DE1292720B - Elektrische Regelvorrichtung fuer Ladegeraete von Akkumulatorenbatterien - Google Patents

Elektrische Regelvorrichtung fuer Ladegeraete von Akkumulatorenbatterien

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DE1292720B
DE1292720B DES81968A DES0081968A DE1292720B DE 1292720 B DE1292720 B DE 1292720B DE S81968 A DES81968 A DE S81968A DE S0081968 A DES0081968 A DE S0081968A DE 1292720 B DE1292720 B DE 1292720B
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
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    • H02J7/007188Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/00719Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to degree of gas development in the battery

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrische Regelvorrichtung für Ladegeräte von Akkumulatorenbatterien mit einem durch den in der Batterie erzeugten Gasdruck gesteuerten Regler, der durch einen in Abhängigkeit vom Gasdruck veränderbaren Widerstand ausgesteuert wird.
  • Bei einer bekannten Regelvorrichtung dieser Art dient als veränderbarer Widerstand ein Stapel dünner Kohleschichten. Der Widerstandswert dieser Anordnung ändert sich in Abhängigkeit vom Gasdruck dadurch, daß der aus Kohleschichten bestehende Stapel mehr oder weniger komprimiert wird. Dafür sind erhebliche Kräfte erforderlich, so daß diese bekannte Regelvorrichtung recht unempfindlich arbeitet und erst auf beträchtliche Gasdrücke anspricht.
  • Für Regelvorrichtungen sind auch schon elektrische Widerstände bekannt, die aus Gummi oder gummiähnlichen Isolierstoffen bestehen, die durch Beimengung elektrisch leitender Stoffe, wie Ruß, leitfähig gemacht sind. Der Widerstandswert eines solchen Widerstandes kann durch Zug oder Druckbelastung und beispielsweise auch durch Biegung geändert werden.
  • Die Erfindung stellt sich nun die Aufgabe, eine elektrische Regelvorrichtung für Ladegeräte von Akkumulatorenbatterien so zu verbessern, daß als Regelwiderstand ein Widerstand verwendet wird, der eine höhere Regelempfindlichkeit sicherstellt, da er bereits bei erheblich kleineren Druckbelastungen anspricht.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstand aus einer nichtkompressiblen, jedoch durch Biegung verformbaren Lamelle besteht, auf der zumindest eine Schicht körnigen, leitfähigen Materials abgelagert ist, so daß er seinen Widerstandswert bei Biegebeanspruchung ändert. Die Änderung des Widerstandswertes bei Biegung erfolgt dabei, je nachdem, ob es sich um eine konvexe oder konkave Durchbiegung der Widerstandsschicht handelt, dadurch, daß die Körner des in diese Schicht eingelagerten leitfähigen Materials aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Da es sich beim Träger der Widerstandsschicht um eine verformbare Lamelle handelt, ist ein gutes Ansprechen des Reglers auch auf geringe Gasdrücke möglich. Es ergibt sich so eine Regelvorrichtung für Ladegeräte, die bereits beim Einsetzen einer etwas verstärkten Gasentwicklung in der Batterie gegen Ende des Ladevorgangs die Ladeintensität auf geeignete Weise herunterregeln kann.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet die Widerstandslamelle mehrere Einzelwiderstände. Sie kann aus einem metallischen Träger bestehen, auf dem ein oder mehrere Blätter aus Isoliermaterial befestigt sind, auf denen die Widerstandsschicht angebracht ist. Die Widerstandslamelle kann zwei Schichten aus körnigem, leitfähigem Material tragen, die zwei voneinander unabhängig veränderliche Widerstände bilden, wobei zwei andere Widerstände mit diesen Widerständen in Art einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet sind und die beiden Widerstandsschichten auf der Lamelle bei Biegebeanspruchung der Lamelle ihren Widerstandswert in entgegengesetzter Weise ändern. Damit wird die Empfindlichkeit der Regelvorrichtung noch weiter erhöht.
