CH451292A - Einrichtung zum Laden einer Akkumulatorbatterie - Google Patents

Description

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    Einrichtung   zum Laden einer    Akkumulatorbatterie   Die Erfindung betrifft eine    Einrichtung   zum Laden einer    Akkumulatorbatterie   über einen primärseitig    in   Serie mit einem Verbraucher geschalteten Stromwandler und einen sekundärseitig angeschlossenen    Doppelweg-      Gleichrichter.   



  In elektrischen Anlagen besteht oft der Wunsch, eine zusätzliche    Batterieladeeinrichtung   nachträglich einzubauen. Solche Anlagen bestehen    z.B.   auf    Traktionsfahr-      zeugen.   Dabei ist es erwünscht, in einfachster Weise eine solche Ladeeinrichtung direkt in die Zuleitung zum Verbraucher einzubauen. Dies geschieht zweckmässig über einen Stromwandler. Der Sekundärkreis dieses Stromwandlers enthält den Gleichrichter für den Batteriestrom. In einem solchen Fall erfolgt die Ladung mit einem eingeprägten Strom über diesen Stromwandler, also aus einer Stromquelle. Die Ladekapazität jeder Batterie ist jedoch beschränkt und    zwar   ist die Höhe der Zellenspannung ein Mass für den Ladezustand.

   Ab 2,4 V Zellenspannung, der sogenannten    Gasungsspannung,   setzt verstärkte Gasentwicklung ein und zerstört vorzeitig die Batterieplatten. Es ist also notwendig, die Zellenspannung beim    Aufladevorgang   zu überwachen und bei Erreichen des kritischen Wertes von 2,4 V den Ladestrom zu verringern. 



  Die Erfindung besteht darin, dass dem    Doppelweg-      Gleichrichter   unmittelbar    ein   steuerbares Halbleiterelement parallelgeschaltet ist, dass an der Batterie ein Spannungsindikator liegt, dessen Ausgang mit der Steuerelektrode des Halbleiterelementes verbunden ist,    ferner,   dass in der Verbindungsleitung zwischen Halbleiterelement und Batterie eine Sperrdiode eingeschaltet ist, und dass bei zunehmender Batteriespannung der Spannungsindikator anspricht, wodurch das steuerbare Halbleiterelement leitend wird und den    Doppelweg-Gleichrichter   vorübergehend kurzschliesst. 



  Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. 



  In der Zuleitung zum Verbraucher, also in Serie mit diesem, ist die Primärwicklung la des Stromwandlers 1 eingeschaltet. An seiner Sekundärwicklung    1b      liegt   unmittelbar der    Doppelweg-Gleichrichter   2. Nach dem Gleichrichter folgt, dazu parallelgeschaltet, ein steuerbares Halbleiterelement 4. Im leitenden Zustand schliesst dieses den Gleichrichter kurz. Parallel zum Halbleiterelement ist die zu ladende Batterie geschaltet, wobei in der Verbindungsleitung eine Sperrdiode 3 eingeschaltet ist. Diese Sperrdiode verhindert einen Rückstrom von der Batterie über das Halbleiterelement, wenn dieses stromführend ist. An der Batterie liegt zur Messung deren Ladespannung der Spannungsindikator 7. Dessen Ausgang ist über einen Widerstand 8 mit der Steuerelektrode 4a des Halbleiterelementes verbunden.

   Der Spannungsindikator liefert bei Überschreiten einer bestimmten Ladespannung einen Steuerstrom an die Steuerelektrode 4a und macht das Halbleiterelement stromführend. In    einem   zweckmässigen    Aufbau   enthält der Spannungsindikator die    Zenerdiode   9 und den    Trnsistor   10 in einer an sich bekannten Zusammenschaltung. Der Spannungsindikator und das steuerbare Halbleiterelement bilden zusammen eine Kippstufe, deren    Kippspannungswert   auf die    Ga-      sungsspannung   der    Akkumulatorbatterie   eingestellt ist.

   Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die    Akkumulatorspannung   bei Ladung langsam ansteigt und eine gewisse Höhe im    Gasungsspan-      nungsbereich   erreicht, erfolgt ein    plötzliches      Leitendwer-      den   des Halbleiterelementes 4. Der Gleichrichter 2 wird dadurch kurzgeschlossen und der Ladestrom nach der Batterie hört auf. Die Diode 3 bewirkt, dass in diesem Schaltzustand kein Strom von der Batterie über das Halbleiterelement 4 zurückfliesst. Nach Aufhören des Ladestroms sinkt die Batteriespannung wieder, worauf bei Unterschreiten einer bestimmten niederen Ladespannung das Halbleiterelement wieder in den Sperrzustand gesteuert wird.

   Hierauf erfolgt erneut ein Aufladen der Batterie, bis wieder die kritische    Gasungsspannung   erreicht ist. Das Spiel wiederholt sich so in Zeitabständen der wirksamen Zeitkonstante, wofür die Zeit des Spannungsanstieges im Bereiche des    Gasungszustandes   ausschlaggebend ist. Die resultierende Wirkung ist eine Begrenzung der Ladung mit Erreichen der    Gasungsspan-      nung   und damit zunehmendem Ladungszustand. 



  Die Einrichtung ermöglicht es, die Ladung einer 

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    Akkumulatorbatterie   in einfacher Weise durchzuführen, ohne dass eine Gefahr für eine Überladung der Batterie und Beschädigung deren Platten besteht. Besondere Vorteile bietet die Einrichtung, wo in bereits bestehenden Anlagen zusätzlich eine Batterie aufgeladen werden soll.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Laden einer Akkumulatorbatterie über einen primärseitig in Serie mit einem Verbraucher geschalteten Stromwandler und einen sekundärseitig angeschlossenen Doppelweg-Gleichrichter, dadurch gekenn- zeichnet, dass dem Doppelweg-Gleichrichter (2) unmittelbar ein steuerbares Halbleiterelement (4) parallelgeschaltet ist, dass an der Batterie (6) ein Spannungsindikator (7) liegt, dessen Ausgang mit der Steuerelektrode (4a) des Halbleiterelementes verbunden ist, ferner dass in der Verbindungsleitung zwischen Halbleiterelement und Batterie eine Sperrdiode (3) eingeschaltet ist, und dass bei zunehmender Batteriespannung der Spannungsindikator anspricht, wodurch das steuerbare Halbleiterelement leitend wird und den Doppelweg-Gleichrichter vorübergehend kurzschliesst.