DE3926655A1 - Verfahren und schaltung zum automatischen und fortlaufenden schnelladen von aufladbaren batterien - Google Patents
Verfahren und schaltung zum automatischen und fortlaufenden schnelladen von aufladbaren batterienInfo
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Description
Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer
Schaltung zum Laden von aufladbaren Batterien und betrifft
insbesondere ein Verfahren und eine Schaltung zum automati
schen und fortlaufenden Schnelladen einer Vielzahl von
aufladbaren Batterien.
Bei herkömmlichen Schnelladeschaltungen für aufladbare
Batterien, die im folgenden nur Batterien genannt werden,
werden Temperatursensorverfahren oder sogenannte minus delta
V (-Δ v) Verfahren angewandt. Die bekannten Schnelladeschal
tungen, die mit diesen Verfahren arbeiten, können jedoch
immer nur eine Batterie schnelladen. Aus der US-PS 45 71 533
ist eine weitere automatische Ladevorrichtung zum Laden einer
Batterie in einem Maß proportional zum Spannungspegel der
Batterie bekannt. Diese Ladevorrichtung ist mit einer
Überwachungseinrichtung versehen, die Lichtsignale erzeugt,
die den Spannungspegel der Batterie angeben. Diese Vorrich
tung oder Schaltung hat jedoch gleichfalls den Nachteil, daß
dann wenn mehrere Batterien fortlaufend und schnell mittels
dieser Vorrichtung oder Schaltung geladen werden sollen, die
einzelnen Batterien immer dann, wenn das Laden einer Batterie
abgeschlossen ist, ersetzt werden müssen. Wenn mehrere
Batterien gleichzeitig geladen werden sollen, dann muß die
Energieversorgungskapazität um ein Vielfaches gleich der
Anzahl der gleichzeitig zu ladenden Batterien erhöht werden
und wird gleichfalls eine Ladesteuerschaltung benötigt, was
zu einer Zunahme der Herstellungskosten der Ladeschaltung
führt.
Durch die Erfindung sollen daher ein Verfahren und eine
Schaltung zum automatischen und fortlaufenden Schnelladen von
zwei oder mehr Batterien mit einer Energieversorgungskapazi
tät geschaffen werden, die ausreicht, eine einzelne Batterie
zu laden.
Dazu umfaßt die erfindungsgemäße Schaltung einen
Energieversorgungsteil zum Liefern der Ladespannung für die
Batterie, einen Energiequellenschaltteil, der wahlweise die
Ladespannung des Energieversorgungsteils an wenigsten eine
von mehreren Batterie nach Maßgabe eines Schaltsteuersignals
legt, einen Schaltsteuerteil der das Schaltsteuersignal dem
Energiequellenschaltteil derart liefert, daß die am Energie
quellenschaltteil liegende Spannung nach Maßgabe von
Ladeartsteuersignalen und Batteriewählsignalen der Reihe nach
an wenigstens einer der zu ladenden Batterien liegt, einen
Batteriedetektorteil, der ein Batteriedetektorsignal ausgibt,
nachdem er festgestellt hat, daß eine der Batterien ein
gegeben ist, einen Ladeabschlußdetektorteil, der den ab
geschlossenen Ladezustand für eine der Batterien wahrnimmt,
an der die Ladespannung liegt, nachdem sie durch den Energie
quellenschaltteil ausgewählt ist, einen Anzeigeteil, der den
Ladebetrieb der Batterie anzeigt, an der die Ladespannung vom
Energiequellenschaltteil liegt, wobei diese Anzeige auf einem
bestimmten Anzeigesteuersignal von einem Mikrocomputer
basiert, und einen Mikrocomputer zum Liefern des Ladeart
steuersignals und des Batteriewählsignals dem Schaltsteuer
teil auf die Eingabe eines Ladestartsignals, zum Liefern des
Anzeigesteuersignals zum Anzeigeteil und zum der Reihe nach
erfolgenden Ausgeben des Batteriewählsignals nach Maßgabe des
Batterieeingabedetektorsignals des Batteriedetektorteils und
nach Maßgabe des Ladeabschlußsignals des Batterieladeab
schlußdetektorteils.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum automatischen und
fortlaufenden Schnelladen von aufladbaren Batterien umfaßt
einen ersten Schritt, in dem der Eingangszustand des
Ladestartsignals in der Anfangsphase geprüft wird, in der die
Energiequelle von den Batterie getrennt ist, einen zweiten
