DE19955985A1

DE19955985A1 - Battery charger for charging up accumulator batteries, incorporates electrical pole contacts to produce electrical connection with accumulator's pole contacts and mains device to create DC voltage to charge up

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Publication number: DE19955985A1
Application number: DE19955985A
Authority: DE
Original assignee: Festo Tooltechnic GmbH and Co
Current assignee: TTS Tooltechnic Systems AG and Co KG
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2001-05-23

Abstract

A seat recess (11) holds an accumulator battery (AK). Electrical battery charger plus (K1) and minus (K2) pole contacts produce an electrical connection with an accumulator's plus (13) and minus (14) pole contacts. A mains device (15) creates DC voltage (UL) between the battery charger's plus and minus contacts to charge up the accumulator battery. The mains device connects through a mains connector (31,34) to an electrical mains supply (230V). The mains device can be separated from, or connected to, the mains power supply by a switch (35) and a controller (40-42). This is done without relying on whether there is at least one accumulator battery in the seat recess waiting to be charged up.

Description

Die Erfindung betrifft ein Ladegerät zur Aufladung von Akku mulator-Batterien, mit einer Aufnahmeöffnung zur Aufnahme mindestens einer Akkumulator-Batterie, mit mindestens einem elektrischen Ladegerät-Pluspol-Kontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Akkumulator-Pluspol-Kontakt der mindestens einen Akkumulator-Batterie, mit mindestens ei nem elektrischen Ladegerät-Minuspol-Kontakt zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem Akkumulator-Minuspol- Kontakt der mindestens einen Akkumulator-Batterie, mit einem Netzgerät, das sekundärseitig eine zwischen dem Ladegerät- Pluspol-Kontakt und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt anliegende Gleichspannung zum Aufladen der mindestens einen Akkumulator- Batterie erzeugt, mit einer Netz-Verbindungseinrichtung zum primärseitigen Anschluss des Netzgerätes an ein elektrisches Versorgungsnetz.The invention relates to a charger for charging the battery mulator batteries, with a receiving opening for receiving at least one accumulator battery, with at least one electric charger positive pole contact for making a electrical connection with an accumulator positive pole contact the at least one accumulator battery, with at least one egg nem electrical charger-negative contact for manufacturing an electrical connection with an accumulator negative pole Contact the at least one accumulator battery with one Power supply unit on the secondary side between the charger Positive pole contact and the charger negative pole contact DC voltage for charging the at least one accumulator Battery generated with a network connection device for primary connection of the power supply to an electrical one Supply network.

Nach Verbinden mit dem Versorgungsnetzwerk stellen die übli chen Ladegeräte jedoch eine sekundärseitige Niederspannung unabhängig davon zur Verfügung, ob sich gerade eine Akkumula tor-Batterie zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt befindet oder nicht. Das Ladegerät befindet sich dann in einem Stand-By-Betrieb und ist sofort bereit, eine Akkumulator-Batterie aufzuladen. Dabei ver braucht das Netzgerät jedoch stets eine geringe Leistung, da die Bauteile des Netzgerätes auch dann eine Verlustleistung aufweisen, wenn sekundärseitig keine Last angeschlossen ist. Dadurch entstehen unnötig Stromkosten, die Umwelt wird durch Erzeugung unnötig vergeudeten Stromes belastet und, was ins besondere in den Sommermonaten unangenehm ist, das Ladegerät heizt seine Umgebung auf.After connecting to the supply network, the übli Chen chargers, however, a secondary-side low voltage regardless of whether there is an accumulator tor battery between the charger positive contact and the Charger negative pole contact is or not. The charger is then in a stand-by mode and is immediate ready to charge an accumulator battery. Ver However, the power supply always needs a low power, because the components of the power supply unit also have a power loss if no load is connected on the secondary side. This creates unnecessary electricity costs, the environment is Generation unnecessarily wasted electricity and what ins The charger is particularly uncomfortable in the summer months heats up its surroundings.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Ladegerät zur Aufla dung von Akkumulator-Batterien mit optimiertem Energiever brauch zu schaffen.It is therefore an object of the invention to provide a charger for charging Use of accumulator batteries with optimized energy consumption need to create.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Ladegerät einen Schalter aufweist, der primärseitig zwischen dem Netzgerät und der Netz-Verbindungseinrichtung angeordnet ist und mit dem das Netzgerät elektrisch von dem Versorgungs netz getrennt oder mit dem Versorgungsnetz verbunden werden kann, und dass das Ladegerät eine Steuereinrichtung aufweist, die derart ausgestaltet ist, dass die Steuereinrichtung er mitteln kann, ob sich die mindestens eine Akkumulator- Batterie zur Aufladung in der Aufnahmeöffnung des Ladegerätes befindet, und dass die Steuereinrichtung dann, wenn sich die mindestens eine Akkumulator-Batterie zur Aufladung in dem La degerät befindet, den Schalter zur primärseitigen Versorgung des Netzgerätes durch das Versorgungsnetz schliesst. Wenn sich keine Akkumulator-Batterie zur Aufladung in dem Ladege rät befindet, ist der Schalter geöffnet, so dass das Netzge rät primärseitig vom Versorgungsnetz getrennt ist und keiner lei unnötigen Energieverbrauch aufweist. Es ist jedoch auch möglich, dass der Schalter das Netzgerät nicht vollständig, aber doch so weitgehend von dem Versorgungsnetz isoliert, dass das Netzgerät primärseitig nur noch einen äusserst ge ringen Stromverbrauch aufweist. Die Umwelt wird damit durch geringstmöglichen Energieverbrauch geschont und das Ladegerät erwärmt seine Umgebung nicht.This object is achieved in that the Charger has a switch on the primary side between arranged the power supply and the network connection device and with which the power supply is electrically powered by the supply be disconnected from the network or connected to the supply network can, and that the charger has a control device, which is designed such that the control device can average whether the at least one accumulator Battery for charging in the opening of the charger and that the control device when the at least one accumulator battery for charging in the La device is the switch for the primary supply of the power supply closes through the supply network. If there is no accumulator battery for charging in the charger advises, the switch is open, so that the Netzge advises on the primary side is disconnected from the supply network and none lei has unnecessary energy consumption. However, it is also possible that the switch does not completely remove the power supply, but so largely isolated from the supply network, that the power supply on the primary side is only extremely wrestling power consumption. The environment is thereby spared the lowest possible energy consumption and the charger does not warm its surroundings.

