DE488534C

DE488534C - Rectifier system with anode chokes pre-magnetized by direct current for the independent charging of accumulator batteries

Info

Publication number: DE488534C
Application number: DEG69099D
Authority: DE
Inventors: Fritz Kleeberg
Original assignee: GLEICHRICHTER GmbH
Current assignee: GLEICHRICHTER GmbH
Priority date: 1927-01-01
Filing date: 1927-01-01
Publication date: 1930-01-04

Description

Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln zum selbsttätigen Laden von Akkumulatorenbatterien Die Ladung von Akkumulatoren geschieht zweckmäßigerweise derart, daß bis zum Eintritt der Gasbildung, der etwa bei 2.,q; Volt pro Zelle erfolgt, mit dem höchst zulässigen Strom geladen wird, der möglichst konstant gehalten werden soll. Da nun die Gegenspannung der Batterie während der Ladung bis zum Gasungspunkt von etwa 2, i 3 bis 2,4 Volt pro Zelle wächst; ist ein ständiges Nachregeln der Gleichrichterspannung .erforderlich, wenn man den anfänglichen maximalen Ladestrom während dieser Ladeperiode aufrechterhalten will. Die selbsttätige Regelung der Gleichrichterspannung erfolgte bisher durch Regelantriebe, die durch eine Mehrzahl von Relais gesteuert wurden. Diese bekannten selbsttätigen Regeleinrichtungen sind Jedoch sehr kostspielig und insbesondere dann unwirtschaftlich, wenn es sich um Anlagen mit verhältnismäßig kleiner Leistung handelt, wie sie z. B. zum Laden von Fahrzeugbatterien verwendet werden.Rectifier system with anode chokes premagnetized by direct current for automatic charging of accumulator batteries The charging of accumulators is expediently done in such a way that until gas formation occurs, which is about at 2., q; Volts per cell is charged with the highest permissible current, which should be kept as constant as possible. Now there is the reverse voltage of the battery grows from about 2.1 to 2.4 volts per cell during the charge to the gassing point; constant readjustment of the rectifier voltage is required when using the wants to maintain the initial maximum charging current during this charging period. The automatic regulation of the rectifier voltage was previously carried out by regulating drives, controlled by a plurality of relays. These well-known automatic Control systems are, however, very expensive and particularly uneconomical when when it comes to systems with relatively small power, as z. B. used to charge vehicle batteries.

Die Erfindung betrifft nun eine Gleichrichteranlage mit durch Gleichstrom vormagnetisierten Anodendrosseln, bei denen zu Stromregelungszwecken noch eine zweite mit Gleichstrom gespeiste Wicklung vorhanden ist.The invention now relates to a rectifier system with through direct current pre-magnetized anode chokes with a second one for current control purposes DC-fed winding is present.

Gemäß der Erfindung sind die Vormagnetisierungswicklungen an die zu ladende Batterie angeschlossen und so bemessen, daß die mit zunehmender Batteriespannung wachsende Vormagnetisierung den Ladestrom selbsttätig nach Möglichkeit konstant hält.According to the invention, the bias windings to the Charging battery connected and dimensioned so that with increasing battery voltage increasing pre-magnetization the charging current automatically if possible constant holds.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Abb. i ein Strom- und Spannungsdiagramm und Abb. z eine beispielsweise Schaltung einer Anlage gemäß; der Erfindung veranschaulichen.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, in which Fig. i a current and voltage diagram and Fig. z an example circuit of a Annex according to; of the invention.

Die Abb.3 bis 6 stellen Strom- bzw. Magnetisierungskurven der Anodendrosseln dar. Der Gleichrichter ¢ (Abb. z) wird über die Anodenspulen a und 3 aus dem Transformator io gespeist und arbeitet auf die zu ladende Batterie 5. Alle Nebeneinrichtungen zur Zündung und Aufrechterhaltung des Kathodenfleckes sind der Übersicht halber nicht dargestellt.Figures 3 to 6 show the current and magnetization curves of the anode chokes The rectifier ¢ (Fig. z) is removed from the transformer via the anode coils a and 3 io powered and works on the battery to be charged 5. All ancillary equipment for ignition and maintenance of the cathode spot are for the sake of clarity not shown.

