesetzt, um jeden verbliebenen Offset-Wert, der aufgrund des vorangehen den Abschaltens verblieben ist, gelöscht wird, wodurch ein falsches Signal oder eine Fehlmessung vermieden wird, wodurch ein konsistentes und zuverlässiges Signal zu dem Vergleichs-Schaltkreis 160 geführt wird. Die Zuverlässigkeit der Ladesteuerschaltung wird dadurch verbessert.

Der Ladeschaltkreis dieses Ausführungsbeispiels weist einen Batterie-Schutzkreis 200 auf, der die absolute Batterietemperatur beobachtet und ein Auftreten des ersten Steuersignals an den Ausgangs-Anschluß 174 ver hindert, wenn die Batterie einen gefährlich hohen Tem peraturwert bei Laden mit der hohen Laderate beibehält, was die Batterie zerstören könnte. Der Schutzkreis 200 weist einen Komparator 201, Widerstände 202 und 203, einen Transistor 204 und einen variablen Widerstand 205 auf, durch die eine Bezugsspannung erzeugt wird, die eine gefährliche Batterietemperatur, aufgrund der das Laden mit einer hohen Rate verhindert wird, erzeugt wird. Der Komparator 201 vergleicht den Ausgangs-Level des Sensor-Schaltkreises 110 mit der Referenzspannung, wodurch ein Signal mit einem hohen Level erzeugt wird, wenn das erstgenannte Signal das letztgenannte Signal übersteigt. Ansonsten wird ein Signal mit einem gerin gen Level erzeugt. Das Signal mit einem hohen Level, das eine ungewöhnlich hohe Batterie-Temperatur anzeigt, triggert den Transistor 204 in einen leitenden Zustand und liefert so ein Sperrsignal, welches veranlaßt, daß der Transistor 173 dafür sorgt, daß an dem durch den offenen Kollektor gebildeten Ausgangs-Anschluß 174 das zweite Steuersignal anliegt, wodurch die Ladung mit hoher Rate begrenzt wird, auch wenn der Komparator 161 des Vergleichskreises 160 ein erstes Steuersignal er zeugt, was einer hohen Laderate entspricht. Bei Vorse hung eines Schutzkreises 200 kann eine heiße Batterie unmittelbar nach dem Entladen vor einem Aufladen mit einer hohen Laderate geschützt werden, bis die Batterie so abgekühlt ist, daß sie zur Aufnahme eines hohen Ladestroms sicher ist. Ohne eine solche Sicherung wäre die heiße Batterie, in der der Separator auf einer entsprechend hohen Temperatur ist, bald aufgeladen sein, und einen weiteren Temperaturanstieg aufgrund der Aufnahme des hohen Ladestromes zeigen, was möglicher weise zu einer Zerstörung des Separators oder der Bat terie führen würde. Wenn die Batterietemperatur gering genug ist, liefert der Schutzkreis 200 nicht länger ein Unterbrechungssignal an den Ausgabe-Schaltkreis 170. Dies verursacht ein automatisches Beginnen und Beibe halten des hohen Ladestromes bis ein plötzlicher Tempe raturanstieg erkannt wird, der anzeigt, daß die Batte rie den vollen Ladezustand erreicht hat. Dieses Verfah ren zum Laden der heißen Batterie ist in Fig. 9 ge zeigt. In dieser Fig. 9 ist der Verlauf der Batterie temperatur BT zusammen mit der Anschlußspannung der Batterie BV dargestellt. Die Beendigung des hohen Lade stromes tritt zwischen den Punkten A und B auf der Batterietemperaturkurve BT auf.

Der Schutzkreis 200 ist weiter mit einer lichtemittie renden Diode (LED) 206), Treibertransistoren 207 und zugehörigen Widerständen 208, 209 versehen. Wenn das Signal mit hohem Level an dem Komparator 201 anliegt, wird der Transistor 207 durchgeschaltet, wodurch die lichtemittierende Diode 206 zur optischen Anzeige ein geschaltet wird.

Dies bestätigt dem Verwender, daß die Batterie, die aufgeladen werden soll, zu heiß ist, um aufgeladen zu werden, und daß der Kontroll-Schaltkreis nicht ausge fallen ist, sondern das Aufladen nur aufschieb, bis die Batterie auf einen akzeptablen Wert abgeführt ist.