In einer Variante der Erfindung, steht die Steuereinrichtung in mechanischer Wirkverbindung mit dem Schalter und ist der art in dem Ladegerät angeordnet, dass die Steuereinrichtung beim Einlegen der Akkumulator-Batterie eine den Schalter schliessende Bewegung ausführt. Eine solche mechanische Wirk verbindung kann sehr einfach ausgeführt sein und zeigt den noch optimale Wirkung hinsichtlich eines optimierten Energie verbrauches des Ladegerätes.In a variant of the invention, the control device in mechanical operative connection with the switch and is the Art arranged in the charger that the control device the switch when inserting the accumulator battery closing movement. Such a mechanical effect connection can be very simple and shows the still optimal effect in terms of optimized energy consumption of the charger.

In einer weiteren Variante der Erfindung ist die Steuerein richtung mit dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt und dem Ladegerät- Minuspol-Kontakt verbunden und ermittelt anhand der elektri schen Bedingungen zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt, ob sich eine Akkumulator- Batterie zur Aufladung in dem Ladegerät befindet. Für eine solche Lösung können sehr preisgünstige und wenig störanfäl lige elektro-mechanische oder elektronische Bauteile kosten günstig und effizient eingesetzt werden. Der Schalter kann dabei als elektro-mechanischer oder auch rein elektrischer Schalter, z. B. als Halbleiterbaustein oder Halbleiterbaugrup pe ausgeführt sein. In a further variant of the invention, the tax is direction with the charger positive pole contact and the charger Negative pole contact connected and determined based on the electri conditions between the charger positive pole contact and the charger minus pole contact, whether there is an accumulator Battery for charging is located in the charger. For one such a solution can be very inexpensive and less prone to failure some electro-mechanical or electronic components cost can be used cheaply and efficiently. The switch can thereby as electro-mechanical or also purely electrical Switches, e.g. B. as a semiconductor device or semiconductor device be executed.

Weitere vorteilhafte Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung. Da bei sind Kombinationen der oben beschriebenen Varianten sowie der in den weiteren abhängigen Ansprüchen genannten Lösungen ohne Weiteres möglich.Further advantageous effects of the invention result from the further dependent claims and the description. There are combinations of the variants described above as well of the solutions mentioned in the further dependent claims easily possible.

Im Folgenden werden die Erfindung und ihre Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der Figuren dar gestellt. Es zeigenThe invention and its advantages are described below of exemplary embodiments with the aid of the figures posed. Show it

Fig. 1 als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Prinzipdarstellung eines Ladegerätes, bei dem die primärseitige Netzspannungsversorgung durch eine mechanische Wirkverbindung geschaltet wird, Fig. 1 as a first embodiment of the invention, a schematic diagram of a charger in which the primary-side power supply voltage is switched by a mechanical operative connection,

Fig. 2 als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung eine elektrische Schaltung für ein Ladegerät, welche auf elektrischem Wege die primärseitige Netzspannungs versorgung zu- und abschaltet, sowie Fig. 2 as a second embodiment of the invention, an electrical circuit for a charger, which switches on and off the primary-side mains voltage supply, and

Fig. 3 als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung eine elektrische Schaltung für ein Ladegerät, welche mit Hilfe einer Sensoranordnung die primärseitige Netz spannungsversorgung zu- und abschaltet. Fig. 3 as a third embodiment of the invention, an electrical circuit for a charger, which switches on and off the primary-side power supply using a sensor arrangement.

In Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung des ersten Ausfüh rungsbeispiels eines Ladegerätes, von dem eine Aufnahmeöff nung 11 gezeigt ist, die durch einen Wandungsbereich 12 des ansonsten aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht weiter dar gestellten Gehäuses des Ladegerätes gebildet wird. In der Aufnahmeöffnung 11 befindet sich eine Akkumulator-Batterie AK zur Aufladung durch das Ladegerät. Die Akkumulator-Batterie AK wird an ihrem Akkumulator-Pluspol-Kontakt 13 durch einen Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1, an ihrem Akkumulator-Minuspol- Kontakt 14 durch einen Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 gehalten und durch das Ladegerät kontaktiert. Zwischen dem Ladegerät- Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 liegt eine Spannung UL an, die von einem Netzgerät 15 erzeugt wird.In Fig. 1 shows a sectional view of the first exemplary embodiment of a charger, of which a receiving opening 11 is shown, which is formed by a wall region 12 of the otherwise not shown for reasons of clarity housing of the charger. In the receiving opening 11 there is an accumulator battery AK for charging by the charger. The accumulator battery AK is held at its accumulator positive pole contact 13 by a charger positive pole contact K1, at its accumulator negative pole contact 14 by a charger negative pole contact K2 and contacted by the charger. A voltage UL is present between the charger positive pole contact K1 and the charger negative pole contact K2, which voltage is generated by a power supply unit 15 .

