CH254649A - Ladeeinrichtung für Akkumulatoren. - Google Patents

Description

      Ladeeinrichtung        für        Akkumulatoren.       Die vorliegende Erfindung betrifft eine       Einrichtung    zum Laden von Akkumulatoren  über einen Gleichrichter, die eine über einen       Transformator        gespeiste        Impedanzanordnung     zur Regelung des Ladestromes     zwischen          g        o        eeigneten        Maximal-        und        Minimalwerten        t     aufweist.  



  Es wurde bereits vorgeschlagen, zur Be  grenzung des Ladestromes bei der Ladung  von Akkumulatoren,     gleichstromerregte    In  duktanzspulen in Verbindung mit einem Re  lais zu verwenden, welches den     Erregerstrom     der     Induktanzspule        unterbricht,    wenn die  Batterie vollständig geladen ist, wobei die       Induktanzspule    so bemessen ist., dass sie  lediglich den     nötigen-        Unterhaltstrom    nach  der Unterbrechung an die     Batterie    liefert.

    Die     lnduktanzspule        russ    dann jedoch in  bezug auf die Spannung bedeutend über  dimensioniert werden, da sie andernfalls den  Ladestrom nicht auf den     Unterhaltwert          begrenzen    könnte. Anderseits russ die       genannte        Induktanzspule    auch so bemessen  sein, dass sie     den    durch sie fliessenden Strom  bei voller     Belastung    aushält. Die     Induktanz-          spule.    wird daher teuer und verursacht  beträchtliche Energieverluste.  



  Für die Steuerung von Ladeströmen und  Ladespannungen wurde auch die Verwen  dung von     Ohmschen    Widerständen und eines       Spannungsrelais    vorgeschlagen, wobei die  Stromstärke des     Stromes    durch Einschalten  von Widerständen in den Stromkreis bei    vollständiger Ladung der     Batterie    auf den  gewünschten     Unterhaltwert    herabgesetzt  wird. Die Regelung des Stromes bei voller       Belastung        mit    Hilfe von Widerständen ver  braucht jedoch grosse Energiebeträge.

   Ausser  dem     wird        eine        unerwünschte        Einschränkung     des Ladestromes erhalten,     wenn    ausser  gewöhnliche     Spannungen    im Speisenetz  auftreten, und aus diesem Grunde russ  der ganze     Gleichrichter        überdimensioniert     werden.  



       Erfindungsgemäss    werden diese Nachteile  durch     die        Verwendung    einer Impedanz  anordnung, die eine     Induktanzspule    für  variable     Gleichstromerregung    aufweist, und  einer     zusssätzlichen        Spannungsverminderungs-          vorrichtung    behoben,

   wobei die     Induktanz-          spule    bei maximaler Gleichstromerregung  bei     ausgeschalteter        Spannungsverminderunga-          vorrichtung    den     Maximalwert    des     Ladestromes          bestimmt,    während die     Induktanzspule    bei  minimaler Gleichstromerregung und einge  schalteter     SpannungsveTminderungsvorrich-          tung    den     Minimalwert    des Ladestromes  bestimmt.

   Auf diese Weise wird eine billige  Anordnung     mit    sehr hoher     Wirksamkeit     erhalten.  



       Nachstehend        ist    ein Ausführungsbeispiel  des     Erfindungsgegenstandes    an Hand der  Zeichnung näher beschrieben.  



  In der     Fig.    1     sind    mit 1 die Ausgangs  klemmen einer     Wechselstromquelle,    bezeich  net. die die     Primärwicklung        \2)    eines Trans-           formators,        welcbeT    zwei     Sekundärwicklungen     3 und 4     aufweist,    speist.

   In Serie mit der       Sekundärwicklung    3     befindet    sich ein     Trok-          kengleichrichter   <B>11,</B> eine     Wechselstrom-          i        wicklung    7 einer gleichstromerregten     Induk-          tanzspule    und ein     Ohmscher    Widerstand 10.  Ein     Akkumulator    12 ist mit der Gleichstrom  seite     des        GZeichriclltens    verbunden.

