SE406398B

SE406398B - CHARGING UNIT

Info

Publication number: SE406398B
Application number: SE7712063A
Authority: SE
Inventors: T Lenart
Original assignee: Multilab Ab
Priority date: 1977-10-26
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1979-02-05
Also published as: SE7712063L

Description

._7v12oe3-2 Den beskrivna kopplingen fungerar på följande sätt. ._7v12oe3-2 The described connection works as follows.

Vid start av laddningsförloppet är CA i regel uppladdad på grund av att batteriet anslutes först till aggregatet, varpå nätströmbrytaren slås till. Full batterispänning över CA medför att QAV öppnar och parallellkopplar RA med R8, vilket innebär, att aggregatet startar med inställning på den inledningsvis omtalade lägre spänningsnivån. Laddningsströmmen blir trots detta lika hög som vid ”ïinställning_på hög spänningsnivå på grund av att kretsen ej påverkar aggregatets källspänning. Nivåskiftningen är verkningslös, innan bat- teriet uppnår den inställda höga spänningsnivån. Vid start av laddning av ett ej helt uppladdat batteri spärrar Q5 kontinuerligt för att' möjliggöra full laddningsström. QB öppnar till följd av att styrström erhålles via RG. Härigenom urladdas CA, varvid QA spärrar och kretsen övergår till den högre spänningsnivån, fortfarande dock utan inflytande på laddningsströmmen.When starting the charging process, the CA is usually charged because the battery is first connected to the unit, after which the mains switch is switched on. Full battery voltage across the CA means that the QAV opens and connects RA with R8 in parallel, which means that the unit starts with setting to the initially mentioned lower voltage level. The charging current is nevertheless as high as at “setting” at a high voltage level due to the circuit not affecting the source voltage of the unit. The level change is ineffective before the battery reaches the set high voltage level. When starting to charge a battery that is not fully charged, Q5 shuts down continuously to enable full charging current. QB opens as a result of control current being obtained via RG. As a result, the CA is discharged, whereby the QA blocks and the circuit transitions to the higher voltage level, still without influence on the charging current.

,Då batteriets polspänning uppnår den inställda höga spännings- nivån bringas Q4 öch QS till ledning, vilket sker först under kortare, senare under längre tidsintervaller, varvid Ql spärrar under motsvaran- de tidsintervaller och reducerar laddningsströmmen till det värde som erfordras för att upprätthålla den inställda spänningsnivån.When the pole voltage of the battery reaches the set high voltage level, Q4 and QS are brought into line, which takes place first for shorter, later for longer time intervals, where Q1 shuts off during corresponding time intervals and reduces the charging current to the value required to maintain the set the voltage level.

På grund av att batterispänningen är konstant bestäms ladd- ningsströmmen nu enbart av led- och spärrtiden hos Q5, dvs. av kvoten tspärr/tled. Detsamma gäller för urladdningsströmmen för CA, vilken upphör varje gång Q5 leder. Spänningen över CA stiger således ju oftare QS leder, och dess storlek bestäms enbart av ovannämnda kvot, eftersom urladdningen sker från konstant batterispänning via RD. i Sambandet mellan laddníngsström och spänningen\över CA är om- vänt proportionellt, dvs. vid låg laddningsström blir spänningen över CA hög. ' Q A vilken kan dimensioneras så att QA öppnar vid önskad spänning över avkänner spänningen över CA via spänningsdelaren RB, RC, CA, dvs. vid önskad laddningsström. Då QA öppnar parallellkopplas RA med R8 såsom ovan beskrivits, varvid referensspänningen för Q4 sänks, och sänkning till den lägre spänningsnivån har inträffat. Efter denna sänkning uppfattar Q4 den rådande batterispänningen som för hög och spärrar för samtliga laddningsströmpulser till batteriet, vilket ökar spänningen över C ytterligare och förstärker skiftningen till A den lägre spänningsnivån. 7712063-2 Utan laddningsström sjunker batteriets polspänning, och så småningom sjunker den även under den nedre spänningsnivån. Därvid spärrar Q4 och Q5 och Ql öppnar, varvid laddningsström börjar flyta.Due to the fact that the battery voltage is constant, the charging current is now determined only by the lead and shut-off time of Q5, ie. of the quota tspärr / tled. The same applies to the discharge current for CA, which stops each time Q5 conducts. The voltage across the CA thus rises the more often the QS leads, and its magnitude is determined only by the above-mentioned ratio, since the discharge takes place from constant battery voltage via the RD. i The relationship between charging current and the voltage \ across CA is inversely proportional, ie. at low charging current, the voltage across CA becomes high. 'Q A which can be dimensioned so that QA opens at the desired voltage across senses the voltage across CA via the voltage divider RB, RC, CA, i.e. at the desired charging current. When QA opens, RA is connected in parallel with R8 as described above, whereby the reference voltage for Q4 is lowered, and lowering to the lower voltage level has occurred. After this decrease, Q4 perceives the prevailing battery voltage as too high and shuts off all charging current pulses to the battery, which further increases the voltage across C and amplifies the shift to A the lower voltage level. 7712063-2 Without charging current, the terminal voltage of the battery drops, and eventually it drops even below the lower voltage level. Thereby Q4 and Q5 and Q1 open, whereby charging current begins to flow.