  • Erfindungsgemäß kann das Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke nach Verstärkung durch einen mindestens einen Transistor enthaltenden Verstärker an die Steuerwicklung eines Transduktors gelegt sein, dessen Primärwicklung mit dem Hauptstromkreis eines Generators in Serie geschaltet ist, der dadurch selbst dann regelbar ist, wenn er nur Induktoren aus Permanentmagneten hat. Alternativ kann das Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke mit gleicher Wirkung nach Verstärkung auch an die Spule eines Spannungsreglers mit Schwinganker gelegt sein und Thyratrone steuern, die im Hauptstromkreis des Generators liegen.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt F i g. 1 das Prinzip der Regelvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 2 ein Grundschaltschema der Regelvorrichtung nach der Erfindung, F i g. 3 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Regelvorrichtung und F i g. 4 und 5 verschiedene Ausführungsformen der Regelvorrichtung.
  • In F i g. 1 ist das Prinzip eines auf Grund von Gasentwicklung arbeitenden Reglers dargestellt, der auf einen veränderlichen, mit leitenden Schichten versehenen Widerstand einwirkt. Das entwickelte Gas wird durch den Abzug 1 geführt und wirkt in Richtung des Pfeiles f auf eine Membran 3 ein, die anschwillt und das Durchbiegen eines Plättchens 5 bewirkt; letzteres ist in einen Support 6 eingelagert und weist beidseitig je eine Schicht 7 bzw. 8 aus leitenden Körnchen auf. Die in Richtung auf den Support 6 liegenden Enden der Widerstände sind elektrisch derart verbunden, daß sie einen mit den Widerständen 7 und 8 gemeinsamen Punkt bilden. Die anderen Enden 71 und 81 sind mit dem zu steuernden elektrischen Stromkreis verbunden.
  • Der Support der Körnchen oder der leitenden Schicht kann in jeder geeigneten Form ausgebildet sein, z. B. als Draht, Band, Plättchen, Zylinder. Die Widerstandsschichten können ebenfalls jede geeignete Form oder Stärke aufweisen.
  • Der Support kann elastisch oder verformbar sein, je nachdem, ob eine reversible oder bleibende Schwankung des Widerstandes gewünscht ist.
  • Die Verformung kann entweder durch die Elastizität des Supports oder jedes andere Mittel rückgängig gemacht werden, z. B. durch die Elastizität eines zugeordneten Teiles oder die Einwirkung eines Magneten.
  • Jede Schicht weist zwischen den beiden Stromklemmen einen bestimmten elektrischen Widerstand auf, der von der Zahl und der Eigenschaft der Kontakte untereinander abhängt. Verbiegt man das Plättchen, so neigen die Körnchen auf der konkaven Seite dazu, sich einander anzunähern, und der Widerstand der Schicht nimmt ab, und auf der konvexenSeite, voneinander abzurücken, und der Widerstand nimmt zu.
  • Durch dauernde Verformung des Widerstandssupportes ergibt sich eine bleibende Veränderung des Widerstandes.
  • Der Support ist beidseitig mit einer Schicht Körnchen versehen; die beiden hintereinander angeordneten Schichten bilden ein Potentiometer ohne Gleitkontakt, dessen Abgriff von der Verformung des Supportes abhängt.
  • Die Körnchenschicht ist durch jedes geeignete Verfahren herstellbar. Folgendes Verfahren ist empfehlenswert: Eine zum Auflösen des Supportmaterials geeignete Flüssigkeit enthält die leitenden Körnchen in suspendiertem Zustand. Durch Aufspritzen vermittels Spritzpistole oder jedes andere Mittel wird die Flüssigkeit auf den Support aufgebracht, die Oberfläche löst sich mehr .oder weniger auf, und die Körnchen lagern sich darauf ab. Anschließend verdampft die Flüssigkeit, die Oberfläche erstarrt wieder und bindet .die Körnchenschicht an sich. Der Support besteht aus einem für das Verfahren geeigneten Werkstoff, beispielsweise aus Polystyrol, die Flüssigkeit aus Trichloräthylen oder Aceton und die Körnchen aus Graphit.
  • In F i g. 2 ist dieses Regelprinzip bei einer elektrischen Einrichtung, z. B. .einer Akkumulatoren-Ladevorrichtung, mit einem Generator angewandt, beispielsweise für einen Kraftwagen.
