DE420572C - Anlage zum Laden und Entladen von Akkumulatoren - Google Patents

Description

• Anlage zum Laden und Entladen von Akkumulatoren. Die Erfindung betrifft eine Regelmaschine oder Regelmaschinengruppe mit symmetrisch unterteiltem Kraftfluß entsprechend Patent 4148o6, welche in Verbindung mit in zwei gleiche Gruppen unterteilten elektrischen Verbrauchsvorrichtungen arbeitet, um deren Speisung mit veränderlicher Spannung von einem Gleichstromnetz mit normal konstanter Spannung regeln zu können.
• Die vorliegende Verbesserung hat den Zweck, die Regelmaschine oder -gruppe mit symmetrisch unterteiltem Kraftfluß dem Betrieb bei der Ladung oder Entladung von Akkumulatorenbatterien anzupassen und bezieht sich insbesondere darauf, die Regelung der verschiedenen in Frage kommenden Spannungen selbsttätig zu bewirken.
• In der Zeichnung zeigen die Abb. i und 2 die Verwendung der Regelmaschine oder -maschinengruppe mit symmetrisch unterteiltem Kraftfluß für die Ladung und Entladung einer Akkumulatorenbatterie und stellen eine nur als Beispiel aufzufassende Schaltung dar, in Abb. i mit den Verbindungen für die Ladung und in Abb. 2 mit den Verbindungen für die Entladung.
• Diese Anordnung sichert gleichzeitig konstante Spannung an den äußeren Klemmen der gesamten, aus Batterie und Vorrichtung bestehenden Anordnung und die selbsttätige Regelung der den verschiedenen 'feilen der Batterie aufgedrückten Spannungen, so daß ein richtiges Funktionieren der Batterie erreicht wird.
• Um die Maschine oder Gruppe mit symmetrisch unterteiltem Kraftfluß für die Ladung und Entladung einer Akkumulatorenbatterie zu verwenden, genügt es, diese Batterie in zwei gleiche Teile B1, B3 zu unterteilen, und es wird jede Halbbatterie einerseits fest an den entsprechenden Netzleiter angeschlossen und anderseits einmal mit geraden und einmal mit gekreuzten Verbindungen mit den Zwischenpunkten ii und 13 des Zweigstromkreises io, Al, ii, A2, 12, A,", 13, A3, 14 verbunden, so daß jede Halbbatterie einmal in Nebenschluß zum Ganzen Al -i- A2 -j- A;" oder A,' -f- A," -f- A3 des entsprechenden äußeren Ankerteiles der Maschine und dem mittleren Ankerteil oder -teilen für die Ladung (gekreuzte Verbindungen) und einmal im Nebenschluß bloß zu def entsprechenden äußeren Teil A, oder A" für die Entladung (gerade Verbindungen) gelegt werden kann. Die die einzelnen Ankerteile durchfließenden verschiedenen Kraftflüsse werden während des Arbeitens von Hand derart geregelt, daß jede Halbbatterie einer stufenweise ansteigenden Spannung innerhalb der Grenzen 12L' bis U (wenn V die Netzspannung ist) während der Ladung und einer stufenweise von 1/2 V bis 0 abnehmenden Spannung während der Entladung unterworfen ist. (Selbstverständlich dürfen die äußersten Spannungen V und 0 jedoch nicht erreicht werden.) Die Anordnung kann gleicherweise auch für die Ladung und Entladung von Ausgleichbatterien Anwendung finden. Zu diesem Zwecke kann die Anlage ein Relais und einen Servomotor aufweisen, der eine für die selbsttätige Regelung der magnetischen Kraftflüsse geeignete Einrichtung bloß mittels einer im Nebenschluß liegenden Magnetwicklung betätigt.
• Man kann jedoch gemäß der Erfindung auch noch andere Mittel vorsehen, um vollständige Ladung und Entladung durchzuführen, und zwar selbsttätig statt von Hand, ebenso um die Ladung und Entladung von Ausgleichbatterien selbsttätig, lind zwar ohne Inanspruchnahme der die Feldrheostaten regelnden Motoren durchzuführen.
