AT206068B - Schaltung für Ladegeräte von Akkumulatoren - Google Patents

Description

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  Schaltung für Ladegeräte von Akkumulatoren 
Bei Anschluss eines ortsveränderlichen Akkumulators an ein Ladegerät können sich infolge falscher Polung des zu ladenden Akkumulators Beschädigungen des Ladegeräte oder des Akkumulators ergeben oder auch die Sicherungen durchschmelzen. 



   Um derartige Beschädigungen zu vermeiden, ist es bekannt, mit einem stromrichtungsabhängig arbeitenden Schaltorgan die richtige Polung beim Anschluss des zu ladenden Akkumulators zu überwachen. 



  Bei den bekannten Schaltungen dieser Art ist ein polarisiertes Relais in den Ladestromkreis eingeschaltet und es wird entweder der Ladestrom über einen Kontakt dieses Relais geführt oder es wird durch das polarisierte Relais im Ladestromkreis ein weiteres Relais gesteuert, das einen im Ladestromkreis angeordneten Schalter betätigt. Bei der dem richtig gepolten Anschluss entsprechenden Richtung des Ladestromes über das polarisierte Relais bleibt der Ladestromkreis geschlossen. Bei entgegengesetzter Stromrichtung infolge falscher Polung beim Anschluss wird der Ladestromkreis vom polarisierten Relais unterbrochen. 



  Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, dass der Ladestrom auch bei falscher Polung, wenn auch nur kurzzeitig, über den aufzuladenden Akkumulator   fliesst'.   



   Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung für Ladegeräte von Akkumulatoren mit einem stromrichtungsabhängig arbeitenden Schaltorgan zur Überwachung der richtigen Polung des Akkumulatoranschlusses und Verbindung der Ladestromquelle mit den Anschlussklemmen des Akkumulators. Die erfindungsgemässe Schaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Wicklung des Schaltorgans an die Anschlussklemmen für den aufzuladenden Akkumulator parallel zur Ladestromquelle angeschlossen ist und die Abhängigkeit seiner Arbeitsweise von der Stromrichtung auf die der richtigen Polung des Akkumulators entsprechende Richtung des   Akkurnulatorreststromes   abgestimmt ist, wodurch das Schaltorgan lediglich bei richtig gepoltem Anschluss anspricht und die Ladestromquelle zum Akkumulator durchschaltet.

   Die Anordnung des stromrichtungsabhängig arbeitenden Schaltorgans in einem vom Ladestromkreis völlig unabhängigen und vom Akkumulatorreststrom gespeisten Stromkreis ergibt im wesentlichen den Vorteil, dass die Schaltverbindung zwischen Ladestromquelle und Akkumulator in jedem Fall nur dann zustandekommt und ein Strom über den Akkumulator nur dann fliesst, wenn sein Anschluss mit richtiger Polung erfolgt ist. Die Möglichkeit von Beschädigungen des Ladegerätes bzw. des Akkumulators oder das Durchschmelzen von Sicherungen ist ebenfalls ausgeschaltet. 



   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Als Schaltorgan, das vom Reststrom des zu ladenden Akkumulators gespeist wird und nur bei richtig gepoltem Anschluss dieses Akkumulators die Schaltverbindung zur Ladestromquelle herstellt, ist im vorliegenden Fall ein Relais mit zwei Wicklungen, einer Spannungswicklung R 1 und einer Stromwicklung R 2, verwendet. Im einzelnen ist die Schaltung dabei so getroffen, dass die Spannungswicklung R 1 in Serie mit einem elektrischen Ventil 1, vorzugsweise einem Trockengleichrichter, parallel zu den Klemmen 2, 3 liegt, an die der zu ladende Akkumulator angeschlossen wird.

   Die Durchlassrichtung des Ventiles 1 ist so gewählt, dass ein von der Restladung des bei 2 und 3 angeschlossenen Akkumulators verursachter Stromfluss nur dann über die Relaiswicklung R 1 zustandekommt, wenn der Anschluss des Akkumulators an die Klemmen 2, 3 in bezug auf die Ladestromquelle mit richtiger Polung, z. B. mit dem positiven Pol bei der Klemme 2 und dem negativenPolbeider Klemme 3 vorgenommen worden ist. Die Ladestromquelle besteht im vorliegenden Fall aus einem Netztransformator 4 und einem Gleichrichter 5 zur Gleichrichtung des Transformatorse-   kundärstromes.   Zum Anschluss des Transformators 4 an das Netz 6, 7 dient ein Schaltschütz mit der An- 

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 zugswicklung S und den Kontakten s   l,   s 2, s 3 und s 4.