Schritt, in dem das Einlegen einer ersten Batterie überprüft
wird und in dem die Ladespannung an die erste Batterie auf
die Eingabe des Ladestartsignals gelegt wird, einen dritten
Schritt, in dem die Ladespannung auf eine zweite Batterie
umgeschaltet wird, wenn im zweiten Schritt das Fehlen der
ersten Batterie festgestellt wird, und in dem das Laden der
zweiten Batterie geprüft wird, einen vierten Schritt, in dem
abwechselnd und wiederholt der Ladeabschlußzustand der ersten
Batterie und das Einlegen der ersten Batterie geprüft wird,
wenn im ersten Schritt das Vorhandensein der ersten Batterie
festgestellt wurde, einen fünften Schritt, indem die
Batterieladespannung auf die zweite Batterie umgeschaltet
wird und die Anordung der zweiten Batterie in dem Fall
geprüft wird, in dem das Laden der ersten Batterie ab
geschlossen ist oder keine erste Batterie im vierten Schritt
gefunden wird, einen sechsten Schritt, in dem in die
Anfangsphase des ersten Schrittes zurückgesprungen wird, wenn
keine zweite Batterie im dritten und vierten Schritt
festgestellt wurde, und in dem abwechselnd und wiederholt der
Ladeabschlußzustand und das Vorhandensein der zweiten
Batterie geprüft wird, wenn eine zweite Batterie im dritten
und vierten Schritt festgestellt wurde, und einen siebenten
Schritt, in dem das Laden fortgesetzt wird, wenn eine zweite
Batterie festgestellt wird, und als Folge der wiederholten
Prüfung im sechsten Schritt festgestellt wird, daß das Laden
nicht abgeschlossen ist, und in dem in die Anfangsphase des
ersten Schrittes zurückgesprungen wird, um das Laden zu
beenden, wenn entweder keine zweite Batterie vorhanden ist
oder es sich als Folge der wiederholten Prüfung im sechsten
Schritt herausgestellt hat, daß das Laden abgeschlossen ist.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeichnung ein
besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 das Schaltbild des Ausführungsbeispiels der
erfindungsgemäßen Schaltung,
Fig. 2 das Schaltbild des Batteriedetektorteils von Fig.
1 im einzelnen,
Fig. 3 ein abgewandeltes Schaltbild des Batteriedetek
torteils von Fig. 1 und
Fig. 4 in einem Flußdiagramm die Arbeitsabfolge bei dem
Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung.
Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schaltung
zum automatischen und fortlaufenden Schnelladen von Bat
terien, das in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt einen Ener
gieversorgungsteil 10 zum Liefern einer Ladespannung B⁺ und
einer Schaltungsbetriebsspannung Vcc, die aus der Ladespan
nung B⁺ über einen Spannungsregler VG erzeugt wird, einen
Energieschaltteil 12 aus einem ersten Relais RY 1, einem
zweiten Relais RY 2, Dioden D 1, D 2, und Widerständen R 9, R 10,
um wahlweise die Ladespannung an eine erste oder eine zweite
Batterie 23, 25 nach Maßgabe eines Schaltsteuersignals zu
legen, einen Schaltsteuerteil 14 aus Widerständen R 1 bis R 6
und Transistoren Q 1 bis Q 3, um wahlweise das erste und das
zweite Relais RY 1, RY 2 nach Maßgabe eines Ladeartsteuer
signals und eines Batteriewählsignals zu erregen, einen
Batteriedetektorteil 16, der den Ladezustand der ersten
Batterie 23 und der zweiten Batterie 25 erfaßt, einen
Ladeabschlußdetektorteil 18, der das Schnelladen dadurch
steuert, daß er die Batterieladespannung des Energiequel
lenschaltteils 12 anlegt und der den Abschluß des Ladens der
ersten oder zweiten Batterie 23, 25 wahrnimmt, einen An
zeigeteil 20 aus Widerständen R 7 bis R 9, Leuchtdioden D 3, D 4
und Transistoren Q 4, Q 5 zum Anzeigen des Ladebetriebes der
Batterie nach Maßgabe von Anzeigesteuersignalen und einen
Mikrocomputer 22, der das Batterieladedetektorsignal vom
Batteriedetektorteil 16 und das Ladeabschlußsignal vom
Ladeabschlußdetektorteil 18 empfängt und die Ladeartsteuer
signale, die Ladeanzeigesteuersignale und die Batteriewähl
signale auf der Grundlage eines bestimmten Programms ausgibt.