Von dem Netzgerät 15 sind beispielhaft für übliche Netzgeräte ein Transformator T1 sowie ein Brückengleichrichter GR ge zeigt. Der Transformator T1 weist eine primärseitige Spule 16 mit Kontakten 17 und 18 sowie eine sekundärseitige Spule 19 mit Kontakten 20 und 21 auf. An die Kontakte 20 und 21 sind Eingangskontakte 25 und 26 des Brückengleichrichters GR über Verbindungsleitungen 22 bzw. 23 angeschlossen. Der Brücken gleichrichter GR erzeugt an seinen Ausgangskontakten 27 und 28 die Spannung UL, die über eine Verbindung 29 zu dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 bzw. über eine Verbindung 30 zu dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 geführt ist. Das Netzgerät 15 kann jedoch anstatt als Transformator-Netzgerät z. B. auch als getaktetes Netzgerät ausgeführt sein.From the power supply unit 15 , a transformer T1 and a bridge rectifier GR are shown as examples of conventional power supply units. The transformer T1 has a primary-side coil 16 with contacts 17 and 18 and a secondary-side coil 19 with contacts 20 and 21 . Input contacts 25 and 26 of the bridge rectifier GR are connected to contacts 20 and 21 via connecting lines 22 and 23 , respectively. The bridge rectifier GR generates the voltage UL at its output contacts 27 and 28 , which is led via a connection 29 to the charger positive-pole contact K1 or via a connection 30 to the charger negative-pole contact K2. The power supply 15 can, however, instead of as a transformer power supply z. B. can also be designed as a clocked power supply.

Die primärseitige Spule des Transformators T1 ist über ein Kabel 31, das eine Kabelader 32 und eine Kabelader 33 sowie einen Stecker 34 aufweist, an ein Versorgungsnetz 230 V ange schlossen. Das Versorgungsnetz 230 V ist ein übliches 230 V- oder 110 V-Wechselstromnetz, kann jedoch auch ein Gleichspan nungsnetz sein oder ein sonstiges, das Ladegerät versorgendes Versorgungsnetz, z. B. ein internes, beispielsweise auf einem Leitungsbus für Modulbaugruppen angebotenes Versorgungsnetz. Zwischen den Kabeladern 32 und 33 liegt eine Spannung US. Die Kabelader 32 ist in dem Ladegerät über einen Schalter 35 und eine Verbindung 36 zu dem primärseitigen Kontakt 17 des Transformators T1 geführt. Mit dem Schalter 35 kann das Netz gerät 15 elektrisch vom Versorgungsnetz 230 V getrennt oder mit dem Versorgungsnetz 230 V verbunden werden. Die Bauteile des Netzgerätes 15 sowie des Schalters 35 werden durch in Fig. 1 nicht dargestellte Gehäuseteile des Ladegerätes gehal ten.The primary-side coil of the transformer T1 is connected via a cable 31 , which has a cable core 32 and a cable core 33 and a plug 34 , to a 230 V supply network. The 230 V supply network is a conventional 230 V or 110 V AC network, but can also be a DC voltage network or any other supply network supplying the charger, e.g. B. an internal supply network offered for example on a line bus for module assemblies. There is a voltage US between the cable cores 32 and 33 . The cable core 32 is guided in the charger via a switch 35 and a connection 36 to the primary-side contact 17 of the transformer T1. With the switch 35 , the power supply device 15 can be electrically isolated from the 230 V supply network or connected to the 230 V supply network. The components of the power supply 15 and the switch 35 are held by th housing parts of the charger, not shown in Fig. 1.

Der Schalter 35 besteht aus einem Feder-Drehgelenk 37, an dem eine Schaltfläche 38 drehbar angebracht ist, so dass in ge öffnetem Zustand des Schalters 35 die Schaltfläche 38 von ei nem Auflagekontakt 39 getrennt und elektrisch isoliert ist, während in geschlossenem Zustand des Schalters 35 die Schalt fläche 38 auf dem Auflagekontakt 39 aufliegt und elektrisch kontaktiert ist. Die Schaltfläche 38 wird durch einen Stempel 40, der aus einem elektrisch isolierenden Material, bei spielsweise Kunststoff besteht und an dem Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 angebracht ist, um eine aus der Zeichenebene her auszeigende Drehachse des Drehgelenkes 37 bewegt. Der Ladege rät-Minuspol-Kontakt K2 stützt sich über eine Feder 41 an ei ner Stützfläche 42 des Wandungsbereiches 12 ab. Beim Einset zen der Akkumulator-Batterie AK wird der Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 in Pfeilrichtung 43 bewegt, so dass einerseits die Feder 41 niedergedrückt wird und andererseits der Stempel 40 die Schaltfläche 38 auf den Auflagekontakt 39 presst. Dann liegt die Spannung US des Versorgungsnetzes 230 V an der pri märseitigen Spule 16 des Transformators T1 an und das Netzge rät 15 erzeugt die Spannung UL zur Aufladung der Akkumulator- Batterie AK.The switch 35 consists of a spring swivel 37 on which a button 38 is rotatably attached, so that in the open state of the switch 35, the button 38 is separated and electrically isolated from a support contact 39 , while in the closed state of the switch 35 the switch surface 38 rests on the contact pad 39 and is electrically contacted. The button 38 is moved by a stamp 40 , which is made of an electrically insulating material, for example plastic, and is attached to the charger negative contact K2, about an axis of rotation of the swivel joint 37 pointing out from the plane of the drawing. The Ladege advises negative pole contact K2 is supported by a spring 41 on egg ner support surface 42 of the wall region 12 . When inserting the accumulator battery AK, the charger negative pole contact K2 is moved in the direction of arrow 43 , so that on the one hand the spring 41 is pressed down and on the other hand the stamp 40 presses the button 38 onto the contact pad 39 . Then the voltage US of the supply network 230 V is applied to the primary coil 16 of the transformer T1 and the power supply 15 generates the voltage UL for charging the battery AK.

