DE1102878B - Stromversorgungseinrichtung - Google Patents

Stromversorgungseinrichtung

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DE1102878B
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Germany
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battery
voltage
rectifier
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power supply
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DES42498A
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Otto Werner
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J9/00Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
    • H02J9/04Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
    • H02J9/06Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
    • H02J9/066Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems characterised by the use of dynamo-electric machines

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  • Business, Economics & Management (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

  • Stromversorgungseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung, in welcher vom Wechselstromnetz über Gleichrichter sowohl ein Verbraucher a,ls auch eine bei Netzausfall die Speisung des Verbrauchers übernehmende Pufferbatterie gespeist wird., @#obei die Batterie in eine Anzahl von Elementgruppen aufgeteilt ist, welche nacheinander aufgeladen werden. Bei solchen Anlagen ist es üblich, die Batterie unmittelbar mit ihrer vollen Zellenzahl aufzuladen, und zwar gewöhnlich mit .einer Spannung entsprechend 2',4 Volt je Zelle. In diesem Falle ist es aber im allgemeinen erforderlich, gleichzeitig entweder einen einzustellenden Widerstand zwischen dem Gleichrichter und- dem Verbraucher vorzusehen, damit bei der Ladung der Batterie der über die Nennspannung der Batterie und damit die Verbraucherspannung hinausgehende Spannungsanteil von dem Verbraucher bei Betrieb der Anordnung vom Netz ferngehalten wird. Als solche Widerstände können entweder einstellbare Widerstände oder in bekannter Weise sogenannte Gegenzellen benutzt werden. Sollen solche zwischengeschalteten Widerstände oder Gegenzellen vermieden werden, so kann man sich auch einer Lösung bedienen, bei welcher allerdings zwei Batterien benötigt werden, wobei dann jeweils eine dem Verbraucher parallel geschaltet ist, während in dem gleichen Zeitraum die andere Batterie aufgeladen wird. Es ist ferner bekannt, die Stromversorgungseinrichtung so vorzusehen, daß ein Gleichrichter die Versorgung des Verbrauchers übernimmt, während ein zweiter Gleichrichter allein oder in Reihe mit dem ersten Gleichrichter die Ladung und Erhaltungsladung der Batterie durchführt. Zur Vermeidung von kurzzeitigen Stromunterbrechungen bei Netzausfall ist der Verbraucher einpolig dauernd mit der Batterie und über ein Ventil mit einer Anzapfung der Batterie oder über einen spannungsabhängigen Widerstand mit dem anderen Pol der Batterie verbunden. Die Anzapfung an der Batterie ist dabei derart gewählt, daß das Ventil auch bei der Aufladung der Batterie auf 2,4 Volt j e Zelle noch nicht in Durchlaßrichtung beansprucht wird. Dies hat zur Folge, daß bei Ausfall der Netzspannung eine vorübergehende Absenkung der Verbraucherspannung auf einen Wert eintritt, der der Lage der Anzapfung an der Batterie entspricht. Eine solche plötzliche Spannungsabsenkung kann unter Umständen für bestimmte Verbraucher jedoch nicht in Kauf genommen. werden.
  • Die Erfindung bringt eine Lösung, durch welche die Mängel der vorerwähnten bekannten Einrichtungen vermieden werden. Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck bei einer Stromversorgungseinrichtung der angegebenen Art für die Aufladung auf etwa 2,4 Volt je Zelle (bei Bleibatterien) und die Erhaltungsladung der Batterie mit etwa 2,2 Volt je Zelle jeder Batteriegruppe je ein Gleichrichter zugeordnet, wobei die Gleichrichter derart geregelt sind, daß die Spannung der gesamten Batterie stets auf den. Wert der Spannung bei Erhaltungsladung von etwa 2,2 Volt je Zelle begrenzt wird. Hierdurch ist der Vorzug erreicht, daß die Gesamtspannung an der Batterie in keinem Zeitpunkt größer ist als die für die Erhaltungsladung der gesamten. Batterie erforderliche Spannung. Unabhängig davon, ob nun der Verbraucher unmittelbar mit den beiden Polen der Batterie dauernd verbunden ist oder ob der Verbraucher einpolig über ein Ventil an eine Anzapfung der Batterie oder über einen spannungsabhängigen Widerstand mit dem zweiten Pol der Batterie verbunden ist, ergibt sich hierbei der Vorteil, daß der vorübergehende Spannungseinbruch bei Netzausfall wesentlich kleiner gehalten werden kann.
