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PERFECTIONNEEMENTS AUX MOYENS DE RECHARGE AUTOMATIQUE DE BATTERIES D'ACCUMU- -LA-MURS*- la présente invention est relative à des appareils pour comnander la charge de batteries d'accumulateurs, et son objet est de créer un appareil et une méthode de commande améliorés, qui permettent de maintenir aisément,la tension de la batterie d'accumulateurs entre des limites très étroites pré- déterminées.
On a utilisé bien des types d'appareils pour redresser et comman- der le courant de charge fourni par une source de courant alternatif à une batterie d'accumulateurs. Un grand nombre de ces appareils comprennent un redresseur électrique à vapeur, pourvu d'une cathode et d'une anode qui sont montées à l'intérieur d'un tube vidé..
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Il est bien connu qu'un redresseur électrique à vapeur commence à laisser passer le courant entre sa cathode et son anode, seulement lorsque la tension agissante de l'espace qui entoure la cathode est positive relati- vement à une partie de la cathode, Avec les redresseurs électriques à vapeur @ pourvus d'une grille ou électrode de commande, cette tension peut dépendre presqu'uniquement de la tension de grille, si la construction de l'appareil est appropriée. Par suite, la condition qui détermine le passage du courant, entre la cathode et l'anode d'un tel redresseur, est que la tension de sa grille soit positive relativement à quelque partie de la cathode.
Dans les conditions de fonctionnement usuelles, l'amorçage du courant entre la cathode et l'anode d'un redresseur électrique à vapeur dé- termine la production d'ions positifs qui se dispersent rapidement dans l'am- poule vidée, et forment des couches isolantes autour des conducteurs de gril- le, ce qui rend celle-ci incapable d'agir sur le courant d'anode ou de l'in- terrompre. Comme ce courant d'anode est nécessairement interrompu à la fin de chaque demi-période, la grille comnande le courant deux fous durant chaque période de tension d'anode.
L'intensité du courant d'anode est, dans ce cas, relativement grande si la tension de grille devient positive relativement à quelque partie de la cathode, dans les premiers intants de chaque demi-pério- de de la tension d'anode, et cette intensité décroît progressivement à mesure que la grille ne devient positive que de plus en plus tard après le commen- cement du demi-cycle.
On a constaté que ces caractéristiques du redresseur électrique à vapeur sont particulièrement utiles pour la charge des batteries d'accumu- lateurs, car le courant de charge peut être aisément amorcé, progressivement diminué en réponse à un accroissement de la tension de la batterie, et qu'il peut être interrompu en réponse à une tension de batterie légèrement supé- rieure à la normale.
Conformément à la pré-sente invention, on peut obtenir ces résul- tats, en alimentant la batterie par l'intermédiaire d'un. redresseur êlectri- que à vapeur qui comprend une grille disposée de façon à être portée à une tension qui dépend de la tension de la batterie.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :
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Les Fig. 1 et 2 représentent des appareils relisant l'invention, destinés à charger une batterie d'accumulateurs.
La Fig. 3 est une courbe, relative au fonctionnement de ces appa- reils et la Fig.4 représente certains détails d'une modification des réalisa- tions précédentes, la Fig.l représente une batterie d'accumulateurs 1, reliée à des lignes d'alimentation à courant alternatif 2, par l'intermédiaire d'un dispo- sitif qui comprend un transformateur 3, et un tube à décharge 4. Ce tube con- tient un gaz, tel que la vapeur de mercure ou analogue: il est muni d'anodes
5 et 6, de grilles 7 et 8 et d'une cathode 9. La cathode 9 est alimentée de courant de chauffage par le circuit à courant alternatif 2, par l'intermédiai- re d'un transformateur 10 qui comprend un enroulement primaire 11 et un enrou- lement secondaire 12.
Des points compris entre les extrémités des enroulements secondaires des transformateurs 3 et 10 sont interconnectés par l'intermédi- aire de la batterie 1, et les grilles 7 et 8 sont reliées à la cathode 9, par l'intermédiaire de la batterie 1 et des bornes secondaires 13 et 14 du trans- formateur 3. Avec ces connexions, trois composantes de tension sont, à un ins- tant quelconque, appliquées entre la'partie la plus négative de la cathode 9 et la griile qui est portée à une tension positive.
Lorsque la borne supérieure du transformateur 3 est positive, l'anode 5 et la grille 7 sont portées à des tensions positives, et la borne inférieure de la cathode 9 se trouve à sa tension négative maximum, la dif- férence de potentiel existant entre cette borne et la grille 7 est la résul- tante de la moitié de la tension secondaire du transformateur 10, de la ten- sion totale de la batterie 1, et de la tension de la partie du secondaire du transformateur 3 comprise entre la borne négative de la batterie.et¯la borne secondaire 13. La batterie peut d'ailleurs être reliée en permanence à tout circuit approprié, par 1'intermédiaire de conducteurs 15 et 16.
Avec les connexions telles que représenté sur la Fig.1, si le air- cuit est alimenté de courant, les tensions des grilles du tube 4 sont la résultante de la différence entre la tension de la batterie et la somme des tensions alternatives appliquées aux circuits de grille par l'intermédiaire des transformateurs 3 et 10.
Lorsque la somme maximum de ces tensions alter-
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natives est pratiquement égale à la tension de la batterie, celle-ci n'est traversée par aucun courant de charge, car les tensions de grilles ne devien- nent jamais positives relativement à la partie la plus négative de la catho- de, Toutefois, lorsque la tension de la batterie diminue, la différence ré- sultante entre la somne des tensions alternatives et la tension de la batte- rie croit, et elle devient éventuellement suffisante pour que le courant de charge s'amorce à travers le redresseur.
