DE56525C - Schaltung bei der Verfheilung von Elektricität durch Sammelbatterien - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21: Elektrische Apparate.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. März 1890 ab.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Ladung einer Stromsammelbatterie mit einer höheren Spannung auszuführen als die Entladung, und besteht in einer Anordnung, welche nicht allein dieser Aufgabe genügt, sondern auch gestattet, Ladung und Entladung der Batterie gleichzeitig vorzunehmen. Dieser Zweck wird bekanntlich bereits durch die im D. R. P. No. 23270 beschriebene Anordnung erreicht. Bei dieser Art der Stromvertheilung ist es indessen nöthig, ebenso viele getrennte Vertheilungsnetze wie hinter einander geschaltete Batterien von Stromsammlern anzuwenden, und es ergeben sich ernste Bedenken gegen die Anwendung jener Anordnung, sobald die verschiedenen Vertheilungsnetze verschieden belastet werden.

Bei der vorliegenden Anordnung soll dieser Uebelstand vermieden werden, so dafs es möglich wird, ein einziges Vertheilungsnetz zu verwenden. Die Figur stellt schematisch ein Beispiel dieser Schaltungsweise vor. A ist eine Stromsammelbatterie, welche in diesem Falle beispielsweise eine Spannung bei ihrer Entladung zu erzeugen im Stande ist, welche dreimal so grofs ist wie die im Vertheilungsnetz gewünschte Gebrauchsspannung. Die Batterie A ist nämlich in drei gleiche Theile ^ai ^a2 ^a3 getheilt, welche ebensowohl aus einfachen Reihen von Stromsammelzellen, wie aus mehreren unter sich parallel geschalteten Reihen von Zellen bestehen können, und einer dieser Theile, beispielsweise O₁, ist entweder unmittelbar oder nach Bedürfnifs durch Vermittelung von sogenannten Zellenschaltern mit dem Vertheilungsnetz V verbunden. Die übrigen Theile der Batterie a₂ und a₃ werden so aufgestellt und mit solchen Umschaltern U versehen, dafs sie leicht, sei es von Hand, sei es durch Vorrichtungen, welche aus der Ferne bedient werden können, sämmtlich mit dem Theil Ci₁ parallel oder auch in eine Reihe geschaltet werden können.

Die Maschinenanlage M, Fig. 1, kann ebenfalls in dieselbe Anzahl von Theilen Wi₁ m₂ m₃ zerlegt werden, wie die Batterie, und gleichfalls so aufgestellt werden, dafs ihre einzelnen Theile M₁ m₂ m_s gleichzeitig mit denen der Batterie hinter einander oder parallel geschaltet werden können. Es wird aber auch in vielen Fällen genügen, wenn die Batterie in η-Theile zerfallen soll, die Stromerzeugungsanlage in nur zwei Theile zu zerlegen, von denen der eine eine Spannung zu erzeugen

vermag, welche der Ladespannung von — der Ladespannung der ganzen Batterie gleichkommt, der andere eine Spannung von der

Ladespannung der ganzen Batterie. Dabei wird als selbstverständlich vorausgesetzt, dafs den Spannungsverlusten in den Leitungen entsprechend die Spannung der Maschinen gegenüber der der Stromsammelbatterie erhöht ist.
Die Wirkungsweise der beschriebenen An-

Ordnung ist folgende: Während derjenigen Tagesstunden, in denen der Stromverbrauch im Vertheilungsnetz gering ist, werden die Theile der Batterie a, a„ n, säfnmtlich hinter

einander geschaltet und ebenso die Theile der Maschinenanlage Wi₁ Ot₂ Ot₃, und die Ladung der Batterie erfolgt mit der dreifachen Gebrauchsspannung (stets einbegriffen der Unterschied zwischen Lade- und Entladespannung und einbegriffen der Spannungsverlust in den Ladeleitungen). Dabei giebt der Theil der Batterie ^₁ beständig so viel Strom an das Vertheilungsnetz V ab, dafs der geringe Tagesbedarf gedeckt wird, und dieser Theil des gesammten erzeugten Stromes wird von dem Ladestrom des Theiles α_λ abgezogen, so dafs die Theile a.₂ und a_% stets stärker geladen werden als der Theil flj. Dementsprechend können die relativen Capacitä'ten der Theile a_x und a₂ a_% ... a_n verschieden bemessen werden.

