DE644629C - Anordnung zur Batterieladung ueber einen gittergesteuerten Gleichrichter - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
11. Γ,ίΑι 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 c GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juni 1934 ab

Bei der Ladung von Akkumulatorenbatterien ist es üblich, die Batterie bis zur Gasungsgrenze mit einem, wesentlich höheren Strom zu laden als oberhalb der Gasungsgrenze. Durch die Herabsetzung des Ladestromes oberhalb der Gasungsgrenze wird, nämlich die Lebensdauer der Batterie erheblich heraufgesetzt. Unterhalb der Gasungsgrenze hingegen darf der Strom sehr hoch gewählt werden. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, selbsttätige Umschaltvorrichtungen vorzusehen, durch die bei Eintritt der Gasentwicklung der Strom dadurch begrenzt wird, daß in dem Primärkreis des Gleichrichters eine größere Induktivität eingeschaltet wird und die zur Konstanthaltung des Stromes während des ersten Teiles des Ladeprozesses dienenden Regeleinrichtungen außer Betrieb gesetzt werden. Bei dieser Anordnung nimmt

ao somit der Ladestrom oberhalb der Gasungsgrenze dauernd ab.

Es ist ferner bekannt, mit Hilfe einer Regeleinrichtung sowohl unterhalb als auch oberhalb der Gasungsgrenze den Strom auf einen konstanten Stromwert zu regeln. Da die Spannung der Batterie mit zunehmender Ladung andauernd steigt und insbesondere bei der Gasunigsgrenze stark ansteigt, ist es bei der bekannten Einrichtung "nötig, unterhalb und oberhalb der Gasungsgrenze das" Übersetzungsverhältnis des Gleichrichtertransformators oder dme Größe der vorgeschalteten Drossel so zu regeln, daß unter Zunahme der abgegebenen Gleichspannung der Ladeeinrichtung zunächst auf einen Höchstwert der Ladestromstärke, dann nach dem Einsetzen der Gasentwicklung bis zu einem Kleinstwert des Ladestromes auf konstante Spannung und hiernach auf diesen Kleinstwert der Ladestromstärke geregelt wird.

Es ist femier bekannt, daß durch eine selbsttätig wirkende Schalteinrichtung beim Anstieg der Ladespannung an der Gasungsgrenze zunächst nur der Ladestrom herabgesetzt wird, die Einschaltung einer die Ladung beendenden Schaltuhr jedoch erst erfolgt, wenn die bei der Herabsetzung des Ladestromes zunächst etwas abgefallene Ladespannung wieder auf den vorgegebenen Spannungswert angestiegen ist.

Zur Abkürzung der Ladung kann man den Ladestrom anfangs "beispielsweise auf etwa 600 Ampere einstellen und ihn dann allmählich bis zur Gasungsgrenze bis auf 300 Ampere abfallen lassen. Bei der Gasungsgrenze nimmt man eine Umschaltung vor auf einen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Gustav Wilhelm Müller in Berlin-Charlottenburg.

kleineren Strom, beispielsweise auf 80 Ampere, und mit diesem kleineren Strom wird die Batterie noch längere Zeit bis zur Vollladung geladen. Es ist zweckmäßig, den,-. Strom während dieser Zeit so zu regeln, daß. ein vorbestimmter Wert nicht unterschritten und der Ladestrom zuletzt auf diesem Kleinstwert konstant gehalten wird, weil andernfalls die Ladezeit unnötig zunehmen würde. Den Gegenstand der Erfindung bildet nun eine Anordnung zur Batterieladung, bei der die Batterie über einen gittergesteuerten Gleichrichter unter Verwendung von Anodendrosseln gespeist wird. Um die Ladung in der angegebenen Weise abzukürzen, ist erfindungsgemäß ein stromabhängiges Relais vorgesehen, welches zu Beginn der Ladung das Regelorgan der Gittersteuerung so einstellt, daß der Strom dauernd einen bestimmen ten vorgegebenen Wert behält. Bei der Gasungsgrenze spricht ein spannungsabhängiges Relais an und bewirkt, daß nach einer Umschaltung der Ladestrom langsam unter Mitwirkung der Anodendrosseln sinkt. Sobald der Ladestrom während dieser Zeit einen bestimmten Wert unterschreitet, wird die zur Gittersteuerung dienende Einrichtung derart in Betrieb gesetzt, daß der Ladestrom trotz des Ansteigens der Gegenspannung auf i" einem vorgegebenen Kleinstwert konstant bleibt- Bei dieser Anordnung können also die Anodendrosseln verhältnismäßig groß ausgeführt werden, so daß nach Überschreitung der Gasungsgrenze sehr rasch der Strom auf einen niedrigen Wert sinkt. Die Ladezeit wird jedoch nicht erheblich vergrößert, da ein unnötig weites Absinken des Ladestromes durch die entgegengerichtete Wirkung der Gittersteuerung verhindert wird. Bei der Anwendung dieser Anordnung auf das obenerwähnte Beispiel würde also während des ersten TeiLes der Ladezeit der Strom auf mindestens etwa 300 Ampere eingestellt und nach Erreichen der Gasungsgrenze in einer Zwischeniperiode auf 80 Ampere herabgesetzt werden. Durch die Regeleinrichtung wird alsdann zuletzt bewirkt, daß der Ladestrom etwa 80 Ampere nie unterschreitet.

