DE504120C - Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Regelung des Ladestromes einer Batterie, insbesondere fuer Fernsprechstromversorgungsanlagen, mittels eines Differentialrelais, dessen Wicklungen in die Lade- und Entladeleitung geschaltet sind - Google Patents

Description

In Stromversorgungsanlag.en, insbesondere in Fernsprechselbstanschlußanstalten, wird der für den Betrieb benötigte Strom einer Sammlerbatterie entnommen, der gleichzeitig ein Ladestrom bestimmter Größe aus einem Gleichstromgenerator oder einem Gleichrichter zugeführt wird. Bei dieser Betriebsart, Pufferbetrieb genannt, schwankt die Entladestromstärke mit der Zahl der sich einschaltenden Verbrauchsstellen, während die Ladestromstärke auf einen mittleren Wert eingestellt wird. Bei starkem Überwiegen des Ladestromes steigt jedoch die Spannung einer Einzelzelle von 2 Volt bis auf 2,7 Volt, so daß die Gesamtspannung für die Verbrauchsstellen die zulässige Grenze von 2,1 Volt in jeder Zelle überschreitet. Infolgedessen ist es notwendig, in die Entladeleitung nach Bedarf Gegenzellen einzu-

ao schalten oder mittels Abschaltung von Schaltzellen die Gesamtspannung zu ermäßigen. Die Einschaltung der Gegenzellen oder der Schaltzellen geschieht von Hand. Sie kann auch selbsttätig in bekannter Weise in Abhängigkeit von der Verbrauchsspannung erfolgen.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, Gegenzellen oder Schaltzellen nebst Zubehör zu sparen, indem die Ladestromstärke in jedem Augenblick von der Verbrauchsstromstärke selbsttätig abhängig gemacht wird. Die für die Lösung dieser Aufgabe vorhandenen Mittel sind einzeln bekannt, ihre Zusammenfügung zu der erfindungsgemäßen Schaltung ist neu. Neu ist, mittels dieser bekannten Schaltmittel die Lade- "bzw. Pufferstromstärke in selbsttätige Abhängigkeit von der Entladestromstärke zu bringen. Hierzu wird ein Differentialrelais nach Abb. 1 benutzt, dessen Ankerwindungen a b und c d mit Hilfe eines Nebenschlusses / und m in Abb. 2 in die Ladeleitung und in die Entladeleitung gelegt werden. Die Zuführungen sind so geschaltet, daß bei gleich großer Stromstärke in jeder Wicklung eine *5 Beeinflussung des magnetischen Kraftfiusses im Anker nicht erfolgt, dieser sich also in die Ruhelage einstellt. Dementsprechend steht der fest am Anker befindliche Hebelarm auf dem mittleren Kontakt / der drei Kontakte e, /, g. Beim Überwiegen der Stromstärke in der rechten oder linken Wicklung wird der Hebel nach links bzw. rechts gedreht und eine Verbindung mit den Kontakten / und g oder / und e hergestellt. Mittels dieser Verbindungen wird einem Motor mit zwei entgegengesetzt geschalteten Wicklungen Strom zugeführt, und zwar entweder der Wicklung h, so daß der Motor rechtsdrehend läuft, oder der Wicklung i, so daß der Motor linksdrehend läuft. Da der Motor mit dem Regler des Ladegenerators

oder dem Stufenregler des Ladegleichrichters unmittelbar gekuppelt ist, wird die Spannung der Ladequelle entweder erhöht oder vermindert, bis die der Spannung gemäß sich gestaltende Ladestromstärke wiederum gleich der Entladestromstärke ist. Da die Batterie weder Ladung aufnimmt noch Strom hergibt, bleibt die Spannung jeder Zelle zwischen 2 und 2,i Volt und auch die Gesamt-

to Verbrauchsspannung stets unverändert. Den Stufenregler des Gleichrichters oder der Nebenschlußregler bleibt so lange in derjenigen Stellung, in die ihn der Hilfsmotor bzw. seine Feldwicklung h oder / gebracht haben, bis das Gleichgewicht am Anker des Differentialrelais von neuem gestört wird.

Dieselbe erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann bei der Ladung einer Batterie benutzt werden, wenn die Ladestromstärke ohne Aufsicht, z. B. während der Nacht, konstant gehalten werden soll. An Stelle des nunmehr fehlenden Entladestromes wird eine künstliche Belastung über einen Widerstand k vorgesehen, der an die Entladeleitung, die von den Verbrauchsstellen getrennt ist, angeschlossen wird. Nachdem der zur Entladeleitung gehörige Nebenschluß entfernt ist, wird der Strom in der künstlichen Belastung k nur ein geringer Teilbetrag des Ladestromes.

Er kann aber dem aus der Ladeleitung infolge des dort verbleibenden Nebenschlusses in das Differentialrelais fließenden Teilstrome das Gleichgewicht halten. Bei fortschreitender Ladung wächst die Spannung der Batterie und entsprechend auch die Stromstärke im künstlichen Belastungskreise k. Das Gleichgewicht im Differentialrelais wird gestört, und in der oben beschriebenen Weise die Spannung der 'Ladequelle nach Bedarf erhöht. Wenn der Stufenregler oder der Nebenschlußregler (am Ende der Ladung) auf seine letzte Stufe gelangt ist, kann die Ladespannung nicht mehr erhöht werden. Da jedoch die Spannung der Batterie weiterhin wächst, muß die aus der Differenz zwisehen Lade- und Gegenspannung sich ergebende Stromstärke sinken. Gerade dieser Umstand ist aber für das Ende einer Batterieladung erwünscht.

Claims (4)

1. 50 Patentansprüche:

   ι. Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Regelung des Ladestromes einer Batterie, insbesondere für Fernsprechstromversorgungsanlagen, mittels eines Differentialrelais, dessen Wicklungen in die Lade- und Entladeleitung geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Stromes der Ladequelle durch den Verbrauchsstrom geregelt wird.
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungen des Differentialrelais (a b, c d) für den Strom aus der Ladequelle hintereinandergeschaltet sind.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Kontakte des Relais ein Hilfsmotor, dessen Achse mit dem Spannungsregler der Ladequelle mechanisch gekuppelt ist, für Links- und Rechtslauf gesteuert wird.
4. 4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufladen der Batterie an die Stelle des Verbrauchers eine künstliche Belastung (Jt) treten kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen