CZ151794A3 - Apparatus for improving current drain of a battery which may be charged at low outside temperatures - Google Patents

Description

Zařízení ke zlepšení odevzdávání proudu baterie, nabíjet, při nízkých venkovních teplotách

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení ke zlepšení odevzdávání proudu baterie, která se může nabíjet, při nízkých venkovních teplotách, přičemž teplotní čidlo, které je upraveno uvnitř baterie, a které je kapalinotěsné a odolné proti kyselinám, uvolní průtok proudu alespoň jedním topným elementem, když je teplota baterie pod předem stanovenou požadovanou hodnotou a když je napětí baterie větší než dolní prahová hodnota a menší než horní prahová hodnota.

Dosavadní stav techniky

Zařízení tohoto druhu je známé z DE 90 12 327 U. Jako topný element obsahuje toto zařízení výkonový tranzistor, který je kapalinotěsný a odolný proti kyselinám a je upevněn uvnitř baterie na chladicím tělese a při ohřevu baterie je napájen proudem. Pomocí tohoto zařízení pro ohřev baterie má být teplota této baterie schopné nabíjení udržována i při nízkých venkovních teplotách na vhodné hodnotě, aby její vnitřní odpor byl pro vysoké proudové odběry při startování udržován na co nejmenší hodnotě. Topný výkon baterie je odebírán z ní samotné. Při delších odstaveních a nízkých venkovních teplotách se baterie časem vybijí. Aby se zabránilo jejímu velkému vybití, vypne se topení tehdy, když napětí baterie dosáhlo dolní mezní hodnoty, například 12 voltů. Tato prahová hodnota je měřítkem pro zbytkové nabití baterie.

Dosáhla-li baterie svého zbytkového nabití a venkovní teplota je nízká, potom se baterie ochladí a po určité dobé která se Jiiůže¹ odebírá teplotu z okolí. Potom má baterie opět špatné vlastnosti pro startování zastudena.

Z DE 33 40 882 Cl je známé zařízení pro teplotně regulovatelný ohřev baterie pomocí termistoru s kladným teplotním součinitelem, který je v dobrém tepelném kontaktu s článkem a je s ním zapojen elektricky paralelně. Zvýší-li se nebo sníží-li se teplota článku, působí tento termistor s kladným teplotním součinitelem snížením nebo zvýšením svého výkonu proti tomu. Topný výkon tohoto termistoru se nastaví jeho vhodným dimenzováním, přičemž se zohlední tepelná kontaktní plocha.

Úkolem vynálezu je vytvořit zařízení, které dodá baterii vhodné vlastnosti pro startování i tehdy, když baterie bez nabití byla vystavena relativně dlouho nízkým venkovním teplotám.

Podstata vynálezu a když a menší podstatou je, vzrůst napětí

Tento úkol splňuje zařízení ke zlepšení odevzdávání proudu baterie, která se múze nabíjet, při nízkých venkovních teplotách, přičemž teplotní čidlo, které je upraveno uvnitř baterie, a které je kapalinotěsné a odolné proti kyselinám, uvolní průtok proudu alespoň jedním topným elementem, když je teplota baterie pod předem stanovenou požadovanou hodnotou je napětí baterie větší než dolní prahová hodnota než horní prahová hodnota, podle vynálezu, jehož že obsahuje spouštěcí obvod, který reaguje na baterie po vypnutí proudu ve spotřebiči, který má vysokou spotřebu proudu, a který který, když je napětí baterie menší hodnota nebo se této dolní prahové hodnotě rovná, řídí vodivé topný element po nastavenou dobu.

ovládá časový obvod, než je dolní prahová

Při svém napětí, které kleslo na dolní prahovou hodnotu, je baterie ještě dostatečně nabitá, aby po určitou dobu mohla dodávat topný proud a potom odevzdávat proud pro startování. Vpředu popsané zařízení rozpozná napěťový stav baterie a pokles dynamického napětí, způsobený při zapnutí zapalování, respektive silného spotřebiče (cigaretového zapalovače). Vypnutí spotřebiče aktivuje odbéžnou hranou impulsu změny napětí topení po definovanou dobu a uvede baterii opět do optimálního provozního stavu. Při startování samotném je topení vypnuto. Po provedeném nastartování motoru se baterie v průběhu zbylého časového intervalu dále ohřívá. Tento postup je možno opakovat libovolně často.

Výše popsaný problém se zařízením, popsaným v úvodu, dále řeší tím, že teplotní čidlo řídí spojení baterie se zařízením, dodávajícím nabíjecí napětí do baterie, které se v době, kdy se neprovádí nabíjení, nabíjí pomocí baterie. U tohoto zařízení se vlastnosti baterie pro odevzdávání vysokého proudu při nízkých venkovních teplotách zlepší nabíjecím proudem. Nabíjecí napětí se před tím získá z napětí baterie vhodným obvodem, kterým se napětí baterie zvýší. Nabíjecí proud způsobí na základě vnitrního odporu baterie určitý ohřev, avšak vlastnosti baterie při nízkých venkovních teplotách se zlepší v první řadě nikoli ohřevem, nýbrž působením nabíjecího proudu na vnitřní odpor. Vpředu popsané zpětné nabíjení baterie se doporučuje zejména pro trakční baterie, tedy baterie, které slouží k pohonu motoru, které přímo pohánějí vozidla nebo pracovní stroje.

Jestliže mají být baterie při nízkých venkovních teplotách pro zlepšení provozních vlastností nahřáty, je výhodné uspořádat v baterii kapalinotésné a s odolností proti kyselinám topnou fólii, která se při průchodu proudu ohřívá. Jako topný element může být použit zejména i výkonový tranzistor, upevněný na chladicím tělese a uspořádaný kapalinotésně a ε odolností proti kyselinám, jehož řídicí elektroda je ovládána regulačním obvodem regulujícím teplotu.

Zvlášt výhodné je, když je topný element zapínán a vypínán oscilačně, přičemž kmity proudu se vždy přizpůsobí z hlediska četnosti a doby trvání velikosti a typu příslušné baterie. Pod výrazem topným element, jak již bylo uvedeno, se rozumí rovněž i baterie samotná, když se nabíjí. Přechodem ze stavu s odběrem proudu na stav, v němž se proud neodebírá, a s tím spojenými teplotními výchylkami, je možno lépe zamezit vzniku sulfatace desek baterie, která zmenšuje výkon, než stále trvajícím ohřevem. Cykly odebírání proudu, opětovné nabíjecí napětí a s ním i opětovný nabíjecí proud se rovněž pro zlepšení provozních vlastností při odběru vysokého proudu baterie a při nízkých venkovních teplotách přizpůsobí příslušnému typu baterie a její velikosti. Tím je možno u různých druhů baterií zabránit vzniku nežádoucího silného zplynování. Oscilační průtok proudu baterií může být použit i při vyšších teplotách pro zlepšení jejích vlastností. Potom není zapotřebí baterii ohřívat. Oscilační odběr proudu pro zlepšení vlastností baterie potom představuje samostatný vynález, který se osvědčil jako vhodný nejen při velmi nízkých venkovních teplotách.

S výhodou činí doba nahřívání asi 15 minut. Tato doba dostačuje k tomu, aby i při venkovních teplotách kolem - 20 “C byla baterie nahřáta na teplotu vhodnou pro startováni. Je výhodné, když časový obvod v průběhu této doby ovládá indikační element. Na tomto indikačním elementu je možno rozpoznat, jestli se baterie nahřívá. Ξ koncem doby nahřívání je možno počkat do té doby, dokud se startér motoru znovu nezapne. Tím je možno zabránit nežádoucímu zatížení baterie.

Podle výhodného provedeni vynálezu je výkonový tranzistor se svou řídicí elektrodou spojen přes dva v sérii zapojené odpory s regulačním obvodem pro regulaci teploty a přes dva další v sérii zapojené odpory s diferenciálním zesilovačem zařazeným za časovým obvodem, přičemž monitorovací zařízení dolní a horní prahové hodnoty jsou připojena přes diody na společné spojovací místo obou odporů napájených regulačním obvodem pro regulaci teploty, a přičemž regulační obvod pro regulaci teploty je přes diodu připojen ke společnému spojovacímu místu odporů napájených diferenciálním zesilovačem.