  • Das Nacheinanderaufladen der verschiedenen Gruppen der Batterie kann in verschiedener Weise stattfinden. So kann für die Aufladung der verschiedenen Gruppen nur ein einziger Gleichrichter vorgesehen sein, der nacheinander auf die verschiedenen Zellengruppen der Batterie geschaltet wird. Sollte es jedoch nicht zweckmäßig sein, in der Anlage Schaltungen durchführen zu müssen, so kann die Anordnung auch derart getroffen werden, daß für jede der Zellengruppen der Batterie ein besonderer Gleichrichter vorgesehen ist, von denen jeder für die Ladung und die Erhaltungsladung bemessen. ist. Die Ladung mit 2,4 Volt je Zelle würde dann,, wie oben ausgeführt, für die einzelnen Gruppen nacheinander geschehen, während bei der Erhaltungsladung alle Gleichrichter gleichmäßig beteiligt sind. Diese Aufladung der Gruppen nacheinander mittels mehrerer Gleichrichter, von denen einer jeweils einer Zellengruppe der Batterie zugeordnet ist, kann selbsttätig durchgeführt werden durch entsprechende Beeinflussung der zu den Gleichrichtern gehörenden Regler, welche die Gleichrichter auf konstante Ausgangsspannung mit Strombegrenzung regeln. Die Beeinflussung der Regler erfolgt hierbei vorzugsweise durch Relais, welche in Abhängigkeit von den auftretenden Ladeströmen die Höhe der Regelspannung in der Wise bestimmen, daß die Gesamtspannung an der Batterie in keinem Falle den Wert der Spannung für die Erhaltungsladung von etwa 2,2 Volt je Zelle im Falle von Bleibatterien überschreitet.
  • Um auch bei Speisung des Verbrauchers. aus der Batterie zu erreichen, daß die Verbraucherspannung konstant bleibt, kann gemäß der weiteren Erfindung ein besonderer Zusatzgleichrichter vorgesehen werden, der in Reihe mit der Batterie den Verbraucher speist und seinerseits von einem Maschinensatz, der entweder von einer besonderen Stromquelle oder vorzugsweise unmittelbar von der Batterie als Stromversorgungsquelle für diesen Maschinensatz mit Leistung beliefert wird. Die Erregung des Wechselstromgenerators des Maschinensatzes wird dann vorzugsweise abhängig von der Verbraucherspannung der Stromversorgungseinrichtung sinngemäß geregelt. In Verbindung mit der Erfindung kann die Stromversorgungsanlage nun derart ausgebildet werden, daß die Verbraucherspannung entsprechend 2,2 Volt je Zelle; also entsprechend der Spannung für die Erhaltungsladung der Batterie bemessen wird. Es kann jedoch auch eine solche Lösung gewählt werden, daß die Verbraucherspannung der Nennspannung der Batterie von 2,0 Volt je Zelle entspricht. Im letzteren Falle wird vorzugsweise in Verbindung- mit der Erfindung ein besonderer Gleichrichter für die Speisung des Verbrauchers vorgesehen, so daß der oder die Gleichrichter für die Ladung und die Erhaltungsladung der Batterie lediglich für diese bestimmt sind. Das ergibt den Vorzug, daß der Gleichrichter, der für die Konstanthaltung der Verbraucherspannung bei Entladungsbetrieb der Batterie dient, nur die Differenz zwischen 2,0 Volt je Zelle und der tiefsten Entladungsspannung, mit der man die Batterie entladen will, z. B. von 1,8 Volt, zu liefern hat.
  • Einige Ausführungsbeispiele für die Anwendung der Erfindung veranschaulichen die Figuren der Zeichnung.
