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" Dispositif régulateur pour accumulateurs électriques"
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La présente invention a trait à un dispositif régula- teur de charge et de décharge d'accumulateurs alimentant des circuits auxiliaires utilisés dans les véhicules à mo- teurs électriques, tels que trains, tramways, trolley-bus, métropolitains etc...
Les véhicules de ce genre comportent habituellement des accumulateurs auxiliaires à tension relativement bas- se, de l'ordre de 80 ou 100 Volts, par rapport à la ten- sion de ligne ou tension d'alimentation des moteurs, de l'ordre de 500 V. et plus. Cette dernière tension peut ê- tre considérée comme à peu près constante. Les accumula- teurs susdits sont alimentés par la ligne au travers de résistances et débitent dans des appareils d'utilisation de courant à la dite basse tension, tels que servo-moteurs de freinage, signalisation optique ou acoustique, lampes de secours etc...
Ces demandes de courant sont très variables de sorte qu'il est très difficile d'ajuster la valeur de la résis-
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tance intercalée dans le circuit de charge de la batterie de façon à compenser assez exactement le courant débité par la batterie.
Il s'ensuit que la batterie peut être exposée dans certains cas à des surcharges excessives et dans d'autres cas à des décharges complètes, ce qui a pour effet de dé- truire rapidement la batterie.
Il est connu que pour maintenir en bon état de con- servation des batteries d'accumulateurs au plomb, il faut les soumettre constamment à un faible courant de charge, ce courant compensant les pertes intérieures de la batte- rie. De cette façon, le voltage aux bornes des éléments se maintient à environ 2,25 à 2,3 volts par élément.
En vue de remédier aux inconvénients signalés ci-des- sus, l'invention prévoit d'une manière continue de char- ger la batterie avec un faible courant de façon à la main- tenir en bon état d'entretien, et d'une manière intermit- tente, d'augmenter ce courant de charge pour compenser le courant débité par la batterie.
Cette variation dansle courantde charge est produi- te en modifiant automatiquement la valeur de la résistance intercallée dans le circuit de la batterie, au moyen de relais à électro-aimants influencés par la tension aux bornes des accumulateurs.
De cette manière, les accumulateurs recevront à tout instant un courant de charge constant et réglé à la valeur la plus favorable au bon entretien. Dèsque la tension aux bornes de l'accumulateur tombe à la tension normale, c'est a-dire environ deux volts par élément, le relais susdit peut diminuer la valeur des résistances susdites de maniè- re à augmenter momentanément la valeur du courant qui tra- verse l'ensemble de ces résistances jusqu'à, une valeur tou- jours plus grande que le courant maximum susceptible d'être.
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demandé. Ce courant est appelé ci-après courant d'utilisa- tion.
Lorsque la tension aux bornes de la batterie atteint une valeur déterminée, par exemple par 2, 3 V. à 2,4 V. par élément, la valeur de la résistance est automatique- ment augmentée pour réduire la valeur du courant de char- ge jusqu'à la valeur favorable à un bon entretien de la batterie.
D'autres détails et particularités de l'invention ap- paraîtront au cours de la description des schémas ci-an- nexés, qui représentent à titre d'exemple seulement, une forme de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre schématiquement un dispositif se- lon l'invention et la figure 2 a trait à une variante.
Les éléments correspondants sont désignés dans les deux figures par les mêmes chiffres de référence.
A la figure 1, on voit une ligne aérienne 2 telle que par exemple une ligne aérienne de tramway alimentant en courant continu sous une tension de 500 V. par exemple, et par l'intermédiaire d'un trolley 5¯, des moteurs non repré- sentés.
4 est le fil de retour, qui peut dans certains cas être mis à la terre (rails).
Desaccumulateurs auxiliairestels que 5 sont alimen- tés au travers d'une résistance 6 par laquelle passe un faible courant de charge, nécessaire au bon entretien des éléments de la batterie.
7, 7', 7" etc... sont des appareils d'utilisation tels que servo-moteurs de freinage, signalisation optique, sonnerie électrique, lampes de secours etc...
8 est une manette telle que la manette de commande de freinage, susceptible par exemple d'isoler électriquement les appareils d'utilisation.