  • Die Punkte 71 und 81 sind jeweils mit dem Minus-und dem Pluspol :der Einrichtung verbunden. Der Mittelpunkt 78 ist mit der Basis eines Transistors 17 verbunden, dessen Emitter am gemeinsamen Punkt 16 zweier Widerstände 11 und 12, die an der Ausgangsspannung des Generators liegen, und dessen Kollektor am Verbindungspunkt eines Widerstandes 21 und der Basis eines Transistors 18 angeschlossen ist. Der Emitter dieses zweiten Transistors 18 wird im Verbindungspunkt einer Diode 19 und eines Widerstandes 22 gespeist. Der Kollektor des Transistors 18 ist mit der Feldwicklung 10 des Generators der Einrichtung verbunden. Der Widerstand 21 und die Diode 19 liegen mit ihren anderen Polen am Pluspol des Generators, während der Widerstand 22 mit seinem anderen Pol an Minus liegt. Der Rotor, die Batterie und die Verbraucher sind nicht dargestellt. Der Stromkreis weist auch eine Freilaufdiode 20 auf.
  • Die Vorrichtung gemäß F i g. 2 arbeitet wie folgt: Wenn die Gasentwicklung nicht ausreicht, um die Membran 3 (17!g. 1) aufzublasen, befindet sich das Plättchen 5 in Ruhelage, und der Punkt 78 weist ein solches Potential auf, daß in der Anlage durch die Feldwicklung 10 ein vorbestimmter Strom fließt. Wenn der Druck der Gase ansteigt und die Membran 3 anschwillt, biegt sich das Plättchen 5 durch, der Widerstand 7 läßt nach, und der Widerstand 8 wächst an, wodurch das Potential des Punktes 78 abnimmt. Da sich dasjenige des Punktes 16 im wesentlichen nicht verändert hat, sinkt der Strom im Emitter des Transistors 17 und demnach im Kollektor ab. Der Spannungsabfall am Widerstand 21 sinkt, das Potential der Basis des Transistors 18 steigt an und verringert den Strom im Emitter-Kollektor-Kreis des Transistors 18 und in der Feldwicklung, wodurch die Spannung des Generators und folglich der Ladestrom abnimmt, was wiederum eine Verminderung der Gasentwicklung zur Folge hat. Die Charakteristiken des Stromkreises werden so bestimmt, daß die gewünschte Regelung erzielt wird.
  • In F i g. 3 ist der Abzug 1 für die Ableitung der Gase eines Akkumulatorenelementes dargestellt; auf letzterem ist ein auf der Gasentwicklung beruhendes Steuerorgan 2 angeordnet mit einer verformbaren Membran 3 und einem kalibrierten Rohr 4 als Auslaß für die Gase.
  • Ein bei 6 eingelagertes Plättehen 5 liegt auf der Membran 3 auf und trägt zwei leitende Schichten 7 und B.
  • Die Anlage weist eine Akkumulatorenbatterie 9 auf, deren eines Element das bereits erwähnte Steuerorgan 2 trägt, und einen Generator, von dem nur die Feldwicklung 10 dargestellt ist. Zwei Widerstände 11 und 12 bilden mit den Widerständen 7 und 8 eine Wheatstonesche Brücke, .deren Stromeingänge bei 13 und 14 und -ausgänge bei 15 und 16 liegen. Zwei Transistoren 17 und 18, zwei Dioden 19 und 20 und zwei Widerstände 21 und 22 vervollständigen den Regelkreis.
  • Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 3 ist wie folgt: In Ruhelage ist die von den Widerständen 7, 8, 11 und 12 gebildete Brücke unausgeglichen, so daß der (NPN)-Transistor 17 leitend wird. Die Basis des Transistors 17 ist jetzt in bezug auf den Emitter positiv. Im Widerstand 21 fließt also Strom und ruft einen Spannungsabfall U21 hervor. Die im gleichen Sinne geschaltete Diode 19 hält zwischen ihren Klemmen eine Spannung U19 aufrecht, die von der Höhe des sie durchfließenden Stromes, selbst bei blockiertem Transistor 18, kaum beeinflußt wird, denn an dieser Stelle fließt stets zumindest der Strom des Widerstandes 22.
  • Wenn U 21 größer ist als U 19"fließt einStrom in den Emitter-Basis-Stromkreis des (PNP)-Transistors 18 und bewirkt den Durchtritt eines stärkeren Stromes in den Kollektor und folglich in die Feldwicklung 10 des Generators. Die normalerweise blockierte Diode 20 nimmt die für die Transistoren gefährlichen überspannungen auf, die durch die Unterbrechung des Stroms des Selbstinduktionskreises der Feldwicklung erzeugt werden, wenn der Stromkreis unterbrochen wird.