   Die Kontakte s 1 und s 2 liegen im Transforma-   torplimSrkreis.   Der Kontakt s 3 im Gleichstromkreis des Gleichrichters 5, in dem auch die Stromwicklung R 2 des vom Akkumulator gespeisten Schaltrelais angeorunet ist und der Kontakt s 4 überbrückt die Spannungswicklung   R l   des genannten Relais. Im Stromkreis der Anzugswicklung S des Schaltschützes ist ein Kontakt r des Relais mit den Wicklungen R1 und R 2 und ein zweckmässig von Hand zu betätigender Ausschalter 8 angeordnet. Der Kontakt r kann vorteilhaft durch einen ebenfalls von Hand zu bedienenden Einschalter 9 überbrückt sein. 



   Bei Anschluss eines zu ladenden Akkumulators mit richtiger Polung kommt ein   Stromfluss über   die Anzugswicklung R 1 des Schaltrelais und über den Trockengleichrichter 1 zubtande. Das Relais spricht an und schaltet mit seinem Kontakt r das Netzschütz über die Anzugsspule S ein. Der Transformator 4 ist über die Schützkontakte s 1 und s 2 an das Netz angeschlossen und auch der von der Sekundärseite des Transformators gespeiste   Gleichstromkreis   mit dem Gleichrichter 5 zur Ladung des Akkumulators durch den   Schutzkontakt   s 3 geschlossen. Es ist somit die Schaltverbindung zwischen dem zu ladenden Akkumulator an den Klemmen 2 und 3 und der Ladestromquelle (Gleichrichter 5) hergestellt. 



   Der Kontakt s 4 des angezogenen Netzschützes schliesst die Relaiswicklung R 1 kurz. Das Relais bleibt aber weiter mittels seiner vom Ladestrom über den Gleichrichter 5 durchflossenen Wicklung R 2 erregt und damit sein Kontakt r geschlossen. Das Kurzschliessen der Anzugswicklung R 1 durch den Kontakt s 4 bewirkt, dass nach Abklemmen des geladenen Akkumulators von den Klemmen 2 und 3 das Schaltrelais (Wicklungen R   l,   R 2) sicher abfällt und auch das Netzschütz S abgeschaltet wird. Damit ist die Schutzeinrichtung auch für das Anschliessen eines weiteren Akkumulators voll wirksam, ohne dass zusätzliche Schalter erforderlich wären.

   Um   jedoch bei besonders grossen Stromstärken ein Abklemmen des   Akkumulators oder der Akkumulatoren unter Last zu vermeiden, kann der Ladestrom gegebenenfalls durch Öffnen des Ausschalters 8 beendet werden. 



   Zur Strombegrenzung in der Anzugswickung R 1 ist ein nichtlinearer Widerstand, vorzugsweise eine Metallfadenlampe 10. vorgesehen, die gleichzeitig als Meldelampe durch helles Leuchten zur Anzeige der richtigen Polung und der hergestellten Schaltverbindung zwischenLadestromquelle und demzu ladenden Akkumulator dienen kann, da in diesen Fällen die Relaiswicklung R 1 durch den Kontakt s 4 kurzgeschlossen ist. Der kleine Widerstand dieser Lampe im kalten Zustand ermöglicht ein Ansprechen des Schaltrelais über die Wicklung R 1 auch bei sehr kleiner Restspannung des zu ladenden Akkumulators. 



  Aber auch bei grösseren Akkumulatorrestspannungen wird durch den in diesem Fall höheren Lampenwiderstand eine Beschädigung der Relaisspule R 1 verhindert. Das Offensein des Ausschalters 8 bzw. überhaupt das Nichtzustandekommen der Schaltverbindung zwischen Ladestromquelle und Akkumulator wird von der Meldelampe 10 durch schwaches Leuchten angezeigt, weil in diesen Fällen der Kontakt s 4 offen und die Relaiswicklung R 1 nicht überbrückt ist. 



   Die Haltewicklung R 2 des Schaltrelais ist so ausgelegt, dass das Relais auch bei kleinstem Ladestrom am Ende des Ladevorganges sicher angezogen bleibt. Da diese Wicklung nur als Haltewicklung dient, kann sie mit kleiner Windungszahl und mit grossem Querschnitt ausgeführt sein. Sie ist damit stark überlastbar und eine zu starke Erwärmung durch den am Anfang des Ladevorganges fliessenden grossen Strom vermieden. Bei zu grossen Ladeströmen kann parallel zur Stromwicklung R 2 ein Widerstand angeordnet werden. 