• Diese Mittel müssen unter Konstanthaltung der Spannung an den äußeren Klemmen des von der Batterie und der Regelmaschine oder Gruppe gebildeten Ganzen in den Ankern der Regelmaschine jene Änderungen der E. M. K. hervorbringen, die zur Erzielung der gewünschten Änderungen der den beiden Halbbatterien erteilten Spannungen notwendig sind, damit diese sich entsprechend laden und entladen können. Zu diesem Zweck fügt man (Abb. i und 2) ,^.u den in Nebenschluß geschalteten, mit Feldrheostaten r1, r2, r2", r. versehenen Erregerwicklungen Compoundwicklungen s, t hinzu, wovon erstere zur Gänze oder teilweise (mittels eines Nebenschlusses S) durch den von den Generatoren D der Zentrale gelieferten Strom und letztere zur Gänze oder teil-«-eise (mittels eines Nebenschlusses T) durch den vom Netz aufgenommenen Strom gespeist werden. Die Compoundwicklungen s1, s3, t1, t3 der Anker Al, A3 sind so angeordnet, daß sie in dem erforderlichen Sinn auf die elektromotorischen Kräfte dieser Anker wirken, während die Wicklungen s"', s2", t2', t2" der mittleren Anker so angeordnet sind, daß sie in entgegengesetztem Sinn auf die elektromotorischen Kräfte dieser letzteren wirken.
• Die in Nebenschluß geschalteten Erregungen r (und die Compoundwicklungen s und t) sind so bemessen, daß die Spannungen an den Klemmen der Ankerteile Al, A2', A2", A3 die bezüglichen Werte o, o, aufweisen wenn die Ströme in S und T solche sind, daß die Batterie außer Tätigkeit bleiben soll.
• Wenn der im Netz auftretende Strombedarf den Normalstrom der Generatoren der Zentrale übersteigt, d. h. wenn die Ströme in S und T solche sind, daß sich die Batterie entladen soll (gerade Verbindungen durch die Kontakte X1, Z1, X3, Z3, Abb.2), so müssen sich die Spannungen an den Klemmen der Anker Al, A2', A2', A3 je nach dem Wert des Stromes in T zwischen den bezüglichen Werten o, o, und d, d, d, ändern. ist die Entladespannung einer Halbpufferbatterie.) Die verschiedenen Wicklungen t müssen daher dementsprechend bemessen sein, während die verschiedenen Wicklungen s angenähert konstant arbeiten. Wenn der Normalstrom der Generatoren der Zentrale den Bedarf im Netz übersteigt, d. h. wenn die Ströme in S und T solche sind, daß die Batterie geladen «-erden kann (gekreuzte Verbindungen mittels der Kontakte Y1, Z3 und Y3, Z,., Abb. i), so müssen sich die Spannungen an den Klemmen der Anker Al, A2 , A2 ", A3 je nach dem Werte des Stromes in S zwischen den bezüglichen Werten o, o, und c, c, ändern. ( ist die Ladespannung einer Halbpufferbatterie.) Die verschiedenen Wicklungen s müssen daher dementsprechend bemessen sein, während die -verschiedenen Wicklungen t inaktiv bleiben. Für die bei voller Aufladunz erforderlichen Spannungen f, f, ist die volle Ladespannung einer Halbpufferbatterie, wobei f grob gerechnet ungefähr 2 c ist) kann man aber auch die in ,1C:@e11SCfl?'.ß geschalteten Erregungen r heranziehen, wobei die Wicklungen s nur die Aufgabe haben, die vier Spannungen auf die der Ladung der Pufferbatterie entsprechenden Werte c, c, zu bringen. Die Betäti.gung der Kontakte X1, X3, F1, Y3 zur Herstellung der gekreuzten und geraden Verhindungen entsprechend der Ladung und Entladung kann gleicherweise leicht selbsttätig gestaltet werden.
• Zu diesem Zwecke sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Kontaktstücke X1, X3, Y,., Y 3 durch bewegliche Kerne gebildet oder werden durch bewegliche Kerne von vier Differentialmagneten v1, itl, v3, U3, v,', 211 ,3 v3,3 u3' betätigt. Die Wicklungen u werden zur Gänze oder teilweise mittels eines Nebenschlüsses U durch den von den Generatoren der Zentrale gelieferten Strom und die Wicklungen v zur Gänze oder teilweise mittels eines Nebenschlusses h durch den vom Netz aufgenommenen Strom gespeist. Wenn der Strom in L' den Strom in U übersteigt, so muß sich die Batterie entladen. Die Anordnung ist daher so getroffen, daß in diesem Falle die Differentialwicklungen itl, v1 und it3, v3 die die Zwischenklemmen b1, b3 der Halbbatterien verbindenden Kontakte X1, Z1 und X3, Z3 bezüglich mit den Zwischenpunkten i i und 13 der Regel-,elruppe verbinden; gleichzeitig schalten die Differentialwicklungen zt,', %i und. u3', v3' die anderen Kontakte aus (Abb. i und 2). Ist hingegen der Strom in h schwächer als jener in U, so kann die Batterie geladen werden; die Anordnung ist daher so getroffen, daß in diesem Falle die Differentialwicklungen u1, v. und u., v3 die entsprechenden Kontakte unterbrechen, während die Wicklungen u1', v1' und u3', v3' die die Zwischenklemmen b1, b3 der Halbbatterie verbindenden Kontakte Y1, Z3, Y3, Z1 mit gekreuzter Verbindung bezüglich an die Zwischenpunkte 13 und i i der Regelgruppe anschließen (Abb. i).
