DE4420249A1

Method and equipment for rapid charging of accumulators

Abstract

A method and equipment for the initial or subsequent charging of nickel-cadmium or metal-hydride accumulators employs a pulsed DC source which delivers an approximately rectangular charging current (I1) having maximum/minimum amplitudes and a mean level of several amps at a controlled repetition frequency depending on accumulator type. Charging patterns for eg. a nickel-cadmium cell are typically 2.5 sec pulses having a 6 amp max/3 amp min. at 100 msec intervals and for a metal-hydride cell 2 sec pulses having an 8 amp max/4 amp min. at 6 sec intervals. The longer interval in the latter case is due to the increased heat sensitivity of the metal-hydride cell.

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18 claims: 2 independent, 16 dependent

  1. 1
    Verfahren zum Aufladen eines wiederaufladbaren Akkumulators, dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator mit einem pulsierenden Gleichstrom (I&sub1;, I&sub2;) mit einem einige Ampère betragenden Gleichstrommittelwert und einer ebenfalls einige Ampère betragenden Amplitude der Stromimpulse ( 10 , 11 ) gespeist wird.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulse ( 10 , 11 ) annähernd Rechteckform aufweisen.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Stromstärke (I max1 , I max2 ) 6 bis 8 Amp´re und die minimale Stromstärke (I min1 , I min2 ) 3 bis 4 Amp´re beträgt.
  4. 4
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsdauer (td&sub1;, td&sub2;) und der zeitliche Abstand (ta&sub1;, ta&sub2;) der Impulse ( 10 , 11 ) einstellbar sind.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufladen eines Nickel-Cadmium-Akkumulators die Impulsdauer (td&sub1;) wenige Sekunden beträgt und der zeitliche Abstand der Impulse (ta&sub1;) in der Größenordnung von 100 ms liegt.
  6. 6
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufladen eines Metallhydrid-Akkumulators die Impulsdauer (td&sub2;) wenige Sekunden und der zeitliche Abstand (ta&sub2;) der Impulse ( 11 ) einige Sekunden beträgt.
  7. 7
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufladen der Akkumulator durch pulsförmige Entladung, bei der dem Akkumulator ein Strom ( 13 ) von 1 bis 1,5 Amp´re entnommen wird, auf eine Mindestspannung entladen wird.
  8. 8
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufladen eines fabrikneuen oder längere Zeit nicht benutzten Akkumulators dieser durch Stromimpulse einer Amplitude von 1 Amp´re bis 1,5 Amp´re und einer Dauer und einem zeitlichen Abstand von wenigen Millisekunden geladen und wieder entladen wird.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Laden und Entladen mehrfach durchgeführt wird.
  10. 10
    Vorrichtung zum Aufladen eines wiederaufladbaren Akkumulators, die den Akkumulator über ihre Anschlußklemmen ( 20 , 30 ) mit einem pulsierenden Gleichstrom (I i , I&sub2;) mit einem Gleichstrommittelwert und einer Impulsamplitude von einigen Amp´re speist und hierzu mindestens einen Pulsgenerator ( 21 ) aufweist.
  11. 11
    Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer (td&sub1;, td&sub2;) der Impulse ( 10 , 11 ) variierbar ist.
  12. 12
    Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Abstand (ta&sub1;, ta&sub2;) der Impulse ( 10 , 11 ) einstellbar ist.
  13. 13
    Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsdauer (td&sub1;, td&sub2;) und der zeitliche Abstand (ta&sub1;, ta&sub2;) der Impulse ( 10 , 11 ) zwischen auf marktübliche Akkumulatoren abgestimmten Werten mittels eines Schalters ( 22 ) umschaltbar sind.
  14. 14
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konstantstromquelle ( 32 ) zur Erhaltung der Akkumulatorladung vorgesehen ist.
  15. 15
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Einstellung der Spannung an den Anschlußklemmen ( 20 , 30 ) für den Akkumulator aufweist.
  16. 16
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Pulsgenerator ( 29 ) zur Erzeugung eines pulsförmigen Entladestroms ( 13 ) vorgesehen ist.
  17. 17
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie Steuerungseinrichtungen ( 27 , 34 , 35 , 36 ) zum automatischen Aktivieren der Entlade- und Ladevorgänge und deren Dauer in Abhängigkeit von der Akkumulatorspannung aufweist.
  18. 18
    Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sie wahlweise über ein Netzteil ( 38 ) an das Wechselstromnetz oder an eine 12-Volt-Autobatterie anschließbar ist.
Independent claims18