   Bei Anschluss eines Akkumulators an die Klemmen 2 und 3 mit falscher Polung spricht das Schaltrelais nicht an, weil über seine Wicklung R 1 kein Stromfluss zustandekommt. In diesem Fall ist durch den Arbeitskontakt s 3 des ebenfalls nicht ansprechenden Netzschützes der Gleichstromkreis über den Gleichrichter 5 geöffnet, so dass ein Kurzschluss des Akkumulators über den Ladestromgleichrichter 5 verhindert ist. Die falsche Polung kann durch ein elektrisches Ventil 11 und   eine Meldelampe 12 angezogen werden,   die parallel zu den Klemmen 2 und 3 liegen, wobei die Durchlassrichtung des Ventiles 11 so gewählt ist, dass nur bei falscher Polung eines Akkumulators an den Klemmen 2 und 3 ein   Stromfluss über   die Lampe 12 zustandekommt. 



   Um das dargestellte Ladegerät auch zur Speisung eines beliebigen andern Verbrauchers verwenden zu können, kann durch einen parallel zum Relaiskontakt   r angeordneten Überbrückungsschalter   9 das Netzschütz willkürlich eingeschaltet werden. Um den Schutzwert des Gerätes jedoch nicht herabzusetzen, ist es vorteilhaft, diesen Schalter 9 etwa im Innern des Gerätes anzuordnen, so dass er nur nach Entfernen eines Abdeckbleches zugänglich ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Schaltung für Ladegeräte'von Akkumulatoren mit einem stromrichtungsabhängig arbeitenden Schaltorgan zur Überwachung der richtigen Polung des Akkumulatoranschlusses und Verbindung der Ladestromquelle mit den Anschlussklemmen des Akkumulators, dadurch gekennzeichnet, dass eine Wicklung des Schaltorgans an die Anschlussklemmen für den aufzuladenden Akkumulator parallel zur Ladestromquelle angeschlossen ist und die Abhängigkeit seiner Arbeitsweise von der Stromrichtung auf die der richtigen Polung des Akkumulators entsprechende Richtung des Akkumulatorreststromes abgestimmt ist, wo- durch das Schaltorgan lediglich bei richtig gepoltem Anschluss anspricht und die Ladestromquelle zum Akkumulator durchschaltet.

   2. Schaltung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass ein Relais mit wenigstens einer Spannungs- (R 1) und einer Stromwicklung (R 2) vorgesehen ist und die Spannungswicklung in Serie mit einem elektrischen Ventil (1), das für die der richtigen Polung entsprechende Richtung des Akkumulatorreststromes durchlässig ist, parallel zu den Anschlussklemmen (2,3) des zu ladenden Akkumulators liegt, wogegen die Stromwicklung (R 2) im Ladestromkreis für den Akkumulator angeordnet ist.

   3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in Serie mit der Spannungswicklung (R 1) des Relais ein nichtlinearer Widerstand zur Strombegrenzung, vorzugsweise eine Metallfadenlampe (10), angeordnet ist.

   4. Schaltung nach einem der vorhergehenden. AnsprUche für Ladegeräte mit einem Transformator und einem Gleichrichter für den Transformatorsekundärstrom, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Primärseite des Transformators (4) an die Speisespannungsquelle (6,7) anschliessendes Schaltschütz (S) vorgesehen ist und dass das von der Restladung des Akkumulators erregte Schaltorgan (R 1, R 2) einen im Stromkreis der Anzugswicklung des Schaltschützes (S) liegenden Kontakt (r) aufweist, der gegebenenfalls von einem willkürlich betätigbaren Schalter (9) überbrückt ist.

   5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungswicklung (R 1) des Schaltrelais durch einen Hilfsarbeitskontakt (s 4) des Schaltschützes (S) zwecks Kurzschlusses dieser Wicklung (R 1) bei durchgeschaltetem Ladestromkreis überbrückt ist.

   6. Schaltung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Stromkreis der Anzugsspule (S) des Schaltschützes ein willkürlich betätigbarer Ausschalter (8) vorgesehen ist.

   7. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks An- zeige einer Falschpolung beim Anschluss des zu ladenden Akkumulators ein ein elektrisches Ventil (11) und ein Anzeigeorgan, z. B. eine Meldelampe (12), enthaltender Parallelzweig zu den Anschlussklemmen (2, 3) für den zu ladenden Akkumulator vorgesehen ist, wobei das elektrische Ventil (11) für die einer falschen Polung entsprechende Richtung das Akkumulatorreststromes durchlässig geschaltet ist.