DE2208316C2

DE2208316C2 - Rectifier system for switching operation

Info

Publication number: DE2208316C2
Application number: DE19722208316
Authority: DE
Inventors: Olaf 8000 Muenchen Kropp; Franz 8131 Pentenried Ponzer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-02-22
Filing date: 1972-02-22
Publication date: 1974-03-14
Also published as: DE2208316B1

Description

Es sind Gleichrichtergeräte für Umschaltbetrieb mit Batterieabgriff bekannt, d<p, die Vorzüge von Direktspeisegeräten mit den Vorzügen von Gleichrichtergeräten für Parallelbetrieb vereinigen. Diese Geräte werden bei Stromversorgungsanlagen größerer Leistung, für die ein etwas größerer Aufwand an Zusatzeinrichtungen zugunsten eines besseren Wirkungsgrads gerechtfertigt ist, angewendet. Der Verbraucher wird mit konstanter Spannung direkt gespeist. Eine für Netzausfall bereitstehende Batterie hält ein Zusalzgleichrichter dauernd auf vollem Ladezustand. Eine derartige Schaltungsanordnung eines Gleichrichtergeräts für Umschaltbetrieb mit Batterieabgriff ist in der Fig. 1 dargestellt.There are known rectifier devices for switching operation with battery tap, d <p, the advantages of Combine direct feed devices with the advantages of rectifier devices for parallel operation. This Devices are used in power supply systems of greater power, for which a slightly greater effort Additional devices in favor of better efficiency is justified, applied. The consumer is fed directly with constant voltage. A battery available in the event of a power failure an additional rectifier keeps it permanently at the full state of charge. Such a circuit arrangement a rectifier device for switching operation with a battery tap is shown in FIG.

In der F i g. 1 ist mit N die Netzzuführung zu einem Hauptgleichrichtergerät HG und einem Zusatzgleichrichtergerät ZG bezeichnet. Bei Netzbetrieb speist der Hauptgleichrichter HG über ein nicht dargestelltes Verbraucherschütz den Verbraucher A. Die zur Kapazitätserhaltung einer Batterie B erforderliche Spannung entsteht durch die Reihenschaltung der Hauptgleichrichterspannung mit der Zusatzgleichrichterspannung. Nach einer Beanspruchung der Batterie setzt selbsttätig eine schnelle Wiederaufladung über den Hauptgleichrichter und den Zusatzgleichrichter ein.In FIG. 1, N denotes the power supply to a main rectifier device HG and an additional rectifier device ZG. In mains operation, the main rectifier HG feeds the consumer A via a consumer contactor (not shown). The voltage required to maintain the capacity of a battery B is created by connecting the main rectifier voltage in series with the additional rectifier voltage. After the battery has been used up, it is automatically recharged quickly via the main rectifier and the additional rectifier.

Wenn die Versorgung des Verbrauchers A aus dem Hauptgleichrichter, z. B. bei Netzausfall, unterbrachen wird oder auf einen unzulässigen Wert absinkt, fällt ein nicht dargestelltes Verbraucherschütz ab und trennt den Hauptgieichrichter HG vom Verbraucher A. Der Kontakt E eines nicht gezeichneten Batterieentladeschützes schließt und die in Stammzellen St und Zusatzzellen Zz unterteile Batterie speist den Verbraucher Λ. Die Verbraucherspannung wird während dieses Umschaltvorgangs nicht unterbrachen, weil der Verbraucher über das Abgriffventil V1 direkt an die Stammzellen St der Batterie B an-If the supply of consumer A from the main rectifier, z. B. in the event of a power failure, is interrupted or drops to an impermissible value, a consumer contactor, not shown, drops out and separates the main rectifier HG from consumer A. The contact E of a battery discharge contactor ( not shown) closes and the battery, which is divided into stem cells St and additional cells Zz, feeds the consumer Λ. The consumer voltage is not interrupted during this switching process because the consumer is connected directly to the stem cells St of battery B via the tap-off valve V 1.

s Ne'tzwiedeikehr schaltet sich das The next turn turns off

automatEh wieder ein und die Versorgung des Ver-automatEh again and the supply of the

automaiiscn w Batterie B wird nach einemautomaiiscn w battery B will run after a

ebenen öffnen* dt Kontakts E unterbrochen. Beiopen levels * dt contact E interrupted. at

nSche" Lastäncierungen, die durch den Wr-nSche "load inclinations caused by the wr

E aucher bedingt sind, oder bei P^hen Na,-sDannunesschwankunfeen kann die Batterie zur .tazSngdef Verbraucherspannung herangezogen v.er^den Frfimlune lie-t die Aufgabe zugrunde, eineThe task can aucher E are conditional, or P ^ hen Na, -sDannunesschwankunfeen the battery to the load voltage .tazSngdef used v.er ^de n Frfimlune lie-t provide an

_an Hand der Ti g Γ erläuterte Gleichrichteranlage _{rectifier system explained on} the basis of the Ti g Γ

Sr Scha tbetrie'b mit einfachen Mitteln so zu .,-Sr Scha tbetrieb'b with simple means so too.,

5nz-ndaß bei einer Entlastung des Gle.chncht.r-5nz-ndaß with a relief of the Gle.chncht.r-

ventil im geöffneten Zustand des Kontakt, t n,s _a5 Bat!eri_erntl⁸adeschützes ein zweites Ventil «ngctugtvalve in the open state of the contact, t n, s _a5 bat! eri _e rntl ⁸ adeschützes a second valve «ngctugt