  • In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 zwei Gleichrichter, welche den beiden Zellengruppen 3 und 4 der Batterie parallel geschaltet sind. In Reihe mit der Batterie liegt ein Glenchrichter5, dessen Speisung von einem Maschinensatz, bestehend aus einem Wechselstromgenerator 6, einem Antriebsmotor 7 und einer Erregermaschine 8, erfolgt. 9 bezeichnet den Schalter, über welchen das Maschinenaggregateingeschaltet wird, sobald das Wechselstromnetz für die Versorgung der Gleichrichter 1 und 2 ausfällt, so daß nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Antriebsmotor 7 von der Batterie3, 4 als Spannungsquelle gespeist wird. Dieser Schalter wird vorzugsweise selbsttätig eingelegt, z. B. in Abhängigkeit von der wegfallenden Netzspannung oder bei Ausfall der Gleichrichter l bzw. 2. An die Ausgangsklemmen 11 und 12 der Anordnung ist der Verbraucher angeschlossen. An diese Ausgangsklemmen ist über die Leitungen 13 und 14 der Regler 10 angeschlossen, an den außerdem die Erregermaschine 8 und die Erregung 6a des Wechselstromgenerators 6 angeschlossen sind. 8a deutet schematisch die Erregerwicklung der Erregermaschine 8 an. Bei normalem Betrieb vom Netz liefern die beiden Gleichrichter l bzw. 2 den Erhaltungsladestrom für die Batteriegruppen 3 bzw. 4 und außerdem den Strom für die Speisung des Verbrauchers, der an den Klemmen 11 und 12 liegt. Dieser Strom durchfließt den Gleichrichter 5, der bei normaler Netzspeisung nicht durch den Wechselstromgenerator 6 gespeist wird. Es entsteht an dem Gleichrichter 5 dehnentsprechend ein Spannungsabfall, der durch die Bemessung dieses Gleichrichters bestimmt ist und bei konstantem Verbraucherstrom von der konstant gehaltenen Batteriespannung einen konstanten Wert absetzt.
  • Bei Ausfall der Netzspeisung für die Gleichrichter 1 und 2 geht die Batteriespannung auf einen Wert entsprechend 2,0 Volt je Zelle zurück. Die Batterie übernimmt augenblicklich die Speisung des Verbrauchers, wobei somit die Verbraucherspannung von einem Wert entsprechend 2,2 Volt auf 2,0 Volt je Zelle abzüglich dem Spannungsabfall im Gleichrichter 5 abfällt. Unmittelbar bei Ausfall des Netzes wird aber über den Schalter,9 das Maschinenaggregat6 bis 8 eingeschaltet, so daß es über seinen Wechselstromgenerator 6 entsprechend dem Regeleffekt an dem Regler 10 am Gleichrichter 5 eine Zusatzspannung liefert, die die Verbraucherspannung wieder auf den bei normalem Netzbetrieb bestehenden Wert entsprechend 2,2 Volt je Zelle heraufsetzt. Bei fortschreitender Entladung der Batterie, mit der ein Absinken der Batteriespannung z. B. bis auf 1,8 Volt je Zelle stattfindet, erhöht sich die Spannung am Gleichrichter 5 durch die Wirkung der Regeleinrichtung 10 so weit, daß die Verbraucherspannung den ursprünglichen Wert entsprechend 2,2 Volt je Zelle beibehält.
  • Nach Wiederkehr der Netzspannung bleibt das Maschinenaggregat 6 bis 8 zunächst noch in Betrieb, was in Abhängigkeit von einem Zeitwerk oder/und gegebenenfalls in Abhängigkeit von der an der Batterie entstehenden Spannung erfolgen kann. Beide Gleichrichter können nun nacheinander die Batteriegruppen mit einem Spannungswert entsprechend et-,va 2,4 Volt je Zelle unmittelbar laden. Vorzugsweise können jedoch beide Gleichrichter 1 und 2 die gesamte Batterie zunächst auf eine Spannung von 2,2 Volt je Zelle aufladen. Der weitere Ladevorgang erfolgt dann in der Weise, daß die Spannung an einem der Gleichrichter bis auf 2,4 Volt je Zelle heraufgesetzt wird, während gleichzeitig die Spannung am anderen, Gleichrichter auf 2,0 Volt abgesenkt wird, so daß in keinem Zeitmoment die Gesamtspannung der Batterie 2,2 Volt je Zelle überschreitet. Ist die eine Zellengruppe der Batterie bei 2,4 Volt je Zelle vollständig aufgeladen, so wird sinngemäß die Spannung an dem Gleichrichter dieser Batteriegruppe herabgesetzt und gleichzeitig die Spannung an dem Gleichrichter der anderen Batteriegruppe heraufgesetzt auf 2',4 Volt je Zelle, bis auch diese zweite Gruppe den vollen Ladezustand erreicht hat. Nunmehr sind beide Batteriegruppen geladen, und die Gleichrichter beider Batteriegruppen können auf 2,2 Volt je Zelle eingestellt werden. Das kann entweder mittels einer Handbedienung oder selbsttätig abhängig vom Ladezustand der Batterie erfolgen, was nicht besonders angedeutet ist.