Fig. 2 zeigt den Aufbau des Batteriedetektorteils 16 von
Fig. 1 im einzelnen. Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, werden
Schalter 30, 32 jeweils auf das Einlegen der ersten und
zweiten Batterie 23, 25 umgeschaltet, während Z Dioden 46, 48
jeweils dazu vorgesehen sind, niedrige und hohe Spannungen zu
erfassen.
In Fig. 2 sind weiterhin Schalttransistoren 34, 40 und
Strombegrenzungswiderstände 36, 38, 42, 44 dargestellt.
Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung arbeitet so, daß
sie das Einlegen der Batterie über mechanische Betätigungen
wahrnimmt und dann, wenn die erste oder die zweite Batterie
23, 25 eingegeben ist, den entsprechenden Schalter 30, 32
anschaltet.
Wenn eine Spannung B⁺ aus einem gegebenen Bereich an der
eine niedrige Spannung erfassenden Z Diode 46 und der eine
hohe Spannung erfassenden Z Diode 48 liegt, d.h. wenn eine
Spannung B⁺ über der Zehnerspannung der Z Diode 46 und unter
der Zehnerspannung der Z Diode 48 anliegt und der Schalter 30
oder der Schalter 32 angeschaltet ist, dann sperrt der
Transistor 40 und schaltet der Transistor 34 durch, was zur
Folge hat, daß ein Batteriedetektorsignal mit niedrigem Pegel
am Anschluß des Mikrocomputers 22 liegt.
Wenn in der oben beschriebenen Weise ein Batteriedetek
torsignal in Form eines aktiven Signals mit niedrigem Pegel
anliegt, erkennt der Mikrocomputer 22, daß einen Batterie
eingeladen oder eingegeben ist.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Batteriedetektorteils 16 von Fig. 1, der aus Spannungsteiler
widerständen 60 bis 67, einem Pegelkomperator 70, Dioden 72,
74 und einem Schalttransistor 54 besteht und das Eingeben
einer Batterie auf der Grundlage von Änderungen elektrischer
Parameter statt aufgrund von mechanischen Betätigungen
wahrnimmt.
Zusätzlich zur Funktion der Wahrnehmung, daß eine
Batterie eingeladen ist, hat die in Fig. 3 dargestellte
Schaltung die Funktion, daß sie einen nicht normalen Zustand
der zu ladenden Batterie prüft. Der Ladespannungseingang IN
des Batteriedetektorteils von Fig. 3 ist elektrisch über
einen beweglichen Kontakt eines zweiten Relais mit einem der
festen Kontakte verbunden, die jeweils mit einer der Anoden
der ersten Batterie 23 und der zweiten Batterie 25 verbunden
sind. Sollte der Pegel der Ladespannung B⁺ über der Nennspan
nung der Batterie liegen und daher die erste oder die zweite
Batterie 23, 25 an der falschen Stelle angeordnet sein, dann
wird der Eingang von Fig. 3 einen Spannungsabfall auf einem
Pegel unter demjenigen Spannungspegel zeigen, der dann
auftritt, wenn keine Batterie eingegeben ist. Aufgrund der
Spannungsänderung am Eingang IN wird sich auch die Knoten
spannung V 3 zwischen den Spannungsteilerwiderständen 66, 67
ändern. Die Beziehung zwischen der Knotenspannung V 3 und den
höheren und niedrigeren Bezugspannungen V 1, V 2, die über die
Spannungsteilerwiderstände 60, 62, 64 aus der Betriebsspan
nung Vcc erhalten werden, die vom Spannungsregler des
Energieversorgungsteils 10 kommt, wird später beschrieben.