Sobald nun indefs die Tageszeit vorrückt und der Stromverbrauch anfängt, gröfser zu werden, werden die sämmtlichen Theile der Batterie und die sämmtlichen Theile der Maschinenanlage gleichzeitig parallel geschaltet, und es beginnt nunmehr die Entladung der Batterie, welche mit der dreifachen Stromstärke vorgenommen werden kann, wie die Ladung. Dazu kann gleichzeitig der in dem Elektricitätswerke erzeugte Strom unmittelbar in das Vertheilungsnetz abgegeben werden. Dies geschieht entweder, indem die Theile m_x Ot₂ und Ot₃ der Maschinenanlage ebenso wie die Theile der Batterie unter einander parallel, geschaltet werden, oder aber, indem derjenige Theil der Maschinenanlage, welcher nach obiger

Auseinandersetzung die Spannung

- lieferte,

It

ganz aufser Betrieb gesetzt wird, und der gesammte Maschinenbetrieb nunmehr auf die Thätigkeit desjenigen Theiles beschränkt wird,

welcher die Spannung — lieferte.

Soll während der Entladung der Batterie

ein aröfserer Theil des Gesammtstromes als —

von dem Elektricitätswerk unmittelbar in das Vertheilungsnetz geliefert werden, so können während dieser verhältnifsmä'fsig kurzen Zeit die Speiseleitungen, d. h. diejenigen, durch welche die Stromsammeibatterie mit dem Elektricitätswerk verbunden sind (LLJ, höher beansprucht werden, als während der Ladung, indem die Spannung der stromliefernden Maschine entweder durch Erhöhung ihrer Umdrehungszahl oder ihrer Erregung oder auf andere Weise gesteigert wird.

Selbstverständlich ist es für das vorliegende Verfahren der Stromvertheilung nicht wesentlich, dafs immer nur sämmtliche Theile O₁ O₂ O₃ . . . der Batterie und sämmtliche Theile W₁ W₂ W₃ ... der Maschinenanlage stets entweder parallel oder hinter einander geschaltet seien. Vielmehr kann dem allmälig wachsenden oder abnehmenden Stromverbrauch entsprechend die Parallelschaltung und Hintereinanderschaltung Schritt für Schritt geschehen. Dabei mufs Folgendes berücksichtigt werden. So lange die Ladung der Batterie stattfindet, wird der Theil α¹, welcher beständig mit dem Vertheilungsnetz verbunden ist, weniger Strom empfangen als die übrigen Theile a₂a₃ .. . der Batterie, da ein Theil desjenigen Stromes, welcher die letzteren durchfliefst, zur gleichzeitigen Speisung der Lampen verwendet wird. Beginnt die Entladung und ist der Theil a₂ zunächst mit dem Theil a_x parallel geschaltet, so wird wiederum der Theil a₂ nicht so -viel Strom erhalten wie α_Ά a_t . . . Wenn eine η-malige, schrittweise ausgeführte Parallelschaltung in Aussicht genommen ist, wird jeder Theil α der Batterie weniger Ampere-Stunden aufzunehmen haben als der Theil mit nächst höherem Index. Sollen mehr als zwei Theile a der Batterie gleichzeitig parallel und hinter einander geschaltet werden, so findet die obige Betrachtung natürlich nur für diese Gruppen statt. Dieselbe Betrachtung wird auch für die Entladung gelten, denn sobald der nächstfolgende Theil mit dem vorhergehenden Theil parallel geschaltet ist, wird die Entladung beider sich selbstthätig nach Mafsgabe ihrer Ladung vertheilen.

Die Theilung der Maschinenanlage mufs natürlich stets entsprechend der Theilung der Batterie vorgesehen sein, so dafs bei jedem Grad der Parallelschaltung der Batterie eine Schaltung der Maschinenanlage ausführbar ist, welche die dem betreffenden Grade der Parallelschaltung der Batterie entsprechende Spannung zu liefern im Stande ist.

Selbstverständlich wird nichts an dem Wesen des beschriebenen Vertheilungssystems verändert, wenn das Vertheilungsnetz V in Form eines Dreileitersystems ausgeführt wird.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Eine Schaltung von Stromerzeugern, Stromsammlern und Vertheilungsnetz, dadurch gekennzeichnet, dafs die Stromsammler in verschiedene Abtheilungen getheilt werden, von welchen eine sich mit dem Stromerzeugersystem stets in Nebeneinanderschaltung befindet, während die anderen je nach Bedarf mit dem Stromerzeugersystem in Nebeneinander- oder Reihenschaltung geschaltet werden können.
2. 2. Bei der durch Anspruch i. gekennzeich-

   neten Schaltung die Anordnung, dafs durch Umschalter U U eine dem jeweiligen Stromverbrauch im Vertheilungsnetz V entsprechende Anzahl der Theile α α der Anlage A neben einander, die übrigen mit diesen in Reihe geschaltet werden und stets gleichzeitig ebenso viele Theile m in der Anlage M neben einander, die übrigen mit diesen in Reihe geschaltet werden, zum Zweck, ohne Störung der laufenden Stromlieferung eine wirthschaftlich möglichst vollkommene Fernübertragung der in der Anlage M erzeugten elektrischen Energie zu erzielen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.