  • Ein Beispiel für eine selbsttätige Wiederaufladung der Batteriegruppen nacheinander ist in der Fig.2 dargestellt. In dieser Figur bezeichnen wieder 1 und 2 die beiden Gleichrichter, von denen der Gleichrichter 1 zur Ladung der Batteriegruppe 3 und der Gleichrichter 2 zur Ladung der Batteriegruppe 4 dient. Jedem der beiden Gleichrichter 1 bzw. 2 ist eine Regeleinrichtung 21 bzw. 22 zugeordnet. Die Regeleinrichtung 21 wird über die Wicklung 21a von der Gesamtspannung der Batterie beeinflußt über einen Widerstand 23. Die Regeleinrichtung 21 besitzt ferner eine Strombegrenzung, welche nicht besonders angedeutet ist, die dann wirksam wird, wenn der von dem Gleichrichter l abgegebene Strom einen bestimmten. oberen Grenzwert erreicht hat. Die Strombegrenzung wird so eingestellt, daß die Leistungsfähigkeit des Gleichrichters nicht überschritten wird. Der Gleichrichter2 wird über seine zugehörige Regeleinrichtung 22 in Abhängigkeit von der Spannung an der Batteriegruppe4 mittels der Wicklung22a geregelt. Diese Regeleinrichtung besitzt ebenfalls eine nicht dargestellte Einrichtung zur Begrenzung des vom Gleichrichter2 abgegebenen Stromes auf einen oberen Grenzwert. Die Höhe der an der Gruppe4 auftretenden Spannung kann durch Veränderung der der Spule 22a vorgeschalteten Widerstände geändert -werden. Zu diesem Zweck ist ein nicht veränderbarer Widerstand 24 vorgesehen und -weitere Widerstände 2,5 und 26, die durch die Schaltkontakte27 bzw. 28 kurzgeschlossen werden können. Bei eingeschaltetem Kontakt 28 -wird der Gleichrichter 2 auf eine untere Spannung entsprechend 2,0 Volt je Zelle geregelt. Bei eingeschaltetem Kontakt27 und geöffnetem Kontakt28 wird der Gleichrichter 2 auf eine Spannung entsprechend 2,2 Volt je Zelle geregelt. Sind beide Kontakte27 und 28 geöffnet, so wird der Gleichrichter 2 auf eine Spannung entsprechend 2,4 Volt je Zelle geregelt. Die Kontakte27 bzw. 28 gehören selbsttätigen Schaltern an, die von den Relais 30 bis 32 elektrisch gesteuert werden. 30 und 31 stellen polarisierte Relais dar, deren Speisung in Ab- hängigkeit von der Größe und Richtung des, zu dem Verbindungspunkt der beiden Batteriegruppen 3 und 4 fließenden Stromes ansprechen. Das Relais:32 spricht an in Abhängigkeit von dem Strom, der vom, dem Gleichrichter 2 abgegeben wird. Dieser Strom umfaßt sowohl den Ladestrom für die Batteriegruppe 4 als auch den Strom, der gleichzeitig dem Verbraucher, der mit den Batteriegruppen 3 und 4 parallel liegt, zugeführt wird.