Lorsque la batterie commence à se charger, le courant de charge est relativement intense, car la tension de la batterie est minimum et le courant commenc-e à passer dans le redresseur peu de temps après le comnen- cement de chaque demi-cycle. Toutefois, lorsque la tension de la batterie croit, l'intensité du courant de charge diminue, car il commence à traverser le redresseur de plus en plus tard après le début du demi-cycle de la tension d'anode.
Le courant de charge est interrompu lorsque la tension de la batte- rie dépasse légèrement la tension somme des tensions composantes alternatives appliquées aux circuits de grilles. la charge de la batterie se trouve ainsi commandée de façon à ce qu'elle commence quand la tension de la batterie de- vient* inférieure à une valeur prédétemminée, puis le courant de charge dimi- -nue progressivement d'intensité lorsque la tension de la batterie croit, et il s'interrompt quand la batterie est entièrement chargée.
Sur la Fig.2, on a représenté l'appareil de la Fig.l légèrement modifié. Sur cette figure, la tension de la batterie se trouve en opposition avec la tension alternative appliquée au circuit de grille par l'intermédai- re du transformateur 10. Le fonctionnement de cette réalisation est analogue à celui de la réalisation précédente, et peut être aisément compris sans au- tres explications. La tension de la batterie ne peut être équilibrée vis-àvis de la moitié de la tension secondaire du transformateur 10, que si la résis- tance de la cathode a une valeur convenable relativement à la tension de la batterie.
Toutefois, avec l'appareil de la Fig.l, il n'est pas nécessaire que la tension de la batterie et la résistance de la cathode soient dans des proportions définies, car alors on peut Bigler la pasetion des bornes 13 et 14, de façon à ce que les composantes de tension alternatives appliquées aux circuits de grilles par l'intermédiairedu transformateur 3. soient de va- leurs convenables.
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la batterie se charge ou ne se charge pas, principalement selon la valeur de la tension de grille, la tension d'anode n'ayant que très peu d'effet. Ainsi qu'indiqué ci-dessus, la tension de grille qui régle le cou- rant de charge, est ocelle qui existe entre la grille et la partie la plus négative de la cathode.
Comme la tension de grille dépend de la tension de la source de courant alternatif d'alimentation, la tension pour laquelle le courant de charge se trouve interrompu dépend, jusqu'à un c¯ertain point, de la tension de la ligne ou source d'alimentation, Cette relation entre la ten- sion de ligne et la tension de la batterie pour laquelle le courant se trouve interrompu, est représentée par la courbe de la Fig. 3.
Si l'on suppose que la tension normale-de la source alternative d'alimentation soit de Ils volta, et que la tension normale de la batterie, lorsqu'elle est entièrement chargée, soit de 6,2 on a constaté, ainsi qu'in- diqué par la o-ourbe de la Fig.3, que la batterie se charge jusqu'à ce que sa tension atteigne la valeur de 6,5 volts, puis si la tension de ligne est nor- male le courant s'arrête. Lorsque le courant de charge est interrompu, la tension de la batterie tend à diminuer jusqu'à environ 6,2 'volts, mais le courant de charge recommence à passer chaque fois que la tension de la batte- rie diminue dusqu'à une valeur d'environ 6,45 volts, Si la tension de ligne décroît jusqu'à 110 volts, la batterie est chargée jusqu'à ce que sa tension atteigne la valeur de 6,2 volts.
Si la tension de ligne est de 120 volts, la batterie se charge jusqu'à 7 kolts, tension pour laquelle elle n'est pas dé- tériorée et qui n'est accompagnée que d'un faible dégagement gazeux, Des va- riations de cet ordre de grandeur de la tension de ligne ne se produisent gé- néralement que pendant une faible fraction de chaque 84 heures, et leur effet est par suite de peu d'importance sur le fonctionnement de l'appareil.
Ainsi qu'expliqua ci-dessus, le courant de charge diminue progres- sivement lorsque la tension de la batterie croît progressivement, ce qui est dû à la variation de la tension de grille résultant de la charge de la batte- rie. Divers moyens peuvent être employés pour modifier l'intensité du courant de charge. Un de ces moyens a été représenté sur la Fig.4. lui de Sur cette figure, on a représenté un appareil qui diffère de ce- \la Fig.2 en co'qu'un dispositif modificateur de phase, qui comprend une résistance 18 et une capacité 19, a été interposé entre le circuit pri-
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maire de la lignez d'alimentation à courant alternatif, et le circuit pri- maire 11 du transformateur 10;
sur la figure,pour'plus.'de simplicité, le pri- unira 11 a été représenté comme confondu avec le secondaire 12, Avec ces con- nexions, on peut modifier la phase de la tension alternative appliquée au cir- cuit de grille, par l'intermédiaire du transformateur 10, relativement à celle de la tension d'anode, ce qui permet d'avancer ou de retarder w durant chaque demi-période, l'instant où le courant de charge commence à passer.
On peut rendre la diminution du courant de charge de la batterie plus progressive, soit en prenant des grilles 7 et 8 ayant des mailles de dimensions inégales, soit en réglant la position des bornes 13 et 14 du secondaire, de façon à produire l'inégalité des composantes de tensions alternatives appliquées aux circuits des grilles 7 et 8 par l'intermédiaire du transformateur 3.
. On a décrit ci-dessus diverses réalisations de l'invention qui mettent en évidence ses principales caractéristiques, mais il est clair qu' elles peuvent être modifiées de bien des façons pour les adapter aux condition! dans lesquelles on se trouve, et cela sans sortir du domaine du présent bre- vet.