In Fig. 10 wird ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Ein Steuer-Schaltkreis nach dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet einen kompensierenden Batterie-Schutz-Schalt kreis 220 anstelle des Batterie-Schutz-Schaltkreises 200 in dem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Ausbildung des Schaltkreises im übrigen sowie deren Betrieb ent spricht dem nach dem zweiten Ausführungsbeispiel. Es werden daher für entsprechende Teile entsprechende Bezugsziffern verwendet. Der Batterie-Schutz-Schalt kreis 220 dieses Ausführungsbeispiels dient dazu, eine Sicherung gegen eine Zerstörung zu schaffen, wenn die Batterie einen solchen ungewöhnlichen Temperaturanstieg zeigt, ohne daß dem ein plötzlicher Temperaturanstieg, der die volle Ladung der Batterie anzeigt, folgt, so daß der Steuer-Schaltkreis den vollen Ladezustand nicht erkennen kann. Wenn ein solcher ungewöhnlicher Tempera turanstieg vorliegt, würde die Batterie ständig mit einer hohen Rate aufgeladen zu werden weit oberhalb der vollen Ladung. Die Batterie würde infolgedessen zer stört werden. Dieser Batterie-Schutz-Schaltkreis 220 erkennt das Vorhandensein eines derart ungewöhnlichen Temperaturanstiegs durch Beobachten der Differenz zwi schen der Batterie und den Umgebungstemperaturen, um ein Unterbrechungssignal zu erzeugen, das die erste Laderate beendet, wenn die Differenz einen ersten vor gegebenen Bezugswert, der den ungewöhnlichen Tempera turanstieg angibt, übersteigt. Für diesen Zweck weist der Schutzkreis 210 einen Meß-Schaltkreis 220 zum Mes sen der Umgebungstemperatur des Steuer-Schaltkreises auf. Dieser Meß-Schaltkreis 220 ist mit einer Diode 221, einem Operationsverstärker 222, Widerständen 223 bis 225 und einem variablen Widerstand 226 versehen, die entsprechend der Anordnung des Batterie-Meß-Schalt kreises 110 angeordnet sind, um eine Ausgangsspannung zu schaffen, die die Umgebungstemperatur zuzüglich eines kritischen Wertes angibt und eine zulässige Tem peraturdifferenz zwischen der Batterie und einen Be reich der Umgebung angibt, außerhalb dessen die Ladung mit einer hohen Rate zu unterbrechen ist. Das sich ergebende Ausgangssignal des Sensorschaltkreises 210 für die Umgebungstemperatur und der Ausgang des Sensor- Kreises 110 für die Batterietemperatur werden einem Komparator 230 zugeführt, der unter Erzeugung eines Unterbrechungssignals antwortet, wenn die Temperatur differenz größer ist als der vorgegebene kritische Wert. Der Schutz-Schaltkreis 210 ist eine Kombination bestehend aus einem Transistor 234 und Widerständen 232 und 233. Der Transistor 234 wird von dem Unterbre chungssignal durchgeschaltet, was wiederum den Aus gangs-Transistor 173 betätigt, wodurch verhindert wird, daß das erste Steuersignal an dem Ausgangs-Anschluß 174 erscheint und lediglich ein Anliegen des zweiten Steu ersignals an dem Ausgangs-Anschluß 174 ermöglicht, wodurch eine Aufladung mit einer hohen Rate unmöglich gemacht wird.

Es ist nicht selten, daß die Temperatur der Batterie, die aufgeladen werden soll, auf einer Temperatur liegt, die weit oberhalb der Umgebungstemperatur ist. Bei einem solchen Zustand wird das natürliche oder freie Abkühlen der heißen Batterie wahrscheinlich mit einem Temperaturgradienten auftreten, dessen Absolutwert so groß ist, daß der Komparator 161 das zweite Steuersig nal erzeugt und entsprechend den Ausgangs-Schaltkreis in einem gesperrten Zustand hält, der es nicht ermög licht, daß das erste Steuersignal anschließend erzeugt wird. Wenn eine solche heiße Batterie aufgeladen werden soll, wirkt der Steuer-Schaltkreis als Sicherung und verhindert ein Fortschreiten der Ladung mit hoher Rate. Bevor der Schaltkreis jedoch zur Beendigung des Aufla dens mit hohem Ladestrom antwortet, kann eine bestimmte Zeitdauer vorliegen, während der das Aufladen mit hoher Ladung durchgeführt wird. Diese Aufladung mit hohem Ladestrom kann auch während einer nur kurzen Zeit sehr gefährlich für die Batterie sein, da schon ein geringer Betrag eines hohen Ladestroms ausreicht, um die Batte rie zu zerstören, wenn sie auf einem extrem hohen Temperaturwert ist. In diesem Zusammenhang ist obiger Schutzkreis weiter insofern hilfreich, als er auf sol che großen Temperaturdifferenzen mit einer sofortigen Unterbrechung des Aufladens antwortet und so einen wirksamen Schutz der Batterie bewirkt.