Působení regulačního obvodu pro regulaci teploty na výkonový tranzistor se u tohoto zařízení od monitorovacích zařízení prahových hodnot přeruší tehdy, když jsou prahové hodnoty překročeny. Časový obvod řídí výkonový tranzistor vodivě i potom, když napětí baterie kleslo pod dolní prahovou hodnotu. U dalšího výhodného provedení vynálezu je upraven spouštěcí obvod, který reaguje na pokles napětí baterie při zapnutí proudu pro spotřebič s vysokou spotřebou proudu a časový obvod přestaví zpět. Tímto uspořádáním se například při startu samočinné vypne topení. Proto je k dispozici energie baterie zcela pro startování.

odpor uspořádán v sérii s disknminátoru prahových připojen vždy na společná sérii. Tímto uspořádáním n r η n d n r ^v ~--Dále je výhodné, když je měřicí výkonovým tranzistorem a je součástí napětí, jehož výstup je přes diody spojovací místa odporů zapojených v

Ά S r~\ --'μ -y- o i ici píro ti nddiTiě irnénii

Podle dalšího výhodného provedeni vynálezu jsou první vedení, která vedou k topnému elementu nebo teplotnímu čidlu, opatřena na horních okrajích stěny přípojkami z olova, že ve víku baterie jsou uspořádány kapalinotěsně a s odolností proti kyselině součást i regulačního obvodu pro regulaci teploty, monítorovacích zařízení pro monitorování prahových hodnot, spouštěcích obvodů a časového obvodu, a že dvě vedení, vedoucí k teplotnímu čidlu a topnému elementu, jsou vedena pod víkem až k částem překrývajícím úzké strany stěn a alespoň na koncích jsou opatřena přípojkami z olova, které jsou svařeny s přípojkami prvních vedení. Toto zařízení zaručuje kapalinotěsný uzávěr baterie odolný proti působení kyseliny a kapalinotěsné uzavření vedení, odolné proti působení kyseliny.

Pro nabití baterie v době, kdy nedochází k jejímu vybíjení, je baterie s výhodou spojena s oscilačním a transformátorovým obvodem, transformujícím na vyšší napětí, za nímž je zapojen alespoň jeden akumulátor energie, který lze nabít na vyšší napětí, k němuž je baterie připojitelná v závislosti na teplotě změřené teplotním čidlem a na napětí baterie. Tento oscilační a transformátorový obvod vytváří nabíjecí napětí, které je přizpůsobené vhodnému nabíjecímu proudu pro příslušný typ baterie a velikost baterie.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je pro nabíjení baterie tato baterie pomocí spínačů připojitelná k alespoň dvěma akumulátorům energie, schopných nabití na napětí baterie a zapojených paralelně, které jsou pomocí spínačů zapojitelné do série s baterií v závislosti na teplotě změřené teplotním čidlem a na napětí baterie. V zařízeních s řadou baterií, jakými jsou například solární zařízení, mohou být baterie pomocí vhodných spínacích elementů spojeny spolu navzájem tak, že do baterie jsou střídavé přiváděny nabíjecí proudy z jiných baterií.

Jako akumulátorová média nabíjecích napětí jsou zvlášt vhodné kondenzátory s velkou kapacitou nebo i baterie, například niklové-kadmiové nebo lithiové baterie.

Zlepšení provozních vlastností baterie pří nízkých teplotách, zejména odevzdávání vysokých proudů, je možno dosáhnout i tepelnou izolací baterie vůči okolí. Baterie se proto tak rychle neochlazují, to znamená, že vhodné vlastnosti pro odevzdávání vysokých proudů zůstávají zachovány delší dobu po nabití. Když se u těchto tepelně izolovaných baterií provede ohřev nebo opětovné nabití, je odvádění tepla do okolí podstatně menší, než u dosavadních baterií, to znamená, že se rychleji dosáhne vyšší teploty. Tím je možno s malým množstvím energie dosáhnout vyšší teploty v baterii.

Zvlášť výhodné je, když nádoba pro několik baterií má stěny, z nichž alespoň jedna je opatřena prvními stěnovými segmenty v odstupu od sebe, které jsou duté a jsou pod přetlakem a rozkládají se po celé tloušťce stěny, že vždy část meziprostorů mezi prvními stěnovými segmenty, začínající vždy na vnější straně stěny, je vyplněna druhými stěnovými segmenty, které jsou duté a je v nich přetlak, a které jsou spojeny s prvními stěnovými segmenty, a že vždy další část meziprostorů mezi prvními stěnovými segmenty je uzavřena stěnou, přemosťující první stěnové segmenty na jejich koncích na vnitřní straně stěny, a je v ní podtlak. Stěna může mít tvar kopule nebo soudku a jako střecha může obklopovat skupinu baterií. Přitom jsou průřezy stěnových segmentů přizpůsobeny podobně jako cihly tvaru stěny nebo střechy, a jsou vytvořeny například ve tvaru obdélníku nebo lichoběžníku.

Je rovněž možné vytvořit stěnu na způsob soudkového klenutí. Stěnové segmenty, které jsou pod tlakem, jsou pevně navzájem spojeny, takže vznikne samonosné konstrukce, která je vhodná pro větší bateriové jednotky, například takové, které se používají u solárních generátorů.

U tohoto zařízení, které má samostatný vynálezecký obsah, se fólie při podtlaku přisaje k vybráním mezi stěnovými segmenty a těsně na ne dosedne. Při nízkém tlaku v těchto vybráních je již dosaženo dobrých tepelných izolačních vlastností. Navíc k velkému odporu proti přechodu tepla, dosaženému tepelnou izolací baterie, je možno použít na stěny, fólii a těleso baterie i materiály prostupné pro světlo. Tím světlo vnikající zvnějšku do článků baterie způsobí určité ohřátí. Vnitřní prostory stěnových segmentů jsou navzájem propojeny, například otvory, takže ve všech stěnových segmentech se může vytvořit současně přetlak vefukováním vzduchu. V tomto případě mohou stěnové segmenty tvořit pružné stěny.

dále že vždy začínající od

Podle dalšího výhodného provedeni vynálezu, které má rovněž samostatný vynálezecký obsah, má nádoba pro několik baterií stěny, z nichž alespoň jedna obsahuje dvě poloviny, vytvořené stejně a uspořádané uvnitř a vně, které sestávají z prvních stěnových segmentů, uspořádaných vády s odstupem od sebe, které jsou duté a je v nich přetlak, meziprostory mezi prvními stěnovými segmenty, jedné vnější strany stěny, jsou vyplněny dalšími dutými, druhými stěnovými segmenty, v nichž je přetlak, které jsou spojeny s prvními stěnovými segmenty, dále že na strany prvních stěnových segmentů, odvrácených od vnějších stran stěn, jsou účinkem podtlaku v meziprostorech mezi stěnovými segmenty přitlačovány fólie, přičemž první stěnové segmenty obou polovin jsou uspořádány navzájem přesazené o polovinu vzdálenosti prvních stěnových segmentů.

U tohoto provedení podle vynálezu, které ge rovněž vhodné pro velké bateriové jednotky, vznikne velmi dobrá tepelná izolace při vysoké pevnosti stěny. Stěnové segmenty vždy jedné poloviny mohou být rovněž navzájem spojeny otvory, aby mohl být současně ve všech stěnových segmentech vytvořen přetlak. Tepelná izolace může být o to lepši, čím vyšší je podtlak v meziprostorech mezi prvními stěnovými segmenty. U takových konstrukcí s podtlakovými a přetlakovými komorami bude mít celá konstrukce určitou stabilitu. Tím ge možno u střešní konstrukce prakticky upustit od těžkých tepelné vodivých podpěrných elementu nosné konstrukce. Zařízení je vhodné pro velké zásobníky energie, jaké se používají u solárních a větrných elektráren.