Wird die Akkumulator-Batterie AK wieder aus der Aufnahmeöff nung 11 entnommen, drückt die Feder 41 den Ladegerät- Minuspol-Kontakt K2 in Richtung der Aufnahmeöffnung 11. Der Stempel 40 entfernt sich dabei von der Schaltfläche 38, so dass diese von einer in Fig. 1 nicht dargestellten Drehfeder des Drehgelenkes 37 von dem Auflagekontakt 39 wegbewegt und damit von diesem elektrisch getrennt wird. Die Spannung US liegt dann nicht mehr an der primärseitigen Spule 16 an, so dass keinerlei Ruhestrom durch das Netzgerät 15 verbraucht wird. Anders als die in Fig. 1 dargestellten "elektrisch idealen" Schaltsymbole vermuten lassen, sind nämlich weder der Transformator T1 noch der Brückengleichrichter GR sowie weitere, nicht dargestellte Bauteile des Netzgerätes 15 auch dann elektrisch verlustbehaftet, wenn sich keine Akkumulator- Batterie AK zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 befindet. Da jedoch der Schal ter 35 nur dann geschlossen ist, wenn sich eine Akkumulator- Batterie AK zur Aufladung in der Aufnahmeöffnung 11 befindet, ist diese elektrisch Verlustleistung auf einfache Weise eli miniert. Es ist jedoch auch möglich, dass der Stempel 40 und der Schalter 35 auf andere, in Fig. 1 nicht dargestellte Weise angebracht sind. Beispielsweise kann sich der Stempel 40 auch am Boden 44 der Aufnahmeöffnung 11 befinden und beim Einsetzen der Akkumulator-Batterie AK durch diese unter Betä tigung des Schalters 35 niedergedrückt werden. Der Schalter 35 kann auch beim Einlegen der Akkumulator-Batterie AK mecha nisch oder elektro-mechanisch indirekt, beispielsweise durch einen Umlenkmechanismus, bewegt werden.If the accumulator battery AK is removed from the opening 11 , the spring 41 presses the charger negative contact K2 in the direction of the opening 11 . The stamp 40 moves away from the button 38 so that it is moved away from the support contact 39 by a torsion spring of the swivel joint 37 (not shown in FIG. 1) and is thus electrically isolated from the latter. The voltage US is then no longer present on the primary-side coil 16 , so that no quiescent current is consumed by the power supply unit 15 . In contrast to the "electrically ideal" circuit symbols shown in FIG. 1, namely that neither the transformer T1 nor the bridge rectifier GR and further components of the power supply unit 15 , not shown, are electrically lossy even if there is no accumulator battery AK between the charger -Plus pole contact K1 and the charger negative pole contact K2 is located. However, since the scarf ter 35 is only closed when there is an accumulator battery AK for charging in the receiving opening 11 , this electrical power loss is eliminated in a simple manner. However, it is also possible for the stamp 40 and the switch 35 to be attached in a different way, not shown in FIG. 1. For example, the stamp 40 can also be located on the bottom 44 of the receiving opening 11 and, when the accumulator battery AK is inserted, can be depressed by actuating the switch 35 . The switch 35 can also be moved mechanically or electro-mechanically indirectly, for example by a deflection mechanism, when inserting the battery AK.

Fig. 2 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel eine elektri sche Schaltung für ein Ladegerät, mit der dieses von dem in Fig. 2 nur durch die Versorgungsspannung US angedeuteten Versorgungsnetzwerk 230 V getrennt und mit diesem verbunden werden kann. In Fig. 2 ist das aus Fig. 1 bekannte Netzge rät 15 mit entsprechend gleich bezeichneten Komponenten dar gestellt, wobei zwischen die Ausgangskontakte 27 und 28 des Brückengleichrichters GR ein Glättungskondensator CL zur Glättung der Spannung UL geschaltet ist. Eingangsseitig liegt zwischen den Kabeladern 32 und 33 eine Versorgungsspannung US an, die über den Schalter 35 geschaltet wird und somit an der primärseitigen Spule 16 des Transformators T1 anliegt oder nicht. Fig. 2 shows a second embodiment of an electrical specific circuit for a loader with which this can be separated from the direction indicated in Fig. 2 only by the supply voltage US supply network 230 V and is connected thereto. In Fig. 2 the known from Fig. 1 Netzge advises 15 with correspondingly identified components is provided, a smoothing capacitor CL for smoothing the voltage UL is connected between the output contacts 27 and 28 of the bridge rectifier GR. On the input side, a supply voltage US is present between the cable cores 32 and 33 , which is switched via the switch 35 and is therefore present at the primary-side coil 16 of the transformer T1 or not.