Wenn der Wert der Knotenspannung V 3 bei nicht ein
gegebener Batterie gleich V 3 h und der Wert der Knoten
spannung V 3 bei eingegebener Batterie gleich V 3 l ist, dann
werden die Widerstandswerte der Spannungsteilerwiderstände 60
bis 67 so gewählt, daß die folgenden Beziehungen erfüllt
sind:
V 3 h < V 1, V 2 < V 3 l < V 1
Wenn V 3 h < V 1 < V 2 dann wird der Komperator 68 ein
Signal mit hohem Pegel ausgeben und wird der Komperator 70
ein Signal mit niedrigem Pegel ausgeben, so daß der Transis
tor 54 durchschaltet und ein Signal mit niedrigem Pegel am
Anschluß des Mikrocomputers 22 liegt. Das hat zur Folge,
daß der Mikrocomputer 22 logisch in entgegengesetzter Weise
verglichen mit dem Fall des Ausführungsbeispiels von Fig. 2
arbeiten wird, um zu erkennen, daß eine Batterie eingeladen
ist.
Wenn V 2 < V 3 l < V 1, dann wird der Komperator 68 ein
Signal mit niedrigem Pegel ausgeben und wird der Koperator 70
gleichfalls ein Signal mit niedrigem Pegel ausgeben, so daß
der Transistor 54 sperrt und ein Batteriedetektorsignal in
Form eines aktiven Signals mit hohem Pegel am Anschluß
des Mikrocomputers 22 liegt. Das hat zur Folge, daß der
Mikrocomputer 22 erkennen wird, daß die Batterie eingeladen
ist.
Bei einem nicht normalen Fall, in dem eine aufladbare
Batterie mit einer Speicherspannung unter der Endspannung,
die das Aufladen der Batterie beendet, eingegeben wird, kommt
die Batterie nahezu in einem kurzgeschlossenen Zustand und
fällt der Wert der Knotenspannung V 3 unter die untere
Bezugsspannung V 2.
Das hat zur Folge, daß der Koperator 68 ein Signal mit
niedrigem Pegel ausgibt und der Komperator 70 ein Signal mit
hohem Pegel ausgibt, so daß der Transistor 54 durchschaltet
und ein Signal mit niedrigem Pegel am Anschluß des
Mikrocomputers 22 liegt.
Selbst wenn somit eine Batterie an der richtigen Stelle
eingeladen wird, allerdings ein Signal mit niedrigem Pegel,
das den nicht geladenen Zustand einer Batterie anzeigt, am
Anschluß des Mikrocomputers 22 liegt, dann erkennt der
Mikrocomputer 22 diesen Zustand als einen nicht normalen
Zustand, so daß er eine Reihe von Impulsen über den Anschluß
LED 1 oder LED 2 in Fig. 1 ausgibt, so daß die Leuchtdiode D 3
oder D 4 aufflackert, was den nicht normalen Zustand anzeigt.
Bei einem anderen nicht normalen Zustand, bei dem eine
Batterie mit einer Überspannung eingeladen wird, die über der
gelieferten Ladespannung B⁺ liegt, wird der Wert der
Knotenspannung V 3 die Beziehung V 3 < V 1 < V 2 erfüllen, so daß
der Transistor 54 durchschaltet und ein Signal mit niedrigem
Pegel am Anschluß des Mikrocomputers 22 liegt. In der
gleichen Weise wie bei der Feststellung eines nicht normalen
Zustandes wird somit der Mikrocomputer erneut einen nicht
normalen Zustand feststellen und diesen anzeigen.