Podle dalšího výhodného provedení je alespoň jedna baterie uspořádána v nádobě, která má stěnu provedenou ze dvou desek, opatřených na vnitřních stranách výstupky, které jsou na obou deskách uspořádány navzájem přesazené a mezi nimi jsou upnuta neelastická lana s malou tepelnou vodivostí, a že tyto výstupky jsou účinkem podtlaku neboli vakua v dutém prostoru mezi deskami přitlačovány k lánům. Tato lana nebo provazy nebo rovněž i fólie zaručují, že při podtlaku v dutém prostoru mezi deskami zůstává zachován odstup desek. Výstupky dosedají na lana, provazy nebo fólie, které mají malou tepelnou vodivost. Vlivem této malé tepelné vodivosti lan, provazů nebo fólií a vlivem podtlaku v dutém prostoru je dosaženo zvlášť, dobré tepelné izolace příslušné baterie. Výše popsané provedení zařízení může být použito u baterií i bez ohřívacího zařízení nebo bez zařízení pro opětné nabíjení a má vlastní vynálezecký charakter.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je v každém článku baterie uspořádána trubka tvaru písmene U, jejíž oblouk je umístěn blízko dna článku a je opatřen průchozími otvory pro kapaliny, dále že otvory ramen této trubky tvaru písmene U jsou uspořádány blízko u horního konce článku, a že v této trubce nebo na ní jsou upraveny prostředky pro vytváření proudění. Těmito prostředky pro vytvářeni prouděni mohou být u baterií pro motorová vozidla kovové kuličky, například z olova, které jsou opatřeny pláštěm z teflonu. Místo kuliček je možno použít rovněž smýkadlo, například z olova, uložené pohyblivě v trubce. Při zrychlení této trubky se pohybují kuličky nebo smýkadlo v trubce, takže v ní vznikne proudění, které způsobí promíchávání kapaliny v článku. Tímto způsobem proto nevznikají v kapalině žádné zóny s různou koncentrací kyseliny v článku. Elektrolytem s rovnoměrnou koncentrací kyseliny se zlepší způsob činnosti baterie.

U stacionárně používaných baterií jsou s výhodou uvnitř trubky zapouzdřeny s odolností proti kyselině železné kuličky a vně trubky jsou vedle sebe kapalinotěsně uspořádány cívky, střídavě za sebou periodicky připojitelné ke zdroji provozního napětí. Průtokem proudu se vytvářejí magnetická pole, která vyvolávají pohyb železných kuliček ve směru závislém na postupném připojování cívek. Cívky mohou být vybuzovány ve stejném cyklu jako výkonové tranzistory pro ohřev baterie. Otvory trubky mohou být opatřeny vždy ventilem. Je rovněž možné uspořádat cívky vně článku, takže u tohoto provedení není zapotřebí provádět utěsnění proti kapalině.

Výše popsané zařízeni je vhodné i bez topného zařízení a/nebo tepelně izolovaných stěn pro baterie, aby byla zaručena rovnoměrná vlastnost elektrolytu v celé baterii. Proto má toto zařízení rovněž vlastní vynálezecký obsah.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje schéma zařízeni pro ohřev baterie, obr. 2 těleso baterie s víkem a s vloženým topným elementem v podélném řezu, obr. 3 schéma zařízení pro vytváření oscilačniho proudu v topném elementu, obr. 4 schéma zařízení pro vytvářeni proudu pro opětovné nabití v obr opětovné obr obr baterie, obr obr obr obr

Příklady bateri i, další schéma zařízení pro vytváření proudu pro nabití v baterii,

6a v podélném řezu stěnu pro baterie,

6b v podélném řezu další provedení stěny pro v podélném řezu další provedeni stěny pro baterie, řezu podél čáry I-I stěnou z obr. 7, v řezu další provedení stěny pro baterie, a v příčném řezu článek baterie.

provedeni vynálezu

Zařízení pro ohřev baterie 16 je jako topným elementem opatřeno bipolárním výkonovým tranzistorem 10. Výkonový tranzistor 10 , například typu pnp, je svým emitorem vedením 12 připojen ke kladnému pólu 14. baterie 16 , která je schopná upevněn na chladicím Kolektor výkonového

Driooien na nabíjeni. Výkonový tranzistor 10 je tělese 18 , například na plechu, tranzistoru 10 je vedením 19 v sérii s měřicím odporem 20 záporný pól 22 baterie 16 . Báze výkonového tranzistoru 10 je spojena přes dva odpory 24 , 2_6 zapojené v sérii s výstupem diferenciálního zesilovače 28, který je napájen provozním napětím z baterie 16 . Přes druhé odpory 30, 3_2. zapojené v sérii je báze výkonového tranzistoru 10 připojena k výstupu regulačního obvodu 34 pro regulaci teploty, výstup regulačního cbvccíu 34. je dále přes Iťoiu 3 6 připojen ke společnému spojovacímu místu obou odporů 24 a 26.

Dioda 36 je svou anodou připojeno k výstupu regulačního obvodu 34 .

První monitorovací zařízení 38 pro monitorování napětí baterie 16, a to pro zjišťování dolní prahové hodnoty napětí, například 12 voltú, obsahuje diodu 40, jejíž katoda je připojena ke společnému spojovacímu místu obou odporů 30, 32. Druhé monitorovací zařízení 42 pro monitorování napětí baterie 16, a to pro zjišťování horní prahové hodnoty napětí, například 13,75 voltu, je opatřeno diodou 44 připojenou ke společnému spojovacímu místu odporů 30, 3 2.

Zenerova dioda 48, která je v sérii s odporem 4 6 připojena k pólům 14 a 16, vytváří stabilizované napětí pro invertující vstup diferenciálního zesilovače 50 v druhém monitorovacím zařízení 4 2 a pro neinvertující vstup diferenciálního zesilovače 52 v prvním monitorovacím zařízení 38. Diferenciální zesilovač 50 napájí diodu 44 a obsahuje zpětnovazební odpor 54 k neinvertujícímu vstupu, který dále odebírá napětí mezi dvěma odpory 56, 58 uspořádanými za sebou v sérii. Odpory 56, 58 jsou v sérii se dvěma dalšími odpory 60, 62 připojeny k pólům 14, 22. Ze společného spojovacího místa odporů 60, 62 se odebírá napětí pro invertující vstup diferenciálního zesilovače 52 , jehož výstup je přes odpor £4 připojen zpět na neinvertující vstup. Paralelně se Zenerovou diodou 48 je v sérii zapojeno pět odporů 66 , <58, 7 0 , 72 a 74 .

Odpory 66 až 74_ tvoří polovinu mústkového zapojení, jehož druhá polovina sestává ze sériového zapojeni termistoru 76 , například odporu se záporným teplotním koeficientem, a odporu 78. Ze společného spojovacího místa termistoru 76 a odporu 7 8 je vedeno vedeni k neinvertujícímu vstupu diferenciálního zesilovače 8Q regulačního obvodu 34.

Invertující vstup diferenciálního zesilovače 80 je přes odpor 82 připojen ke společnému spojovacímu místu odporů 72 , 74 . Diferenciální zesilovač 80 , který obsahuje zpětnovazební odpor 34 , napájí odpor 32 a diodu 36.

ze dvou odporů 8 6 , 88 , je elně k odporu 86 je zapojen napětí, to jest z odporů 86 , k neinvertujícímu vstupu jednak k invertujícímu vstupu

94., Invertující vstup je připojen ke společnému 0, 62. Neinvertuj ící vstup je připojen ke společnému 8, 60. Neinvertuj ící vstup je spojen s neinvertujícím če 92.

Dělič napětí, sestávající připojen na póly 14 , 22. Para kondenzátor 90. Odbočka z děliče 88, je jednak připojena diferenciálního zesilovače 92 a diferenciálního zesilovače diferenciálního zesilovače 9 2 spojovacímu místu odporů 6 diferenciálního zesilovače 94 spojovacímu místu odporů 5.

diferenciálního zesilovače 23 vstupem diferenciálního zesilova

Výstup diferenciálního zesilovače 92 je přes diodu 9J5 spojen s neinvertujícím vstupem diferenciálního zesilovače 98 v časovém obvodu 100. Katoda diody 96 je připojena k neinvertujícímu vstupu.