Es ist diesbezüglich zu beachten, daß das Unterbre chungssignal von dem Komparator 230 verwendet werden kann, um an einem Punkt zwischen dem NAND-Latch 171 des Ausgangs-Schaltkreises 170 und dem Komparator 161 des Vergleichs-Schaltkreises 160 derart zu liegen, daß das NAND-Latch 171 gesperrt bleibt nur dann, wenn die Bat terietemperatur kritisch höher ist im Vergleich mit der Umgehungstemperatur. Bei einem solchen Aufbau wird das NAND-Latch 171 nie, wenn das natürliche Abkühlen der heißen Batterie fortschreitet mit einem größeren Tempe raturgradienten unter Schaffung eines Ausgangssignals, das einen unrichtigen vollen Ladezustand anzeigt, es wird jedoch zuverlässig wirken, wenn die Batterie tat sächlich auf die volle Kapazität aufgeladen ist. Dies ermöglicht eine automatische Betriebsweise des Steuer- Schaltkreises beginnend von einem Verhindern eines hohen Ladestroms, wenn die kritische Temperaturdiffe renz vorliegt, Starten der Ladung mit hohem Ladestrom, wenn die Differenz weniger kritisch wird und Begrenzen des Ladens mit hohem Ladestroms in Antwort darauf, daß die Batterie die volle Aufladung erreicht hat.

Bezugszeichenliste   1 Batterie-Ladegerät
  2 Batterie
  3 Ladekreis
  4 Versorgungsspannungsquelle
  5 Schaltmittel
  6 Anschluß
10 Sensorkreis
11 Diode
12 Operationsverstärker
13 Widerstand
14 Widerstand
15 Widerstand
16 variabler Widerstand
20 Sample-And-Hold-Schaltkreis
21 Operationsverstärker
22 Transistor
23 Kondensator
30 Differenzier-Schaltkreis
31 Differenz-Verstärker
32 Widerstand
33 Widerstand
34 Widerstand
35 Widerstand
40 Vergleichs-Schaltkreis
50 Integrator
51 Widerstand
52 Kondensator
61 Komparator
62 Diode
63 Widerstand
64 variabler Widerstand
70 Ausgangs-Schaltkreis
71 NAND-Latch
72 Widerstand
73 Transistor
74 Ausgangs-Anschluß
80 Taktgeber
81 Zeitgeber-IC
82 Widerstand
83 Widerstand
84 Kondensator
85 Kondensator
110 Sensorkreis
111 Diode
112 Operationsverstärker
113 Widerstand
114 Widerstand
115 Widerstand
116 variabler Widerstand
120 Sample-And-Hold-Schaltkreis
121 Operationsverstärker
122 Transistor
123 Kondensator
125 Sample-And-Hold-Schaltkreis
127 Transistor
128 Transistor
130 Differenzier-Schaltkreis
131 Differenzverstärker
132 Widerstand
133 Widerstand
134 Widerstand
135 Widerstand
140 Abschalt-Schaltkreis
141 Operationsverstärker
142 Operationsverstärker
143 Widerstand
144 Widerstand
145 Widerstand
146 Widerstand
147 Widerstand
148 Diode
149 Diode
150 Integrator
151 Widerstand
152 Widerstand
160 Vergleichs-Schaltkreis
161 Komparator
162 Zener-Diode
163 Widerstand
164 Widerstand
170 Ausgangs-Schaltkreis
171 NAND-Latch
172 Widerstand
173 Ausgangs-Transistor
174 Ausgangs-Anschluß
180 Taktgeber
181 Zeitgeber IC
182 Widerstand
183 Widerstand
184 Widerstand
185 Kondensator
187 Steuer-Transistor
188 Widerstand
190 Steuer-Transistor
191 Widerstand
192 Widerstand
195 Rück-Schaltkreis
196 Widerstand
197 Kondensator
200 Batterie-Schaltkreis
201 Komparator
202 Widerstand
203 Widerstand
204 Transistor
205 variabler Widerstand
206 LED
207 Transistor
208 Widerstand
209 Widerstand
210 Schutz-Schaltkreis
220 Meß-Schaltkreis
221 Diode
222 Operations-Verstärker
223 Widerstand
224 Widerstand
225 Widerstand
226 variabler Widerstand
230 Komparator
231 Widerstand
232 Widerstand
234 Transistor

