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.