DE1134732B - Schaltung von Akkumulatorbatterien und Verbinder zur Durchfuehrung der Schaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die elektrische Schaltung von Akkumulatorenbatterien in Serienschaltung und umfaßt außerdem Verbinder zur Durchführung dieser Schaltung. Die Erfindung hat besondere Bedeutung für Batterien in Unterseebooten, wo die Aufgabe zu lösen war, die Entstehung magnetischer oder elektrischer Felder zu verhindern.

Bei der Ladung und Entladung einer Akkumulatorenbatterie bilden sich um die die einzelnen Zellen verbindenden Leitungen elektrische und damit auch magnetische Felder. Diese Felder sind direkt proportional der Stromstärke in den Leitungen und damit im wesentlichen der Stromstärke, mit welcher eine solche Akkumulatorenbatterie geladen oder entladen wird. Unter gewissen Voraussetzungen können diese Felder bedeutende Nachteile verursachen. Dies ist z. B. der Fall, wenn eine Akkumulatorenbatterie in Unterseebooten verwendet wird. In dem Fall sind die Batterien dazu noch von solcher Größe, daß sie einen beträchtlichen Teil des Fahrzeuges ausmachen. Die großen Stromstärken, um die es sich in solchen Fällen handelt, verursachen so starke magnetische Felder, daß diese eine Gefahr für das Fahrzeug darstellen, weil die gebildeten Felder magnetische Minen und elektrische und magnetische Suchanordnungen beeinflussen. Bei elektrisch angetriebenen Torpedos herrschen ungefähr die gleichen Verhältnisse. Bei Akkumulatorenbatterien, welche auf besonderen Gebieten der Fernmeldetechnik verwendet werden, kommen noch andere schwer zu beherrschende Störungserscheinungen hinzu.

Man hat versucht, diesen Nachteilen dadurch zu begegnen, daß die von den Batterien ausgehenden Leitungen um die Batterien, in Form einer Schlinge, herumgeführt wurden. Die bisherigen Versuche in dieser Richtung haben aber nur geringen oder keinen Erfolg gebracht, weil eine solche Leitungsverlegung mit mathematischer Genauigkeit durchgeführt werden muß. Außerdem müssen die verhältnismäßig großen mechanischen Attraktions- und Repellationskräfte, die bei etwaigem Kurzschluß auf die Leitungen einwirken, berücksichtigt werden. Bisherige Kompensationsversuche haben daher nicht zum gewünschten Ergebnis geführt. Man hat bei der Verwendung bisheriger Kompensationsleitungen gefunden, daß bei einer Stromstärke von 3000A in den Leitungen und in einem Abstand von 3 Metern von denselben eine magnetische Feldstärke von der Größenordnung 100 Milligauß herrscht. Feldstärken dieser Größenordnung können jedoch im obengenannten Zusammenhang nicht toleriert werden. Es hat sich außerdem als schwierig und raumfordernd erwiesen, die Leitungen Schaltung von Akkumulatorbatterien

und Verbinder
zur Durchführung der Schaltung

Anmelder:
Aktiebolaget Tudor, Stockhohn

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Mouths, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Krögerstr. 5

Erik G. Sundberg, NoI, Osbacken (Schweden),
ist als Erfinder genannt worden

von den erwähnten mechanischen Kräften zu entlasten.

Mit der Erfindung werden die Schwierigkeiten auf einfache, raumsparende und zuverlässige Weise überwunden und eine nach der Erfindung geschaltete Batterie verursacht nur unbedeutende oder gar keine nach außen wirkenden elektrischen oder magnetischen Felder.