Diferenciální zesilovač 94 náleží ke spouštěcímu obvodu, který reaguje na vzrůstající odběžnou hranu impulsu napětí po poklesu napětí baterie.

Výstupní stranou je diferenciální zesilovač 94 přes jeden odpor 102, popřípadě dva odpory, připojen ke katodě diody 104 , jejíž anoda je spojena s neinvertujícím vstupem diferenciálního zesilovače 98, kondenzátorem 106 a odporem 108. Kondenzátor 106 je dále spojen se záporným pólem 22. Odpor 108 je připojen na odbočku mezi odpory 63 a 2θ·

Invertující vstup diferenciálního zesilovače 93 je připojen na odbočku mezi odpory 70 , 7 2. Výstup diferenciálního zesilovače 98 je přes odpor 110 spojen s invertujícíπ vstupem diferenciálního zesilovače 28 a s anodou diody 112, jejíž katoda je připojena na výstup diferenciálního zesilovače 52.

Sériové zapojení, sestávající z odporu 114 a kondenzátoru 116, spojuje výstup diferenciálního zesilovače 98 s neinvertujícím vstupem. V sérii mezi neinvertujícím vstupem a výstupem diferenciálního zesilovače 98 jsou protipólově zapojeny dvě diody 118 , 120

118, 120 jsou připojeny ke kondenzátoru 116 a odporu 114.

Navzájem spojené katody diod společného spojovacímu místu

V rámci diskriminátoru neboli rozlišovacího obvodu prahových hodnot je další diferenciální zesilovač 122 připojen svým neinvertujícím vstupem k měřicímu odporu 20. Výstup diferenciálního zesilovače 122 je přes zpětnovazební odpor 124 spojen s invertujícím vstupem, který je dále přes odpor 126 připojen ke společnému spojovacímu místu odporu 66 , 68. Ξ výstupem diferenciálního zesilovače 122 jsou spojeny dvě diody 128 , 130, z nichž jedna je připojena ke společnému spojovacímu místu odporů 24 , 26 a druhá ke společnému spojovacímu místu odporů 30 , 3 2 .

Výkonový tranzistor 10 na chladicím tělese 18 a teplotní čidlo jsou uspořádány ve fólii 132 kapalinotěsné a s odolností proti kyselině v baterii 16 pod deskami 134. Vedení 12, 19 a další neoznačená vedení k bázi výkonového tranzistoru 10 a k teplotnímu čidlu jsou vedena v drážkách nebo otvorech v alespoň jedné stěně 136 baterie 16 a j soví v této stěně 136 zavařením kapalinotěsné uzavřeny.

Na obr. 2 je v podélném řezu znázorněna baterie 16. Vedení 12 , 19 a ostatní vedení k fólii 132 jsou izolována.

Ve víku 138 baterie 16 jsou uspořádány na desce 140 s

plošnými spoji a kapalinotěsně uzavřeny ostatní konstrukční elementy zapojení z obr. 1, kromě výkonového tranzistoru 10 a termistoru 76 .

Mezi víkem 138 a stěnami jsou vedena blíže neoznačená první vedení od pólu 14 , 22 k desce 140 s plošnými spoji, jakož i druhá vedení, která vystupuji z desky 140 s plošnými spoji. Na spodní straně víka 138 jsou v mí sté dosednutí na stěnu +36 uspořádány přípojky 142 z olova. Proti přípojkám 142 jsou upraveny vždy přípojky 144 konců druhých vedení.

Při svaření víka 138 se schránkou baterie se současně uvnitř plastu navzájem spolu svaří vždy dvě přípojky 142 a 144. Tímto způsobem se dosáhne kapalinotěsného a proti kyselině odolného připojení vedení a přípojek 142, 144.

Když termistor 76 změří příliš nízko teplotu, například teplotu pod 15 C, bude diferenciální zesilovač 80 na svých vstupech napájen rozdílovým napětím a bude vydávat na svém výstupu nízký potenciál, například potenciál záporného pólu 22. Tím obdrží výkonový tranzistor 10 přes oba odpory _3_0, 3 2 proud báze a stane se vodivým. Výkonovýn tranzistorem 10 teče proud, který vytváří teplo, které se předává do baterie 16.

Když je teplota baterie 16 větší než 15 ⁼C, vydává diferenciální zesilovač 80 vysoký potenciál, například potenciál kladného pólu 14, který přes diodu 36 a odpor 24 , popřípadě odpory 30 , 3 2 uzavře výkonový tranzistor 10.

Když je hodnota napětí baterie 16 nad dolní prahovou hodnotou, je na výstupu diferenciálního zesilovače 52 nízký potenciál, který odpovídá potenciálu záporného pólu 2 2, takže dioda 4_0 pracuje ve směru uzavírání. Výkonový tranzistor TO může být potom napájen proudem báze z regulačního obvodu 34, a to tehdy, když teplota baterie 16 klesne pod nastavenou požadovanou hodnotu.

Na výstupu diferenciálního zesilovače 50 je nízký potenciál tehdy, když je napětí baterie 16 menší, než horní prahová hodnota. Tím je dioda 44 provozována ve směru uzavírání, takže regulační obvod 34 při příslušné nízké teplotě baterie 16 muže napájet výkonový tranzistor IQ proudem báze. Diferenciální zesilovače 52 a 50 napájejí diody 4 0 , 4 4 při napětí baterie 16 pod nebo nad příslušnými prahovými hodnotami vždy vysokými potenciály v propustném směru, které jsou vedeny přes odpor 30 na bázi výkonového tranzistoru 10 a tento výkonový tranzistor 10 nezávisle na výstupním signálu z diferenciálního zesilovače 80 uzavřou.

Je-li pokles napětí na měřicím odporu 20 menší než odebírané napětí na odporu 66 , vydává diferenciální zesilovač 122 nízký potenciál, například potenciál záporného pólu 22, takže diody 128, 130 pracují v uzavíracím směru. Překročí-li napětí na měřicím odporu 20 napětí na odporu 66 , potom přejde diskriminátor, sestávající z odporu 20 , odporu 6_6 a 126 a diferenciálního zesilovače 122, do jiného stabilního stavu, v němž výstup vede vysoký potenciál, například potenciál kladného pólu 14, a řídí výkonový tranzistor 10 nevodivě.

Když má napětí baterie l6 stejnou hodnotu, vydává výstup diferenciálního zesilovače 98 nízký potenciál, například potenciál záporného pólu 2 2 , který je menší než potenciál na neinvertujícím vstupu diferenciálního zesilovače 2_8. Diferenciální zesilovač 28 proto vytvoří výstupní signál s vysokým potenciálem, například potenciálem kladného pólu 14 , který řídí výkonový tranzistor 10 nevodivě. Na neinvertujícím vstupu diferenciálního zesilovače 98 je potenciál, který je nižší než potenciál na invertujícím vstupu. Diferenciální zesilovač 94 vydává na svém výstupu vysoký potenciál.

Na výstupu diferenciálního zesilovače 9 2 je při nezměněném napětí baterie 16 vzhledem k poměru děliče napětí spojeného se vstupy nízký potenciál, tedy potenciál odpovídající zápornému pólu 22. Zapojí-li se při napětí baterie 16 , které dosáhlo dolní prahové hodnoty, nebo kleslo pod ni, silný spotřebič, například startér motoru, klesne napětí baterie 16 a potom opět stoupne, když se proud ve spotřebiči například jeho vypnutím přeruší. S odběžnou hranou impulsu stoupajícího napětí se stav zapojení diferenciálního zesilovače 92 , zapojeného jako komparátor, vzhledem k napěťovému skoku na kondenzátoru 90 obrátí.

Diferenciální zesilovač 92 krátkodobě vede - to znamená v závislosti na časové konstantě obvodu obsahujícího kondenzátor 90 a odpor 86 - vysoký výstupní potenciál, který odpovídá potenciálu kladného pólu 14 . Tím se aktivuje časový člen 100, v němž diferenciální zesilovač 93 vysokým potenciálem dodávaným diodou 96 dá podnět ke změně jeho stavu zapojení.