  • Eine Wiederaufladung der Batterie mit den Zellengruppen 3 und 4 nach einer Entladung kann z. B. nach dem folgenden Programm durchgeführt werden. Die Relais 30 bis 32 sind abgefallen, weil die Gleichrichter nicht vom Netz gespeist sind, und der Schalter 27 ist daher noch geschlossen, so da.ß der Widerstand 26 überbrückt ist. Kehrt nun die Netzspannung wieder, so geben beide Gleichrichtergeräte 1 und 2 zunächst den gleichem. durch die Strombegrenzung bestimmtem, Strom ab, der zum Teil Verbraucherstrom, zum anderen Teil Ladestrom für beide Batteriegruppen ist. Gleichzeitig zieht auch das Relais 32 an, das von dem Gesamtstrom beider Gleichrichter durchflossen wird. Durch das. Anziehen des Relais 32 wird der Speisestromkreis für die Erregerwicklungen der Schütze 27 und 28 an dem Schaltkontakt von 32. unterbrochen. Beide Schalter27 und 28 sind daher nunmehr ausgeschaltet, so daß beide Widerstände25 und 26 in den Leitungszug zu der Beeinflussungswicklung 22z des Reglers.22 eingeschaltet sind. Die Regeleinrichtung 22 versucht dementsprechend, den Gleichrichter 2 auf eine Spannung entsprechend 2,4 Volt je Zelle der Batterie zu regeln. Die Regeleinrichtung 21 des Gleichrichters 1 strebt gleichzeitig eine Gesamtspannung entsprechend 2,2 Volt je Zelle der Batterie an. Infolge der Strombegrenzung bleiben jedoch die Spannungen beider Gleichrichter unter einem Spannungswert von 2,4 bzw. 2,2 Volt je Zelle. Die beiden Gleichrichter geben nunmehr ihren Maximalstrom ab, bis eine Gesamtspannung entsprechend 2,2 Volt je Zelle an der Batterie erreicht ist. Es werden demnach beide Batteriegruppen bei diesem Vorgang zunächst mit dem maximal möglichen Strom bis, auf den Wert von 2,2 Volt je Zelle aufgeladen. Da der Regler 21 den Gleichrichter l auf konstante Gesamtspannung der Batterie entsprechend 2,2 Volt je Zelle regelt und der Regler 22 den Gleichrichter 2 nunmehr in seiner Spannung über den Wert von 2.,2 Volt je Zelle hinaus heraufsetzt bis. auf 2,4 Volt je Zelle, wird die Spannung am Gleichrichter 1 und dementsprechend die Spannung an der Batteriegruppe3 entsprechend zurückgeregelt, wobei gleichzeitig der von dem Gleichrichter l abgegebene Strom vermindert wird. Die auf diese Weise ungleich werdenden Ströme beider Gleichrichter bewirken, daß das bisher stromlose Relais 31 anzieht. Sobald der Wert von 2,4 Volt je Zelle für den Gleichrichter 2 erreicht ist, geht dessen Strom zurück, und es fällt nunmehr das Relais 32 ab. Ist die Ladung für die Batteriegruppe4 beendet, so sinkt der über den Widerstand29 fließende Ladestrom auf einen derart kleinen Wert ab, daß die an 29 bestehende Spannung nicht mehr ausreichend ist, das Relais 31 in eingeschaltetem Zustand zu halten. Auch dieses Relais 31 fällt daher ab. Nunmehr ist, da alle Relais abgefallen sind, ein Stromweg geschlossen über die oberen Kontaktbrücken der Relais 30 und 31 und über die Kontaktbrücke 32 für das Schließen des Schützes 27. Hierdurch wird der Widerstand26 überbrückt und auf diese Weise die Regelspannung für den Gleichrichter2 auf einen Wert entsprechend 2,2 Volt je Zelle herabgesetzt. Mit dem Absinken der Spannung am Gleichrichter 2 wird gleichzeitig die Spannung am Gleichrichter 1 im Sinne seiner Funktion, eine konstante Gesamtspannung von 2,2 Volt je Zelle zu halten, entsprechend ansteigen, und es wird auf diese Weise ein Ladestrom verursacht, der das Relais 30 zum Ansprechen bringt. Hierdurch wird die Speisung der Erregerspule des Schützes 27 unterbrochen, und