   Die     In-          duktanzspule@    weist zwei entgegengesetzt wir  kende     Gleichstromwicklungen    8 und 9 auf,  von denen die letztere über die     Widerstände     13 und 14 mit der     Batterieseite    verbunden  ist.

   Auf der     Gleichstromseite        des    Gleich  richters 11     ist        ein        spannungsabhängiges    Re  lais     S    angeschaltet,     -dessen    Kontakte 15 und  16 im     erberregten    Zustand des Relais     S    die  . entsprechenden     Widerstände    10 und 13 kurz  schliessen.  



  Die     Wickhurg    8 wird vom     Gleichstrom          i    aus dem     Gleichrichter    6     durchflossen,        dessen          Wechselstromseite    in     Serie        mit    einer Dros  selspule 5     mit    der andern     Sekundärwicklung     4 des     Transformators        verbunden    ist.  



  Der     Ladevorgang    des     Akkumulators    12       i        wird    nun unter Bezugnahme auf die     Kurve     der     Fig.    2 näher     beschrieben.    Beim Beginn  der Ladung möge die     Batteriespannung    den       Wert    A haben, wobei dann     das    Spannungs  relais erberregt     ist.    Der Gleichrichter wird       i    daher den vollen     Ladestrom    D abgeben.

   Die  Ladung verläuft entsprechend der Kurve     E,     bis die     Batterie    vollständig geladen ist und  die     Spannung    den Wert B     erreicht    hat. Bei       dieser    Spannung wird     das    Relais     S    erregt       i    und     dadurch-    der Strom in der Wicklung 9  durch den nun in den     Stromkreis    einge  schalteten     Wiederstand    13 auf einen solchen       Weit        herabgesetzt,.,

  dass    die     erregenden    Am  perewindungen der Wicklungen 8 und 9       i    ungefähr gleich     werden.     



  Daher -     wird    ;die.     resultierende        Gleich-          stromerregung    der     Induktauzspule    einen  sehr,     niederen        Wert    annehmen, und die In  duktanzspule wird folglich von einem       Strommminimum    -durchlaufen:

   Wäre der     Wi-          derstand    10 noch immer kurzgeschlossen, so  würde     man,die    Strom     kennlinie    F der     Fig.    2  erhalten;     Ida,    jedoch Frier     Widerstand    10 durch    die     Öffnung        del,    Kontaktes 15 in den Strom  kreis     eingeschaltet    worden ist,     wird    der Lade  strom auf den Wert     G',

      welcher dem Unter  haltstrom des     Akkumulators        entspricht    und  in der Grössenanordnung     von    einigen 100       llfilliampere    liegt, herabgesetzt. Die Batterie  spannung wird dann. automatisch auf     dem     richtigen Wert gehalten, welcher für eine       Bleibatterie    ungefähr 2,15 Volt pro     Zelle     beträgt, was     annähernd    Odem Wert A der       Fig:    2     entspricht.     



  Der maximale Ladestrom kann durch  den Widerstand 14 und der     Unterhaltstrom     durch     Widerstand    10 eingestellt werden.  



  Die     Gleichstromwicklung    8 bezweckt die     -          Kompensation        von        Äderungen    der     Speise-          spannung.    Wenn     diese    Spannung     ansteigt,     nimmt     die        Erregung    der     Wicklung    8 zu.

   Die       resultierende    Gleichstromerregung- der     In-          duktanzspule    nimmt daher ab und verringert       "die    Zunahme des     Ladestromes,    welche sonst       eintreten        würde.    Die in Serie mit der     Wech-,          selstromseite    des     Gleichrichters    7     einge-          schaltete        Drosgelspule    5, deren     Arbeitspunkt     oberhalb des Knies der     Magnetisierungs-          kurve    liegt,

       dient    dazu, die Wirkung der  Änderungen     Frier        Speisespannung    zu ver  stärken.  



  Wie aus .der     Fig.    - 2     hervorgeht,    muss  eine     Infduktanzanordnung,    welche ohne die       Serieschaltung    - der Widerstände     Ue    Be  grenzung.

   au den     Unterhaltstrom        bewirken     würde, so     bemessen    sein,     .dass    sie mit unter  brochener Erregung entsprechend der       Stromkennlinie    G reguliert, welche eine   beträchtliche     Überldimensionierung    der In  duktanzspule, verglichen mit -der     Dimensio-          nierung,        gemäss    welcher     die    Regulierung  nach     Kurve    F     stattfindet,    in sich schliesst.  