In der Abbildung ist in schematischer Darstellung eine solche Anordnung zur Batterieladung über einen gittergesteuerten Gleichrichter zur Erläuterung des Erfindungsgedankens angegeben. An dem vom Drehstromnetz ι gespeisten Haupttransformator 2 ist das Gleichrichtergefäß 3 Über Drosselspulen 4 angeschlossen. Der Transformator oder das Netz 1 selber speist auch zugleich das Regelorgan 5, beispielsweise einen Drehregler, das dem Gittertransformator 6 Strom zuführt. Mit Hilfe der Steuergitter wird die abgegebene Spannung des Gleichrichters reguliert, so daß die Batterie 7 einen vorbestimmten Ladestrom erhält. Dieser wird durch Relais 8 vermittels der Kontakte 9, 10 mit Hilfe des Antriebsmotors 11, der auf das «5 Regelorgan 5 wirkt, praktisch konstant gehalten. Relais 8 ist mit seiner Stromspule an den Nebenwiderstand 12 angeschaltet. In Reihe mit dieser Stromspule ist ein Vor- * widerstand 13 gelegt. Dieser ist bei dem 7b Ladebereich bis zur Gasungsgrenze durch Kontakte 14, 15 des Relais 16 kurzgeschlossen. Beim Erreichen der Gasungsgrenze zieht die Spannungsspule das Relais 16 nach unten und öffnet hierbei die Kontakte 14, 15 und 17, 18. Die Kontakte 14, 15 schalten jetzt den Widerstand 13 ein, und die Kontakte 17, 18 machen den Regelkontakt 9 des Relais 8 unwirksam. Dies hat zur Folge, daß allein unter Einwirkung der Drosselspulen 4 der Strom von der Gasungsgrenze aus allmählich auf einen kleineren Wert abfällt, der durch die Größe des Vorwiderstandes 13 gegeben ist. Die Zeit bis zur Erreichung dieses Minimalstroines ist gegeben durch die Größe der Drosselspulen 4. Beim Erreichen dieses Minimalwertes spricht das Relais 8 mit seinem oberen Kontakt 10 an und¹· sorgt dafür, daß der Minimalstrom nie unterschritten wird. Gleichzeitig aber mit dem Anziehen der Spule des Relais 16 tritt in bekannter Weise ein Zeitrelais 19 in Tätigkeit. Dieses schließt bei voll geladener Batterie Kontakte für ein Ausschaltorgan 20, das beispielsweise aus einer SchaLtspule für den Hauptschalter des Transformators 2 besteht oder aus einem Relais, welches die Aufladung der Batterie auf beliebige andere Weise beendet.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Anordnung zur Batterieladung über einen gittergesteuerten Gleichrichter unter Verwendung von Anodendrosseln und von strom- und spannungsahhängigexi Relais, dadurch gekennzeichnet, daß ein stromabthängiiges Relais (8) vorgesehen ist, welches zu Beginn der Ladung das Regelorgan (5) der Gittersteuerung entsprechend einem vorbestimmten, holten no Stromwert einstellt und bei Erreichung der Gasunigsgrenze durch ein spannungsabhängiges Relais (16) derart beeinflußt wird, daß der Ladestrom zunächst unter Mitwirkung der Drosseln langsam sinkt, um schließlich durch das stromabbängige Relais, welches eine dem Einfluß der Drosseln entgegenwirkende Verstellung der Gittersteuerung bewerkstelligt, auf einem Kleinstwert konstant gehalten zu iao werden.
2. 2. Anordnung zur Batterieladung über

   gittergestieuerte Gleichrichter nach Anspruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß an dem bei Erreichung der Gasungsgrenze ansprechenden Relais (16) ein Konitakt (17, 18) angebracht ist, der bei Erreichung der Gasungsgrenzie die Leitung zwischen dem Kontakt (9) des, Relais (8) für Regelung auf Höchsstrom und dem Antriebsorgan (11) für das Regelorgan (5) der Giittersteuerung unterbricht, ic

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen