DE666507C - Anordnung zur selbsttaetigen Schnelladung von Sammlerbatterien - Google Patents

Description

• Anordnung zur selbsttätigen Schnelladung von Sammlerbatterien Die Erfindung betrifft einte Anordnung zur selbsttätigen Schnelladung von Batterien, vorzugsweise über Gleichrichter. Während die Ladung von kleinen Batterien über Gleichrichter hauptsächlich durch Drosselspulen in den Anodenkreisen der Gleichrichter geregelt wird, sofern zur Ladung Quecksilberdampfgleichrichter oder Trockengleichrichter verwendet werden, wird dieses Verfahren wegen der Größe der erforderlichen Drosselspulen und der Verschlechterung des Leistungsfaktors bei großen Ladeanlagen nicht mehr angewendet. Es wird vielmehr bei derartigen Anlagen in der Regel eine willkürliche Stromregelung verwendet, wobei der Strom durch Stufenschalterregelung oder durch Gittersteuerregelung so beeinflußt wird, daß die für die Batterieladung günstigsten Verhältnisse sich einstellen. Um an Ladezeit zu sparen, wird zu diesem Zweck der Ladestrom im Anfang möglichst hoch gehalten und erst bei Beginn der Gasentwi.eklung herabgeregelt, während in der Nachladeperiode mit gleichbleibendem niedrigem Strom nachgeladen wird und zugleich die Spannung sich bis zum Endwert der Ladung steigert. Dementsprechend sind die für die Ladung heute verwendeten Verfahren, welche der selbsttätigen Regelung des Ladevorganges zugrunde gelegt sind, im allgemeinen so ausgebildet, daß während des ersten Ladeabschnittes mit gleichbleibendem hohem Anfangsstrom geladen wird. Erreicht im Verlaufe dieses Abschnittes die Spannung ihren Gasungswert von etwa 2,4. Volt je Zelle, so wird der Strom unter Beibehaltung dieser Spannung allmählich auf den für die Endladung zulässigen Wert herabgesetzt. Bei Erreichen dieses Stromes setzt wieder eine Regelung auf. Konstanthaltung dieses kleinen Nachladestromes ein. Diese Verfahren arbeiten also in der ersten und dritten Ladeperiode mit. einer Konstantstromregelung und unterscheiden sich nur in der zweiten Ladeptriod@e zum Teil durch ihre Verfahren, indem in manchen Anlagen eine Regelung auf konstante Spannung und in anderen Anlagen eine zeitabhängige Herabsetzung des Stromes verwendet wird.
• Die vorliegende Erfindung sieht ein Regelverfahren vor, bei dem die Ladung nicht mehr in der oben erläuterten Weise stromabhängig, sondern unter Benutzung einer an sich bekannten, während der ganzen Ladung wirksamen Konstantspannungsregelung erfolgt. Dabei sind erfindungsgemäß außer dem Spannungsrelais, welches versucht, während der ganzen Ladung die Spannung mittels der Reglereinrichtung auf dem konstanten Gasungswert von etwa 2,q. Volt je Zelle zu halten, weitere Relais zur Begrenzung des Stromes vorgesehen, welche bei Erreichung des z lässigen Maximalstromes bzw. des zulässige Minimalstromes ein weiteres Höher- oder Tieferregeln des Spannungsrelais durch An-und Abschalten der vom Spannungsrelais geschlossen gehaltenen Steuerleitungen der Reglereinrichtung verhindern und hierdurch den Ladestrom auf der oberen bzw. unteren Grenze konstant halten. Der zulässige Maximalstrom wird durch den zu Anfang der Ladung einzuhaltenden Ladestrom, der zulässige Minimalstrom durch den Nachladewert bestimmt.
• Eine Regeleinrichtung gemäß der Erfindung ist schematisch in dem Ausführungsbeispiel der anliegenden Zeichnung dargestellt. Die Regeleinrichtung q., 5, die als Transformatorstufenregler ausgebildet sein kann oder die Gittersteuerung eines Gleichrichters in bekannter Weise b.eeinflußt, wird in Abhängigkeit von der Stellung eines Sp,annungsregelrelais i in Richtung einer Höher-oder Tieferregelung betätigt. Ist die der Spannungswicklung 14 des Relais i zugeführte Spannung niedriger ,als der Sollwert, der 2,q Volt je Zelle entspricht, so schließt der Kontakt 12 mit dem Kontakt 13 einen Betätigungsstromkreis, der über die Kontakte, 21,23 eitles als Strombegrenzungseinrichtung dienenden Stromrelais 2 verläuft; diese Kontakte werden geöffnet, wenn der Strom in der Spule 2q. einen vorbestimmten Höchstwert erreicht.