Von dem Ausgangskontakt 27 des Brückengleichrichters GR führt eine Verbindung 50 zur Anode einer Diode D1. Von deren Katode führt eine Verbindung 51 zur Spule eines Relais RE2. Dieses ist ausgangsseitig über eine Verbindung 52 mit einem Relais RE1 verbunden. Vom Ausgang des Relais RE1 führt eine Verbin dung 53 zum Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1. Ein weiterer Pfad ausgehend von dem Ausgangskontakt 27 des Brückengleichrich ters GR führt über eine Verbindung 54 zu einem Schalter S22, der durch das Relais RE2 bewegt wird. Dies ist durch eine Wirklinie W2 angedeutet. Über eine Verbindung 55 ist der Schalter S22 mit einem Widerstand R2 verbunden, der ausgangs seitig über eine Verbindung 56 mit dem Ladegerät-Pluspol- Kontakt K1 in Verbindung steht. Vom Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 führt eine Verbindung 57 zu dem Glättungskondensa tor CL und damit letztlich zu dem Ausgangskontakt 28 des Brückengleichrichters GR. An die Verbindung ist ein Schalter 521 angeschlossen, der synchron mit dem Schalter S22 von dem Relais RE2 bewegt wird. Der Schalter 221 und der Schalter S22 sind deshalb beide mit der Wirklinie W2 verbunden. Der Schal ter 521 ist über eine Verbindung 58 mit einem Widerstand R1 verbunden. Von diesem führt eine Verbindung zu der Verbindung 52, die das Relais RE2 und Relais RE1 verbindet.A connection 50 leads from the output contact 27 of the bridge rectifier GR to the anode of a diode D1. A connection 51 leads from the cathode thereof to the coil of a relay RE2. This is connected on the output side via a connection 52 to a relay RE1. A connection 53 leads from the output of the relay RE1 to the charger positive contact K1. Another path starting from the output contact 27 of the bridge rectifier GR leads via a connection 54 to a switch S22 which is moved by the relay RE2. This is indicated by a line of action W2. Via a connection 55 , the switch S22 is connected to a resistor R2, which is connected on the output side to the charger positive pole contact K1 via a connection 56 . A connection 57 leads from the charger minus pole contact K2 to the smoothing capacitor CL and thus ultimately to the output contact 28 of the bridge rectifier GR. A switch 521 is connected to the connection and is moved in synchronism with switch S22 by relay RE2. The switch 221 and the switch S22 are therefore both connected to the line of action W2. The scarf ter 521 is connected via a connection 58 to a resistor R1. From this, a connection leads to connection 52 , which connects relay RE2 and relay RE1.

Ausgehend von einem Start-Zustand, bei dem sich noch keine Akkumulator-Batterie AK zwischen dem Ladegerät-Pluspol- Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 befindet, funktioniert die Schaltung folgendermassen:Assuming a start state in which there is still none Accumulator battery AK between the charger positive pole Contact K1 and the charger negative contact K2 is located the circuit works as follows:

Im Start-Zustand, noch ohne Akkumulator-Batterie AK, ist das Relais RE1 im Ruhezustand, also nicht stromdurchflossen, und hält in seinem Ruhezustand den Schalter 35 geöffnet. RE2 ist ebenfalls nicht stromdurchflossen, da der Transformator T1 primärseitig durch den Schalter 35 vom Versorgungsnetz 230 V getrennt ist. Das Relais RE2 hält im in Fig. 2 gezeigten Ru hezustand den Schalter S22 geöffnet, den Schalter 221 ge schlossen.In the start state, still without the accumulator battery AK, the relay RE1 is in the idle state, ie not through which current flows, and keeps the switch 35 open in its idle state. RE2 is also not current-carrying, since the transformer T1 is separated from the 230 V supply network by the switch 35 on the primary side. The relay RE2 keeps the switch S22 open in the rest state shown in FIG. 2, the switch 221 is closed.

Nun wird die Akkumulator-Batterie AK zwischen den Ladegerät- Pluspol-Kontakt K1 und den Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 ge bracht. Dabei wird von einem üblichen Fall ausgegangen, näm lich dass die Akkumulator-Batterie AK noch eine Restladung aufweist und daher zwischen dem Akkumulator-Pluspol-Kontakt 13 und dem Akkumulator-Minuspol-Kontakt 14 nun eine Restspan nung anliegt. Deshalb beginnt nach Einlegen der Akkumulator- Batterie AK ein Strom IL zu fliessen, der über die Verbin dungsleitung 57, den Schalter 221, die Verbindung 59 und die Verbindungen 52 und 53 das Relais RE1 durchfliesst. Dieses "zieht an" und schliesst damit den Schalter 35.Now the battery AK is brought between the charger positive pole contact K1 and the charger negative pole contact K2 ge. This is based on a common case, namely that the battery AK still has a residual charge and therefore there is a residual voltage between the battery positive contact 13 and the battery negative contact 14 . Therefore, after inserting the accumulator battery AK, a current IL begins to flow through the relay line 57 , the switch 221 , the connection 59 and the connections 52 and 53 through the relay RE1. This "pulls in" and thus closes the switch 35 .

