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Anordnung zum Laden von Akkumulatorenbatterien.
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Anordnung zum Laden von Akkumulatorenbatterien. mittels normaler Dynamomaschinen ohne Spannungserhöhung und ohne spezielle Zusatzmaschine.
Um ohne spezielle Zusatzmascbine und mit einer normalenDynamomaschme ohne Spannungserhöhung Batterien zu laden, hat man eine Teilung der letzteren in zwei gleiche Teile vorgenommen. welche man bei konstanter Dynamospannung in zwei parallelen Reihen geladen hat. Hierbei ergeben sich jedoch derart grosse, durch die notwendigen Vorschaltwiderstände hervorgerufene Energieverluste und eine derart, lange Ladedauer, dass dieses System keine rechte praktische Anwendung gefunden hat.
Mit grösserem Vorteil, als dieses Verfahren und insbesondere bei solchen Anlagen, in welchen normale Dynamomaschinen ohne Spannungserhöbung bereits bestehen, wird ein Verfahren angewandt, bei welchem die Batterie ii drei gleiche Teile geteilt wird. von welchen zunächst ein Teil in Serie mit den beiden anderen Teilen, die unter sich parallel geschaltet sind. voll geladen wird, worauf er ausgeschaltet und die Ladung der beiden anderen Teile in Serie ge- schaltet fortgesetzt wird.
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beispielsweise 60 Zellen auf 64, 68, 72 usw. Zellen entspricht aber einer Spannungserhöhung von 110 Volt schon auf 117, 125, 132 usw. Volt.
Dieses schaltungssystem liesse sich also nur in Fiillen anwenden, bei welchen die durch Veränderung der Zeilenzahl zu erzielenden Spannungen
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täglich auf 2, 55-2, 60 Volt und mindestens einmal wöchentlich bis auf 2. 70 Volt zu laden, um den vorzeitigen Verfall der Batterie zu verhindern. So sind beispielsweise bei einer Samuel-
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gleiche Reihen also der 64 Elemente = 48 Elemente in Serie, demzufolge die Ladespannung
117 48 = 2, 43 Volt pro Element beträgt, was zu niedrig ist.
Gegenstand vorliegender Erfindung bildet nun eine Anordnung, zum Laden von Batterien, welches sowohl gegenüber dem Zweireihensystem als auch gegenüber dem Drei-und Vierreihen-
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In der Zeichnung sind in Fig. 1 schematisch die beiden Ladephasen I und II dargestellt, während in III die Entlade-bezw. Arbeitsphase dargestellt ist. In Fig. 2 ist beispielsweise ein Umschalter zur Ausführung des Verfahrens veranschaulicht.
In Fig. 1 sind die gleichen Hälften der einen Reihe mit A und B und die gleichen Hälften der zweiten Reihe mit C und D bezeichnet, wobei A kleiner als C ist und wie erwähnt A = B und C = D ist.
Die Ladung erfolgt in zwei gleichen Zeiträumen.
In der ersten Phase bezw. in dem ersten Zeitraum sind die beiden Hälften A und B der einen Reihe parallel und die beider Hälften C und D der anderen Reihe in Serie, die Reihen untereinander aber in Serie geschaltet (I Fig. 1).
Während dieser Phase wird die Batterie bei gleichbleibender Dynamospannung mit der normalen Ladestromstärke durch /g der für eine normale Ladung erforderlichen Ladezeit geladen.
In der zweiten Phase ist die Anordnung umgekehrt getroffen, nämlich die beiden Hälften C, D
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Bei dieser Schaltung wird gleichfalls durch zwei Drittel der normalen Ladezeit mit der normalen Ladestromstärke bei gleichbleibender Dynamospannung geladen.
Wird die Zeit, welche für eine normale Ladung (entsprechend den Amperestunden der Kapazität der Batterie) erforderlich ist, mit"T"bezeichnet, so ist die Kapazität, die die Teile C und D während der ersten Phase, bei welcher sie den vollen Ladestrom erhalten, gleich 2/3 der Gesamtkapazität entsprechend der Ladezeit 2/3 T.
Die Elemente der Teile A und B erhalten infolge der Parallelschaltung nur den halben Strom, so dass dieselben reduziert auf normale Stromstärke, 1/3 T geladen wurden.