Fig. 4 zeigt in einem Flußdiagramm ein Ausführungsbei
spiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen und
fortlaufenden Schnelladen von aufladbaren Batterien. Die
Batterieladevorgänge der Ladeschaltung mit dem oben be
schriebenen Aufbau werden im folgenden anhand von Fig. 4
beschrieben.
Zunächst liefert der Energieversorgungsteil 10 die
Schaltungsbetriebsspannung Vcc den jeweiligen Schaltungs
teilen, während der Mikrocomputer 22 Signale mit niedrigem
pegel einem Ladeartanschluß CHRG MODE, Anzeigesignalausgangs
anschlüssen LED 1, LED 2 und einem Batteriewählanschluß SEL /2
im Schritt 100 liefert. Der Mikrocomputer 22 prüft in einem
Schritt 102, ob ein Ladestartsignal über eine Leitung 24
eingegeben wird, wobei dann, wenn keine derartige Eingabe
vorhanden ist, der Ausgangszustand des Schrittes 100
beibehalten wird.
Wenn somit der Ladeartanschluß CHRG MODE des Mikrocom
puters 20 auf einem niedrigen Pegel liegt, dann sperrt der
Transistor Q 2 und ist der Transistor Q 1 durchgeschaltet, so
daß das erste Relais RY 1 erregt ist und die Energiequelle B⁺
an der Energiequellenversorgungsleitung SVCCL für die
nichtdargestellte elektrische und elektronische Hauptvorrich
tung liegt.
Wenn ein Ladestartsignal mit niedrigem Pegel über die
Leitung 24 unter den oben beschriebenen Umständen anliegt,
dann gibt der Mikrocomputer 22 über den Ladeartanschluß CHRG
MODE im Schritt 104 eine hohe Spannung aus. Somit wird der
Transistor Q 2 durchgeschaltet und wird der Transistor Q 1
gesperrt, so daß das erste Relais RY 1 entregt wird und die
Spannung B⁺ am zweiten Relais RY 2 liegt.
Der Batteriewählanschluß SEL /2 des Mikrocomputers 22
wird am Anfang auf einem niedrigen Pegel liegen, so daß der
Transistor Q 3 sperrt. Dementsprechend ist das zweite Relais
RY 2 entregt und liegt die an dem zweiten Relais RY 2 liegende
Spannung B⁺ an der ersten Batterie 23.
Der Batteriedetektorteil 16 wird auf der Grundlage des
in den Fig. 2 oder 3 dargestellten Konstruktionsprinzipes
feststellen, ob eine Batterie eingeladen ist. Wenn die
Batteriedetektoreinrichtung so aufgebaut ist, daß sie ein
aktives Signal mit niedrigem Pegel für den Mikrocomputer 22
erzeugt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, falls eine
Batterie an die richtige Stelle eingeladen ist, dann wird sie
ein Signal mit niedrigem Pegel ausgeben.
Der Mikrocomputer 22 der ein Ladeartsignal mit hohem
Pegel im Schritt 104 ausgegeben hat, wird im Schritt 106
beurteilen, ob das Signal am Anschluß , das heißt das
Ausgangssignal des Batteriedetektorteils 16 einen niedrigen
Pegel hat.