Sobald der Schalter 35 geschlossen ist, liegt die Spannung US an der primärseitigen Spule 16 des Transformators T1 an. Das Netzgerät 15 wird damit primärseitig versorgt und erzeugt ei ne zur Aufladung der Akkumulator-Batterie AK geeignete Aus gangs-Ladespannung. Daher fliesst ein Ladestrom IL auf der Verbindung 50 durch die Diode D1 sowie das Relais RE2 und das Relais RE1 zu dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1. Das Relais RE2 "zieht an" und öffnet einerseits den Schalter 221, so dass der Strom I11 nicht mehr fliessen kann, schliesst jedoch andererseits den Schalter S22, so dass für einen Teil- Ladestrom IL2 des Ladestroms IL ein Strompfad über den Wider stand R2 eröffnet wird. Über das Relais RE1 und das Relais RE2 fliesst weiterhin ein Teil des Ladestroms IL in Form ei nes Teil-Ladestroms IL1. Der Teil-Ladestrom IL2 ist wesent lich höher als der durch die Relaisspulen fliessende Teil- Ladestrom IL1.As soon as the switch 35 is closed, the voltage US is present on the primary-side coil 16 of the transformer T1. The power supply 15 is thus supplied on the primary side and generates a suitable starting charge voltage for charging the accumulator battery AK. Therefore, a charging current IL flows on the connection 50 through the diode D1 and the relay RE2 and the relay RE1 to the charger positive terminal contact K1. The relay RE2 "picks up" and on the one hand opens the switch 221 so that the current I11 can no longer flow, but on the other hand closes the switch S22 so that a current path via the resistor R2 opens for a partial charging current IL2 of the charging current IL becomes. A part of the charging current IL continues to flow in the form of a partial charging current IL1 via the relay RE1 and the relay RE2. The partial charging current IL2 is significantly higher than the partial charging current IL1 flowing through the relay coils.

Solange die Akkumulator-Batterie AK durch den Ladestrom IL aufgeladen wird, ist auch das Relais RE1 stromdurchflossen und hält den Schalter 35 geschlossen. Wird nach erfolgter Aufladung die Akkumulator-Batterie AK aus dem Ladegerät ent nommen, kann kein Teil-Ladestrom IL1 mehr durch das Relais RE1 fliessen. Dieses fällt in seine Ruhestellung ab und öff net den Schalter 35. Das Netzgerät 15 wird eingangsseitig spannungslos geschaltet, so dass das Ladegerät keinerlei un nötige Energie verbraucht. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schaltung in Fig. 2 andersartig aufgebaut ist, bei spielsweise dass Halbleiterkomponenten anstatt Relais einge setzt werden oder dass beispielsweise der Strompfad für den Teil-Ladestrom IL2 entfällt.As long as the accumulator battery AK is charged by the charging current IL, the relay RE1 also has current flowing through it and keeps the switch 35 closed. If the rechargeable battery AK is removed from the charger after charging, no partial charging current IL1 can flow through the relay RE1. This drops into its rest position and opens the switch 35 . The power supply 15 is disconnected from the input side so that the charger does not consume any unnecessary energy. However, it is also possible that the circuit in FIG. 2 is constructed differently, for example that semiconductor components are used instead of relays, or that, for example, the current path for the partial charging current IL2 is omitted.

Sofern die Akkumulator-Batterie AK keine Restspannung mehr aufweist, kann der Schalter 35 auch von Hand durch einen nicht dargestellten Taster betätigt werden, so dass das Netz gerät 15 erstmalig mit der Spannung US versorgt wird und mit der Aufladung der Akkumulator-Batterie AK beginnt. Das Relais RE1 ist dann von dem Teil-Ladestrom IL1 stromdurchflossen und hält daher während des Aufladevorgangs in der oben beschrie ben Weise den Schalter 35 geöffnet.If the accumulator battery AK no longer has any residual voltage, the switch 35 can also be actuated manually by means of a button (not shown), so that the mains device 15 is supplied with the voltage US for the first time and begins to charge the accumulator battery AK. The relay RE1 is then flowed through by the partial charging current IL1 and therefore keeps the switch 35 open during the charging process in the manner described above.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird der von dem Strom I11 durchflossene Teil der Schaltung durch den von der Akkumulator-Batterie AK gelieferten Strom I11 sowie durch de ren Restspannung mit Energie versorgt. Es kann jedoch auch zur Erfassung, ob sich eine Akkumulator-Batterie AK zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 befindet, eine Erfassungsschaltung durch eine in dem Ladegerät befindliche Batterie oder einen als Energie speicher fungierenden Pufferkondensator gespeist werden.In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the part of the circuit through which the current I11 flows is supplied with energy by the current I11 supplied by the accumulator battery AK and by its residual voltage. However, it can also be used to detect whether there is an accumulator battery AK between the charger positive pole contact K1 and the charger negative pole contact K2, a detection circuit by a battery located in the charger or a buffer capacitor functioning as an energy store .

Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 3 dargestellt. Fig. 3 zeigt die bereits aus Fig. 2 bekannten Komponenten des Netzgerätes 15 einschliesslich des Schalters 35 und des Glättungskondensators CL. Eine Verbindung 60 führt vom Aus gangskontakt 27 des Brückengleichrichters GR zu dem Ladege rät-Pluspol-Kontakt K1, die Verbindung 57 vom Ladegerät- Minuspol-Kontakt K2 zu dem vom Ausgangskontakt 28 des Brücken gleichrichters GR. Zwischen die Verbindungen 57 und 60 ist der Glättungskondensator CL geschaltet. Ferner zeigt Fig. 3 eine Steuereinrichtung 61, die mit Hilfe eines Sensors 62 er mittelt, ob sich eine Akkumulator-Batterie AK zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 befindet. Wenn dies der Fall ist, schliesst die Steuereinrichtung 61 über eine elektrische oder mechanische Verbindung 63 den Schalter 35. Die im folgenden beschriebenen Funktionen der Steuereinrichtung 61 werden beispielsweise durch eine einfache elektrische Schaltung oder aber durch ei nen mittlerweile preisgünstig erhältlichen Mikroprozessor so wie in Fig. 3 ebenfalls nicht gezeigte Speichermittel, Schaltkomponenten und Verbindungen zwischen den jeweiligen Komponenten der Steuereinrichtung 61 erbracht.Further embodiments of the invention are shown below using the exemplary embodiment according to FIG. 3. FIG. 3 shows the components of the power supply unit 15 already known from FIG. 2, including the switch 35 and the smoothing capacitor CL. A connection 60 leads from the output contact 27 of the bridge rectifier GR to the charging device plus-pole contact K1, the connection 57 from the charger negative-pole contact K2 to the output contact 28 of the bridge rectifier GR. The smoothing capacitor CL is connected between the connections 57 and 60 . Furthermore, FIG. 3 shows a control device 61 , which he uses a sensor 62 to determine whether an accumulator battery AK is located between the charger positive-pole contact K1 and the charger-negative pole contact K2. If this is the case, the control device 61 closes the switch 35 via an electrical or mechanical connection 63 . The functions of the control device 61 described below are provided, for example, by a simple electrical circuit or by a microprocessor which is now available at low cost, such as storage means, switching components and connections between the respective components of the control device 61, also not shown in FIG. 3.