La valeur de la résistance 6 est contrôlé par un re-
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lais à contact pivotant influencé par la tension aux bor- nes des accumulateurs 5 par l'intermédiaire d'un électro- 10 qui agit sous l'effet du courant qui circule dans le circuit 11-12 pour attirer le dit contact contre l'action d'un ressort 13.
Dès que cette tension tombe en-dessous d'une valeur déterminée (par exemple 2 volts par élément), l'action du ressort 13 devient prépondérante et le contact 9 attiré vers le haut, court-circuite une partie de la résistance 6 de manière à laisser passer un courant plus grand que le maximum susceptible d'être demandé par les appareils d'u- tilisation. Ce courant se partage entre les appareils 7 7',7" et les accumulateurs 5.
Pour augmenter la sensibi- lité du contact automatique 9, on prévoit suivant une par- ticularité de l'invention, d'adjoindre à l'enroulement 11-12 branché aux bornes de la batterie, quelques spires 14 représentées en pointillé et destinées à être parcou- rues par le courant' d'utilisation (figure 1) ou par le courant de charge de l'accumulateur (figure 2).
Dansle casde la figure 1, l'influence desspires 14 intercalées en 15 dans le circuit d'utilisation agit en sens inverse des spires 11-12 branchées aux bornes de la batterie.
Au contraire, dans le cas de la figure 2, l'influence des spires 14 intercalées en 15' dans le circuit des ac- oumulateurs, s'ajoute à l'influence des spires 11-12 lors de la charge de l'accumulateur et l'influence des spires 14 est opposée à l'influence des spires 11-12 lorsque les spires 14 sont parcourues par un courant de décharge de l'accumulateur.
Suivant une autre particularité de l'invention, on prévoit d'utiliser, comme résistance 6 les inducteurs 6' et l'induit 6" d'un moteur série comme représenté figure 2
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Ce moteur est par exemple un moteur actionnant la pompe de mise en charge du fluide utilisé pour la commande des freins. La disposition de la figure 2 présente l'avantage de supprimer les pertes d'énergie inhérentes à l'utilisa- tion d'une résistance telle que la résistance 6 de la fi- gure 1.
Le moteur 6' - 6" laisse normalement passer un cou- rant de charge correspondant à l'entretien de 1'accumula- teur et le relais à électro-aimant 10 court-circuits mo- mentanément une partie des inducteurs 61 de façon à lais ser passer le courant dit d'utilisation dès que la tension aux bornes de l'accumulateur tombe en-dessous d'une valeur déterminée. On peut également employer un moteur à exci- tation shunt ou compound, le relais agissant pour modifier l'excitation des inducteurs.
Au lieu de court-circuiter une partie des résistan- ces 6 ou 6',on peut utiliser deux ou plusieurs résistant ces identiques montées en parallèles entre la ligne 2 et l'accumulateur 6¯, avec un contact mobile susceptible de modifier le nombre de résistances intercalées dans le cir- cuit.
Il est évident que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifica- tions peuvent être apportées dans la disposition et au non- bre des éléments intervenant dans sa réalisation sans sor- tir de la portée du présent brevet.
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"Regulator device for electric accumulators"
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The present invention relates to a device for regulating the charge and discharge of accumulators supplying auxiliary circuits used in vehicles with electric motors, such as trains, trams, trolley-buses, metropolitan areas, etc.
Vehicles of this type usually include auxiliary accumulators with a relatively low voltage, of the order of 80 or 100 volts, with respect to the line voltage or supply voltage of the motors, of the order of 500 V. and more. This latter voltage can be regarded as nearly constant. The aforementioned accumulators are supplied by the line through resistors and flow into devices using current at the said low voltage, such as brake servomotors, optical or acoustic signaling, emergency lamps, etc.
These current demands are very variable so that it is very difficult to adjust the value of the resistance.
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tance inserted in the battery charging circuit so as to fairly exactly compensate for the current delivered by the battery.
As a result, the battery may be exposed in some cases to excessive overcharging and in other cases to complete discharges, which has the effect of rapidly destroying the battery.
It is known that in order to keep lead-acid accumulator batteries in good condition, they must be subjected constantly to a low charge current, this current compensating for the internal losses of the battery. In this way, the voltage across the cells is maintained at about 2.25 to 2.3 volts per cell.
