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DISPOSITIF DE CONTROLE POUR LE
EMI1.1
cmm2m,tUNT DES BATTERIES De ACCUMULATEuRS.
Le chargement des accumulateurs a lieu fréquemment au moyen d'une source à courant alternatif à travers des redresseurs pourvus de moyens pour limiter la tension de charge à une valeur 'qui ne soit pas préjudiciable à la consommation, comme cela est par exemple le cas dans les systèmes téléphoniques où un circuit de travail est connecté¯par intermittence à l'accumulateur. La caractéristique de tension du redresseur est alors telle que pour des petites consommations le redresseur fournit la totalité du courant consommé et envoie un certain courant de charge à l'accu- mulateur, tandis que pour des consommations élevées, l'accumula- teur et le redresseur fournissent ensemble le courant nécessaire à l'équipement.
Dans le fonctionnement de tels systèmes, il est naturel-
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lement désirable que la batterie soit chargée à tout moment au plus uaut degré possible, de sorte qu'elle puisse fournir un courant suffisant quand des pointes prononcées ont lieu dans le courant de consommation et en cas où le courant d'alimentation vient à manquer.
Done ces redresseurs sont disposés de manière que leur tension s'ac- croit lors d'une déconnexion du circuit de consommation, afin de 'permettre un changement à grande viteses de la batterie. Quand la tension de celle-ci, pendant ce chargement, a atteint une valeur déterminée et que le chargement est approximativement fini,, la ten- sion du redresseur est ramenée à sa valeur primitive, de manière'à éviter une surcharge de la batterie.
Dans des redresseurs de ce genré, des relais répondant à la tension existante ont été jusqu'ici employés pour limiter le courant de charge à une valeur'qui ne soit pas préjudiciable au cir- cuit de consommation connecté par intermittence à la batterie.
On a trouvé que les conditions de fonctionnement mention- nées ci-dessus peuvent être assurées sans utiliser des relais, et cela en employant une inductance connectée en circuit du côté du re- dresseur recevant le courant alternatif, afin de limiter la tension de charge à la valeur permise par-le circuit de consommation, et en prévoyant un dispositif auxiliaire de contrôle permettant un accrois- sement de la tension du courant de charge lors d'une déconnexion du circuit de consommation. Ce dispositif auxiliaire de contrôle dé- pend alors du courant de charge ou du volage de la batterie, de ma- nière que la tension de charge soit réduite quand le courant tombe en dessous d'une certaine valeur, et que la tension de la batterie s'élève au dessus de cette valeur.
Plusieurs formes de réalisation de l'invention sont repré- sentées aux dessins ci-joints. Sur toutes les figures de ces dessins 1 se rapporte à une source de courant alternatif, S indique un trans- formateur oui fournit le courant alternatif de la source 1 à un re- @ dresseur sec 6 relié, du côté µ courant continu, à un accumulateur 7 et à un circuit de consommation aqapté pour être connecté et décon-
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necté, ce circuit étant représenté par les conducteurs qui se trouvent à la droite des diverses figures.
Pour contrôler le chargement de la batterie dans l'arran- gement de la figure 1 on utilise un dispositif à réaction compre- nant une inductance 3 transmettant le courant,alternatif, et deux enroulements 4 et 5 s'excitant sous l'action du courant continu.
Ces deux enroulements sont reliés en série et sont traversés par le courant continu provenant du redresseur. L'enroulement 5 peut être court-circuité par.un contact 8 qui dépend aussi du circuit de con- sommation, c'est-à-dire qui est ouvert lors d'une déconnexion de ce circuit et est fermé pour une connexion de ce circuit. Le contact
8 peut consister par exemple en ce que l'on.appelle ordinairement un contact "x". Dans cet arrangement, le dispositif auxiliaire de contrôle comprend l'enroulement 5.à courant continu et le contact 8.
Quand le circuit de consommation est connecté, le système fonctionne , comme un redresseur avec une réactance excitée en courant continu, dans laquelle les ampères-tours en courant alternatif et en courant continu sont d'ordre égal en amplitude, et sont,en relation telle qu'un réglage à voltage constant est assuré' au moyen du redresseur.
Lors de la déconnexion.-du circuit de consommation, l'enroulement 5 , est effectivement connecté en circuit et l'excitation à courant con- s'accroît tinu du dispositif à réaotion, s'accroit ce qui amène une augmentation de l'inductance de la bobine 3, de telle sorte que ,l'accroissement re- cherché de la tension du redresseur est assuré. Cependant cette tension dépendra de labeur du courant passant à travers l'enroule- ment 5, et ainsi du courant de charge de la batterie 7, de façon qué quand' ce courant de charge descent en dessous d'une limite déterminés, la tension de charge est réduite à une valeur qui empêche la sur- charge 'de la batterie.