• Die beiden Kontaktstücke X., X3, ebenso wie Y1, Y3 können durch ein und dieselbe Differentialwicklung betätigt werden. Die beiden Nebenschlüsse T und I' (übrigens ebenso wie die Nebenschlüsse S und U) können zu einem einzigen zusammengezogen «-erden.
• Die Differentialelektromagnete u, v mit geradem beweglichen Kern können durch andere gleichwertige Mittel ersetzt werden, beispielsweise durch eine Art kleiner Dynainos mit Differentialerregung mit Ankern, die eine Winkelverschiebung bald in einem Sinn, bald im entgegengesetzten Sinn vollführen, je nachdem der Strom in U oder der Strom in h überwiegt.
• Die relativen Stellungen der Akkumulatorenbatterie und der Regelgruppe können untereinander vertauscht «=erden, d. h. die Aufeinanderfolge der Gesamtanordnung: Dynamo D - Batterie B1, B3 - Regelgruppe Al, A2', A2", A3 - Netz kann beispielsweise ersetzt werden durch die Aufeinanderfolge: Dynamo D - Regelgruppe -Batterie B1, B3 -Netz. Die Anordnung der Nebenschlüsse oder Stromaufnehmer S und U muß jedoch so sein, daß diese Teile ausschließlich durch den von den Generatoren gelieferten Strom durchflossen werden, während die Anordnung von T und V stets derart sein muß, daß diese Teile durch den totalen vom Netz aufgenommenen Strom durchflossen werden.

Claims (3)

1. PATE NT-ANsPRÜCFiE: i. Anlage zum Laden und Entladen von Akkumulatoren mit einer Maschine oder symmetrisch unterteilter Gruppe nach Patent 4iq.8o6, gekennzeichnet durch eine in zwei gleiche Teile unterteilte Batterie, deren äußere Klemmen fest an die äußeren Teile der Maschine angeschlossen sind und deren mittlere Klemmen veränderlich (einmal mit geraden und einmal mit gekreuzten Verbindungen) entsprechend der betreitenden Arbeitsphase mit den mittleren Klemmen dieser -Maschine verbunden sind, und daß die die verschiedenen Anker oder Ankerteile durchfließenden verschiedenen Kraftflüsse so geregelt werden, daß jede der beiden Halbbatterien einer stufenweise von IIJ bis V anwachsenden Spannung während der Ladung und einer stufenweise von llZV bis o abnehmenden Spannung während der Entladung unterworfen ist.
2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur selbsttätigen Ändederung der an den beiden Halbbatterien während der Entladung aufzuwendenden einfachen Spannungen el und e3 oder der während der Ladung anzuwendenden zusammengesetzten Spannungen e, -f- e2 -z-- e2" und e2' + e.," + e3 ohne Änderung der zwischen den äußeren Klemmen des von der Batterie und der Regelgruppe gebildeten Ganzen bestehenden Gesamtspannung e1 + e2 + e2" + e3 - V zu den in Nebenschluß geschalteten Erregerwicklungen für die verschiedenen Anker der Maschine Compoundwicklungen hinzugefügt sind, von denen die einen zur Gänze oder teilweise durch den von den Generatoren der Zentrale gelieferten Strom und die anderen zur Gänze oder teilweise durch den vom Netz aufgenommenen Strom gespeist werden, und daß die den äußeren Ankern der Maschine entsprechenden Compoundwicklungen in entgegengesetztem Sinn zu den den mittleren Ankern oder Ankerteilen der Maschine entsprechenden Wicklungen wirken.
3. 3. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der Kontakte für die Herstellung von gekreuzten und geraden Verbindungen entsprechend der Ladung und Entladung der beiden Akkumulatorenbatterien durch die Differentialwirkung zwischen dem ganzen oder einem Teil des von den Generatoren gelieferten Stromes einerseits und dein ganzen oder einem Teil des vom Netz verbrauchten Stromes anderseits erfolgt, welche Differentialwirkung entweder auf Differentialelektromagnete ausgeübt wird, deren bewegliche Kerne die Kontaktstücke für die zu ändernden Verbindungen bilden bzw. diese Kontaktstücke betätigen oder auf die Erregung kleiner Dynamos ausgeübt wird, deren Anker einmal in einem Sinn und einmal im entgegengesetzten Sinn eine Winkelverschiebung erfährt, wodurch die Kontaktstücke betätigt werden.