gleichzeitig wird die Speisung der Erregerspule des Schützer 28 geschlossen. Mit der Einschaltung von 28 werden die beiden Widerstände 25 und 26 überbrückt. Das bedeutet, daß der Regler 22 nunmehr die Spannung, die der Gleichrichter2 liefert, auf 2,0 Volt je Zelle herabsetzt. Da jedoch der Regler21 den Gleichrichter 1 nach wie vor auf eine Gesamtspannung der Batterie entsprechend 2,2 Volt je Zelle einregelt, steigt demnach die vom Gleichrichter 1 gelieferte Spannung auf 2,4 Volt je Zelle an .und wird auf diesem Betrag gehalten. Nachdem die Batteriegruppe3 vom Gleichrichter 1 bei 2,4 Volt vollständig aufgeladen ist, geht der Ladestrom für diese Batteriegruppe ebenfalls auf einen Kleinstwert zurück, der nicht mehr in der Lage ist, das. Relais 30 in eingeschaltetem Zustand zu halten. Beim Abfallen des. Relais wird die Speiseleitung für das Schütz 28 geöffnet und gleichzeitig die Speiseleitung für das Schütz 27 geschlossen. Die Folge ist, daß nun beide Gleichrichtergeräte 1 und 2 auf den Wert von 2,2 Volt je Zelle, den Wert der Erhaltungsladung der Zellen der Batterie, geregelt werden.
  • An Hand der Fig. 1 wurde erläutert, daß bei entladener Batterie der Maschinensatz eingeschaltet ist, -welcher für die Erhaltung der konstanten Verbraucherspannung sorgt. Bei einem Betrieb einer Anlage nach Fig. 2 würde man nach Netzwiederkehr zweckmäßig den Umformer so lange weiterlaufen lassen, bis beide Batteriegruppen vollgeladen sind, und dann nur noch eine Erhaltungsladung an ihnen durchgeführt werden. In Fig. 2 sind der Maschinensatz und der Gleichrichter 5 nicht besonders eingetragen, worden. Es ist jedoch ohne weiteres zu übersehen, wie diese Anlageteile einzuschalten wären. Die Ausschaltung des Schaltgerätes 9 könnte z. B. in Abhängigkeit von Schaltstellungen der Schütze27, 28 und der Relais 30, 31 oderlund von. einem Zeitrelais vorgenommen werden.
  • Die Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Anordnung, bei welcher neben den beiden Gleichrichtergeräten 1 bzw. 2, welche für die Aufladung der beiden Batteriegruppen. 3 bzw. 4 vorgesehen sind, noch ein weiterer Gleichrichter33 benutzt ist, welcher lediglich für die Speisung des Verbrauchers vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung ist es möglich, die Verbraucherspannung etwa in Höhe der Spannung der Batterie im Entladebetrieb zu halten, d. h. auf etwa 2,0 Volt je Zelle. Der Spannungsunterschied zwischen der Spannung der Batterie im Normalbetrieb mit 2,2 Volt je Zelle und 2,0 Volt wird übernommen entweder durch einen spannungsabhängigen Widerstand35. z. B. eine Alkaligegenzelle, einen Trockengleichrichter, der zwischen dem einen Pol der Batterie und dem zweiten Verbraucheranschluß geschaltet ist, oder durch ein Ventil 34, das eine Anzapfung der Batterie mit dein zweiten Verbraucheranschluß verbindet. Bei Ausbleiben. der Netzspannung wird der Verbraucher durch ein. Schaltgerät 36 unmittelbar mit dem zweiten Pol der Batterie verbunden, so daß die volle Batteriespannung für die Verbraucherspeisung nutzbar gemacht wird. Ähnlich wie in der Fig. 1 ist auch für dieses AusfÜhrungsbeispiel ein Gleichrichter 5 vorgesehen, der in Reihe mit der Batteriespannung die Verbraucherspeisung übernimmt und bei Netzausfall durch Einspeisung über den Umformer 6 bis 8 eine solche Zusatzspannung liefert, daß die Verbraucherspannung auch für diesen Betriebsfall konstant gehalten wird. Die Zuschaltung des Umformers kann mittels eines zweigen Poles des Schalters 36 erfolgen.
