DE1243766B

DE1243766B - Vorrichtung zur unterbrechungslosen Umschaltung eines Verbrauchers von Netz- auf Batteriebetrieb

Info

Publication number: DE1243766B
Application number: DEV26347A
Authority: DE
Inventors: Georg Graeber; Guenter Strasen
Original assignee: VARTA DEUTSCHE EDISON AKKUMULA
Current assignee: VARTA DEUTSCHE EDISON AKKUMULA
Priority date: 1964-07-11
Filing date: 1964-07-11
Publication date: 1967-07-06
Also published as: US3356857A; FR1436452A

Description

Vorrichtung zur unterbrechungslosen Umschaltung eines Verbrauchers von Netz- auf Batteriebetrieb Es ist bekannt, zur unterbrechungslosen Umschaltung eines Verbrauchers von Netz- auf Batteriebetrieb ein netzspannungsabhängiges Relais zu verwenden, zu dessen Schaltkontakt eine Diode mit Durchlaßrichtung zum Verbraucher parallel geschaltet ist. Bei einem Netzausfall übernimmt diese Diode während der Zeit, in der das verhältnismäßig träge Relais den Verbraucher an die Batterie anschließt, den dann von der Batterie zu liefernden Verbraucherstrom, so daß die Stromversorgung des Verbrauchers ohne Unterbrechung aufrechterhalten wird.
Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß bei schwankender Verbraucherlast die Batterie bzw. das Batterieladegerät in unkontrollierter Weise zur Lieferung des Verbraucherstromes mit herangezogen wird, so daß der Voll-Ladezustand der Batterie nicht mehr gesichert ist.
Dieser Nachteil wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer einfachen und funktionssicheren Anordnung zuverlässig dadurch vermieden, daß an Stelle einer Diode eine Zenerdiode in Sperrichtung zum Verbraucher eingesetzt wird, deren Zündspannung in der im folgenden erläuterten Weise festgelegt ist.
In. der Zeichnung ist ein Beispiel der erfindungsgemäßen Schaltanordnung dargestellt. Mit Position 1 ist die Akkumulatorenbatterie und mit Position 2 der Verbraucher bezeichnet. Der Verbraucher liegt, solange Netzspannung vorhanden ist, über den Arbeitskontakt 4 a des Spannungsrelais 3 an den Anschlüssen 6 und 7 eines Netzgleichrichters. über den Anschluß 8 des Netzgleichrichters wird die Batterie, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer bekannten Regeleinrichtung, auf ihrem vollen Ladezustand gehalten. Hierbei ist die zwischen den Punkten 6 und 8 abfallende Batterieladespannung U2 um einige Prozent größer als die an den Punkten 6 und 7 abgegriffene Verbrauchernennspannung Ui, damit gewährleistet ist, daß die Batterie bei Belastung während eines Netzausfalles bzw. bei stark ansteigender Verbraucherlast eine Arbeitsspannung liefern kann, die etwa der geforderten Verbraucherspannung U1 entspricht.
Der Ruhekontakt 4 b des Spannungsrelais 3 ist gemäß der vorliegenden Erfindung durch die Zenerdiode 5 mit Sperrichtung zum Verbraucher überbrückt, deren Zündspannung UZ um einen kleinen Betrag über der Differenzspannung U@-U1 liegt, wobei dieser Betrag vorzugsweise geringfügig größer ist als die durch ein normales und für den Verbraucher zulässiges Absinken der Netzspannung verursachten Schwankungen der Differenzspannung U2-U1. Bei einem Netzausfall oder einem starken, für den Verbraucher nicht zulässigen Absinken der Netzspannung übersteigt die: Differenz zwischen Batterie- und Verbraucherspannung, die über der Zenerdiode 5 abfällt, die Zündspannung UZ der Zenerdiode, so daß der Verbraucher ohne Verzögerung aus der Batterie gespeist wird, und zwar bereits bevor das naturgemäß träge Relais 3 anspricht und auch während das Relais seinen Schalter vom Kontakt 4 a auf den Ruhekontakt 4 b umlegt. Derselbe Vorgang spielt sich ab, wenn infolge stark ansteigender Verbraucherlast die vom Netzgerät an den Verbraucher gelegte Spannung ganz oder teilweise zusammenbricht.
Auch die Rückschaltung bei Wiederkehr der Netzspannung erfolgt mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterbrechungslos. Die Zenerdiode übernimmt nämlich auch in diesem Fall den gesamten Verbraucherstrom, während das Relais 3 anzieht und den Schalter vom Ruhekontakt 4 b auf den Arbeitskontakt 4 a umlegt, und erst nachdem der Kontakt 4 a geschlossen. ist, sperrt sie wieder.
Beispiel Am Verbraucher sei eine Spannung von 24 Volt gefordert, die bei Netzausfall beispielsweise von einer 20zelligen Nickel-Cadmium-Batterie geliefert werden muß. Es ist dann U1 24 Volt und U2 = 27,5 Volt; d. h. U2- Ui = 3,5 Volt. In diesem Fall wird man eine Zenerdiode einsetzen, deren Zündspannung Uz etwa gleich 4 Volt ist.
Mit Hilfe der Schaltanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Vermeidung komplizierter und darum störanfälliger und aufwendiger Steuereinrichtungen eine unterbrechungslose Umschaltung von Netz- und Batteriebetrieb ermöglicht, bei der gleichzeitig gewährleistet ist, daß die Batterie und die Batterieladeeinrichtung während des Netzbetriebes und insbesondere auch bei den normalen Schwankungen der Netzspannung völlig vom Verbraucher getrennt bleiben und daher nicht unnötig belastet werden. Abgesehen von kurzen Stromspitzen, zu deren Deckung die Batterie mit herangezogen wird, wird die Batterie bei vorhandener Netzspannung nicht belastet. Infolge dieses Vorteils der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist gewährleistet, daß die Akkumulatoren immer auf vollem Ladezustand gehalten werden.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zur unterbrechungslosenUmschaltung eines Verbrauchers von Netz- auf Batteriebetrieb mittels eines netzspannungsabhängigen Relais und eines zu dessen Schaltkontakt parallelgeschalteten Sperrgliedes, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß als Sperrglied eine Zenerdiode (5) mit Sperrichtung zum Verbraucher vorgesehen ist, die den Ruhekontakt (4 b) des Relais (3) überbrückt, und deren Zenerspannung geringfügig größer ist als die Differenz U2- U1 zwischen Batterieladespannung und Verbrauchernennspannung.