  • Die ursprüngliche Unausgeglichenheit der Brücke muß so beschaffen sein, daß die Erregung maximal ist.
  • Wenn sich in der Batterie Gase bilden, verformt die Membran 3 unter Anschwellen das Plättchen 5, der Widerstand 7 vermindert sich, und der Widerstand .8 wächst an. Die Basis des Transistors 17 wird deshalb negativer. Der Strom im Widerstand 21 fällt, U21 wird ebenfalls niedriger ebenso wie der Emitter-Basis-Strom des Transistors 18; aus diesem Grunde ergibt sich eine Stromabnahme in der Feldwicklung 10 des Generators. Als Grenzwert wird U21 gleich oder niedriger als U19, .der Basisstrom des Transistors 18 sowie der Erregerstrom ist Null.
  • In F i g. 4 ist, wie in F i g. 3, der Abzug 1 zur Ableitung der Gase eines Akkumulatorenelementes -dargestellt; letzteres ist von seinem auf der Gasentwicklung beruhenden Steuerorgan 2 überdeckt mit .einer verformbaren Membran 3, einem kalibrierten Rohr 4 als Auslaß für die Gase und einer bei 6 eingelagerten Lamelle 5, die zwei leitende Schichten 7 und 8 aufweist. Ferner ist eine Akkumulatorenbatterie 9 vorgesehen, deren eines Element das bereits erwähnte Steuerorgan 2 trägt, und zwei Widerstände 11 und 12, die mit den Widerständen 7 und 8 eine Wheatstonesche Brücke bilden.
  • Den Generator bilden in diesem Falle ein Einphasen-Wechselstromgenerator 23 mit Permanentmagneten und dessen aus vier Dioden 24, 25, 26, 27 bestehende Gleichrichterbrücke.
  • Das Schema weist einen ersten Verstärker und einen Detektor auf; diese sind mit der Brücke über einen Kondensator 28 verbunden und bestehen aus einem Transistor 29, zwei Dioden 30 und 31, zwei Kondensatoren 32 und 33 und zwei Widerständen 34 und 35 in der angegebenen Schaltung. Ein zweiter Verstärker wird aus einem Transistor 36 gebildet und ist mit dem ersten in Reihe geschaltet. Ein Transduktor 37 vom selbstsättigenden Typ weist zwei Steuerwicklungen auf, von denen die eine, 38, eine große Anzahl Windungen, die andere, 39, eine kleine Anzahl Windungen mit einander entgegengesetzter Wirkung besitzt, und zwei Arbeitswicklungen 40 und 41, die in Serie von dem gleichgerichteten Hauptstrom durchflossen werden.
  • Die Wicklung 38 wird über die Polarisationsquelle 42 gespeist, die beispielsweise aus einer Diode besteht, so in F i g. 3 aus der Diode 19.
  • Die Wheatstonesche Brücke 7, 8, 11, 12 wird über einen Transformator 43 und einen Kondensator 44 vom Generator 23 mit Wechselstrom gespeist. Durch eine Vergleichsspannungsquelle 45 und zwei Widerstände 46 und 47 wird ein Spannungsbegrenzer gebildet. Ein Widerstand 48 verbindet den Kollektor des Transistors 29 mit dem Minuspol des Hauptstromkreises.
  • Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 4 ist wie folgt: In Ruhelage ist die über den Transformator 43 mit Wechselstrom gespeiste Brücke 7, 8, 11, 12 im Gleichgewicht. An der Basis des Transistors 29 tritt also keinerlei Wechselspannung auf, das Kollektorpotential des Transistors 29 ist also konstant.
  • Da der Ladezustand des Kondensators 33 unveränderlich ist, liegt der Punkt 49 auf dem Potential des Emitters des Transistors 36. Wenn der Punkt 49 in bezug auf den Emitter des Transistors 36 positiv wäre, würde in die Diode 30 ein Strom fließen, der die Ladung des Kondensators 33 verändern würde. Wäre der Punkt 49 in bezug auf den Emitter des Transistors 36 negativ, würde ein Strom über den Emitter-Basis-Stromkreis des Transistors 36, den Widerstand 35 und die Diode 31 fließen und ebenfalls die Ladung des Kondensators 33 verändern. In beiden Fällen ergäbe sich ein Ausgleich, woraufhin kein Strom mehr im Widerstand 35 fließen würde.