Vzniklým vysokym výstupním potenciálem diferenciálního zesilovače 98 se 2méní stav zapojení diferenciálního zesilovače 28 zapojeného jako komparátor, takže na odpor 26 se přivádí nízký potenciál. Tím může protékat výkonovým tranzistorem 10 proud báze, kterým je výkonový tranzistor 10 řízen vodivě. Diferenciální zesilovač 92 přejde po doznění napěťového skoku na kondenzátoru 90 do původního stavu zapojení. V tomto stavu zapojení se může kondenzátor 116 vybít. Po tomto vybití opět změní diferenciální zesilovač 9 8 svůj stav zapojení, kterým je přes diferenciální zesilovač 28 výkonový tranzistor 10 řízen nevodivě.

Časová konstanta vybíjení je přizpůsobena době ohřevu a slouží zejména pro dobu ohřevu asi 15 minut.

Dioda 112 brání tomu, aby se topení po předem dané době atom opět zapnulo, a to když napětí baterie kleslo pod dolní prahovou hodnotu, protože potom regulační obvod 3 4 zapne konový tranzistor 10 podle požadavků na požadovanou hodnotu teplotu, která je určena odpory můstkového zapojeni.

Diferenciální zesilovač 92 tvoří s děliči napětí na svém výstupu komparátor, přičemž spouštěcí obvod v závislosti na dběžné hraně impulsu při poklesu napětí baterie 16 aktivuje . asový obvod 100 .

Na diferenciální zesilovač 98 múze být připojen signální element, například světelná dioda, která oznamuje provoz íopení, takže další spuštění startéru nemůže nastat až do konce doby ohřevu, patrné na světelné diodě.

Když přesto v době trvání ohřevu dojde k zapnutí spotřebiče, který odebírá vysoký proud, reaguje diferenciální zesilovač 94 na odběžnou hranu impulsu napětí baterie 16 a změní svůj stav zapojení, při němž má výstup nízký potenciál, například potenciál záporného pólu 2 2 . Tím je dioda 104 řízena vodivě. Neinvertující vstup diferenciálního zesilovače 98 se přitom připojí k nízkému potenciálu, takže diferenciální zesilovač diferenciální zesilovač 98 změní svůj stav zapojení. To znamená, že výkonový tranzistor 10 je řízen nevodivě.

Diferenciální zesilovač 94 a odpory děliče napětí, které jsou spojené s jeho vstupy, tvoří spouštěcí obvod, který vypne topení tehdy, když se zapne silný spotřebič proudu, například startér.

Zařízení podle vynálezu pro ohřev baterie 16 může být použito zejména pro trakční baterie. Přitom může topení pracovat tak dlouho, dokud není dosaženo optimálního ncovního stavu baterie.

U baterie 16, která má šest článků, jsou upraveny zejména dva topné elementy, které jsou uspořádány v 2. článku a v 5. článku. Tím vznikne optimální rozložení teplot uvnitř baterie 16.

Fixování polohy vedení se provádí v oblasti mezi dělicími stěnami jednotlivých článků a víka spojeného s nimi zejména zrcadlovými svary (změkčením později na sebe dosednutých částí víka a dělicích stěn). Za tím účelem mohou být v horních okrajích dělicích stěn upraveny výřezy, jako například vruby, kterými je potom určena poloha vedení. Je nutno rovněž uvést, že může být na jeden element upraveno samozřejmé několik výkonových tranzistorů, aby se ohřev prováděl podle potřeby.

Na obr. 3 je znázorněno blokové schéma zařízení pro ohřev topného elementu, uspořádaného v baterii kapalinotěsné a s odolností proti kyselině. Toto zařízení obsahuje rovněž, jako topné zařízení znázorněné na obr. 1, termistor 76, který je uspořádán v můstkovém obvodu. Mústkový obvod je připojen na regulační obvod 34 pro regulaci teploty, jehož výstup je připojen na hradlový obvod 146. Monitorovací zařízení 148, které monitoruje prahovou hodnotu napětí, je spojeno s kladným pólem 14 baterie 16 a vydá signál tehdy, když je napětí baterie 16 větší než dolní prahová hodnota a menší než horní prahová hodnota. Výstup monitorovacího zařízení 145 je spojen s druhým vstupem hradlového obvodu 146, který muže být součinovým členem.

Výstup hradlového obvodu 146 je připojen k oscilátoru 150, který vytváří zejména sled obdélníkových impulsů, jejichž frekvence a poměr přestávky mezi nimi k jejich trvání je nastavitelný. Pro toto nastavení jsou upraveny například dolacfovací potenciometry 15 2, 154. Výstup oscilátoru 1_5_Q je spojen se spínačem 15_6, kterým může být například bezkootaktní spínač nebo relé. Jako bezkontaktní spínač se použije například tranzistor, jehož řídicí elektroda je spojena s výstupem oscilátoru 150.

Spínač 156 je uspořádán v sérii s topným elementem, tedy topnou fólií 158, mezi póly 14 , 22 baterie 16.. Topná fólie 158 je uspořádána v baterii 16 kapalinotésné a s odolností proti kyselinám. Pomocí zařízení podle obr. 3 se baterie 16 v závislosti na teplotě zjištěné termistorem 76 ohřeje topnou fólií 158 tak, že pro příslušný typ baterie 16 (startovací, trakční, solární baterie atd.) a příslušnou její velikost je dosaženo optimální synchronní (koherentní) oscilace odběru proudu a topného výkonu. Tento druh ohřevu baterie 16 brání zejména vzniku sulfatace desek v článcích baterie 16, která zmenšuje její výkon.

Zařízení, které vedle vytvářeni určitého topného výkonu v baterii 16 má ještě přídavné účinky zlepšující vlastnosti při studeném startu, je znázorněno na obr. 4. Toto zařízení podle obr. 4 obsahuje stejně jako zařízení podle obr. 1 a obr. 3 teplotní čidlo vytvořené jako termistor 76 , který je uspořádán v můstkovém obvodu, který odpovídá můstkovému obvodu na obr. 1. Tento můstkový obvod je spojen s regulačním obvodem 3 4 pro regulaci teploty, který je podrobně znázorněn na obr. 1.

Zařízení podle obr. 4 obsahuje stejně jako zařízení podle obr. 3 monitorovací zařízení 148, které stejně jako regulační obvod 34 je spojeno s hradlovým obvodem 146, jehož výstup je připojen na řídicí jednotku 160, která v závislosti na teplotě baterie 16 a výstupním signálu monitorovacího zařízení 148 řídí dva spínače 162, 164, které mohou být provedeny jako bezkontaktní spínače nebo jako relé. Řídicí jednotka 16Q rovněž zjišťuje, stejně jako oscilátor 150 na obr. 3, jestli je spotřebič připojen na baterii 16.

Přezkoušení je možno provést způsobem popsaným podle zařízení na obr;. 1. Spínače 162, 164 mohou být střídavě zapínány a vypínány podle určité venkovní teploty a když je napětí baterie 16 v mezích nastavených monitorovacím zařízením 148. Spínač 162 je uspořádán v sérii s oscilačním a transformátorovým obvodem 166 mezi póly 14 a 22 baterie 16. Výstup oscilačního a transformátorového obvodu 166 je připojen k akumulátoru 163 energie. Spínač 164 je uspořádán mezi kladným pólem 14 a akumulátorem 168 energie paralelně ke spínači 162 a k oscilačnímu a transformátorovému obvodu 166, který bude v následujícím textu zkráceně uváděn rovněž jako oscilační obvod. Při nízkých venkovních teplotách řídicí jednotka 160 krátkodobě sepne spínač 162, čímž oscilační obvod dodává z výstupu do akumulátoru 168 energie napětí, které je vyšší než napětí baterie 16. Akumulátor 168 energie je uspořádán mezi výstupem oscilačního obvodu a záporným pólem 22 .