Durch die Anodenspulen z und 3 wird dem Gleichrichter q. eine Charakteristik erteilt, die durch die Kurveeg des Spannungsabfalles in Abb.1 dargestellt ist. Es sei angenommen, daß zu Beginn der Ladung die Gegenspannung von 2,13 Volt pro Zelle herrschen möge, die der Ordinaüe E, enftspricht. Die zugehörige Abszisse stellt den maximalen Ladestrom A,ak zu Beginn der Ladung dar. Da die Gegenspannung,der Batteriewährend der Ladung ansteigt, würde der Ladestrom allrnählich abnehmen und beim Eintritt der Gasbildung, die bei 2A; Voolt pro Zelle -angenommen werden möge, nur noch JmdX, a betragen, wenn keine Einrichtungen zum Nachregeln des Stromes vorhanden wären. Würde man nun während der Ladung den Spannungsabfall des Gleichrichters um den Betrag b verringern, d.. h. die Charakteristik e, um den Winkel BAC allmählich drehen, so würde die Ladespannung anwachsen und der Ladestrom konstant bleiben.Through the anode coils z and 3 the rectifier q. a characteristic is given, which is shown by the curve of the voltage drop in Fig.1. It is assumed that at the beginning of the charge the counter voltage of 2.13 volts per cell, which corresponds to the ordinate E. The associated abscissa represents the maximum charging current A, ak at the beginning of charging. Since the counter voltage of the battery increases during charging, the charging current would gradually decrease and when gas formation occurs, which is shown at 2A; Voolt per cell, it may only be assumed to be JmdX, a if no devices for readjusting the current were available. If one were to reduce the voltage drop of the rectifier by the amount b during charging, i.e. gradually rotate the characteristic e by the angle BAC, the charging voltage would increase and the charging current would remain constant.

Diese Veränderung der Charakteristik @erfolgt gemäß der Erfindung durch Vormagnetisierung der Drosselspulen 2 und 3. Der durch die Drosseln fließende Ladestrom i möge die in Abb.3 dargestellte Form besitzen, die der Magnetislerungskurve gemäß Abb. q. entspricht. Die veränderliche Amp:erewindungszabl i # n ruft eine maximale Kraftlinienänderung von der Größe cb hervor, welche zur Erzeugung der Drosselspulengegenspannung dient; die Strecke R entspricht der Remanenz des Eisens.This change in the characteristic @ takes place according to the invention by premagnetization of the choke coils 2 and 3. Let the charging current i flowing through the chokes have the form shown in Fig. 3, that of the magnetization curve according to Fig. Q. is equivalent to. The variable Amp: erewindungszabl i # n causes a maximum line of force change of the size cb, which is used to generate the inductor counter voltage; the distance R corresponds to the remanence of the iron.

Die gemäß Abb. z an die Klemmen der Batterie 5 angeschlossenen Hilfswicklungen werden von einem während der Ladedauer anwachsenden Gleichstrom durchflossen; zu Beginn der Ladung ruft dieser Gleichstrom eine Vormagnetisierung c hervor (Abb. 5). Steigt nun die Batteriegegenspannung auf 2,4 Volt j e Zelle, so wird sich die Vornia;ggef.-sierung auf einen entsprechenden Wert erhöhen, der der Strecked in Abb. 6 -entsprechen möge. Bei einer gleichen Aznpierewindungszahl i # a der Hauptwicklung erhält man jetzt einen wesentlich kleineren Wert des KraftUnienflusses cD und somit eine geringere Drosselwirkung. Je nachdem man mit der Vormagnetisierung mehr oder weniger an das Knie der Magnetisierungskurve herangeht, hat man es in der Hand, die Batterie mit weniger oder mehr Stromabfall zu laden, d. h. den Ladestrom mehr oder weniger konstant zu halten.The auxiliary windings connected to the terminals of the battery 5 as shown in Fig. Z are traversed by a direct current that increases during the charging period; At the beginning of the charge, this direct current causes a premagnetization c (Fig. 5). If the battery counter voltage now rises to 2.4 volts per cell, the prediction will increase to a corresponding value, which should correspond to the stretched in Fig. 6. If the main winding has the same number of turns i # a, a significantly lower value of the force flow cD is obtained, and thus a lower throttling effect. Depending on whether you approach the knee of the magnetization curve more or less with the bias, you have the option of charging the battery with less or more current drop, ie keeping the charging current more or less constant.