Nach der Erfindung wird eine Akkumulatorenbatterie durch eine Anzahl von sich kreuzenden Verbindungen so geschaltet, daß nur eine geringe Anzahl einzelner Batteriezellen, beispielsweise vier bis zwölf, zu einem Kreisstrom verbunden werden und dadurch jeweils einen geschlossenen Solenoid bilden. Durch diese Schaltung wird außerdem noch erreicht, daß das Gesamtgewicht von Verbindungen und Zuleitungen geringer ist, als wenn in bekannter Weise Kompensationsleitungen um die Batterien verlegt werden. Dadurch, daß erfindungsgemäß eine •Akkumulatorenbatterie in eine geeignete Anzahl von SoIenoiden bildende Zellengruppen aufgeteilt wird, und zwar so, daß in benachbarten Zellengruppen entgegengesetzte Stromrichtung herrscht, sind die magnetischen Felder in den einzelnen Zellengruppen oder Solenoiden einander entgegengerichtet, wodurch das resultierende Magnetfeld nur geringe und in günstigen Fällen keine meßbare Feldstärke aufweist.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, eine Batterie so zu schalten, daß die Zahl der Zellengruppen geradzahlig sind, so daß der magnetische Fluß, der durch die halbe Anzahl der Zellengruppen verursacht wird, durch den Fluß der anderen Hälfte aufgehoben wird. Die Abstände zwischen Gruppen mit entgegengesetzt

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gerichtetem Magnetfluß sind mit Vorteil klein zu wählen.

Die Erfindung wird in den Fig. 1 bis 6 erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch eine gemäß der Erfindung geschaltete Batterie in Draufsicht. Die einzelnen Akkumulatorenzellen sind mit 1 bezeichnet und die die Zellen verbindenden elektrischen Leitungen mit 2. Die in den Leitungen herrschende Stromrichtung ist durch Pfeile angedeutet. Mit 3 sind sich kreuzende Verbinder bezeichnet, durch welche einzelne Zellengruppen erfindungsgemäß geschaltet werden.

Diese sich kreuzenden Verbinder sind ein Teil der Erfindung und sind in den Fig. 2, 3, 5 und 6 im einzelnen dargestellt.

In den Fig. 2 und 4 ist das Prinzip der Verbinder dargestellt. Fig. 2 zeigt andeutungsweise vier Zellen 1 mit sich kreuzenden Verbindern 3. Fig. 3 veranschaulicht den in Fig. 2 räumlich dargestellten Verbinder. Um die bei etwaigen Kurzschlüssen auftretenden mechanischen Kräfte unschädlich zu machen, sind die leitenden Teile 7 des Verbinders, in dem gezeigten Beispiel z. B. durch Kunststoffteile 8, fest miteinander verbunden. Als besonders vorteilhaft hat sich in diesem Zusammenhang Tetrafluoräthylen erwiesen.

Fig. 5 zeigt in schaubildlicher Darstellung eine vorteilhafte Ausführungsform eines Verbinders nach der Erfindung, welcher in Fig. 6 in Seitenansicht dargestellt ist. Mit 8 ist eine armierende Umhüllung der leitenden Teile des Verbinders angedeutet. Die einzelnen Teile des Verbinders könnenbeispielsweise in bekannter Weise durch von den stromleitenden Teilen isolierte Bolzen miteinander verbunden werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, diese Teile in Kunststoff einzubetten, wobei eine Armierung mit beispielsweise Glasseide od. dgl. für bestimmte zur Verwendung kommende Kunststoffe, wie z. B. Polyester, durchgeführt wird.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Schaltung für Akkumulatorenbatterien, welche aus mehreren, in Serie geschalteten Zellen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß ohne elektrischen Kontakt sich kreuzende Verbindungen (3) zwischen verschiedenen Zellen (1) so angeordnet sind, daß die Ströme der gebildeten Zellengruppen Kreisströme von Solenoiden bilden und der Strom in diesen Gruppen entgegengesetzt den Strömen in benachbarten Zellengruppen fließt.

2. Schaltung für Akkumulatorenbatterien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zellengruppen eine gerade Zahl ist und daß diese Gruppen so zueinander angeordnet sind, daß die von ihnen verursachten elektrischen und/oder magnetischen Felder einander aufheben oder nahezu aufheben.

3. Schaltung für Akkumulatorenbatterien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Anzahl Zellen einer Gruppe zwölf ist.

4. Verbinder zur Durchführung der Schaltung einer Akkumulatorenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden sich kreuzenden Teile des Verbinders isoliert voneinander zu einer geschlossenen Einheit zusammengefügt sind (Fig. 2, 3, 5 und 6).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Moll, Die Fabrikation von Bleiakkumulatoren, 1952, S. 499.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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