^IStDurch das Einfügen eines weiteren Ventils in Gegenrichtung zu dem bisher eingesetzten Vent,! kann e η übeLhwingen der Spannung begrenzt w,-rdeTweil bei ansteigender Spannung über das zwe.te Ventnein Ladestrom in die Batterie fließt. Dieser Ladestrom stellt für das Gleichrichtergerat eine Beladung dar und verhindert ein weiteres Ansteigen aer Spannung. Das zweite Ventil wirkt gleichzeitig als Snungsschwelle, so daß em Ladestrom vom Hauptgleihrichter auf die Stammzellen verhindert wird Alle Batteriezellen erhalten also den gle.chen Ladestrom und ein unterschiedlicher Ladezustand der einzelnen Batteriezellen kapu nicht auftreten. Um eine ausgeprägtere SpannungsschweUe zu erreichen hat nach einer Weiterbildung der Erfindung das zweite Ventil einen größeren Durchlaßspannungsabfall als das erste Ventil. Dies kann be.spielsweise in der Form erreicht werden, daß ein Selengleichrichter als erstes Ventil und eine S.^iumdiode als zweites Ventil eingesetzt wird. Es ist aber auch denkbar, mehrere Ventilzellen in Re.he fur das zweite Ventil zu verwenden. ^ISt By inserting another valve in the opposite direction to the previously used valve! e η overLhwingen the voltage can be limited, because when the voltage rises, a charging current flows into the battery via the second valve. This charging current represents a charge for the rectifier device and prevents a further increase in the voltage. The second valve also acts as a voltage threshold, so that a charging current from the main rectifier to the stem cells is prevented. In order to achieve a more pronounced voltage swell, according to a further development of the invention, the second valve has a larger forward voltage drop than the first valve. This can be achieved, for example, by using a selenium rectifier as the first valve and a S. ^ ium diode as the second valve. However, it is also conceivable to use several valve cells in series for the second valve.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der F i g. 2 erläutert:An embodiment of the invention is presented on Hand of fig. 2 explains:

Die F i g 2, in der dieselben Bezugszeichen fur die gleichen Bauteile verwendet sind, wie in der Fig. 1, unterscheidet sich in der prinzip.ellen Darstellung nur durch das Ventil V 2 in Re.he mit dem Kontakt E des Batterieentladeschützes von der F ι g. 1. Unter der Annahme, daß die Hauptgleichnchterspannung 49 V beträgt urid 22 Stammzellen einer Batterie eine Spannung von 49 V haben, soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Bei normalen Bedingungen speist das Hauptgleichnchtercerät HG den Verbraucher A und in Reihe mit dem Zusatzgleichrichtergerät die Stamm- und Zusatzzellen der Batterie B. Beim Auftreten eines Laststoßes sinkt infolge der Regelverzögerung die Hauptgleichrichterspannung ab und die Stammzellen speiien — sobald die Schwellspannung des Ventils Vl überschritten wird - den Verbraucher A. Eine plötzliche Entlastung des Hauptgleichnchtergerats HG The F ig 2, in which the same reference numerals for the same components are used as in Fig. 1, differs in prinzip.ellen illustration only through the valve V 2 in Re.he with the contact E of the Batterieentladeschützes of the F ι g. 1. Assuming that the main DC voltage is 49 V and 22 stem cells of a battery have a voltage of 49 V, the invention will be explained using an exemplary embodiment. Under normal conditions, the main rectifier device HG feeds consumer A and, in series with the additional rectifier device, the stem and additional cells of battery B. When a load surge occurs, the main rectifier voltage drops as a result of the control delay and the stem cells feed - as soon as the threshold voltage of valve Vl is exceeded - the consumer A. A sudden relief of the main peer HG

führt wegen der Regclverzögerung zu einem Ansteigen der Hauptgleichrichterspannung. überschreitet dabei die Hauptgleichrichterspannung die Schwellspannung des Ventils K 2, dann fließt ein Ladestrom in die Stammzellen St der Batterie. Dieser Ladestrom stellt für das Gleichrichtergerät eine Belastung dar und verhindert ein weitere*! Ansteigen der Spannung.leads to an increase in the main rectifier voltage due to the control delay. If the main rectifier voltage exceeds the threshold voltage of valve K 2, a charging current flows into the stem cells St of the battery. This charging current represents a load for the rectifier device and prevents another *! Increase in tension.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern beispielsweise auch bei Bereitschafts-Umschaltbetrieb mit Gleichrichter-Koppelzellen anwendbar.The invention is not restricted to the exemplary embodiment described, but rather, for example also with standby switchover operation with rectifier coupling cells applicable.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1.Rectifier system for switching operation with a main rectifier to feed the consumer and with an additional rectifier, which in series with the main rectifier feeds a battery that is separated from the consumer by a battery discharge contactor, which is divided into stem and additional cells and from which the stem cells are connected via a rectifier valve connected to the consumer output of the main rectifier, characterized in that in the opposite direction to the rectifier valve (Vl) in the open state of the contact (E) of the battery discharge contactor a second Venü! (V 2) is inserted.

2. Rectifier system according to claim 1, characterized in that the second valve (V 2) has a larger forward voltage drop than the first valve (71)

3. Rectifier system according to claim 2, characterized in that the second valve (V 2) consists of several valves in series.