Um die Vormagnetisierung den jeweiligen Verhältnissen entsprechend reinstellen zu können, ist in Abb. z ein Regelwiderstand 6 vorgesehen. Dieser Widerstand kann aus einem Material mit negativem Temp!eraturkoieffizienten, wie z. B. aus einer Kohlefadenlampe, bestehen, so daß die auf die Hilfsspu#,en-w_irkende Spannungserhöhung der Batterie' ins' --G7'rdZe sübersefizt -_@tdr,, _- - - -z _ . . - : -`@e%#trit der Gasbildung, d. h. bei etwa 2,4 Volt pro Zelle, ist es erwünscht, den Ladestrom um einen wesentlichen Betrag herabzusetzen. Gemäß der Erfindung wird dies durch ein Relais 7 o. dgl. erreicht, das von der Batteriespannung beeinflußt wird und die Vormagnetisierung bei der gewünschten Batteriespannung entweder unterbricht oder durch Einschaltenvon Widerständen schwächt. Nach Unterbrechung der Vormagnetisierung werden die Anodendrosseln induktiv wirksanier und setzen somit den durch die Anoden fließenden Strom selbsttätig herab. Eine Verstärkung dieser Drosselwirkung kann auch dadurch erfolgen, daß das Relais 7 beim Ansprechen die Stromrichtung in den Hilfswicklungen umkehrt..In order to be able to adjust the pre-magnetization according to the respective conditions, a control resistor 6 is provided in Fig. This resistance can consist of a material with a negative temperature coefficient, such as e.g. B. from a carbon filament lamp, so that the voltage increase of the battery 'ins'--G7'rdZe s Übersefizt -_ @ tdr ,, _- - - -z _. . -: -` @ e% # When gas is formed, ie at around 2.4 volts per cell, it is desirable to reduce the charging current by a substantial amount. According to the invention, this is achieved by a relay 7 or the like, which is influenced by the battery voltage and either interrupts the bias at the desired battery voltage or weakens it by switching on resistors. After the premagnetization is interrupted, the anode chokes become inductively effective and thus automatically reduce the current flowing through the anodes. This throttling effect can also be strengthened in that the relay 7 reverses the direction of the current in the auxiliary windings when it is triggered.

Die Erfindung ist nicht an die dargestellte Schaltung gebunden. Die Vormagnetisierungsspulen der Drosseln 2 und 3 können auch anstatt in Reihe parallel geschaltet sein. In besonderen Fällen kann es auch zweckmäßig sein, die Vormagnetisxerungsspulen in Reihe mit der zu ladenden Batterie zu schalten.The invention is not bound to the circuit shown. the Bias coils of chokes 2 and 3 can also be parallel instead of in series be switched. In special cases it can also be useful to use the bias coils to be connected in series with the battery to be charged.

Claims

PATENT CLAIM: i. Rectifier system with premagnetized by direct current Anode chokes for automatic charging of accumulator batteries, characterized in that, that the bias windings are connected to the battery to be charged and are dimensioned in such a way that the pre-magnetization increases with increasing battery voltage keeps the charging current as constant as possible. z. Rectifier system according to claim i, characterized by exciting the auxiliary winding in such a way that the premagnetization is smaller B. battery voltage is below the knee of the magnetization curve and with increasing Battery voltage gradually goes above the knee. 3. Rectifier system after Claims 1 and 2, characterized in that the premagnetization is carried out by a control device is adjustable. q .. rectifier system according to claim i to 3, characterized in that that the voltage increase acting on the bias winding of the chokes the battery through a resistor in the DC auxiliary circuit with a negative Temperature coefficient is reinforced. 5. Device according to claim i or the Dependent claims, characterized in that the premagnetization when reached a certain and adjustable battery voltage by a relay o. The like. Interrupted or. is weakened.