  • Wenn die Lamelle 5 von den entwickelten Gasen nicht belastet wird und kein Strom im Widerstand 47 fließt, ist der Transistor 36 blockiert, denn es fließt kein Basisstrom.
  • Unter diesen Bedingungen wird die Wicklung 38 über die Polarisationsquelle 42 und die Wicklung 39 gespeist. Das entstehende Feld entspricht der Di$erenz der Ampere-Windungen der Wicklungen 38 und 39, also nahezu den Ampere-Windungen der Wicklung 38. Die Werte sind derart, daß der Transduktor gesättigt ist.
  • Die Arbeitswicklungen 40 und 41 weisen unter diesen Umständen nur eine minimale Impedanz auf, und die Abgabe des Wechselstromgenerators 23 an die Batterie 9 ist maximal.
  • Wenn dagegen die Gasentwicklung der Batterie unter Verformen der Lamelle 5 das Auftreten einer unausgeglichenen, durch den Transistor 29 verstärkten Spannung der Brücke 7, 8, 11, 12 hervorruft, ist im Punkt 49 eine Wechselspannung beiderseits des Potentials des Emitters von 36 vorhanden. Die beiden Polwechsel der Wechselspannung im Punkt 49 werden durch den von 30, 31, 32 und 33 gebildeten Spannungsverdopplerstromkreis gleichgerichtet. Die gleichgerichtete, bei 32 erscheinende Spannung wird zwischen dem Emitter und der Basis des Transistors 36 über den Widerstand 35 angelegt, dessen Wert im wesentlichen durch den Druckbereich des vom Gasdruck betätigten Steuergeräts bestimmt ist. In der Basis von 36 entsteht ein Strom und bewirkt das Auftreten eines Kollektorstromes und die Speisung der Wicklung 39. Die Anzahl der von 39 gelieferten Ampere-Windungen wächst an, während die von 38 gelieferte abnimmt, weil das Potential des Punktes 50 wegen des Spannungsabfalls in 39 weniger positiv wird. Der Transduktor 37 ist also weniger gesättigt, die Impedanz der Arbeitswicklungen 40 und 41 steigt, und der gleichgerichtete Strom des Wechselstromgenerators 23 nimmt ab.
  • Wenn der Transistor 36 gesättigt ist, ist die Spannung an seinen Klemmen vernachlässigbar, die Wicklung 38 wird also nicht länger gespeist, und die Wicklung 39 liefert demnach alle Ampere-Windungen. Die Magnetisierung kehrt in bezug auf die Blockierungsstellung des Transistors 36 um, die Arbeitswicklungen des Transduktors weisen also eine erhöhte Impedanz auf, und der gleichgerichtete Strom des Wechselstromgenerators 23 ist minimal.
  • Diese Umkehrung der Steuermagnetisierung, die die Verwendung jedes der beiden Steuerbereiche ermöglicht, wird durch den bei diesem Beispiel gewählten selbstgesättigten Transduktor erforderlich.
  • Die Spannungsbegrenzungsvorrichtung 45, 46, 47 arbeitet auf folgende Weise: Die Spannung an den Klemmen des Widerstandes 46 ist gleich dem Unterschied zwischen der Spannung der Batterie 9 und der Vergleichsspannung 45. Solange dieser Unterschied niedriger ist als die Polarisationsspannung an 42, kann der Widerstand 47 die Basis von 36 nur mit einer in bezug auf das Potential des Emitters positiven Spannung versorgen, wodurch kein Basisstrom entsteht. Alles läuft nun ab, als ob die Begrenzungsvorrichtung 45, 46, 47 nicht vorhanden wäre.
  • Wenn jedoch die an 46 gelegte Spannung einen Wert erreicht, der höher ist als die Polarisationsspannung von 42, dann ist die Basis des Transistors 36 in bezug auf den Emitter negativ, ein Basisstrom fließt über den Widerstand 47, gleichgültig, ob eine Gasentwicklung vorhanden ist oder nicht, und der Transduktor 37 begrenzt den vom Wechselstromgenerator abgegebenen Strom.
