Anordnung zum Laden von Sammlerbatterien Die Lebensdauer von Akkumulatoren
hängt bekanntlich in hohem Maße von dem zeitlichen Verlauf der Ladestromstärke ab.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, die den Ladevorgang selbsttätig so beeinflußt,
daß die Ladezeit bei größter Schonung der Batterie den geringsten zulässigen Wert
nicht überschreitet, wobei zugleich weitgehendst an Bedienung gespart wird. Beispielsweise
kann es wünschenswert sein, mit dem in Abb. i dargestellten Verlaufe der Ladestromkurve
zu laden. In diesem Diagramm ist die Zeit t als Abszisse aufgetragen, während die
Ordinaten die Spannung pro Zelle und die Ladestromstärke darstellen. Während der
ersten Periode des Ladevorganges darf die Ladestromstärke 1m," verhältnismäßig groß
und konstant sein, wobei die Gegenspannung der Batterie etwa von 2,o bis 2,4 Volt
ansteigt. Sobald dieser Spannungswert erreicht ist, ist es erwünscht, während der
nächsten Ladeperiode die Spannung konstant zu halten, wobei die Ladestromstärke
naturgemäß sinkt. Sobald der Ladestrom auf einen gewissen Bruchteil der ursprünglichen
Größe 1.a, gesunken ist (im Beispiel etwa auf den vierten Teil dieses Wertes), kann
die Ladung während der letzten Periode wieder unter konstantem Strom und mit wachsender
Batteriespannung erfolgen.Arrangement for charging collector batteries The service life of accumulators
It is known that it depends to a large extent on the course of the charging current over time.
The invention relates to an arrangement which automatically influences the charging process so
that the charging time with the greatest protection of the battery has the lowest permissible value
does not exceed, whereby at the same time the operation is largely saved. For example
it may be desirable to use the charging current curve shown in Fig. i
to load. In this diagram, the time t is plotted as the abscissa, while the
Ordinates represent the voltage per cell and the charging current. During the
In the first period of the charging process, the charging current may be 1m, "relatively large
and be constant, the reverse voltage of the battery being approximately from 2.0 to 2.4 volts
increases. As soon as this voltage value is reached, it is desirable during the
next charging period to keep the voltage constant, with the charging current
naturally sinks. Once the charging current drops to a certain fraction of the original
Size 1.a has decreased (in the example to about the fourth part of this value), can
the charge during the last period again under constant current and with increasing
Battery voltage.
Es sind selbsttätige Ladeeinrichtungen bekannt geworden, bei denen
zunächst die maximale Ladestromstärke und danach die Spannung mehr oder minder genau
konstant gehalten wird.There are automatic charging devices are known in which
first the maximum charging current and then the voltage more or less precisely
is kept constant.
Gemäß der Erfindung kann eine noch vollkommenere Einrichtung dadurch
geschaffen werden, daß die selbsttätige Spannungsreglung ausgeschaltet wird und
statt dessen wieder eine Reglung auf konstanten Strom eingeschaltet wird, sobald
der Ladestrom einen bestimmten Wert unterschreitet.According to the invention, an even more perfect device can thereby
be created that the automatic voltage regulation is switched off and
instead, a constant current regulation is switched on again as soon as
the charging current falls below a certain value.
Abb. 2 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung gemäß
der Erfindung. Zum Laden der Sammlerbatterie 8 dient der über ein Minimalstromrelais
arbeitende Gleichrichters, der über den mit einem Stufenschalter 3 versehenen Transformator
4 über den Schalter 2 mit elektromagnetischer Auslösung aus dem Wechselstromnetz
1s gespeist wird. In Reihe mit dem Stromrelais 7 liegt das über einen Shunt 6 geschlossene
und mit einem Vorschaltwiderstand io versehene Stromrelais g, das den Motor ii des
Stufenschalters 3 über die unteren Kontakte eines am Gleichstromnetz hängenden Spannungsrelais
i2 steuert. In der gezeichneten Stellung des Relais g ist der Motor stromlos, während
er in der unteren Stellung im Sinne einer Spannungserhöhung und in der oberen Stellung
im Sinne einer Spannungserniedrigung arbeitet. Auf diese Weise wird zunächst der
Ladestrom konstant gehalten. Steigt jedoch die Batteriespannung auf einen bestimmten
Wert (in dem Beispiel der Abb. i auf 2,4 Volt), so spricht das Spannungsrelais 12
an und schaltet den Motor ii von dem Stromrelais g ab und auf ein Spannungsrelais
13 mit Maximal-und Minimalkontakt, das nunmehr während der zweiten Ladeperiode den
Motor derart im Sinne der Ladestromerniedrigung (d. h. Spannungsverminderung auf
der Wechselstromseite) beeinflußt, daß die Batteriespannung konstant bleibt. Sobald
der Ladestrom auf einen bestimmten Wert (bei dem Beispiel der Abb. i auf den vierten
Teil) gesunken ist, fällt der Anker des Minimalstromrelais 7 ab, wodurch das Spannungsrelais
12 vom Netze getrennt wird, so daß sein Anker
in die Anfangsstellung
zurückfällt. Gleichzeitig schließt daß Relais 7 den Vorschaltwiderstand io des Stromrelais
9 über den Kontakt 13' des Spannungsrelais 13 -kurz, wodurch dessen Wirkungsbereich
dem jetzt vorhandenen Ladestromwert angepaßt wird. Die Überbrückungsleitung ist
über den Kontakt 13' geführt, damit nach vorübergehendem Ausbleiben der Wechselspannung
im ersten Teil der Ladung, wobei das Relais 7 seinen Anker losläßt, die erwünschte
Maximalladestromstärke selbsttätig wieder eingeregelt wird. Da durch das Herabfallen
des Spannungsrelais 12 die Steuerleitungen des Motors ii wieder an das Stromrelais