Wenn es einen niedrigen Pegel hat, dann gibt der
Mikrocomputer 22 ein Signal mit hohem Pegel am Anzeige
signalausgang LED 1 aus, um den Transistor Q 5 durchzuschalten,
so daß die Leuchtdiode D 4 anschaltet, um die Tatsache
anzuzeigen, daß die erste Batterie 23 geladen wird. Wenn die
Spannung B⁺ beginnt, die erste Batterie 23 zu laden, wie es
oben beschrieben wurde, dann kommt der Ladeabschlußdetektor
teil 18, der von einem bekannten -Δ V Sensor Type ist, in den
Ladebetrieb, um die Schnelladung der ersten Batterie 23 zu
unterstützen. Wenn das Aufladen der ersten Batterie 23 über
einen Ladebetrieb mit einer bestimmten Dauer abgeschlossen
ist, dann kommt das Ausgangssignal des -Δ V Sensorteils 18
auf einen niedrigen Pegel, während der Mikrocomputer 22 den
Ladeabschluß der ersten Batterie 23 über die Prüfung im
Schritt 110 wahrnimmt und Signale mit niedrigem Pegel sowohl
dem Ladeartanschluß CHRG MODE als auch dem Anzeige
signalanschluß LED 1 im Schritt 114 liefert, so daß das
Aufladen der ersten Batterie unterbrochen wird und die
Leuchtdiode D 4, die den Ladezustand der Batterien anzeigt,
ausschaltet.
Wenn andererseits die Spannung B⁺ an die erste Batterie
23 gelegt wird und der Batteriedetektorteil 16 nicht
feststellen kann, daß die erste Batterie eingeladen ist, das
heißt wenn ein Signal mit hohem Pegel aufgrund des Fehlens
der ersten Batterie ausgegeben wird, dann sperrt der
Transistor Q 2 und ist der Transistor Q 1 durchgeschaltet, was
auf dem Ermittlungsvorgang des Schrittes 106 und dem
Arbeitsvorgang des Schrittes 114 beruht und zur Folge hat,
daß das erste Relais RY 1 erregt wird und die Spannung B⁺ vom
zweiten Relais RY 2 abenommen wird.
Wenn die erste Batterie 23 absichtlich durch den
Benutzer während der Aufladung der Batterie 23 herausgenommen
wird, dann muß der Ladebetrieb auf die zweite Batterie 25
übergehen. Nachdem im Schritt 110 der Abschluß der Aufladung
geprüft ist, erfolgt daher im Schritt 112 eine Prüfung, ob
die erste Batterie 23 entfernt ist.
Wenn die Entfernung der Batterie bestätigt wird ( = H)
dann geht die Arbeitsabfolge gleichfalls auf den Schritt 114
über. Gleichgültig ob das Laden der ersten Batterie ab
geschlossen ist oder die erste Batterie während des Ladevor
gangs herausgenommen wird, geht somit der Ladebetrieb auf die
zweite Batterie 25 über.
Wenn der Mikrocomputer 22 den Schritt 114 von Fig. 4
ausführt, dann wird das erste Relais RY 1 erregt und wird
daher die Energiequelle B⁺ vom Eingang IN des Batteriedetek
torteils 16 abenommen, um diesen rückzusetzen. Nach der
Ausführung des Schrittes 114 wird dann der Mikrocomputer 22
ein Signal mit hohem Pegel an den Batteriewählanschluß SEL 1/2
im Schritt 116 ausgeben, um den Transistor Q 3 durchzuschal
ten. Dann wird das zweite Relais RY 2 erregt, um mit der
zweiten Batterie 25 verbunden zu werden.
Nach der Ausführung des Schrittes 116 gibt der Mikrocom
puter 22 ein Ladesteuersignal mit hohem Pegel an den
Ladebetriebsanschluß CHRG MODE im Schritt 118 aus, so daß das
erste Relais RY 1 entregt wird. Daher liegt die Spannung B⁺ an
der zweiten Batterie 25 und wird die Spannung B⁺ sowohl dem
Batteriedetektorteil 16 als auch dem Ladeabschlußdetektorteil
18 auf das Entregen des ersten Relais RY 1 geliefert. Der
Batteriedetektorteil 16 wird daher den eingegebenen Zustand
der Batterie wahrnehmen und ein entsprechendes Signal dem
Mikrocomputer 22 ausgeben, während der Ladeabschlußdetektor
teil 18 auf den Schnelladebetrieb umschalten wird, um die
zweite Batterie 25 schnell aufzuladen.