• Umgekehrt schließen die Kontakte i i und 13 des Spannungsrelais i bei- zu hoher Spannung an der Spule 14 .einen zweiten Betätigungsstromkreis, der normalerweise über die Kontakte 31, 33 einer zweiten Strombegrenzungseinrichtung des Minimalstromrelais 3 verläuft und im Sinne einer Tieferregelung wirkt. Falls der der Stromspule 3q des Relais 3 zugeführte Strom einen vorbestimmten Kleinstwert erreicht bzw. unterschreitet, wird der bewegliche Kontakt 33 außer Verbindung mit dem festen Kontakt 31 gebracht bzw. auf den Kontakt 32 umgelegt. Die Tieferregelung wird dadurch unwirksam gemacht bzw. der Kontakt 32 schließt sogar wieder den Betätigungsstromkreis im Sinne einer Höherregulung.
• Das Ladeverfahren mit einer derartigen Einrichtung wird sich folgendermaßen abspielen: Nach Einschaltung des Ladegleichrichters versucht das Organ für die Spannungsregelung i, die Spannung durch Schließung der Kontakte 12, 13 bis auf 2,4. Volt je Zelle zu erhöhen. Dabei wird der Ladestrom sehr steil ansteigen, bis beim Erreichen eines vorbestimmten. Maximalwertes ein weiteres Höherregeln durch das Spannungsrelais durch ung der Kontakte des Begrenzungsrelais 2 adert wird.
• a in dieser Periode die Spannung noch clxt den Wert von beispielsweise 2,4 Volt je Zelle erreicht 'khat, bleibt der bewegliche Kontakt 13 des ; Spannungsrelais i unverändert üi der rechten Stellung in Verbindung mit Kontakt 12, so daß das Spannungsrelais bis zur Erreichung der Gasungsgrenze den Ladestrom stets bis gerade an die zulässige Grenze hochtreiben wird und in dieser Höhe konstant hält. Nach Überschreitung der Gasungsgrenze hält das Spannungsrelais i die nunmehr erreichte Sollspannung konstant, wobei der Ladestrom von selbst allmählich absinkt. Sobald hierbei der Strom unter den vorbestimmten Ndchladewert sinkt, spricht die Minimalstrombegrenzung durch das Relais 3 an. Der bewegliche Kontakt 33 wird in die rechte Stellu@ig umgelegt, so daß das Spannungsrelais i, @ bei dem die der Spule 14. zugeführte Spannung inzwischen über den Sollwert angestiegen ist und damit eine dauernde Umlegung des beweglichen Kontaktes in die linke Stellung (Kontakt i i) bewirkt hat, in Wirklichkeit die Regeleinrichtung im Sinne einer weiteren Spannungserhöhung beeinflußt. Dies geschieht jedoch nur so lange, als der Nachladestromwert unterschritten ist. Bei Erreichung .dieses Wertes wird der Kontakt 33 außer Eingriff mit Kontakt 32 gebracht, der Strom i sinkt wieder ab und das Spiel wiederholt sich. Der Nachladestrom wird also konstant, gehalten. Wesentlich ist dabei jedoch, daß. auch während der Nachladeperiode das Spannungsrelais i die in. zwischen über den Sollwert angestiegene Spannung auf ihren Sollwert zu bringen, d. h. herabzusetzen sucht und damit den Regelvorgang steuert.
• Die Erfindung .ist nicht an die im Ausführungsbeispiel dargestellte Ausführung ge= bunden. Sie ist insbesondere nicht unbedingt auf Gleichrichteranordnungen beschränkt, sondern kann .auch bei anderen Ladeeinrichtungen sinngemäß vepvendet werden.

Claims (1)

1. PATl:NTANSI'I:UC'17: Anordnung zur selbsttätigen Schnellladung von - Sammlerbatterien, vorzugsweise über Gleichrichter, unter Benutzung einer Konstaptspannungsregelung, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Spannungsrelais (1), welches während der gesamten Ladedauer die Ladespannung auf dem der Gasungsgrenze entsprechenden Sollwert konstant zur halten sucht, je ein Begrenzungsrelais für den zulässigen Höchststrom und für den als Nachladewert einzustellenden ILleinststroin vorgesehen ist, welche bei Erreichung dieser Grenzen durch An-und Abschalten der vom Spannungsrelais geschlossen gehaltenen Steuerleitungen der Regeleinrichtung ein weiteres Höher- oder Tieferregeln unter ILo.nstanthaltung des Ladestromes .auf dieser oberen bzw. unteren Grenze verhindern.