9 geführt sind, hält dieses nunmehr den niedrigen Ladestromwert in denselben prozentualen
Grenzen konstant
wie den hohen Ladestrom ,%",.. während der ersten Ladeperiode. Während dieser letzten
Ladezeit steigt die Spannung der Batterie 8 naturgemäß wieder an. Sobald sie einen
gewissen einstellbaren Wert, z. B. 2,7 Volt pro Zelle, beträgt, spricht ein weiteres
Spannungsrelais 14 an, das die elektromagnetische Auslösung des Wechselstromschalters
2 bewirkt und somit den Ladevorgang beendigt. Dieses Relais 14 kann auch mit einem
weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Kontakt versehen sein, über den der
Motor ii so an das Netz gelegt wird, daß er den Stufenschalter 3 in die Nullstellung
zurückbefördert.Fig. 2 illustrates an embodiment of an arrangement according to the invention. To charge the collector battery 8, the rectifier working via a minimum current relay is used, which is fed via the transformer 4 provided with a step switch 3 via the switch 2 with electromagnetic release from the alternating current network 1s. In series with the current relay 7 is the current relay g, closed via a shunt 6 and provided with a series resistor io, which controls the motor ii of the tap changer 3 via the lower contacts of a voltage relay i2 attached to the direct current network. In the illustrated position of the relay g, the motor is de-energized, while in the lower position it works in the sense of an increase in voltage and in the upper position in the sense of a voltage decrease. In this way, the charging current is initially kept constant. If, however, the battery voltage rises to a certain value (in the example in Fig. I to 2.4 volts), the voltage relay 12 responds and switches the motor ii from the current relay g and to a voltage relay 13 with maximum and minimum contact, which now influences the motor during the second charging period in the sense of lowering the charging current (ie reducing the voltage on the AC side) that the battery voltage remains constant. As soon as the charging current has dropped to a certain value (in the example in Fig. I to the fourth part), the armature of the minimum current relay 7 drops, whereby the voltage relay 12 is disconnected from the network, so that its armature falls back into the initial position. At the same time that relay 7 closes the series resistor io of the current relay 9 via the contact 13 'of the voltage relay 13 -short, whereby its range of action is adapted to the now existing charging current value. The bridging line is routed through the contact 13 'so that, after the alternating voltage temporarily fails to appear in the first part of the charge, the relay 7 letting go of its armature, the desired maximum charge current is automatically adjusted again. Since the control lines of the motor ii are routed back to the current relay 9 due to the dropping of the voltage relay 12, this now keeps the low charging current value constant within the same percentage limits such as the high charging current,% ", .. during the first charging period. During this last charging time, the voltage of the battery 8 naturally rises again. As soon as it is a certain adjustable value, e.g. 2.7 volts per cell, speaks a further voltage relay 14, which causes the electromagnetic triggering of the alternating current switch 2 and thus terminates the charging process. This relay 14 can also be provided with a further contact, not shown in the drawing, via which the motor ii is connected to the mains, that he returns the tap changer 3 to the zero position.
Die Erfindung ist nicht in den dargestellten Ausführungsbeispielen
und in. den angegebenen Zahlenwerten begrenzt; man-kann die Schaltung der Abb. 2
in mannigfacher Weise abändern, ohne den Sinn der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise
kann das Spannungsrelais 14 durch ein Zeitrelais oder durch eine Schaltuhr ersetzt
werden, die beim Ansprechen des Minimalstromrelais 7 eingeschaltet wird und die
Auslösung des Schalters 2 erst eine gewisse Zeit nach Erreichen der maximalen Batteriespannung
von 2,7 Volt pro Zelle bewirkt. Auch kann man den Widerstand io durch Umschaltung
des Relais 9 auf einen anderen Shunt vermeiden oder das Relais 9 mit verschiedenen
Wicklungen oder Anzapfungen ausführen und dessen Einstellung auf den hohen Anfangsladestrom
bzw. auf den niedrigen Endladestrom durch Serienparallelschaltung dieser Wicklungen
bewirken. Schließlich kann man vor die Batterie einen Schalter legen, der gleichfalls
durch das Relais 14 ausgelöst werden kann. Das Relais 7 wird zweckmäßig mit einer
Zeitverzögerung ausgerüstet, damit es bei nur vorübergehenden Spannungsschwankungen
nicht sogleich anspricht und auf niedrigeren Strom regelt.The invention is not in the illustrated embodiments
and limited to the specified numerical values; one can use the circuit of Fig. 2
change in many ways without departing from the spirit of the invention. For example
the voltage relay 14 can be replaced by a time relay or a timer
which is switched on when the minimum current relay 7 responds and the
The switch 2 is only triggered a certain time after the maximum battery voltage has been reached
of 2.7 volts per cell. You can also change the resistance io by switching
of the relay 9 to avoid another shunt or the relay 9 with different
Execute windings or taps and adjust them to the high initial charging current
or the low discharge current by connecting these windings in series
cause. Finally, you can put a switch in front of the battery that also works
can be triggered by the relay 14. The relay 7 is useful with a
Time delay equipped so that there are only temporary voltage fluctuations
does not respond immediately and regulates to a lower current.