Claims

1. Ladesteuer-Schaltkreis für ein Batterie-Ladegerät zur Schaffung eines ersten und eines zweiten Steuersig nals, wobei das erste Steuersignal das Batterie-Ladege rät derart betreibt, daß die Batterie mit einer ersten Laderate aufgeladen wird, während das zweite Steuersig nal das Batterie-Ladegerät derart betreibt, daß die Batterie mit einer zweiten Laderate aufgeladen wird und wobei der Lade-Steuerkreis einen Sensorkreis zum Messen der Temperatur der zu ladenden Batterie (2) und zur Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals auf weist, gekennzeichnet durch einen Differenzier-Schalt kreis (30, 130) zum Umwandeln des Ausgangssignals des Sensorkreises (10, 110) in ein über die Zeit abgelei tetes Signal, das den entsprechenden Temperaturgradien ten der gemessenen Batterie-Temperatur wiedergibt, und einen Vergleichsschaltkreis (60, 160) zum Vergleichen des über die Zeit abgeleiteten Signals mit einem vorge gebenen Schwellenwert, um das erste Steuersignal zu schaffen, wenn es um die Zeit abgeleitete Signal unter halb des Schwellenwerts ist und zur Schaffung des zwei ten Steuersignals wenn das über die Zeit abgeleitete Signal den Schwellenwert übersteigt.

2. Ladekontroll-Schaltkreis nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch einen Batterie-Schutzkreis (200), der den Ausgangslevel des Sensorkreises (110) mit einem vorgegebenen Bezugslevel, der eine Batterietemperatur angibt, bei der ein Laden mit der ersten Laderate die Batterie (2) zerstört, vergleicht, wodurch ein Unter brechungssignal erzeugt wird, wenn der Ausgangslevel des Sensorkreises (110), der die Batterietemperatur angibt, den Bezugswert übersteigt, wobei das Unterbre chungssignal verhindert, daß das erste Steuersignal dem Ladekreis (3) zugeführt wird, bis der Ausgangslevel des Sensorkreises (110) unter den Bezugslevel gefallen ist.

3. Ladesteuer-Schaltkreis nach Anspruch 1, gekenn zeichnet durch einen temperaturkompensierten Batterie- Schutzkreis (210) mit einem Sensor-Schaltkreis (220) zum Messen der Umgebungstemperatur des Steuerkreises und zur Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals, wobei der Schutz-Schaltkreis (210) die Differenz zwi schen den Ausgangslevel des Sensor-Schaltkreises für die Batterie-Temperatur und des Sensor-Schaltkreises für die Umgebungstemperatur erhält, so daß ein Unter brechungssignal erzeugt wird, wenn die Differenz größer als ein vorgegebener Bezugswert ist, wobei das Unter brechungssignal die Zuführung de ersten Steuersignals zu dem Batterie-Ladegerät (1) verhindert, bis die Dif ferenz auf einen vorgegebenen Bezugswert verringert ist.

4. Ladesteuer-Schaltkreis für ein Batterie-Ladegerät zur Schaffung eines ersten und eines zweiten Steuersig nals, wobei das erste Steuersignal das Batterie-Ladege rät derart betreibt, daß die Batterie mit einer ersten Laderate aufgeladen wird, während das zweite Steuersig nal das Batterie-Ladegerät derart betreibt, daß die Batterie mit einer zweiten Laderate aufgeladen wird und wobei der Lade-Steuerkreis einen Sensorkreis zum Messen der Temperatur der zu ladenden Batterie (2) und zur Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals auf weist, gekennzeichnet durch einen Sample-And-Hold- Schaltkreis (20, 120) zum periodischen Wiederholen des Messens eines Werts des Ausgangssignals des Sensor- Schaltkreises (10, 110) und zum Halten des letztgemes senen Werts, einen Differenz-Verstärker (31, 131), der die Differenz zwischen dem jeweiligen Meßwert des Sensorkreises (11, 111) und des zuletzt gemessenen Wertes des Sample-And- Hold-Schaltkreises (20, 120) erhält zum Differenzieren des Ausgangs des Sensorkreises (11, 111) in bezug auf die Zeit und zur Schaffung einer jeweiligen zeitlichen Ableitung dieses Signals, das den jeweilgen Temperatur gradienten der gemessenen Batterietemperatur angibt, und einen Vergleichsschaltkreis (60, 160) zum Vergleichen des über die Zeit abgeleiteten Signals mit einem vorge gebenen Schwellenwert, um das erste Steuersignal zu schaffen, wenn es um die Zeit abgeleitete Signal unter halb des Schwellenwerts ist und zur Schaffung des zwei ten Steuersignals wenn das über die Zeit abgeleitete Signal den Schwellenwert übersteigt.

