DE1022667B

DE1022667B - Anordnung zur selbsttaetigen Ladung und Ladungserhaltung von Batterien

Info

Publication number: DE1022667B
Application number: DEL17741A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Germann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1954-01-20
Filing date: 1954-01-20
Publication date: 1958-01-16

Description

Anordnung zur selbsttätigen Ladung und Ladungserhaltung von Batterien Zur s#-lbsttätigeii Ladung- und Ladungserhaltung einer Batterie wird zweckmäßig ein Gleichrichter verwendet, der eine Ladung der Batterie mit hohem Ladestrom bis zu einer Zellenspannung von etwa 2,4 V sowie eine Ladungserhaltung bei 2,2 V sicherstellt. B°sonders wenn bereits eine stabilisierte, feste Grundspannung vorhanden ist, kann dies vorteilhaft durch einen Zusatzgleichrichter erreicht «-erden, der als Kippgleichrichter arbeiten und eine Kennlinie besitzen möge, wie sie Fig. 1 der Zeichnung zeigt.
Es ist bekannt, mittels Haupt- und Vordrosseln eine Batterieladung zu steuern, bei der der Vorverstärker lad,strom- und ladespannungsabhängig und der Hauptverstärker zusätzlich ladestroni-<c.hh.ingig- gesteuert wird. Damit erzielt man eine Ladekennlinie, die bei allmählich gedrosseltem Ladestrom die Spannung nur his zu °itien Maximalwert erhöht und bei weiterer Ladestronidrosselung wieder eine Spannungsrücknahme bewirkt (Fig. 1). Die Erfindung bezweckt eine: erhebliche Vereinfachung dieser Schaltung.
Die Erfindung bezieht sich also auf einen Ladegleichrichter für Batterien mit vorgeschalteten gleichstromvorinagnctisierten Drosseln und einem nichtlinearen Übertragungsglied im Steuerkreis dieser Drosseln unter Verwendung des Ladestroms und konstanter Hilfsströme zur Steuerung, insbesondere Zusatzgleichrichter zu einem auf konstante Spannung geregelten Grundgleichrichter, und ist dadurch ge-1e.ena7eiclinet, cla.ß die Drosseln außer vom konstanten Hilfsstrom nur von einem Steuerstrom vorerregt werden, der über da.; Übertragungsglied mit nichtlincarer Steuercharakteristik ausschließlich vom Ladestrom derart verändert wird, daß er bei einem bestimmten L adestrornwert, kleiner als der Nennstrom, rill Minimum durchläuft. Die, Hauptdrossel ist dazu mit zwei Steuerwicklungen ausgerüstet, die gegensinnig von einem Forstrom und einem Steuerstrom durchflossen werden, der von einer weiteren Regeldrossel beeinflußt wird. Diese ist in stromsteuernder Schaltung ausgeführt und wird vom Ladestrom und einem entgegengesetzt wirkenden Vorstroni vormagnetisiert.
Die, @-Virkung:weise einer Schaltung nach Il ig. sei an Hand von Fig.3, die die Kennlinien der Hauptdrosseln bei konstantem Steuerstrom erhält. iiäi- erläutert. Der Zusatzgleichrichter besteht im wcssntliclien aus dein spannungssteuernden HauptdrosseIsatz 1, dein Transformator 2 und der Gleichrichterventilanordnung 3. Der Arbeitspunkt cler Drosseln wird durch den vom Gleichrichter 4 gel ic f(rten Vorstroni an die obere Grenze des Regel-I;:i-c-iclrcs @-crscholien. Der Steuerstrom, den Gleichrichtur 5 liefert. wird von dein Regeldrosselsatz 6 beeinflußt, dessen Arbeitspunkt durch den Vorstroin von Gleichrichter 7 so verschoben wird, daß sich die vom Vorstrom und vom Ladestrom gebildeten magnetischen Flüsse bei einem bestimmten Ladestrom. der beispielsweise gleich der Hälfte des 1\Tennstromes ist, gerade aufhcl)en, so dal) der dem resultierenden Fluß proportionale geregelte Strom von Gleichrichter 5 ein Minimum wird, während er sowohl bei großem wie bei kleinem Ladestrom große Werte annimmt. Indcni dieser Strom nun entgegengesetzt dein Vorstrom der Hauptregeldrossel 1 den jeweiligen Arbeitspunkt nach unten verschiebt, wird das Kennlinienfeld Fig.3 gemäß der eingezeichneten Regelherinlinie durchlaufen.
Dabei ist Uz die Batteriespannung, dargestellt als Spannung je Zelle, und J der Ladestrom des Zusatzglcichrichters. Bei Ladung einer Batterie B, bei der der Zusatzgleichrichter Z_ gemäß Fig. 4 mit einem stabilisierten Grundgleichrichter G in Reihe geschaltet ist, kippt der Strom bei Erreichen des Spannungsmaximums zunächst auf -Null ab. Die Hauptregeldrossel ist in ihrem Regelbereich so, bemessen, da.ß der La.dungse-rhaltungsstrom bei einer Spannung voii 2,2 V je Zelle wieder einsetzt und diese annähernd konstant hält.
Wenn der Zusatzgleichrichter an ein ungeregeltes Netz angeschlossen wird, verschiehen sich die Kennlinien konstanten Steuerstromes entsprechend den etzslia.n.nungsä nde-rungen. `'Fenn nun die Vorströnie der Regeldrosseln 1 und 6 ebenfalls netzspannungsahhän gig sind, können hierdurch Netzspannungsschwankungen bei dein für die Ladungserhaltung maßgel>caden 1sennlinienteil, wie in Fig. 5 dargestellt. so weitgehend kompensiert werden, ciaß die Ladungserhaltungsspannung innerhalb enger Toleranzen konstant gehalten werden kann.

Claims

P A T E N T A N S P P L i. rr E 1. Ladegleichrichter für Batterien mit vorgeschalteten gleichstromvormagnetisierten Drosseln und einem nichtlinearen Übertragungsglied, im Steuerkreis dieser Drosseln unter Verwendung des Ladestromes und konstanter Hilfsströme zur Steuerung, inshesonderc Zusatzgleichrichter zu einem auf konstante Spannung geregelten Grundgleichrichter, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln außer vom konstanten Hilfsstrom nur von einem Steuerstrom vorerregt werden, der über das Übertragungsglied mit nichtlinearer Steuercharakteristik, welches von, einem konstanten Hilfsstrom vormagnetisiert wird, ausschlielilich von dem dem I-Iilfsstrom entgegengerichteten Ladestrom derart verändert wird, daß tr bei °inern bestimmten Ladestromwert, kleiner als dEr Nennstrom, ein Minimum durchläuft.
2. Ladeschaltung mach Anspruch 1, gekennzeichnet durch derartige Vorgabe des Arbeitspunktes, da.ß in Abhängigkeit von der Stromabsenkung hei Erreichen des Spannungsmaximums der Ladungserhaltungsstrom einsetzt.
3. Anordnung nach Anspruch 1 und ?, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsträme hei Netzspannungsschwankungen im gleichen Sinne ändern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 654 380, 672 011, 685 951, 860 084; USA.-Patentschrift Nr. 2 431 312.