Während der zweiten Phase erhalten die Teile C und D, da unter sich parallel geschaltet, nur den halben Normalstrom, werden also analog mit 1/3 T geladen, welche sich mit den 2/3 T aus der ersten Phase zur vollen Ladung ergänzen.
Nach 2/3 der normalen Ladezeit ist die Batteriespannung gleich der Sammelschienenspannung, so dass der Moment der 2/3 Ladezeit ohne jedes Hilfsmittel von selbst bestimmt ist und nicht überschritten werden kann. Die gleiche Rechnung lässt sich für die Teile A und B anstellen.
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während die Ladung der Batterie bei der bekannten Teilung in drei Reihen 1,50 T erfordert.
Durch die Anordnung vorliegender Erfindung gemäss wird also eine wesentliche Ökonomie an Zeit und infolge der kürzeren Ladedauer auch an Energie (za. 11 %) erzielt, wobei auch die bei diesem System erforderlichen Vorschaltwiderstände kleiner werden können und daher an sich weniger an künstlich und nutzlos vernichteten Strom konsumieren.
In Fig. 2 ist beispielsweise ein zur Ausführung des Verfahrens geeigneter Umschalter mit einem dreiarmigen Schalthebel veranschaulicht.
Bei dieser Ausführungsform sind die Kontaktplatten in zwei konzentrischen Ringen angeordnet.
Zwei ungleiche Teile (in der Zeichnung die Teile B und C) sind mit ihren (+) und (-) Pol
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jeder für sich mit je einer getrennten Kontaktplatte 2 bezw. 3 verbunden ist, die zweckmässig mit der Kontaktplatte 1 in einem Ringe liegen.
Je einer der Pole der beiden anderen Teile (A, B) ist an die in einem zweiten Ring angeordneten Kontakte der Licht-bezw. Nutzleitung 4,5 geschaltet und die beiden anderen Pole derart an, vorteilhaft im gleichen Ringe angeordnete Kontaktplatten 6, 7, 8, 9 angeschlossen, dass in der Stellung I des dreiarmigen Schalthebels die Teile A, B. C, D gemäss Stellung 1 der Fig. 1 in Stellung II gemäss II der Fig. 1 und in Stellung III sämtliche Teile A, B, C, D, in Serie geschaltet, also zur Entladung bereit sind (IIl Fig. 1).
Den Zellenumschalter Re, welchen die Batterien zum Verändern der Zellzahl besitzen, schaltet man in Serie, mit der Reihe A, welche sich bei der ersten Ladeperiode parallel mit B befindet und einen Widerstand r in Serie mit der Reihe AB um die Stromdifferenz bei den beiden genannten Reihen gemäss den Angaben der beiden AmpEremeter a auszugleichen.
R ist ein Widerstand, der dazu dient, die konstante Spannung der Dynamomaschine für die Ladung der Batterie herabzudrosseln und zwar zu Anfang der Ladung, wo für die einzelnen Zellen eine niedrigere Ladespannung benötigt wird, mehr und gegen Ende der Ladung, wo die
Zellenspannung bereits grösser ist, weniger.
Die Vorteile des neuen Systems sind vor allem Folgende : a) Grosse Einfachheit bei dem Betriebe, da ein Arbeiter bei einer Schalttafel von mittlerer
Kapazität ohne Gefahr mit grosser Leichtigkeit und Sicherheit die Ladung vollziehen kann.
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b) Ersparnis bei der Installation, da keine Spezialmaschine benötigt wird, einzig und allein einige Schalttafelapparate, welche man ebenfalls für andere Systeme benötigt, ausserdem ist der angewandte Widerstand weit ökonomischer, da er bedeutend weniger Energie aufnimmt. c) GrosserWirkungsgrad. Die Verluste sind sowohl in kleinen und mittleren als auch in grösseren Anlagen geringer, als bei Verwendung von Zusatzaggregaten.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Anordnung zum Laden von Akkumulatorenbatterien,dadurchgekennzeichnet,dass die Batterie in zwei ungleich grosse Reihen und jede dieser Reihen in zwei gleiche Teile geteilt ist, von welchen bei der Ladung abwechselnd je zwei gleiche Teile unter sich parallel und in Serie mit den beiden anderen unter sich in Serie geschalteten Teilen geschaltet sind.
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