In einer ersten Ausführungsform ist der Sensor 62 ein elek trischer Sensor, der die elektrischen Bedingungen zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 erfasst. Dazu ist der Sensor 62 über eine Verbin dung mit dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und über eine Ver bindung 65 mit dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 verbunden. Wenn sich die Akkumulator-Batterie AK zwischen diesen Kontak ten befindet, kann der Sensor 62 beispielsweise die Restspan nung und/oder den Innenwiderstand der Akkumulator-Batterie AK messen, mit einem Referenzwert vergleichen und daraus auf ein Vorhandensein der Akkumulator-Batterie AK schliessen. Dann schliesst die Sensor 62 den Schalter 35.In a first embodiment, the sensor 62 is an electrical sensor that detects the electrical conditions between the charger positive pole contact K1 and the charger negative pole contact K2. For this purpose, the sensor 62 is connected via a connection to the charger positive pole contact K1 and via a connection 65 to the charger negative pole contact K2. If the rechargeable battery AK is located between these contacts, the sensor 62 can measure, for example, the residual voltage and / or the internal resistance of the rechargeable battery AK, compare it with a reference value and conclude from this that the rechargeable battery AK is present. Then the sensor 62 closes the switch 35 .

Eine permanente Messung des Widerstandswertes zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol- Kontakt K2 kann beispielsweise durch einen permanent von ei nem Pufferakkumulator mit einer geringen Spannung versorgten Mikroprozessor des Ladegerätes erbracht werden, der nur dann per Schalter 35 das Netzgerät 15 zuschaltet, wenn dessen Lei stung zur Aufladung der Akkumulator-Batterie AK gebraucht wird.A permanent measurement of the resistance value between the charger positive pole contact K1 and the charger negative pole contact K2 can be provided, for example, by a microprocessor of the charger permanently supplied by a buffer accumulator with a low voltage, which then only switches the power supply unit 15 via switch 35 switches on when its power is needed to charge the accumulator battery AK.

Der Sensor 62 kann auch die kapazitiven oder induktiven Ei genschaften der Akkumulator-Batterie AK zur Ermittlung von deren Vorhandensein zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät-Minuspol-Kontakt K2 heranziehen.The sensor 62 can also use the capacitive or inductive properties of the rechargeable battery AK to determine their presence between the charger positive-pole contact K1 and the charger negative-pole contact K2.

Der Sensor 62 kann auch die elektrischen Bedingungen an dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 erfassen, beispielsweise indem der Sensor 62 die eine Veränderung des elektrisch Widerstan des an der Oberfläche des Ladegerät-Pluspol-Kontaktes K1 nach Einlegen der Akkumulator-Batterie AK registriert. Weiter kann der Sensor 62 auch mit dem Gehäuse der Akkumulator-Batterie AK in Verbindung stehen und dessen elektrische Eigenschaften zur Ermittlung des Vorhandenseins der Akkumulator-Batterie AK in dem Ladegerät heranziehen. Dazu eignen sich Gehäuse von Akkumulator-Batterien sehr gut, da sie aus elektrisch mehr oder minder leitfähigem Material bestehen, dessen Widerstand zwischen dem Ladegerät-Pluspol-Kontakt K1 und dem Ladegerät- Minuspol-Kontakt K2 gemessen werden kann. The sensor 62 can also detect the electrical conditions on the charger positive pole contact K1, for example by the sensor 62 registering a change in the electrical resistance of the surface of the charger positive pole contact K1 after inserting the battery AK. Furthermore, the sensor 62 can also be connected to the housing of the battery AK and use its electrical properties to determine the presence of the battery AK in the charger. Housings of accumulator batteries are very suitable for this, since they consist of electrically more or less conductive material, the resistance of which can be measured between the charger positive-contact K1 and the charger negative-contact K2.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor 62 ein opti scher Sensor. Ein über eine Leitung 67 mit der Steuereinrich tung 61 verbundener Sender 66, im Falle eines optischen Sen sors ein Leuchtmittel, sendet einen Lichtstrahl, der nur dann von dem Sensor 62 empfangen werden kann, wenn sich keine Ak kumulator-Batterie AK in zwischen dem Sensor 62 und dem Sen der 66 befindet. Eine solche Lichtschranke kann sehr preis günstig in dem Ladegerät realisiert werden und hat, wie be reits erwähnt, einen beachtlichen Stromspareffekt durch die erfindungsgemäße Abschaltung des Netzgerätes 15. Der Sender 66 kann auch ein kleiner Radarsender oder akkustischer Sender sein, dessen ausgesandte Wellen von dem zu dem Sender 66 ent sprechend passend ausgeführten Sensor 62 nur bei Fehlen der Akkumulator-Batterie AK ungestört empfangen werden können. Weiter kann der Sender 66 ein Magnet sein und der Sensor 62 ein Hall-Sensor oder gar nur ein einfacher Reed-Kontakt, der das von dem Magnet erzeugte Magnetfeld nur dann ungestört empfängt, wenn die Akkumulator-Batterie AK sich nicht zwi schen dem Sensor 62 und dem (Magnet-)Sender 66 befindet. Wenn der Sensor 62 als Reed-Kontakt ausgebildet ist, ist der Schalter 35 vorteilhaft in den Sensor 62 integriert, so dass die Erfindung sehr preisgünstig und effektiv realisiert wer den kann.In a further embodiment, the sensor 62 is an optical sensor. A via a line 67 connected to the Steuereinrich device 61 transmitter 66 , in the case of an optical sensor, a light source, sends a light beam that can only be received by the sensor 62 if there is no battery AK in between the sensor 62 and the Sen the 66 is located. Such a light barrier can be implemented very cheaply in the charger and, as already mentioned, has a considerable power-saving effect due to the inventive switching off of the power supply unit 15 . The transmitter 66 can also be a small radar transmitter or acoustic transmitter, the emitted waves of which can be received without interference from the sensor 62 , which is designed to match the transmitter 66, only in the absence of the accumulator battery AK. Furthermore, the transmitter 66 can be a magnet and the sensor 62 can be a Hall sensor or even a simple reed contact, which only receives the magnetic field generated by the magnet undisturbed when the accumulator battery AK is not between the sensor 62 and the (magnetic) transmitter 66 . If the sensor 62 is designed as a reed contact, the switch 35 is advantageously integrated into the sensor 62 , so that the invention can be implemented very inexpensively and effectively.

