DE3926655A1 - Verfahren und schaltung zum automatischen und fortlaufenden schnelladen von aufladbaren batterien - Google Patents

Verfahren und schaltung zum automatischen und fortlaufenden schnelladen von aufladbaren batterien

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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.
DE3926655A 1988-12-31 1989-08-11 Schaltungsanordnung zum Wiederaufladen von Batterien Expired - Lifetime DE3926655C2 (de)

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US (1) US5357187A (de)
JP (1) JPH02184229A (de)
KR (1) KR910006818B1 (de)
DE (1) DE3926655C2 (de)
GB (2) GB2226715B (de)
NL (1) NL9000122A (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0665627A2 (de) * 1994-01-26 1995-08-02 Spacelabs Medical, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Umschalten und Laden von Batterien
DE19517742A1 (de) * 1995-05-15 1996-11-21 Holger Muenster Elektrisches Gerät zur Lade- bzw. Entladesteuerung einer Doppelbatterieanlage
DE19807707A1 (de) * 1998-02-24 1999-08-26 Hagen Batterie Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Akkuladegeräts

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2242794B (en) * 1990-04-05 1994-08-03 Technophone Ltd Battery charging apparatus
EP0463593A3 (en) * 1990-06-25 1992-08-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Portable computer powered by rechargeable batteries
AT396637B (de) * 1990-07-23 1993-10-25 Industrieelektronik Poelz Ladegerät für sammlerbatterien
JP2564518Y2 (ja) * 1991-06-25 1998-03-09 株式会社田村電機製作所 マルチ充電器
US5355073A (en) * 1992-09-30 1994-10-11 Compaq Computer Corporation Battery pack sensor for an AC adapter
KR0158109B1 (ko) * 1994-12-28 1998-12-15 김광호 재 충전용 밧데리의 충전제어 방법 및 회로
US5757163A (en) * 1995-09-29 1998-05-26 Black & Decker Inc. Battery Charger and method for simultaneously charging multiple batteries from a single power supply
JPH09103033A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Sony Corp 充電装置および方法
KR0167895B1 (ko) * 1995-10-06 1999-02-01 김광호 이동무선 통신시스템에서 공급전원 제어회로
KR0163571B1 (ko) * 1995-10-30 1999-04-15 김광호 듀얼 배터리 충전 장치
US5631538A (en) * 1996-04-04 1997-05-20 Motorola, Inc. Method and apparatus for charging a detachable battery
US6097174A (en) * 1998-09-18 2000-08-01 Yang; Tai-Her Individually adjustable type automatic charging circuit for multiple batteries
JP2001005569A (ja) * 1999-06-18 2001-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Pcカード一体型無線通信装置
WO2004071872A2 (en) * 2003-02-10 2004-08-26 Mobilewise, Inc. Method and system for sequential charging of multiple devices by a programmable power supply
WO2009057187A1 (ja) * 2007-10-29 2009-05-07 Fujitsu Limited 充電システム、処理装置及び給電装置
JP5647957B2 (ja) * 2010-09-10 2015-01-07 富士フイルム株式会社 超音波診断装置
DK2815483T3 (da) 2012-02-17 2022-02-28 Milwaukee Electric Tool Corp Flerrumsatterioplader
JP6320326B2 (ja) * 2015-03-09 2018-05-09 Fdk株式会社 蓄電システム
JP6776030B2 (ja) * 2016-07-06 2020-10-28 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療器具
US10416742B2 (en) 2017-02-17 2019-09-17 Microsoft Technology Licensing, Llc Smart battery for ultrafast charging
KR102256094B1 (ko) * 2017-11-28 2021-05-25 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 팩
EP3626109B1 (de) * 2018-09-19 2021-05-19 LG Electronics Inc. Verfahren zur steuerung eines trockners und trocknerständers