La figure 2 montre un arrangement semblable, différant de celui de la figure 1, seulement en'ce que le dispositif auxiliaire de contrôle comprend des résistancas 9' et 9''branchées en parallèle sur 1'enroulement 4. La résistance 9'' peut être court-circuitée au
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contact 8. Le mode de fonctionnement est pratiquement le mime que celui décrit en référence à la figure 1.
La figure-3 représente une forme de réalisation de l'in- vention dans laquelle le dispositif auxiliaire de 'contrôle comprend un enroulement 5 à excitation en courant continu pour l'inductance
3, un amplificateur 13, un transformateur de courant 11, et un re- dresseur 12.Dans ce cas, le contact 8 est supposé ouvert quand le circuit de consommation est connecté* Au moyen d'une résistance
14, la tension de sortie du redresseur 6 avec le circuit de consom- mation connecté peut être réglée à une valeur voulue qui, en pro- portionnant convenablement l'amplificateur 13 peut être maintenue avec une exactitude voulue, telle que + 1 %, une telle exactituae étant souvent requise dans le fonctionnement d'un système télépho- nique.
L'amplificateur 13 peut aussi être construit de manière à compenser les- vaniations dans le voltage d'alimentation, et en plus à prévoir un moyen pour limiter le courant de charge de la manière bien connue.
Quand le circuit de consommation est déconnecté, le con'- tact 8 est fermé et l'amplificateur 13 est actionné par un voltage additionnel provenant du redresseur 12 et proportionnel au courant de charge. L'enroulement 5 est de cette manière soumis à un contrôle . additionnel, de.sorte que l'excitation qui en résulte et par consé quent le chargement 6'accroc ce qui provoque un courant de charge et une tension/accrue. Le chargement de la batterie se continue alorE de la manière décrite'en référence avec la figure 1.
La figure 4 montre encore une autre forme de réalisation de 1-'invention, dans laquelle le dispositif auxiliaire de contrôle comprend : un enroulement d'excitation 5 qui dans ce cas est con- necté en parallèle au redresseur 6, et en regard de son effet ex- citateur agit en opposition avec l'enroulement 4; un contact 8 ; relais S; et des résistances R1 et R2. Avee le circuit de consom- mation connecté et le contact 8 fermé, un réglage de voltage con- stant est assuré au moyen du dispositif à réaction 3, 4, 5.
Quand
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le circuit'de consommation est déconnectée le courant continu à tra- vers l'enroulement 5 passe aussi à travers la résistance R1 et le relais S, amenant une réduction de ce courant, tandis que d'autre part l'excitation résultante augmentera, ce qui élève le voltage de charge. Quand ce dernier a atteint une valeur déterminée, le relais S agit et place la résistance % en circuit. Le voltage de-charge est alors encore diminué à une valeur.voulue, de manière que la surcharge de la batterie est évitée.
Dans les'exemples décrits ici, un mode défini de connexion du contact 8 et une direction définie de l'excitation exercée par l'enroulement 5 a été assuré dans chaque cas particulier. Evidem- ment les conditions peuvent aussi être inversées, c'est-à-dire, que l'opération inverse du contact 8 et le sens opposé du champ de l'en- roulement 6 peuvent avoir lieu.
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CONTROL DEVICE FOR THE
EMI1.1
cmm2m, tUNT OF ACCUMULATOR BATTERIES.
The charging of the accumulators takes place frequently by means of an alternating current source through rectifiers provided with means for limiting the charging voltage to a value which is not detrimental to consumption, as is for example the case in telephone systems where a working circuit is intermittently connected to the accumulator. The voltage characteristic of the rectifier is then such that for small consumptions the rectifier supplies all of the current consumed and sends a certain charge current to the accumulator, while for high consumptions the accumulator and the rectifier together supply the current needed for the equipment.
In the operation of such systems, it is natural-
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It is desirable that the battery be charged at all times to the greatest possible degree, so that it can provide sufficient current when sharp peaks occur in the consumption current and in the event that the supply current fails.
Therefore, these rectifiers are so arranged that their voltage increases upon disconnection from the consumer circuit, in order to allow high speed change of the battery. When the voltage of the latter, during this charging, has reached a determined value and the charging is approximately finished, the voltage of the rectifier is brought back to its original value, so as to avoid overcharging of the battery.