Nach der Ausführung des Schrittes 118 wird der Mikrocom
puter 22 in einem Schritt 120 prüfen ob der Anschluß
auf einem niedrigen Pegel liegt. Wenn die zweite Batterie
eingeladen ist, wird der Anschluß auf einem niedrigen
Pegel liegen, so daß der Mikrocomputer 22 ein Signal mit
hohem Pegel an den Anzeigesignalausgangsanschluß LED 2 legen
wird, so daß die Leuchtdiode D 4 anschaltet, um anzuzeigen,
daß die zweite Batterie 25 geladen wird.
Wenn dann der Ladeabschluß für die zweite Batterie 25
durch den Ladeabschlußdetektorteil 18 wahrgenommen wird, der
vom bekannten Typ eines -Δ V Sensorteils ist, dann wird ein
Ausgangssignal mit niedrigem Pegel an den Anschluß des
Mikrocomputers 22 gelegt. Dann wird der Abschluß der
Aufladung im Schritt 124 erkannt und geht die Arbeitsabfolge
auf den Schritt 100 zurück.
Wenn die zweite Batterie 25 überhaupt nicht geladen ist,
dann wird der Prüfvorgang im Schritt 120 dazu führen, daß der
Arbeitsablauf auf den Schritt 100 zurückgeht, an dem der
anfängliche Arbeitsvorgang durchgeführt wird. Wenn anderer
seits die Batterie vom Benutzer während des Ladevorganges
entfernt wird, dann wird der Prüfvorgang im Schritt 126 dazu
führen, daß der Arbeitsablauf auf den Schritt 100 zurückgeht,
in dem die Anfangsbetriebsweise eingestellt wird.
Wenn eine der beiden Batterie 23, 25 die Aufladung ab
schließt, liefern die Diode D 1 und der Widerstand R 9 oder die
Diode D 2 und der Widerstand R 10 einen Strom mit niedriger
Stromstärke, um eine Entladung der elektrischen Energie von
der aufgeladenen Batterie zu verhindern.
Wie es oben beschrieben wurde, ist es gemäß der
Erfindung möglich, gleichzeitig zwei Batterien beispielsweise
aufzuladen, wenn ein Ladestartsignal nach dem Anlegen der
Energiequelle geliefert wird, wobei ein automatisches
Umschalten zum Wählen der ersten oder zweiten Batterie 23, 25
möglich ist und dann, wenn eine der Batterien wahrgenommen
wird, eine Schnellaufladung ausgeführt wird. Dabei wird der
Ladevorgang automatisch nach Abschluß der Aufladung beendet.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel der Erfindung waren
beispielsweise nur zwei Batterien vorhanden. Wenn jedoch der
Energieschaltteil 12, der Schaltsteuerteil 14 und der
Steuerteil des Mikrocomputers 22 erweitert werden, dann
können automatisch, fortlaufend und mit hoher Geschwindigkeit
drei oder mehr Batterien geladen werden.
Wie es oben beschrieben wurde, macht es die erfin
dungsgemäße Schaltung möglich, mehrere Batterien automatisch
fortlaufend und mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung
einer Energiekapazität aufzuladen, die ausreicht, um eine
einzige Batterie zu laden. Es wird daher eine leistungsfähige
Ladeeinrichtung erhalten, die mit niedrigen Herstellungskos
ten verbunden ist.