  Die erfindungsgemässe Einrichtung kann  auf verschiedene Arten, ,die von der darge  stellten abweichen, ausgeführt werden. So  kann der Widerstand 10     zwischen    den  Gleichrichter 11 und     die    Batterie 12 einge  schaltet werden.     Wenn    der     Energieverlust        in     einem     Ohmschen    Widerstand als zu gross  befunden     wird,    kann man an seiner Stelle  auf der     Weehselstromseite    :

  eine Drosselspule      oder eine     gleichstromerregte        Induktanzspule     anschliessen, welche einzig für den Unter  haltstram und die zur Steuerung     dieses    Stro  mes benötigte Spannung bemessen     i,3t.    Es ist  selbstverständlich,     @dass    die kleinere     In'duk-          tanzspule    mit der     Ivduktanzspule    für den  vollen     Belastungsstrom    kombiniert werden  kann, indem     gemeingame        Induktanzspulen-          kerne    verwendet werden.

   Ferner kann man  den Strom für die Wicklung 9, anstatt von  der     Gleichstromseite    des Gleichrichters 11  abzuleiten,     idie@sen    Strom von der Netzseite  her über einen     Gleichrichter    zuführen. In  einer andern Ausführungsform können auch  beide Mittel     angewendet    werden.  



       Schlussendlich    kann an Stelle dem durch  den     Widerstand    10 bewirkten Steuerung  eine entsprechende Steuerung auf der Sekun  därseite des Transformators angewendet  werden, indem man am     Transformator    eine       Umschaltung    auf eine     Anzaspfung    mit nie  derer Spannung vornimmt,     anstatt    den Wi  derstand 10 in den Stromkreis einzuschalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Laden von Akkumula toren über einen Gleichrichter, die eine über einen Transformator gespeiste Impedanzan- ordnung aufweist, um den Ladestrom zwi schen geeigneten Maximal- und Minimal werten zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass die Imped@anzanordnung eine Induk- tanzspule (7)

   mit veränderlicher Gleich stromerregung aufweist und zusätzlich eine Spa-nnungsverminderungsvorrichtung ivorhan- i den ist und dass die Induktanzspule (7) bei maximaler Gleichstromerregung bei ausge schalteter Spannungsverminderungsvorrich- tung den Maximalwert des Ladestromes be stimmt, während die Induktanzspule bei mini- Maler Gleichstromerregung und eingeschalte- ter Spaunungsverminderungsvorrichtung den Minimalwert des Ladestromes bestimmt.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Ladeeinrichtung nach Patentauapruch, dadurch gekennzeichnet, (dass die Spannungs- vermin:derungtsvorrichtung aws einem auf der Wechselstromseite des Gleichrichters eingeschalteten Ohmschen Widerstand be steht.

   2. Ladeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da,ss die Spannungs- verminderungsvorrichtung aus einem auf der Gleichstromseite des Gleichrichters einge schalteten Ohmschen Widerstand besteht. 3. Ladeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungs- verminderungsvorrichtung aus einer auf der Wechselstromseite des Gleichrichters ein geschalteten Drossel besteht.

   4. Ladeeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass die Spannungs- verminderungsvorrichtung aus einer gleich- stromerregten Induktanzspule besteht.

   5. Ladeeinrichtung nach -Patentanspruoh, d & durch gekennzeichnet, dass die Spannungs- verminderunglsvoTrichtung aus einer gleich stromerregten Induktanzspule in Serie mit einem Ohmschen Widerstand besteht.

   6. Eaideeinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungs- verminderungsvorrichtung aus einer Ab schaltvorrichtung für eine Anzahl Sekunudär- windungen des Transformators besteht. 7.

   Ladeeinrichtung nach Pätentan(spruch, dadurch gekennzeichnet, dass ,die gleichstrom- erregte Induktanzspule so ausgebildet ist, dass ihr ein zusätzlicher Maigvetnsierungs- strem zugeführt werden kann, um Netz- spannungsschwankungen zu kompensieren.