In order to remedy the drawbacks pointed out above, the invention provides in a continuous manner to charge the battery with a low current so as to keep it in good state of maintenance, and in a continuous manner. intermittently, to increase this charging current to compensate for the current delivered by the battery.
This variation in the charge current is produced by automatically modifying the value of the resistance inserted in the battery circuit, by means of electromagnetic relays influenced by the voltage at the terminals of the accumulators.
In this way, the accumulators will receive at all times a constant charge current set to the value most favorable to good maintenance. As soon as the voltage at the terminals of the accumulator drops to the normal voltage, that is to say about two volts per cell, the aforementioned relay can decrease the value of the aforesaid resistors so as to momentarily increase the value of the current which travels. - pays all of these resistors up to a value always greater than the maximum current likely to be.
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request. This current is hereinafter referred to as the operating current.
When the voltage at the battery terminals reaches a determined value, for example by 2.3 V. to 2.4 V. per cell, the value of the resistance is automatically increased to reduce the value of the charging current. up to the value favorable to good battery maintenance.
Other details and features of the invention will become apparent from the description of the accompanying diagrams, which represent, by way of example only, one embodiment of the invention.
FIG. 1 schematically shows a device according to the invention and FIG. 2 relates to a variant.
The corresponding elements are designated in both figures by the same reference numerals.
In Figure 1, we see an overhead line 2 such as for example an overhead tram line supplying direct current at a voltage of 500 V. for example, and through a trolley 5¯, motors not shown - felt.
4 is the return wire, which in some cases can be grounded (rails).
Auxiliary accumulators such as 5 are supplied through a resistor 6 through which a low charge current passes, necessary for the proper maintenance of the battery cells.
7, 7 ', 7 "etc ... are devices for use such as brake servo motors, optical signaling, electric bell, emergency lights etc ...
8 is a lever such as the brake control lever, capable for example of electrically isolating the devices for use.
The value of resistor 6 is controlled by a re-
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swiveling contact contact influenced by the voltage at the terminals of the accumulators 5 via an electro- 10 which acts under the effect of the current flowing in the circuit 11-12 to attract said contact against the action a spring 13.
As soon as this voltage falls below a determined value (for example 2 volts per element), the action of the spring 13 becomes preponderant and the contact 9 attracted upwards, short-circuits part of the resistor 6 so to allow a current greater than the maximum likely to be required by the user devices to flow. This current is shared between the devices 7 7 ', 7 "and the accumulators 5.
To increase the sensitivity of the automatic contact 9, provision is made, according to a particular feature of the invention, to add to the winding 11-12 connected to the terminals of the battery, a few turns 14 shown in dotted lines and intended to be traversed by the operating current (figure 1) or by the charge current of the accumulator (figure 2).
In the case of FIG. 1, the influence of spirals 14 interposed at 15 in the user circuit acts in the opposite direction to the turns 11-12 connected to the battery terminals.
On the contrary, in the case of FIG. 2, the influence of the turns 14 interposed at 15 'in the circuit of the ac- oumulators, is added to the influence of the turns 11-12 during the charging of the accumulator and the influence of the turns 14 is opposed to the influence of the turns 11-12 when the turns 14 are traversed by a discharge current of the accumulator.
According to another feature of the invention, provision is made to use, as resistor 6, the inductors 6 'and the armature 6 "of a series motor as shown in FIG. 2.
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This motor is for example a motor actuating the charge pump for the fluid used for controlling the brakes. The arrangement of figure 2 has the advantage of eliminating the energy losses inherent in the use of a resistor such as resistor 6 of figure 1.
The motor 6 '- 6 "normally passes a load current corresponding to the maintenance of the accumulator and the solenoid relay 10 momentarily short circuits a part of the inductors 61 so as to leave Switch on the so-called operating current as soon as the voltage at the terminals of the accumulator falls below a determined value A motor with shunt or compound excitation can also be used, the relay acting to modify the excitation inductors.
Instead of short-circuiting part of the resistors 6 or 6 ', it is possible to use two or more identical resistors mounted in parallel between line 2 and accumulator 6¯, with a moving contact capable of modifying the number of resistances inserted in the circuit.
It is obvious that the invention is not limited to the embodiments described and that many modifications can be made in the arrangement and in the number of the elements involved in its realization without going beyond the scope of the present document. patent.