Claims (2)
1. Schaltung zum automatischen und fortlaufenden
Schnelladen einer Vielzahl von aufladbaren Batterien,
gekennzeichnet durch einen Energieversorgungsteil (10) zum
Liefern der Ladespannung für die Batterien (23, 25), einen
Energiequellenschaltteil (12), um wahlweise die Ladespannung
des Energieversorgungsteil (10) wenigstens einer einer
Vielzahl von Batterien (23, 25) nach Maßgabe eines Schalt
steuersignals zu liefern, einen Schaltsteuerteil (14) zum
Liefern des Schaltsteuersignals dem Energiequellenschaltteil
(12) derart, daß die am Energiequellenschaltteil (12)
liegende Ladespannung nach Maßgabe von Ladebetriebssteuer
signalen und Batteriewählsignalen der Reihe nach an wenigs
tens einer der zu ladenden Batterien (23, 25) liegt, einen
Batteriedetektorteil (16) der ein Batteriedetektorsignal
ausgibt, nachdem er festgestellt hat, daß eine der Batterie
(23, 25) eingegeben ist, einen Ladeabschlußdetektorteil (18),
der den Ladeabschluß einer der Batterien (23, 25) wahrnimmt,
an der die Ladespannung nach der Auswahl durch den Energie
quellenschaltteil (12) liegt, einen Anzeigeteil (20), der den
Ladebetrieb der Batterie (23, 25), an der die Ladespannung
von dem Energiequellenschaltteil (12) liegt, auf der
Grundlage eines bestimmten Anzeigesteuersignals von einem
Mikrocomputer (22) anzeigt, und einen Mikrocomputer (22), der
das Ladebetriebssteuersignal und das Batteriewählsignal dem
Schaltsteuerteil (14) auf die Eingabe eines Ladestartsignals
liefert, der das Anzeigesteuersignal dem Anzeigeteil (18)
liefert und der der Reihe nach das Batteriewählsignal nach
Maßgabe des Batteriedetektorsignals der Batteriedetektorein
richtung (16) und nach Maßgabe des Ladeabschlußsignal des
Ladeabschlußdetektorteil (18) ausgibt.
2. Verfahren zum automatischen und fortlaufenden
Schnelladen einer Vielzahl von aufladbaren Batterien,
gekennzeichnet durch einen ersten Schritt, in dem die Eingabe
eines Ladestartsignals in der Anfangsphase geprüft wird, in
der die Energiequelle von den Batterien getrennt ist, einen
zweiten Schritt, in dem das Eingeben einer Batterie geprüft
wird und eine Ladespannung an die erste Batterie auf die
Eingabe des Ladestartsignals gelegt wird, einen dritten
Schritt, in dem die Ladespannung auf die zweite Batterie
umgeschaltet wird, wenn das Fehlen der ersten Batterie im
zweiten Schritt festgestellt wird, und in dem das Eingeben
der zweiten Batterie geprüft wird, einen vierten Schritt, in
dem abwechselnd und wiederholt der Ladeabschlußzustand der
ersten Batterie und das Eingeben der ersten Batterie geprüft
wird, wenn das Vorhandensein der ersten Batterie im ersten
Schritt festgestellt wird, einen fünften Schritt, in dem die
Batterieladespannung auf die zweite Batterie umgeschaltet
wird und das Eingeben der zweiten Batterie geprüft wird, wenn
das Aufladen der ersten Batterie abgeschlossen ist oder keine
erste Batterie im vierten Schritt festgestellt wird, einen
sechsten Schritt, in dem auf die Anfangsphase des ersten
Schrittes zurückgesprungen wird, wenn keine zweite Batterie
im dritten und vierten Schritt festgestellt wird, und in dem
abwechselnd und wiederholt der Ladeabschlußzustand und das
Vorhandensein der zweiten Batterie geprüft werden, wenn eine
zweite Batterie im dritten und vierten Schritt festgestellt
wurde, und einen siebten Schritt, in dem das Aufladen
fortgesetzt wird, wenn eine zweite Batterie festgestellt
wird, und als Folge der wiederholten Prüfung im sechsten
Schritt festgestellt wird, daß das Laden noch nicht ab
geschlossen ist, und in dem auf die Anfangsphase des ersten
Schrittes zurückgesprungen wird, um das Aufladen zu beenden,
wenn entweder als Folge der wiederholten Prüfung im sechsten
Schritt festgestellt wird, daß eine zweite Batterie nicht
vorhanden ist, oder die Aufladung abgeschlossen ist.
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