Výstupní napětí oscilačního obvodu je zvoleno tak vysoké, že je vhodné jako nabíjecí napětí pro baterii 16 . Po nabiti akumulátoru 168 energie otevře řídicí jednotka ]60 spínač 162 a uzavře spínač 164. Tím vydává akumulátor 168 energie nabíjecí proud do baterie 16. Baterie 16 se tedy opětovně nabíjí. Řídicí jednotka 160 obsahuje multivibrátor, který vytváří řídicí napětí pro spínače 16 2 , 164 . Vedle uvedeného opětovného nabíjení způsobí nabíjecí proud v baterii 1_6 určitý vznik tepla, přičemž oba účinky zlepšují možnost startu při nízkých venkovních teplotách.

Zvlášť u trakčních baterií je možno upustit od vytápění, aby bylo možno i v rozsahu normálních teplot docílit větších dosahů. Zde se doporučuje baterie 1_6 cyklicky opětovně nabíjet. Frekvence, velikost nabíjecího proudu, velikost opětovného nabíjecího proudu a opětovného nabíjecího napětí je nutno přizpůsobit příslušnému typu baterie.

Právě moderní koncepce baterií, jako jsou baterie hliník - vzduch atd., se stanou tímto hospodárnými (například snížením nadbytečného zplyňování).

Jako akumulační médium mohou být podle velikosti baterie a jejího typu použity kondenzátory s větší kapacitou (Goldcaps) nebo niklové a kadmiové nebo lithiové akumulátory.

Na obr· 5 je znázorněno zařízení, u něhož můstkový obvod obsahuje stejně jako u zařízení na obr. 4 regulační obvod 34 pro regulaci teploty, termistor jako teplotní čidlo v baterii 16, monitorovací zařízení 148 pro monitorování prahových hodnot a hradlový obvod 146.

Rovněž řídicí jednotka 160 je upravena stejné jako u zařízení podle obr. 4. U zařízení podle obr. 5 se využije pouze výstupní signál z řídicí jednotky 160, který se vede do relé 170. Relé 170 má přepínací kontakt 172 a alespoň jeden kontakt 174 klidového proudu. Jeden akumulátor 176 energie je uspořádán mezi kladným pólem 14 a vstupem přepínacího kontaktu 172, jehož výstup je jednak připojen na další akumulátor 178 energie a na kontakt 174 klidového proudu. Druhý vstup přepínacího kontaktu 17 2 je připojen ke kladnému pólu 71 baterie 16. Kontakt 174 klidového proudu a akumulátor 175 energie jsou dále spojeny se záporným pólem 22 baterie 16.

Když teplotní čidlo a monitorovací zařízeni 148 zjistily, že v důsledku nízkých venkovních teplot mají být zlepšeny startovací vlastnosti baterie 16 zastudena, aktivuje se řídicí jednotka 160 .

V normálním případě nabíjí baterie 16 oba akumulátory 176, 178 energie na napětí baterie 16. Akumulátory 17_6, 178 energie mohou být součástmi, které ji* ''ly objasné 7’ ve spojení se zařízením podle obr. 4. Po určité době nabíjeni ovládá řídicí jednotka 160 relé 170, čímž se oba akumulátory 176 , 178 energie zápoji do série mezi póly 14 , 2 2.

Sériovým zapojením se přivádí do baterie 16 zvýšené napětí, které způsobí průchod nabíjecího proudu baterií 16. Baterie 16 se tímto opětovným nabíjením do určité míry ohřeje. Frekvence přepnutí a doba trvání nabíjení a vybíjení akumulátorů 176, 178 energie se přizpůsobí druhu a typu baterie 16- Alespoň dva akumulátory 176, 173 energie se pomocí příslušného zapojení za sebou nebo paralelně nabíjejí, aby potom zapojené v sérii s příslušnými přídavnými napětími umožnily opětovné nabíjení baterie 16.

U větších soustav baterií (solární akumulátory) je možno baterie mezi sebou zapojit takovým způsobem, že je umožněno střídavé vybíjení a opětovné nabíjení.

Zejména ve spojení se zařízeními podle obr. 3 a 4 se doporučuje baterie nebo soustavu baterií chránit vhodnou vakuovou izolací před nízkými teplotami. Pro menší soustavy baterií je výhodná jednoduchá vakuová stanová konstrukce.

Pod větší, stabilní, p.Iynotěsnou, s výhodou kupolovitou stěnou se menší balonový plášť tvaru polokoule účinkem podtlaku nasaje pod vnější konstrukci do té míry, ze vznikne relativně mírný podtlak, který má již dobrou izolační schopnost.

Použitím transparentních materiálů je možno k ohřevu navíc využít i vnějšího světla. Ve většině případů bude vlastní ohřev baterie vzhledem k cyklickému opětovnému nabíjení pro dostatečně vysoké teploty dostačovat.

Na obr. Ca je znázorněna konstrukce s podtlakovými a přetlakovými komorami, u níž právě kombinace podtlakových a přetlakových komor znamená vytvoření stabilní stěny. Tím je možno prakticky u střešní konstrukce upustit od těžkých a tepelně vodivých podpěrných elementů nosné konstrukce.

Stěna 180, která může mít například soudkový tvar, se klene nad řadou baterií. Tato stěna 180 sestává z prvních stěnových segmentů 181, vytvořených jako komory, které jsou uvnitř duté a jsou uspořádány s odstupem od sebe. První stěnové segmenty 181 mají přibližně obdélníkový průřez. Mohou mít s výhodou rovněž lichoběžníkový průřez, když má být vytvořena soudkovitá klenba. Mezi vždy dvěma prvními stěnovými segmenty 181, které se rozkládají po celé tloušťce stěny 180, jsou uspořádány druhé stěnové segmenty 182, které mají tvar komor a jsou uvnitř duté. Tyto druhé stěnové segmenty 182 začínají rovněž jako první stěnové segmenty 181 na vnější straně stěny 180, avšak nerozkládají se po celé tlouštce stěny 180, nýbrž pouze po její části, přičemž zbylá část meziprostoru mezi dvěma prvními stěnovými segmenty 181 zůstane volná.

U provedení podle obr. 6a vyplňují druhé stěnové segmenty 132 vždy polovinu meziprostorů. Druhé stěnové segmenty 182 mají rovněž zhruba obdélníkový nebo mírně lichoběžníkový průřez a jsou jako stavební kameny nebo cihly přizpůsobeny tvaru stěny 180. V dutých prostorech stěnových segmentů 1S1 , 182 je vytvořen přetlak a jsou navzájem propojeny. Tím se vytvoří stabilní nosná konstrukce. Mezi vnitřníma konci prvních stěnových segmentů 181 je uspořádána plynotěsná stěna 133, která tvoří se stěnami stěnových segmentů 181, 182 podtlakové komory 184. Přetlakové a podtlakové komory stěny 180 jsou na obr. 6a znázorněny znaménky plus a minus. Stěnové segmenty 181, 182 mohou být navzájem propojeny otvory, čímž se dosáhne jednak současného naplnění stlačeným plynem a jednak i rovnoměrného rozložení tlaku. Rovně: lakové komo-y ' mohou být navzájem spolu propojeny otvory, takže i v těchto podtlakových komorách 134 může být současným odsáváním vytvořen rovnoměrný podtlak neboli vakuum.

Na obr. 6b je znázorněna stěnová konstrukce 185, sestávající ze dvou stejně vytvořených polovin, a to z vnější poloviny 186 a vnitřní poloviny 187. Každá polovina 186, 187 obsahuje první stěnové segmenty 189, které jsou uspořádány s odstupem od sebe a jsou uvnitř duté, mají přibližně obdélníkový nebo lichoběžníkový průřez a je v nich vytvořen přetlak. Mezi prvními stěnovými segmenty 189 jsou upraveny vždy druhé stěnové segmenty 191, které jsou rovněž uvnitř duté, mají obdélníkový nebo lichoběžníkový průřez a je v nich vytvořen přetlak. Druhé stěnové segmenty 191 začínají stejně jako první stěnové segmenty 189 na vnější straně stěnové konstrukce 185 a rozkládají se nikoli jako první stěnové segmenty 189 na polovině tloušťky stěnové konstrukce 185, nýbrž pouze na částí této tloušťky. 0 vnitřní konce prvních stěnových segmentů 189 uprostřed stěnové konstrukce 185 se opírá jedna plynotésná fólie 19 3. V meziprostorech mezí prvními stěnovými segmenty 189, které nejsou vyplněny druhými stěnovými segmenty 191, je vytvořen podtlak, kterým je tato plynotésná fólie 193 přitlačována k prvním stěnovým segmentům 189. Stejným způsobem je další plynotésná fólie 195 přitlačována k prvním stěnovým segmentům 139 vnitřní poloviny 137 stěnové konstrukce 185, která je vytvořena jako její vnější polovina 1.87.

