DE735083C - Einrichtung zur UEberwachung der Stromlieferung von Ladeeinrichtungen elektrischer Sammlerbatterien - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Überwachung der Stromlieferung von Ladeeinrichtungen elektrischer Sammlerbatterien Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Überwachung,der Stromlieferung von Ladeeinrichtungen elektrischer Sammlerbatterien, welche bei ungenügender Batteriespannung über hierfür sich selbsttätig ändernde Ladewiderstände mit stark -wechselnden Stromstärken geladen werden. Bisher hat man zur Überwachung solcher Anlagen ein in den Ladestromkreis eingeschaltetes Stromrelais verwendet, welches bei einer Unterbrechung des Ladestromes, z. B. eines Gleichrichters, ein Signal betätigt. Die Auslegung derartiger Relais ist jedoch schwierig, wenn es sich um Ladeeinrichtungen mit derart. stark wechselnder Stromstärke handelt, wie sie z. B. im Puffer-bzw. Dauerladebetrieb auftritt. Es ist -in diesem Fall erforderlich, ein für Starkstrom bemessenes Relais mit mehreren Wicklungen zu -wählen und geeignete Schalteinrichtungen vorzusehen, -welche bei den verschiedenen Stromstufen die zugehörigen Wicklungen einschalten. Die Nachteile werden bei der Einrichtung mach der Erfindung dadurch vermieden, daß parallel zu den zwischen Batterie und Ladequelle liegenden Ladewiderständen für Dauer- bzw. Starkstromladung ein Spannungsrelais angeschlossen ist, welches eine Signaleinrichtung blockiert, solange ein Ladestrom fließt und somit ein Spannungsabfall in den Ladewiderständen auftritt, und die Signaleinrichtung zum Ansprechen bringt, sobald der Ladestrom und damit der Spannungsabfall an den Klemmen des Relais Null wird. Der Spannungsabfall an diesen. Ladewiderständen, d. h. also der Spannungsunterschied zwischen Ladestromquelle und Batterie ist nämlich verhältnismäßig sehr viel geringer als der Unterschied der Ladeströme beim Puffer- bzw. Dauerladebetrieb, so daß -bei Verwendung eines einfachen Spannungsrelais ein sicheres Anziehen und Abfallen des Relais beim Ein- bzw. Aussetzen der Ladung gewährleistet ist. Setzt also der von der Ladeeinrichtung gelieferte Strom aus, so fällt der Anker des Spannungsrelais ab und löst die Signaleinrichtung aus. Für Saininlerbatterien in Pufferschaltung mit vorgeschalteten Gegenzellen, ist bei der Einrichtung nach der Erfindung das L'berwacliungsrelais der Signaleinrichtung zwischen dem Außenpol der Gegenzellen und dem gleichnamigen Pol der Ladestroinquelle angeordnet. Auf diese Weise wird also (las >r'herwachungsrelais von dein Unterschied der Spannung an den Verbrauchern und derjenigen der Ladestromquelle beeinflußt. Uin die relative Spannungsänderung am Spannungsrelais noch mehr zu vermindern, kann bei der Einrichtung nach (ler Erfindung das Spannungsrelais mit einem stromabhängigen Widerstand mit positivem Teniperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet werden, -welcher bei den betriebsmäßig auftretenden Spannungsänderungen. zwischen Batterie und Gleichrichter einen erheblichen Teil dieser Änderungen übernimmt.
• Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der Erfindung wird an Haird der Abb. i und 2, in welchen zwei schematisch dargestellt sind, wie folgt näher erläutert.
• Die Aufladung der Batterie b erfolgt in Abhängigkeit von ihrer Klemmenspannung entweder mittels einer Dauer- oder einer Starkstroinladnng. Dal)#c-i ist die Batterie b in Putterschaltung ständig an Verbraucher v angeschlossen. Als Stromquelle dient ein Netzanschluß über den Gleichrichter g. An den Klemmen der Batterie liegt ein selbsttätiges Spannungsrelais ri, «,-elches je nach der Klemmenspannung der Batterie nur den Starkstromladewiderstand st oder den Starkstroniladewiderstand in Reihe mit einem Dauerladewiderstand d einschaltet.
• Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Abb. r liegt parallel zu den Ladewiderständen als -Spannungsrelais das Überwachungsrelais r.,. welches im stromlosen Zustand einen Signalstromkreis mit dem Wecker z,- einschaltet. Die Starkstromladung, welche jeweils infolge des bei starleer Beanspruchung der Batterie auftretenden Spannungsrückganges eintritt. erfolge beispielsweise mit einem Strom von 1 > Amp. bis zn einer Klemmenspannung der Batterie von 2,35 V je Zelle bzw. 117,5 V bei z. B. >o Zellen. Nach Erreichen dieser oberen Spannungsgrenze wird, wie es hei dieser Ladeweise üblich ist, durch das Relais r1 der Strom von #,tarl:stroniladung auf Dauerladung von z. B. i Amp. umgeschaltet, wobei sich dann eine Spannung von etwa 2,2 V je Zelle bzw. i io V bei 5o Zellen einstellt. Der Gleichrichter möge bei diesem Strom eine Spannung von i.10 V liefern, dagegen bei dem Starkstrom eine solche von 130 V. Infolgedessen tritt bei Dauerladung zwischen Ladestromquelle und Batterie ein Spannungsunterschied Von r -o - 110 = 3o V, un(1 bei Starkstromladung ein Unterschied von 130 -1 17,5 12,5 V ein. Das Verhältnis der Spannungen, bei welchen das Relais also sicher halten muß, ist also 12,5 : 3o, d. h. weniger als 1 :3, während das Verhältnis der Ströme i : r > beträgt. Selbst wenn, man annimmt, daß bei kurzzeitigen Belastungsspitzen ini Verbraucher z, ein Spannungsrückgang der Batterie auf 1,8 V je Zelle bzw. 90 V bei @oZellen eintritt, so daß der Spannungsunterschied zwischen Batterie und Lardeeinrichtung werden kann, so ist sogar 14o -yo = >o V doch das Verhältnis der Spannungsunterschiede am Relais immer erst 12.> : >o = 1 :.4. Im letzten Fall könnte man außerdem das Relais r1 init einer '\`erzögertuig versehen, so daß es während der kurzzeitig auftretenden Belastungsspitzen der Verbraucher nicht abfallen kann.
• Man erkennt also aus den obigen Darlegungen, daß bei der Einrichtung nach der Erfindung durch Verwendung eine: Spannungsrelais in der beschriebenen Weise ein ganz besonderer technischer Vorteil erzielt wird.
• Besondere Vorteile bietet die Einrichtung nach der Erfindung auch in solchen Anlagen, in denen die Sammlerbatterie in. Pufferschaltung arbeitet und ihr zum Zwecke der Konstantlialtung der :Netzspannung Gegen zollen vorgeschaltet sind, wie dies in dem Ausführungsbeispiel in der Abb. 2 schematisch dargestellt ist. Wie ersichtlich, sind bei diesem Ausführungsbeispiel mit der Batterie b die Gegenzellen ., in Reihe angeordnet, «-elche mittels des spannungsempfindlichen Relais r;, zum Zwecke der Konstanthaltung der Spannung zu- oder abgeschaltet werden. In diesem Falle ist gemäß der Erfindung das spannungsempfindliche, die Signaleinrichtung ir steuernde Relais r2 zwischen dem Aulenpunkt p, der Gegenzellen und dem gleichnamigen hol p2 des Gleichrichters g angeordnet. Auf diese Weise wird also das L herwachungsrelais r-.. beim Einschalten der Gegenzellen von denn -Unterschied der Spannung in den Verbrauchern z, und derjenigen der Ladestromquelle b beeinflußt. Dieser -Unterschied ist aber in jedem Falle geringer als die Spannungsänderungen bei Anschluß des Relais r2 unmittelbar an die Batterie.
• In Fällen, wo die relativen Spannungsunterschiede am Spannungsrelais r.., zu groß werden, kann man diese dadurch vermindern, daß man ein Relais geringerer Spannin; wählt und mit einem stromempfindlichen R'iderstand mit positivem Temperaturkoeffizienten, z. B. einem Eisendrahm-iderstand, in Reihe schaltet, welcher bei den betriebsmäßig auftretenden Spannungsänderungen zwischen Batterie und Gleichrichter einen erheblichen Teil dieser Änderungen übernimmt, so daß die relative Spannungsänderung am Spannungsrelais hierdurch vermindert wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Überwachung der Stromlieferung von Ladeeinrichtungen elektrischer, in Pufferschaltung liegender Sammlerbatterien, welche bei ungenügender Batteriespannung über sich hierfür selbsttätig ändernde Ladewiderstände nachgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den zwischen Batterie und Ladequelle liegenden Ladewiderständen fürDauer- bzw. Starkstromladung ein Spannungsrelais angeschlossen ist, welches eine Signaleinrichtung zum Ansprechen bringt, sobald der Spannungsabfall an den Klemmen des Relais Null wird.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i für in Pufferschaltung liegende Anlagen. mit zwischen den Sammlerbatterien und den Stromverbrauchern geschalteten Gegenzellen, dadurch gekennzeichnet, daß das Überwachungsrelais (r=) zwischen dem Außenpol (p1) der Gegenzellen (z) und dem gleichnamigen Pol (p2) der Ladestromquelle (g) geschaltet ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsrelais mit einem stromabhängigen Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten in Reihe geschaltet ist.