In rectifiers of this kind, relays responding to the existing voltage have heretofore been employed to limit the charging current to a value which is not detrimental to the consumption circuit intermittently connected to the battery.
It has been found that the above-mentioned operating conditions can be achieved without the use of relays, and this by employing an inductor connected in circuit on the rectifier side receiving the alternating current, in order to limit the load voltage to the value permitted by the consumption circuit, and by providing an auxiliary control device allowing an increase in the voltage of the charging current when the consumption circuit is disconnected. This auxiliary control device then depends on the charging current or the volage of the battery, so that the charging voltage is reduced when the current falls below a certain value, and the battery voltage. rises above this value.
Several embodiments of the invention are shown in the accompanying drawings. In all the figures of these drawings 1 relates to an alternating current source, S indicates a transformer yes supplies the alternating current from the source 1 to a dry rectifier 6 connected, on the direct current µ side, to a accumulator 7 and to a consumption circuit suitable for being connected and disconnected
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nected, this circuit being represented by the conductors which are to the right of the various figures.
To control the charging of the battery in the arrangement of FIG. 1, a feedback device is used comprising an inductor 3 transmitting the current, alternating, and two windings 4 and 5 being excited under the action of the current. continued.
These two windings are connected in series and are crossed by the direct current coming from the rectifier. The winding 5 can be short-circuited by a contact 8 which also depends on the consumption circuit, that is to say which is open during a disconnection of this circuit and is closed for a connection of this circuit. circuit. The contact
8 may for example consist of what is ordinarily called an "x" contact. In this arrangement, the auxiliary control device comprises the DC winding 5 and the contact 8.
When the consumption circuit is connected, the system functions, like a rectifier with a reactance excited in direct current, in which the amperes-turns of alternating current and direct current are of equal order in amplitude, and are, in such relation constant voltage regulation is ensured by means of the rectifier.
During disconnection of the consumption circuit, winding 5 is effectively connected in circuit and the constant current excitation of the feedback device increases, which leads to an increase in inductance. coil 3, so that the desired increase in rectifier voltage is ensured. However, this voltage will depend on the work of the current flowing through winding 5, and thus on the charging current of battery 7, so that when this charging current drops below a determined limit, the voltage of charge is reduced to a value which prevents overcharging of the battery.
Figure 2 shows a similar arrangement, differing from that of Figure 1, only in that the auxiliary control device comprises resistances 9 'and 9' 'connected in parallel on winding 4. Resistor 9' 'can be short-circuited to
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contact 8. The operating mode is practically the same as that described with reference to FIG. 1.
Figure-3 shows an embodiment of the invention in which the auxiliary control device comprises a DC energized winding 5 for the inductor.
3, an amplifier 13, a current transformer 11, and a rectifier 12. In this case, contact 8 is assumed to be open when the consumption circuit is connected * By means of a resistor
14, the output voltage of rectifier 6 with the consumption circuit connected can be set to a desired value which, by properly proportioning the amplifier 13 can be maintained with a desired accuracy, such as + 1%, a such exactituae being often required in the operation of a telephone system.
Amplifier 13 can also be constructed to compensate for variations in the supply voltage, and in addition to provide means for limiting the charge current in the well known manner.
When the consumption circuit is disconnected, the contact 8 is closed and the amplifier 13 is actuated by an additional voltage coming from the rectifier 12 and proportional to the load current. Winding 5 is in this way subject to control. Additional, so that the resulting excitation and therefore the charging sticks causing a charging current and increased voltage. The charging of the battery is then continued in the manner described with reference to figure 1.
FIG. 4 shows yet another embodiment of the invention, in which the auxiliary control device comprises: an excitation winding 5 which in this case is connected in parallel with the rectifier 6, and opposite its exciting effect acts in opposition to winding 4; a contact 8; relay S; and resistors R1 and R2. With the consumption circuit connected and contact 8 closed, a constant voltage regulation is ensured by means of the feedback device 3, 4, 5.
When
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the consumption circuit is disconnected the direct current through the winding 5 also passes through the resistor R1 and the relay S, causing a reduction of this current, while on the other hand the resulting excitation will increase, this which raises the charging voltage. When the latter has reached a determined value, relay S acts and places resistance% in circuit. The charge voltage is then further reduced to a desired value, so that overcharging of the battery is avoided.
In the examples described here, a defined mode of connection of the contact 8 and a defined direction of the excitation exerted by the winding 5 has been ensured in each particular case. Obviously the conditions can also be reversed, ie the reverse operation of the contact 8 and the opposite direction of the field of the winding 6 can take place.