Samtidigt urladdas CA något och dess spänning sjunker. Laddnings- r¿strömmen bestäms även vid denna spänningsnivå av batteriet och dess i eventuella belastning. Strömmen blir så hög som erfordras för att hålla den inställda lägre spänningsnivån på batteriet. Även nu gäller det omvänt'proportionella sambandet mellan laddningsström och spän- ning över CA. Om batteriets strömbehov är stort, kommer spänningen över CA att sjunka under den nivå, vid vilken QA skiftar från ledande till oledande tillstånd. Därvid upphör parallellkopplingen av R8 medelst RA och referensspänningen ökar till det ursprungliga värdet.At the same time, the CA is slightly discharged and its voltage drops. The charging current is also determined at this voltage level by the battery and its load. The current will be as high as required to keep the set lower voltage level on the battery. Even now, the inversely proportional relationship between charging current and voltage across CA applies. If the battery's power requirement is large, the voltage across the CA will drop below the level at which the QA shifts from conductive to non-conductive. Thereby, the parallel connection of R8 by means of RA ceases and the reference voltage increases to the original value.

Aggregatet skiftar åter till den högre spänningsnivån. Skiftningen är även i detta fail kumuiativ. i Övergången från den lägre spänningsnivån till den högre sker vid lägre laddningsström än när övergången äger rum i motsatt riktning.The unit shifts back to the higher voltage level. The shift is also in this fail cumulative. i The transition from the lower voltage level to the higher one takes place at a lower charging current than when the transition takes place in the opposite direction.

Anledningen därtill är den lägre batterispänningen som laddar CA. Ovannämnda kvot mellan spärrtiden och ledtiden kan bli lägre, dvs. urladdningsströmmen för CA kan bli lägre för att sänka spänning- en över CA till omslagsvärdet om RD är kopplat till lägre spänning.The reason for this is the lower battery voltage that charges the CA. The above-mentioned ratio between the lock-in period and the lead time can be lower, ie. the discharge current for CA may be lower to lower the voltage across the CA to the switch-on value if RD is connected to a lower voltage.

Den övre spänningsgränsen bestämmes av spänningsdelaren R7 - Pl - R8, och den nedre av RA i kombination med R8. Vid ett bestämt förhållande mellan de i spänningsdelaren RB, RC ingående kom- _ ponenterna påverkas strömgränserna av förhållandet mellan RD och RE.The upper voltage limit is determined by the voltage divider R7 - P1 - R8, and the lower by RA in combination with R8. At a certain ratio between the components included in the voltage divider RB, RC, the current limits are affected by the ratio between RD and RE.

Om dessa två motstånd vardera eller gemensamt ersättes av en potentio- meter kan strömgränsen regleras steglöst.If these two resistors are each or jointly replaced by a potentiometer, the current limit can be regulated steplessly.

Laddningsströmmens karaktär visas i diagrammet i fig. 2 i huvud- patentet, som åskådliggör sambandet tid/laddningsstæöm.The nature of the charging current is shown in the diagram in Fig. 2 of the main patent, which illustrates the relationship time / charging current.

Efter huvudladdningen (som kan ske med fallande I, konstant I eller en kombination därav) övergår laddningen till konstant U, varvid laddningsströmmen faller med tiden. Vid en viss inställd ström upphör laddningen för att efter en viss vilotid starta igen. Vid fortsatt ökning av strömmen uppnås ett maximivärde och startas ett nytt ladd- ningsförlopp.After the main charge (which can occur with falling I, constant I or a combination thereof) the charge changes to constant U, whereby the charging current decreases with time. At a certain set current, charging stops and starts again after a certain rest period. With a continued increase in current, a maximum value is reached and a new charging process is started.

Claims

f; 1712063-2 P a t e n t k r a v. ~ *> "- ~~

A charging unit according to claim 3 in patent 77 00535-3, comprising a voltage source arranged to emit a voltage pulsating around the pole voltage of the accumulator (E) and connected across the accumulator via a controllable current valve (Q1), wherein a comparison circuit is arranged to compare the pole voltage with a reference voltage at a voltage divider (R7, P1, R8) only when the pole voltage exceeds the pulsating voltage and as a result of the comparison bring the current valve to a conducting or non-conducting state, and keep it in such a state for the next comparison occasion, - characterized in that a capacitance (CA) is connected via a charging circuit (RD) over the accumulator (E) and is connected partly to control the switching on and off of a shunting circuit with its charge level, which is in proportion to the charging current of the battery. (RA, QA) over a part (R8) of the voltage divider in order to thereby lower resp. increase the reference voltage, partly connected to be discharged via a discharge circuit (RE, QB), in response to the current valve (Q1) conducting.

A unit according to claim 1, characterized in that the shunting circuit comprises a shunt resistance (RA) in series with the collector-emitter distance of a shunt transistor (QA), the conduction state of which is determined by the charge across the capacitance (CA) via the base of the transistor. "_

A unit according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge circuit comprises over the capacitance (CA) a discharge resistor (RE) in series with the collector-emitter distance of a discharge transistor (QB), which is connected via the base for to be brought to the conductive state, when the flow valve (Q1) is brought to the line.

An assembly according to any one of claims 1 to 3; KNOWN that the charging current limits are infinitely adjustable.

5. A unit according to claim 4, characterized in that in the charging circuit resp. the discharge circuit incoming charge resp. discharge resistances (RD, RE) each or jointly formed by a potentiometer. ANFÖRoA PUBLIKAnoNERà