Claims

1. Charger for charging accumulator batteries, with a receiving opening ( 11 ) for accommodating at least one accumulator battery (AK), with at least one electrical charger positive contact (K1) for establishing an electrical connection with an accumulator. Positive pole contact ( 13 ) of the at least one rechargeable battery (AK), with at least one electrical charger negative pole contact (K2) for establishing an electrical connection with an accumulator negative pole contact ( 14 ) of the at least one rechargeable battery Battery (AK), with a power supply unit ( 15 ) on the secondary side of a DC voltage (UL) between the charger positive pole contact (K1) and the charger negative pole contact (K2) for charging the at least one accumulator battery ( AK), with a network connection device ( 31 , 34 ) for the primary connection of the power supply ( 15 ) to an electrical supply network (230 V), characterized in that the charger e has a switch ( 35 ) which is arranged on the primary side between the power supply unit ( 15 ) and the network connection device ( 31 , 34 ) and with which the power supply unit ( 15 ) is electrically separated from the supply network (230 V) or with the supply network (230 V) can be connected, and that the charger has a control device ( 40 , 41 , 42 ) which is designed such that the control device ( 40 , 41 , 42 ) can determine whether the at least one accumulator battery ( AK) for charging in the receiving opening ( 11 ) of the charger, and that the control device ( 40 , 41 , 42 ) when the at least one rechargeable battery (AK) is located in the charger for charging, the switch ( 35 ) for the primary supply of the power supply unit ( 15 ) through the supply network (230 V) closes.

2. Charger according to claim 1, characterized in that the control device ( 40 , 41 , 42 ) is in mechanical operative connection with the switch ( 35 ) and that the Steuerein device ( 40 , 41 , 42 ) is arranged in the charger, that the control device ( 40 , 41 , 42 ) executes a movement closing the switch ( 35 ) when the battery (AK) is inserted.

3. Charger according to claim 1, characterized in that the control device ( 61 ) with the charger positive pole contact (K1) and the charger negative pole contact (K2) is connected and that the control device ( 61 ) based on the electrical conditions between the charger positive pole contact (K1) and the charger negative pole contact (K2) determines whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

4. Charger according to claim 3, characterized in that the control device ( 61 ) on the basis of a still existing in the accumulator tor battery (AK) determines whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

5. Charger according to claim 3 or 4, characterized in that the control device ( 61 ) based on an internal resistance of the battery battery (AK) determines whether an accumulator battery (AK) for charging in the charger be. ,

6. Charger according to claim 1, 3, 4 or 5, characterized in that the control device ( 61 ) for the electrical supply by an in the accumulator battery (AK) before existing residual voltage is formed.

7. Charger according to claim 1 or 6, characterized in that the charger has a sensor arrangement ( 62 , 66 ) for determining whether it is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

8. Charger according to claim 7, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) optically determines whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charging device.

9. Charger according to claim 7, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) electrically determines whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

10. Charger according to claim 7 or 9, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) by electrical Wel len, in particular by radar waves, determines whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

11. Charger according to claim 7, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) by means of acoustic waves ascertains whether there is an accumulator battery (AK) for charging in the charger.

12. Charger according to claim 7, 8, 9, 10 or 11, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) is designed to scan a housing area of the at least one accumulator battery (AK).

13. Charger according to claim 7, 8, 9, 10 or 12, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) for scanning the accumulator positive pole contact and / or the accumulator negative pole contact of the at least one accumulator battery (AK) is trained.

14. Charger according to claim 7, characterized in that the sensor arrangement ( 62 , 66 ) on the basis of a change in the inductive and / or the capacitive and / or the magnetic conditions in the receiving space determines whether there is an accumulator battery (AK). for charging in the charger.