DE9416885U1

DE9416885U1 - Akkuladegerät mit gepulstem Ladestrom

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Publication number: DE9416885U1
Application number: DE9416885U
Authority: DE
Original assignee: DREHER HANS JUERGEN; WURSTER PETER DIPL ING FH
Current assignee: DREHER HANS JUERGEN; WURSTER PETER DIPL ING FH
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2004-10-21

Description

Beschreibung:

Akkuladegerät mit gepulstem Ladestrom:

Ladegeräte üblicher Bauart bestehen aus einem Netzteil, das am Ausgang Gleichspannung liefert, die an die eingelegten Akkus angelegt wird.

Bei einem gepulsten Ladegerät wird die Spannung und damit der Ladestrom mit der Pulsfrequenz über eine Schalteinrichtung getaktet. Dabei gibt es folgende Probleme bei Mehrfach - Ladegeräten.

Es muß an jedem einzelnen Ladeschacht die Spannung des eingelegten Akkus überwacht werden, damit beim Erreichen der maximal zulässigen Akkuspannung der Ladevorgang abgeschaltet werden kann, um ein Zerstören des Akkus zu verhindern. Es müssen daher genau so viele Überwachungseinrichtungen und zusätzliche Schalteinrichtungen wie Ladeschächte vorhanden sein, was hohe Kosten verursacht.

Außerdem fließt bei herkömmlichen Ladegeräten ein Entladestrom (z B. Inversbetrieb der Schalttransistoren) wenn sich geladene Akkus noch im Gerät befinden, wenn das Ladegerät von der Versorgungsspannung getrennt wird.

Die genannten Probleme werden durch die Schutzanspüche 1. bis 5. gelöst.

Mit der Erfindung wird erreicht, daß ein Abschalten der Ladespannung nicht mehr nötig ist, da die maximal zulässige Akkuspannung während des Ladevorganges nicht überschritten werden kann. Es entfallen also alle Kosten für die Überwachungseinrichtungen und zusätzlichen Schalteinrichtungen.

Des weiteren entfallen die Kosten, die entstehen, wenn ein Entladen bei vorgeladenen Akkus (z.B. bei Akali - Mangan - Akkus) verhindert werden soll. Es müssen ohne die in den Schutzansprüchen 1 bis 5 genannte Erfindung beim Verkauf von Ladegeräten, die mit vorgeladenen Akkus bereits bestückt sind, (sogenannter Pack-Verkauf) mechanische Vorrichtungen (z.B. Folie zwischen Polklemme und Akku) getroffen werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand des Schaltungsbeispieles erläutert.

Ein Netzteil 1 liefert eine Gleichspannung an den Spannungsregler 3. Die Ausgangsspannung des Reglers und damit die maximal an den Akkus anliegende Spannung wird über das Verhältnis der Widerstände 5 und 6 eingestellt Der Takt des Taktgenerators 2 oder die Frequenz, die aus der äußeren Betriebsspannung des Ladegerätes gewonnen wird, bilden das Steuersignal. Dieses Steuersignal steuert über den Basisspannungsteiler 10 und 11 den NPN -Transistor 12. Wenn der Transistor 12 geöffnet ist, wird über den Widerstand 9 die Basis des Transistors 8 auf Masse gelegt, so daß dieser leitend wird. Der Akku 13 ist mit der stabilisierten Ausgangsspannung des Spannungsreglers verbunden. Wenn die Basisspannung am Transistor 12, die durch das Steuersignal am Basisspannungsteiler entsteht, so klein wird, daß der Transistor 12 schließt, schließt auch der PNP - Transistor 8, so daß der Akku jetzt von der Ausgangsspannung des Reglers getrennt ist.
Der Kondensator 8 dient als Schwingschutz.

Begründung für das Verwenden des Transistors 12 und der Widerstände 10 und 11: Ohne diese o. g. Bauteile müßte man an Stelle des Kondensators 7 einen Widerstand einfügen, der mit dem Widerstand 9 einen Basisspannungsteiler bilden würde. Das Steuersignal würde dann auf denjenigen Anschluß von Widerstand 9 gegeben werden, der nicht mit der Basis des Transistors 8 verbunden ist.

Dann würde allerdings für den Fall, daß die Akkuspannung höher ist als die Ausgangsspannung des Spannungsreglers 3 (Ladegerät von der äußeren Betriebsspannung getrennt) vom Akku 13 durch den invers betriebenen Transistor 8 ein Entladestrom fließen.

Dieser Inversbetrieb würde auftreten, da durch den an Stelle des Kondensators 7 eingefügten Widerstandes ein Basisstrom des Transistors 8 fließen würde.

Die Widerstände 9, 10 und 11, die Transistoren 8 und 12, der Kondensator 7 und der Akku 13 bilden eine Ladeschachteinheit 4.

Der Ausgang des Spannungsreglers 3 und des Taktgenerators 2 bzw. das Steuersignal können an beliebig viele Ladeschachteinheiten 4.1, 4.2.... 4.x angeschlossen werden.

Man benötigt so keine zusäztlichen Spannungsregler und Taktgeneratoren bzw. Steuersignale.

Claims

S ch utzansprüche:

1. Ladegerät mit gepulstem Ladestrom, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund der Benutzung wenigstens eines PN - Übergangs kein Entladestrom fließt, wenn das Ladegerät von der Versorgungsspannung getrennt ist und ein oder mehrere Akkus noch im Ladegerät eingelegt sind.

2. Akkuladegerät nach Schutzanspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß ein Überladen, Auslaufen und Explodieren von Akkus verhindert wird, da die Interne Betriebsspannung des Ladegerätes, welche die Spannung ist, welche maximal am Akku anliegen kann, identisch ist mit der zulässigen Spannung am Akku und somit keine Abschaltvorrichtung am Ende des Ladevorganges benötigt wird.

3. Akkuladegerät nach Schutzanspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß auch für mehrere Ladeschächte nur ein Spannungsregler benötigt wird, was zu einer erheblichen Kostenreduzierung führt.

4. Akkuladegerät nach Schutzanspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestrom direkt mit einer Frequenz gepulst wird, die aus der Frequenz der äußeren Betriebsspannung des Ladegerätes gewonnen wid.

5. Akkuladegerät nach Schutzansprüchen 2, 3 und 4

dadurch gekennzeichnet, daß sich bei einer Betriebsspannung von maximal 2,5 Volt und einer Taktfrequenz von maximal 130 Hz Alkali - Mangan - Akkus besonders gut laden lassen.