  • Bei dieser Schaltungsanordnung nach Fig.3 fließt durch die Anwendung des besonderen Gleichrichters 33 der Verbraucherstrom nicht über den spannungsabhängigen Widerstand35, und somit werden entsprechende Verluste vermieden.
  • Die beiden Gleichrichter l und 2 halten die Batterie im Normalbetrieb im geladenen Zustand durch. Erhaltungsladung mit 2,2 Volt je Zelle, während sie nach Netzausfall die Wiederaufladung der beiden. Batteriegruppen nachzinander übernehmen, z. B. entsprechend der an Hand der Fig. 2 gegebenen Betriebsweise, wobei in dieser Fig. 3 die Relaisanordnungen nicht wieder b°sonders eingetragen wurden.
  • Bei den Ausführungsbeispielen wurden jeweils zwei Batteriegruppen dargestellt. Gemäß der Erfindung ist es jedoch auch möglich, mehr als zwei, z. B. drei Batteriegruppen vorgesehen, wobei dann der Vorteil entsteht, daß es nicht notwendig ist, die Spannung einer Batteriegruppe während der Ladung bis auf 2,0 Volt je Zelle herabzusetzen, sondern nur entsprechend der Zahl der Gruppen auf einen entsprechend höheren. Betrag. Bei beispielsweise drei Batteriegruppen würde die niedrigste Batteriespannung bei 2,1 Volt je Zelle liegen, denn die Erhaltungsladung beträgt 3 . 2,2 Volt entsprechend einer Gesamtspannung von 6,6 Volt. Wird der Wert von 2,4 Volt je Zelle für den Spannungswert des einen Gleichrichters abgegeben, so bleibt für die beiden anderen Gleichrichter der beiden anderen Gruppen je ein Spannungswert von 2,1 Volt je Zelle übrig.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Stromversorgungseinrichtung, in welcher vom Wechselstromnetz über Gleichrichter sowohl ein Verbraucher als auch eine bei Netzausfall die Speisung des Verbrauchers übernehmende Pufferbatterie gespeist wird, wobei die Batterie in eine Anzahl von Elementgruppen aufgeteilt ist, welche nacheinander aufgeladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Aufladung auf etwa 2,4 Volt je Zelle (bei Bleibatterien) und die Erhaltungsladung der Batterie (3, 4) mit etwa 2,2 Volt je Zelle jeder Batteriegruppe (3 oder 4) je ein Gleichrichter (1 bzw.2) zugeordnet ist, wobei die Gleichrichter (1, 2) derart geregelt sind, daß die Spannung der gesamten Batterie (3, 4) stets auf den Wert der Spannung bei Erhaltungsladung von etwa 2,2 Volt je Zelle begrenzt wird.
  2. 2. Stromversorgungseinrichtung nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der Batterie eine Gleichrichteränordnung (5) liegt, welche bei Netzausfall eine Zusatzspannung liefert zur Konstanthaltung der Verbraucherspannung.
  3. 3. StromversorgungseinrichtungnachAnspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichrichter (5) für die Lieferung der Zusatzspannung gespeist wird von einem Gleichstrom-Wechselstrom-Maschinensatz (6, 7, 8), der seinerseits von der Batterie gespeist wird und dessen Wechselstromgenerator (6) in seiner Erregung (6a) abhängig von der Verbraucherspannung der Stromversorgungseinrichtung geregelt wird.
  4. 4. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Gleichrichtern (1, 2) für die Ladung der Batteriegruppen (3, 4) noch ein besonderer Gleichrichter (33) für die Speisung des Verbrauchers vorgesehen ist (Fig. 3).
  5. 5. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher über einen spannungsabhängigen Widerstand (35) an die Batterie (3, 4) angeschlossen ist, der bei Netzausfall überbrückt wird (Fig. 3).
  6. 6. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher über ein Ventil (34) an eine solche Anzapfung der Batterie (3, 4) angeschlossen ist, daß das Ventil (34) bei Speisung der Anordnung vom Netz nur in Sperrichtung beansprucht ist und daß hei Netzausfall der Verbraucher statt mit der Anzapfung mit dem zweiten Pol der Batterie (3,4) elektrisch verbunden wird (Fig. 3).