Stěnové segmenty 139, 191 obou polovin 136, 1_87 jsou uspořádány navzájem přesazené o polovinu vzdálenosti dvou prvních stěnových segmentů 189. Proto dosedají konce prvních stěnových segmentů 189 uprostřed stěnové konstrukce 185 vždy na plynotěsnou fólii 193, 195 protilehlé poloviny 136, 187. Stěnové segmenty 189 , 19_1 jsou pevně spojeny spolu navzájem. Přesazením obou poleví? 1.96/ 222 se mvzájem ohraničují prostory obou polovin 186, 187, v nichž je vytvořen podtlak.

První stěnové segmenty 189 obou polovin 186, 187 jsou navzájem spojeny pouze špatně vodivými plynotěsnými fóliemi 193, 195.

Stěnová zvlášť dobré konstrukce 185, znázorněná na izolační vlastnosti.

obr. 6b, má proto

Stěnové segmenty 189, 191 vždy jedné poloviny 186, 187 mohou být navzájem propojeny neznázorněnými otvory, takže ve všech komorách je možno současně Totéž platí pro vytvoření podtlaku které jsou ohraničeny stěnovými plynotěsnými fóliemi 193, 195.

vytvořit stejný přetlak, v podtlakových komorách, segmenty 189, 191 a

Na obr. 6b jsou v přetlakových komorách vyznačena plus pro označení přetlaku a v podtlakových komorách znaménka mínus pro označení podtlaku. Zařízení podle obr. 6b je vhodné jako střešní konstrukce pro zařízení obsahující mnoho baterií, přičemž stěnové segmenty 189, 191 jsou klenutému tvaru přizpůsobeny jako stavební kameny nebo cihly. Materiály, z nichž jsou stěnové segmenty 189 nebo 191 vyrobeny, stejně jako materiály plynotěsných fólií 193 , 195, mohou být prostupné pro světlo.

Na obr. 7 a 3 jsou znázorněny stěny pro baterie, které sestávají vždy ze dvou desek 188, 190, na jejichž vnitřních stranách jsou vytvořeny v pravidelných odstupech od sebe výstupky 192. Tyto výstupky 192 na obou deskách 188, 190 jsou vůči sobě přesazeny. Přes výstupky 192 je natažena síť, pokud možno z neelastických provazů nebo lan 194, která mají malou tepelnou vodivost. V dutém prostoru 196 mezi deskami 188, 190 se vytvoří podtlak, jehož účinkem výstupky 192 dosednou na lana 194, která zachycují sílu vyvolanou tlakem vzduchu na desky 188, 190, to znamená, že lana 194 z plastu přidržují obě desky 133, 190 v odstupu co sebe. Zařízení znázorněné na obr. 7 a 8 působí proto pokud se týká lan 194 na způsob zavěšené mostní konstrukce.

Na obr. 9 je znázorněna deska 198 stěny nádoby, sestávající ze dvou takových desek 198 , která je místo výstupku 192 opatřena čepovými výstupky 200, které jsou rozmístěny v pravidelných vzdálenostech od sebe navzájem na její vnitřní straně. Přes tyto čepové výstupky 200 jsou napnuta neelastická tepelně izolační lana 202. Místo lan 202, která mohou být stejná jako lana 194, je možno použít rovněž fólii.

Odevzdávání vysokého proudu, potřebného pro startéry nebo jiné spotřebiče, při nízkých venkovních teplotách se zlepší rovnoměrným promícháváním elektrolytu, které je výhodné i při provozu za vyšších teplot.

Zařízení k dosažení rovnoměrného promíchávání elektrolytu je znázorněno v řezu na obr. 10 ve spojení s jedním článkem 204 baterie 16 , která má deskové elektrody 206 . V prostoru mezi stěnami článku 204 a elektrodami 206 je uspořádána trubka 2.08 tvaru písmene U, jejíž zakřivení je upraveno u dna článku 204 , a jejíž průchozí otvory 210 pro kapalinu jsou provedeny ve formě perforací. Vstupní otvory trubky 208 tvaru písmene U jsou uspořádány u horního konce článku 204. Uvnitř trubky 208 tvaru písmene U se nachází kuličky 212, zejména z olova. Tyto kuličky 212, které jsou odolné proti působení kyseliny, neboť jsou opatřeny pláštěm z plastu (teflonu), jsou v trubce 208 tvaru písmene U uloženy pohyblivě.

Místo kuliček 212 je možno použít i olověné smýkadlo, vložené v trubce 208. Trubka 208 je přizpůsobena vnější stěně článku 204 nebo je integrována do této stěny. Průchozími otvory 210 může vnikat kapalina ode dna článku 204 dovnitř trubky 2C'8. v oblasti dna může být koncentrace kapaliny, zejména při nízkých teplotách, vyšší než v ostatních částech článku 204. Při zrychlování vozidla se kuličky 212 pohybují, a to nahoru a dolů v trubce 208, čímž vyvolávají uvnitř ní pohyb,

Při každém zrychlení vozidla se z trubky 208 koncentrovaná kyselina přečerpává z jejích horních výstupů do baterie 16. Horní výstupy trubky 208 mohou být podle potřeby opatřeny ventilem (destičkovým nebo kuličkovým),

U stacionárních baterií jsou v článcích uspořádány dvě stejné trubky tvaru písmene U. V dolní části jsou kolem trubky tvaru písmene U uspořádány vždy cívky, které jsou po sobě připojovány na provozní napětí a vytvářejí magnetická pole. Přivádění napětí do těchto cívek je řízeno ve stejném cyklu jako výše popsané topné tranzistory. Účinkem magnetických polí se uvedou do pohybu železné kuličky opatřené pláštěm pro odolnost proti kyselinám, které v trubce vytvoří proudění, které způsobí promíchání elektrolytu. Tyto cívky musí být, když jsou uspořádány uvnitř článku, zapouzdřeny tak, aby byly odolné proti působení kyseliny. Cívky však mohou být uspořádány i vně článku, takže jejich zapouzdření odolné proti působení kyseliny není zapotřebí.

Když jsou ve výše popsaných konstrukcích neboli krytech uspořádána větší bateriová zařízení, je výhodné u nich upravit větrací zařízení, které se uvede do provozu při vyšších venkovních teplotách. V úvahu rovněž připadá použití chladicího zařízení, které může pracovat na principu odpařování.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY

   1. Zařízení ke zlepšení odevzdávání proudu baterie, která se muže nabíjet, při nízkých venkovních teplotách, přičemž teplotní čidlo, které je upraveno uvnitř baterie, a které je kapalinotěsné a odolné proti kyselinám, uvolní průtok proudu alespoň jedním topným elementem, když je teplota baterie pod předem stanovenou požadovanou hodnotou a když je napětí dolní prahová hodnota a menší než horní vyznačující se tím, že obsahuje spouštěcí obvod, který reaguje na vzrůst napětí baterie po vypnutí proudu ve spotřebiči, který má vysokou spotřebu proudu, a který ovládá časový obvod (100), který, když je napětí baterie menší než je dolní prahová hodnota nebo se této dolní prahové hodnotě rovná, řídí vodivě topný element (10) po nastavenou dobu.

   baterie větší než prahová hodnota,
2. 2. Zařízení ke zlepšeni odevzdávání proudu baterie, která se může nabíjet, při nízkých venkovních teplotách, přičemž teplotní čidlo, které je upraveno uvnitř baterie, a které je kapalinotěsné a odolně proti kyselinám, uvolní průtok proudu alespoň jedním topným elementem, když je teplota baterie pod předem stanovenou požadovanou hodnotou a když je napětí baterie větší než prahová hodnota, dolní prahová hodnota a menší než horní vyznačuj icí tím, ze teplotní čidlo řídí spojeni baterie (16) se zařízením odevzdávájícím nabíjecí napětí pro baterii, které se v době, kdy neprobíhá nabíjení, nabíjí pomocí baterie.
3. 3. Zařízení podle nároku tím, že topným elementem je