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2542744A1 (de) * 1974-09-30 1976-04-08 Black & Decker Mfg Co Batterieladeschaltung
US4571533A (en) * 1983-01-21 1986-02-18 Ranjit Dey Storage battery charging and monitoring apparatus
US4755733A (en) * 1987-02-03 1988-07-05 Irsst Institut De Recherche En Sante Et En Securite Du Travail Du Quebec Battery charging and cycling devices
US4792743A (en) * 1985-11-15 1988-12-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Charging device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB517232A (en) * 1938-07-23 1940-01-24 Associated Electric Vehicle Ma Improvements in or relating to battery charging apparatus
GB693750A (en) * 1949-02-23 1953-07-08 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in and relating to methods of and apparatus for charging electric storage batteries
JPS5543660Y2 (de) * 1972-04-12 1980-10-14
US4387332A (en) * 1980-01-29 1983-06-07 Sanyo Electric Co., Ltd. Apparatus for successively charging rechargeable batteries
FR2514963A1 (fr) * 1981-10-20 1983-04-22 Accumulateurs Fixes Dispositif de charge d'un ensemble de batteries, notamment de batteries tampons alimentees par une source d'energie de puissance limitee
JPH0785625B2 (ja) * 1983-06-20 1995-09-13 三洋電機株式会社 充電器
US4639655A (en) * 1984-04-19 1987-01-27 Westhaver Lawrence A Method and apparatus for battery charging
JPS61154432A (ja) * 1984-12-27 1986-07-14 日本電気株式会社 充電器
JPS6231568A (ja) * 1985-08-02 1987-02-10 Nissan Motor Co Ltd 自動車のドリツプチヤンネル取付構造
JPS62201027A (ja) * 1986-02-27 1987-09-04 株式会社ユアサコーポレーション 充電制御装置
US4710694A (en) * 1986-06-02 1987-12-01 Acme Electric Corporation Microprocessor controlled battery charger
JPS63209435A (ja) * 1987-02-25 1988-08-31 キヤノン株式会社 充電装置
US4849682A (en) * 1987-10-30 1989-07-18 Anton/Bauer, Inc. Battery charging system
US5055763A (en) * 1988-09-26 1991-10-08 Eveready Battery Company, Inc. Electronic battery charger device and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2542744A1 (de) * 1974-09-30 1976-04-08 Black & Decker Mfg Co Batterieladeschaltung
US4571533A (en) * 1983-01-21 1986-02-18 Ranjit Dey Storage battery charging and monitoring apparatus
US4792743A (en) * 1985-11-15 1988-12-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Charging device
US4755733A (en) * 1987-02-03 1988-07-05 Irsst Institut De Recherche En Sante Et En Securite Du Travail Du Quebec Battery charging and cycling devices

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0665627A2 (de) * 1994-01-26 1995-08-02 Spacelabs Medical, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Umschalten und Laden von Batterien
EP0665627A3 (de) * 1994-01-26 1995-09-20 Spacelabs Medical, Inc. Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Umschalten und Laden von Batterien
US5640078A (en) * 1994-01-26 1997-06-17 Physio-Control Corporation Method and apparatus for automatically switching and charging multiple batteries
DE19517742A1 (de) * 1995-05-15 1996-11-21 Holger Muenster Elektrisches Gerät zur Lade- bzw. Entladesteuerung einer Doppelbatterieanlage
DE19807707A1 (de) * 1998-02-24 1999-08-26 Hagen Batterie Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines Akkuladegeräts

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02184229A (ja) 1990-07-18
GB2224597B (en) 1993-01-13
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GB2226715B (en) 1993-07-14
GB2224597A (en) 1990-05-09
KR900011100A (ko) 1990-07-11
DE3926655C2 (de) 1996-09-12
KR910006818B1 (ko) 1991-09-02
GB8924593D0 (en) 1989-12-20
US5357187A (en) 1994-10-18
NL9000122A (nl) 1991-08-16
GB2226715A (en) 1990-07-04

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