  7. 7. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nacheinander erfolgende Wiederaufladung der Batteriegruppen (3 bzw. 4) erstens in Abhängigkeit von der Gesamtspannung der Batterie (3, 4) und zweitens abhängig vom Ladezustand der Batterie durchgeführt wird, wonach anschließend selbsttätig auf eine Erhaltungsladung aller Batteriegruppen (3 und 4) geschaltet wird. B.
  8. Stromversorgungseinrichtung nachAnspruch 7, gekennzeichnet durch eine Umschalteinrichtung (27 bis 32), welche die Regeleinrichtungen (21 bzw. 23) der Gleichrichter (1 bzw. 2) mittels gepolter Relais (30 bzw. 31) derart beeinflußt, daß die aufeinanderfolgende Aufladung der Batteriegruppen (3 und 4) selbsttätig erfolgt (Fig. 2).
  9. 9. Stromversorgungseinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beanspruchung der Batterie bei Netzausfall zunächst die Aufladung aller Batteriegruppen (3 und 4) mit einer Spannung bis entsprechend 2,2 Volt je Zelle gleichzeitig erfolgt, wonach die Batteriegruppen nacheinander bis auf eine Spannung entsprechend 2,4 Volt je Zelle aufgeladen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 595 202, 638 271, 693 514, 714 595, 766 044, 761472.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE595202C (de) * 1930-05-23 1934-04-12 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Schaltungsvorrichtung fuer eine betriebsmaessig am Netz liegende, als Reserve dienende Sammlerbatterie
DE638271C (de) * 1935-10-10 1936-11-12 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Anordnung zur Speisung von Verbrauchern mit gleichgerichtetem Wechselstrom unter Verwendung einer Pufferbatterie
DE693514C (de) * 1937-04-11 1940-07-11 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Anlage zum Laden von Batterien aus einer Gleichstromquelle konstanter Spannung mit einer zusaetzlichen Maschine zur Erzielung der gewuenschten Ladespannung
DE714595C (de) * 1935-12-09 1941-12-03 Ackumulator Fabriksaktiebolage Schaltungsanordnung zur zyclischen Aufladung der in Reihe geschalteten Gruppen einer dauernd an Stromverbraucher angeschlossenen Sammlerbatterie
DE766044C (de) * 1942-11-27 1953-01-26 Siemens & Halske A G Durch Relais in Abhaengigkeit von der Batteriespannung gesteuertes Lade- und Puffergeraet fuer Batterieanlagen mit einer Gleichstrom-lademaschine
DE761472C (de) * 1941-06-08 1954-03-08 Siemens & Halske A G Schaltungsanordnung zur UEberwachung und Steuerung des Ladevorganges von Akkumulatorenbatterien aus netzgespeisten Gleichrichtern

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE595202C (de) * 1930-05-23 1934-04-12 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Schaltungsvorrichtung fuer eine betriebsmaessig am Netz liegende, als Reserve dienende Sammlerbatterie
DE638271C (de) * 1935-10-10 1936-11-12 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Anordnung zur Speisung von Verbrauchern mit gleichgerichtetem Wechselstrom unter Verwendung einer Pufferbatterie
DE714595C (de) * 1935-12-09 1941-12-03 Ackumulator Fabriksaktiebolage Schaltungsanordnung zur zyclischen Aufladung der in Reihe geschalteten Gruppen einer dauernd an Stromverbraucher angeschlossenen Sammlerbatterie
DE693514C (de) * 1937-04-11 1940-07-11 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Anlage zum Laden von Batterien aus einer Gleichstromquelle konstanter Spannung mit einer zusaetzlichen Maschine zur Erzielung der gewuenschten Ladespannung
DE761472C (de) * 1941-06-08 1954-03-08 Siemens & Halske A G Schaltungsanordnung zur UEberwachung und Steuerung des Ladevorganges von Akkumulatorenbatterien aus netzgespeisten Gleichrichtern
DE766044C (de) * 1942-11-27 1953-01-26 Siemens & Halske A G Durch Relais in Abhaengigkeit von der Batteriespannung gesteuertes Lade- und Puffergeraet fuer Batterieanlagen mit einer Gleichstrom-lademaschine

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