5. Ladesteuer-Schaltkreis für ein Batterie-Ladegerät zur Schaffung eines ersten und eines zweiten Steuersig nals, wobei das erste Steuersignal das Batterie-Ladege rät derart betreibt, daß die Batterie mit einer ersten Laderate aufgeladen wird, während das zweite Steuersig nal das Batterie-Ladegerät derart betreibt, daß die Batterie mit einer zweiten Laderate aufgeladen wird und wobei der Lade-Steuerkreis einen Sensorkreis zum Messen der Temperatur der zu ladenden Batterie (2) und zur Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals auf weist, gekennzeichnet durch ein Paar von Sample-And- Hold-Schaltkreis (120, 125), der periodisch das Messen eines Wertes des Ausgangssignals des Sensorkreises (111) mißt und den zuletzt gemessenen Wert hält, wobei die Sample-And-Hold-Schaltkreise (120, 125) alternie rend arbeiten bezüglich der Zeit, so daß ein Schalt kreis (120, 125) abtastet, während der andere Schalt kreis (120, 125) im Halte-Betrieb ist; einen Differenz-Verstärker (130), der das Ausgangssig nal eines der Sample-And-Hold-Schaltkreise (120) von dem Ausgang des anderen Schaltkreises (125) subtra hiert, so daß die Differenz zwischen dem jeweiligen Meßwert des einen Schaltkreises (120) und dem zuletzt gemessenen Meßwert des anderen Schaltkreises (125) gebildet wird, wodurch das Ausgangssignal des Sensor kreises (111) differenziert wird bezüglich der Zeit und unter Schaffen eines ununterbrochenen jeweiligen über die Zeit abgeleiteten Signals, das den Gradienten der gemessenen Batterietemperatur entspricht und einen Vergleichsschaltkreis (60, 160) zum Vergleichen des über die Zeit abgeleiteten Signals mit einem vorge gebenen Schwellenwert, um das erste Steuersignal zu schaffen, wenn es um die Zeit abgeleitete Signal unter halb des Schwellenwerts ist und zur Schaffung des zwei ten Steuersignals wenn das über die Zeit abgeleitete Signal den Schwellenwert übersteigt.

6. Ladekontroll-Schaltkreis nach Anspruch 5, gekenn zeichnet durch einen Batterie-Schutzkreis (200), der den Ausgangslevel des Sensorkreises (110) mit einem vorgegebenen Bezugslevel, der eine Batterietemperatur angibt, bei der ein Laden mit der ersten Laderate die Batterie (2) zerstört, vergleicht, wodurch ein Unter brechungssignal erzeugt wird, wenn der Ausgangslevel des Sensorkreises (110), der die Batterietemperatur angibt, den Bezugswert übersteigt, wobei das Unterbre chungssignal verhindert, daß das erste Steuersignal dem Ladekreis (3) zugeführt wird, bis der Ausgangslevel des Sensorkreises (110) unter den Bezugslevel gefallen ist.

7. Ladesteuer-Schaltkreis nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutz-Schaltkreis (200) eine Anzeigelampe (206) aufweist, die bei Erzeugung des Unterbrechungssignals aufleuchtet.

8. Ladesteuer-Schaltkreis nach Anspruch 5, gekenn zeichnet durch einen temperaturkompensierten Batterie- Schutzkreis (210) mit einem Sensor-Schaltkreis (220) zum Messen der Umgebungstemperatur des Steuerkreises und zur Schaffung eines entsprechenden Ausgangssignals, wobei der Schutz-Schaltkreis (210) die Differenz zwi schen den Ausgangslevel des Sensor-Schaltkreises für die Batterie-Temperatur und des Sensor-Schaltkreises für die Umgebungstemperatur erhält, so daß ein Unter brechungssignal erzeugt wird, wenn die Differenz größer als ein vorgegebener Bezugswert ist, wobei das Unter brechungssignal die Zuführung des ersten Steuersignals zu dem Batterie-Ladegerät (1) verhindert, bis die Dif ferenz auf einen vorgegebenen Bezugswert verringert ist.

9. Ladesteuer-Schaltkreis nach Anspruch 5, gekenn zeichnet durch einen Rückstell-Schaltkreis (195), der in Antwort auf das Betreiben der Sample-And-Hold- Schaltkreise (120, 125) zu deren vorübergehenden Betä tigung in gleichzeitigem Abtastbetrieb gebracht wird, bevor die Schaltkreise (120, 125) zum alternierenden Abtast- und Halt-Betrieb veranlaßt werden, wobei der eine Schaltkreis (120) gegenüber dem anderen zeitlich versetzt wird.