   1, vyznačující se topná fólie (158), uspořádaná v baterii kapalinotěsné a s odolnosti proti kyselinám, která sestává z elektricky vodivého materiálu, který se při průchodu proudu ohřeje.
4. 4. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že topným elementem je výkonový tranzistor (10) , uspořádaný kapalinotěsné a s odolností proti kyselinám uvnitř baterie a upevněný na chladicím tělese, přičemž jeho řídicí elektroda je ovladatelná regulačním obvodem (34) pro regulaci teploty.
5. 5. Zařízení podle nároku 1, 3 nebo 4, vyznačuj ιοί se tím, že topný element se oscilačně zapíná a vypíná, a že kmity proudu jsou přizpůsobeny velikosti a typu baterie.
6. 6. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 1 nebo 3 až 5, vyznačující se tím, že doba ohřevu činí asi 15 minut.
7. 7. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 1 nebo 3 až 6, vyznačující se tím, že časový obvod (100) v průběhu doby ohřevu ovládá indikační element.
8. 8. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 1 nebo 3 až 7, vyznačující se tím, že výkonový tranzistor (10) se svou řídicí elektrodou spojen přes dva v sérii zapojené odpory (30, 32) s regulačním obvodem (34) pro regulaci teploty a přes dva další v sérii zapojené odpory (24, 26) s diferenciálním zesilovačem (23) zařazeným za časovým obvodem (100), přičemž monitorovací zařízení (38, 42) pro monitorování dolní a horní prahové hodnoty jsou připojena přes diody (40, 44) na společné spojovací místo obou odporů (30, 32) napájených regulačním obvodem (34) pro regulaci teploty, a přičemž regulační obvod (34) pro regulaci teploty je přes diodu (36) připojen ke společnému spojovacímu místu odporů (24, 26) napájených diferenciálním zesilovačem (28).
9. 9. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 1 nebo 3 až 8, vyznačující se tím, že obsahuje spouštěcí obvod, který reaguje na pokles napětí baterie při zapnutí proudu pro spotřebič s vysokou spotřebou proudu a časový obvod (100) přestaví zpět.
10. 10. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároku 1 nebo 3 až 9,vyznačující se tím, že měřici odpor (20) je uspořádán v sérii s výkonovým tranzistorem (10) a je součástí diskriminátoru prahových napětí, jehož výstup je přes diody (128, 130) připojen vždy na společná spojovací místa odporů (24, 26, 30, 32) zapojených v sérii.
11. 11. Zařízení podle jednoho nebo několika z nároků 1 nebo 3 až 10,vyznačující se tím, že první vedení (12, 19), která vedou k topnému elementu nebo teplotnímu čidlu, jsou opatřena na horních okrajích stěny (136) přípojkami (144) z olova, že ve víku (138) baterie (16) jsou uspořádány kapalinotěsně a s odolností proti kyselině součásti regulačního obvodu (34) pro regulaci teploty, monitorovacích zařízení (38, 42) pro monitorování prahových hodnot, spouštěcích obvodů a časového obvodu (100), a že dvě vedení, vedoucí k teplotnímu čidlu a topnému elementu, jsou vedena pod víkem (138) až k částem překrývajícím úzké strany stěn a alespoň na koncích jsou opatřena přípojkami (142) z olova, které jsou svařeny s přípojkami (144) prvních vedeni (12).
12. 12. Zařízení podle nároku 2,vyznačující se t í m, že baterie (16) je spojena s oscilačním a transformátorovým obvodem (166), transformujícím na vyšší napětí, za nímž je zapojen alespoň jeden akumulátor (168) energie, který lze nabít na vyšší napětí, k němuž je baterie (16) připojitelná v závislosti na teplotě změřené teplotním čidlem a na napětí baterie.
13. 13. Zařízení podle nároku 2, vyznačuj ící tím, že baterie (16) je pomocí spínačů připojitelná k alespoň dvěma akumulátorům (176, 178) energie, schopných nabití na napětí baterie a zapojených paralelné, které jsou pomocí spínačů zapojitelné do série s baterií (16) v závislosti na teplotě změřené teplotním čidlem a na napětí baterie.

    c í s energie opakuje

    Zařízeni podle nároku 12 nebo 13, vyzná e tím, že nabíjení akumulátorů (168, a jejich vybíjení přes baterii se č u j í 176, 178) cyklicky
14. 15. Zařízení podle jednoho nebo několika z předcházejících nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že nádoba pro několik baterií má stěny, z nichž alespoň jedna stěna (180) je opatřena prvními stěnovými segmenty (181) v odstupu od sebe, které jsou duté a jsou pod přetlakem a rozkládají se po celé tloušťce stěny, že vždy část meziprostorů mezi prvními stěnovými segmenty (181), začínající vždy na vnější straně stěny, je vyplněna druhými stěnovými segmenty (182), které jsou duté a je v nich přetlak, a které jsou propojeny s prvními stěnovými segmenty (181), a že vždy další část meziprostorů mezi prvními stěnovými segmenty (181) je uzavřena stěnou (183), přemosťující první stěnové segmenty (181) na jejich koncích na vnitřní straně stěny, a je v ní podtlak.
15. 16. Zařízeni podle jednoho nebo několika z předcházejících nároků 1 až 15, vyznačující se tím, že nádoba pro několik baterií má stěny, z nichž alespoň jedna stěna (185) obsahuje dvě poloviny (186, 187), vytvořené stejné a uspořádané uvnitř a vně, které sestávají z prvních stěnových segmentů (189), uspořádaných vždy s odstupem od sebe, které js-^u duté a je v r.ich přetlfik, dále že vždy meziprostory mezi prvními stěnovými segmenty (189), začínající

    od jedné vnější strany stěny, jsou vyplněny dalšími dutými, druhými stěnovými segmenty (191), v nichž je přetlak, které jsou spojeny s prvními stěnovými segmenty (189), dále že na strany prvních stěnových segmentu (189), odvrácených od vnějších stran stěn, jsou účinkem podtlaku v meziprostorech mezi stěnovými segmenty přitlačovány fólie, přičemž první stěnové segmenty (189) obou polovin jsou uspořádány navzájem přesazené o polovinu vzdálenosti prvních stěnových segmentů (189) od sebe.
16. 17. Zařízení podle jednoho nebo několika z předcházejících nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že alespoň jedna baterie je uspořádána v jedné nádobě, která má stěnu provedenou ze dvou desek (188, 190), opatřených na vnitřních stranách výstupky (192), které jsou na obou deskách (188, 190) uspořádány navzájem přesazené a přes něž jsou upnuta neelastická lana (194) s malou tepelnou vodivostí, a že tyto výstupky (192) jsou účinkem podtlaku neboli vakua v dutém prostoru mezi deskami (183, 190) přitlačovány k lánům (194).
17. 18. Zařízení podle jednoho nebo několika z předcházejících nároků 1 až 17, vyznačující se t í m, že v každém článku (204) baterie je uspořádána trubka (208) tvaru písmene U, jejíž oblouk je umístěn blízko dna článku a je opatřen průchozími otvory (210) pro kapaliny, dále že otvory ramen této trubky (208) tvaru písmene U jsou uspořádány blízko u horního konce článku (204), a že v této trubce (208) tvaru písmene U nebo na ní jsou upraveny prostředky pro vytváření proudění.
18. 19. Zařízení podle nároku 18, vyznačující se tím, že prostředky pro vytváření proudění jsou kuličky (212), uspořádané pohyblivě v trubce (20S; tvaru písmene ϋ.
19. 20. Zařízení podle nároku 18 nebo 19, vyznačuj í c í se t í m, že prostředky pro vytváření proudění jsou cívky, obklopující dolní část trubky a střídavě za sebou připojitelné k provoznímu napětí, a že v trubce jsou uspořádány železné kuličky zapouzdřené v plášti s odolností proti kyselinám.