  • Wenn die Vergleichsquelle 45 aus einem nicht linearen Widerstand besteht, erlaubt es der Wert des Widerstandes 46, die Arbeitsschwelle dieser Sicherung zu bestimmen. Der Widerstand 47 bestimmt den Spannungsreglungsbereich.
  • In F i g. 5 ist ein Schema dargestellt, das, wie F i g. 4, den Abzug 1 zur Ableitung der Gase eines Akkumulatorenelementes zeigt; letzteres ist von seinem auf der Gasentwicklung beruhenden Steuerorgan 2 überdeckt, mit einer verformbaren Membran 3, einem kalibrierten Rohr 4 als Auslaß für die Gase und einer bei 6 eingebauten Lamelle 5, die zwei leitende Schichten 7 und 8 aufweist. Weiter sind eine Akkumulatorenbatterie 9, deren eines Element das bereits erwähnte Regelorgan 2 trägt, und zwei Widerstände 11 und 12, die mit 7 und 8 eine Wheatstonesche Brücke bilden, vorgesehen.
  • Wie im Schema gemäß F i g. 4 sind ein erster Verstärker und ein Detektor vorgesehen, die über einen Kondensator 28 an die Brücke angeschlossen sind, bestehend aus einem Transistor 29, zwei Dioden 30 und 31, zwei Kondensatoren 32 und 33 und zwei Widerständen 34 und 35. Ein zweites Verstärkerorgan weist einen Transistor 36 auf; die Brücke 7, 8, 11, 12 wird über einen Transformator 43 und einen Kondensator 44 mit Wechselstrom gespeist.
  • Der Generator ist ein Drehstromgenerator 51 mit Permanentmagneten. Sein Gleichrichtersystem weist drei einfache Gleichrichter 52, 53, 54 und drei gesteuerte Gleichrichter 55, 56, 57 auf. Der Steuerstromkreis dieser gesteuerten Gleichrichter weist drei Widerstände 58, 59, 60 und drei Dioden 61, 62, 63 auf, die im Punkt 64 untereinander verbunden sind.
  • Die Spule 65 eines Reglers mit Schwinganker ist über einen Widerstand 66 mit den Klemmen der Batterie und sein Anker 67 mit dem Steuerstromkreis der gesteuerten Gleichrichter verbunden.
  • Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach F i g. 5 ist wie folgt: Wenn die Batterie nur schwach geladen ist, entsteht kein Gas. Das aus Wheatstonebrücke, Verstärker und Detektor bestehende System ist im Gleichgewichtszustand; im Widerstand 35 fließt kein Strom, im Transistor 36 ist kein Basisstrom vorhanden, und er ist blockiert. Die Spannung der Batterie 9 ist niedrig. Die Spannungsverteilung zwischen der Spule 65 und dem Widerstand 66 ist derart, daß die Spule den Anker 67, dessen Kontakte geschlossen bleiben, nicht anzieht. Die Steuerstromkreise der gesteuerten Gleichrichter 55, 56, 57 können sich schließen, und bei jedem Wechsel sendet jede Phase einen Ladestromimpuls zur Batterie; diese empfängt auf diese Weise eine fortlaufende Reihe Stromimpulse, die die Maximalladung darstellen.
  • Wenn die entwickelten Gase auf die Lamelle 5 einwirken, sendet das System über den Widerstand 35 einen Strom zur Basis des Transistors 36, der dann parallel zum Widerstand 66 liefert. Die Spannung an den Klemmen der Spule 65 steigt genügend an, um den Anker 67 anzuziehen. Die Steuerstromkreise der Gleichrichter 55, 56, 57 werden getrennt, und die Batterie nimmt keinen Strom mehr auf. Die Spannung fällt ab, der Anker wird nicht mehr angezogen, und der Kreislauf beginnt von neuem. Das Schwingen des Ankers führt nach dem herkömmlichen Verfahren einen Gleichgewichtszustand herbei und bewirkt einen Ladestrom, der niedriger ist als der Maximalstrom.
  • Im gleichen Maße, wie die Gasentwicklung zunimmt, steigen der Strom im Transistor 36 sowie die Spannung an den Klemmen der Spule 65 an, und demzufolge ergibt sich ein immer niedriger werdender Ladestrom.
  • Das System wirkt also als ein durch die Gasentwicklung gesteuerter Regler mit Schwinganker. Die Spule 65 und der Widerstand 66 dienen selbst ohne Gasentwicklung in einer derjenigen der Vorrichtung gemäß F i g. 4 entsprechenden Weise als Spannungsbegrenzer.
  • Falls der auf der Gasentwicklung beruhende Regler nicht vorhanden ist, z. B. wenn die einen derartigen Regler aufweisende Batterie durch eine gewöhnliche Batterie ersetzt wird, bewirken die Ausführungsformen gemäß F i g. 4 und 5 eine reine Spannungsregelung. Diese weist zwar nicht die Vorteile der auf der Gasentwicklung beruhenden Regelung auf, erlaubt aber dennoch den Betrieb des Systems.
  • Die drei Schaltungen sind für Generatoren unterschiedlicher Bauarten geeignet.
  • Das Plättchen kann aus einem Stahlblatt-Metallsupport bestehen, auf dem durch Aufkleben ein oder mehrere Isolierfolien aufgebracht sind, die vorher mit der bereits erwähnten Widerstandsschicht versehen wurden. Auf dem eigentlichen Plättchen sind unterschiedliche Anordnungen der Stromkreise verwirklichbar, die auf diese Weise die Ausführung der gewünschten Schemen ermöglichen.
  • Ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, können entweder der Widerstand 11 oder 12 oder beide auf die Lamelle 5 aufgebracht werden und auf diese Weise veränderlich sein.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Elektrische Regelvorrichtung für Ladegeräte von Akkumulatorenbatterien mit einem durch den in der Batterie erzeugten Gasdruck gesteuerten Regler, der durch einen in Abhängigkeit vom Gasdruck veränderbaren Widerstand ausgesteuert wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Widerstand aus einer nichtkompressiblen, jedoch durch Biegung verformbaren Lamelle (5) besteht, auf der zumindest eine Schicht (7, 8) körnigen, leitfähigen Materials abgelagert ist, so daß er seinen Widerstandswert bei Biegungsbeanspruchung ändert.
  2. 2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandslamelle mehrere Einzelwiderstände bildet.
  3. 3. Regelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandslamelle (5) aus einem metallischen Träger besteht, auf dem ein oder mehrere Blätter aus Isoliermaterial durch Kleben befestigt sind, auf denen die Widerstandsschicht (7, 8) angebracht ist.
  4. 4. Regelvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstandslamelle (5) zwei Schichten (7, 8) aus körnigem, leitfähigem Material trägt, die zwei voneinander unabhängig veränderliche Widerstände bilden, und daß zwei andere Widerstände (11, 12) mit diesen Widerständen in Art einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet sind, wobei die beiden Widerstandsschichten (7, 8) auf der Lamelle bei Biegebeanspruchung der Lamelle (5) ihren Widerstandswert in entgegengesetzter Weise ändern und die Brücke so ein elektrisches Signal abgibt, das sich in Funktion der Verformung der Lamelle ändert.
  5. 5. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke (7, 8; 11, 12) nach Verstärkung durch einen mindestens einen Transistor (36) enthaltenden Verstärker an die Steuerwicklung (38, 39) eines Transduktors (37) gelegt ist, dessen Primärwicklungen (40, 41) mit dem Hauptstromkreis eines Generators (23) in Serie geschaltet sind, der dadurch selbst dann regelbar ist, wenn er nur Induktoren aus Permanentmagneten hat (F i g. 4).
  6. 6. Regelvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke (7, 8; 11, 12) nach Verstärkung durch einen mindestens einen Transistor (36) aufweisenden Verstärker an die Spule (65) eines Spannungsreglers mit Schwinganker (67) gelegt ist und Thyratrone (55, 56, 57) steuert, die im Hauptstromkreis eines Generators (51) liegen, der dadurch selbst dann regelbar ist, wenn er nur Induktoren aus Permanentmagneten hat (F i g. 5).
DES81968A 1961-10-09 1962-10-09 Elektrische Regelvorrichtung fuer Ladegeraete von Akkumulatorenbatterien Pending DE1292720B (de)

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