DE56525C

DE56525C - Switching when electricity is healed by collecting batteries

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Publication number: DE56525C
Application number: DENDAT56525D
Authority: DE
Original assignee: M. M. ROTTEN in Berlin N.W., Schiffbauerdamm 29 a
Anticipated expiration: 1910-03-19

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMPATENTAM

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21: Elektrische Apparate.CLASS 21: Electrical apparatus.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. März 1890 ab.Patented in the German Empire on March 19, 1890.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, die Ladung einer Stromsammelbatterie mit einer höheren Spannung auszuführen als die Entladung, und besteht in einer Anordnung, welche nicht allein dieser Aufgabe genügt, sondern auch gestattet, Ladung und Entladung der Batterie gleichzeitig vorzunehmen. Dieser Zweck wird bekanntlich bereits durch die im D. R. P. No. 23270 beschriebene Anordnung erreicht. Bei dieser Art der Stromvertheilung ist es indessen nöthig, ebenso viele getrennte Vertheilungsnetze wie hinter einander geschaltete Batterien von Stromsammlern anzuwenden, und es ergeben sich ernste Bedenken gegen die Anwendung jener Anordnung, sobald die verschiedenen Vertheilungsnetze verschieden belastet werden.The present invention has the purpose of charging a power storage battery with a higher voltage than discharge, and consists in an arrangement which not only this task is sufficient, but also allows loading and unloading of the Battery at the same time. As is well known, this purpose is already supported by the D.R.P. No. 23270 described arrangement achieved. However, it is with this type of current distribution necessary, as many separate distribution networks as those connected one behind the other Current collector batteries and there are serious concerns about its use that arrangement as soon as the various distribution networks are loaded differently will.

Bei der vorliegenden Anordnung soll dieser Uebelstand vermieden werden, so dafs es möglich wird, ein einziges Vertheilungsnetz zu verwenden. Die Figur stellt schematisch ein Beispiel dieser Schaltungsweise vor. A ist eine Stromsammelbatterie, welche in diesem Falle beispielsweise eine Spannung bei ihrer Entladung zu erzeugen im Stande ist, welche dreimal so grofs ist wie die im Vertheilungsnetz gewünschte Gebrauchsspannung. Die Batterie A ist nämlich in drei gleiche Theile ^ai ^a2 ^a3 getheilt, welche ebensowohl aus einfachen Reihen von Stromsammelzellen, wie aus mehreren unter sich parallel geschalteten Reihen von Zellen bestehen können, und einer dieser Theile, beispielsweise O₁, ist entweder unmittelbar oder nach Bedürfnifs durch Vermittelung von sogenannten Zellenschaltern mit dem Vertheilungsnetz V verbunden. Die übrigen Theile der Batterie a₂ und a₃ werden so aufgestellt und mit solchen Umschaltern U versehen, dafs sie leicht, sei es von Hand, sei es durch Vorrichtungen, welche aus der Ferne bedient werden können, sämmtlich mit dem Theil Ci₁ parallel oder auch in eine Reihe geschaltet werden können.With the present arrangement this inconvenience is to be avoided, so that it becomes possible to use a single distribution network. The figure schematically presents an example of this circuit. A is a current collecting battery, which in this case, for example, is able to generate a voltage when it is discharged, which is three times as great as the service voltage desired in the distribution network. The battery A is divided into three equal parts ^a i ^a 2 ^a 3 , which can consist just as much of simple rows of current collecting cells as of several rows of cells connected in parallel, and one of these parts, for example O ₁ , is either direct or connected to the distribution network V as required by means of so-called cell switches. The remaining parts of the battery a ₂ and a ₃ are set up in such a way and provided with such switches U that they can easily be connected to the part Ci ₁ either in parallel or by means of devices which can be operated remotely can also be connected in series.

Die Maschinenanlage M, Fig. 1, kann ebenfalls in dieselbe Anzahl von Theilen Wi₁ m₂ m₃ zerlegt werden, wie die Batterie, und gleichfalls so aufgestellt werden, dafs ihre einzelnen Theile M₁ m₂ m_s gleichzeitig mit denen der Batterie hinter einander oder parallel geschaltet werden können. Es wird aber auch in vielen Fällen genügen, wenn die Batterie in η-Theile zerfallen soll, die Stromerzeugungsanlage in nur zwei Theile zu zerlegen, von denen der eine eine Spannung zu erzeugenThe machine installation M, Fig. 1, can also be divided into the same number of parts Wi ₁ m ₂ m ₃ as the battery, and likewise be set up in such a way that its individual parts M ₁ m ₂ m _{s are} behind at the same time as those of the battery can be connected to each other or in parallel. In many cases, however, if the battery is to disintegrate into η-parts, it will suffice to divide the power-generating plant into only two parts, one of which will produce a voltage

vermag, welche der Ladespannung von — der Ladespannung der ganzen Batterie gleichkommt, der andere eine Spannung von dercapable of which the charging voltage is equal to - the charging voltage of the entire battery, the other a tension from that

Ladespannung der ganzen Batterie. Dabei wird als selbstverständlich vorausgesetzt, dafs den Spannungsverlusten in den Leitungen entsprechend die Spannung der Maschinen gegenüber der der Stromsammelbatterie erhöht ist.
Die Wirkungsweise der beschriebenen An-Charging voltage of the whole battery. It is assumed as a matter of course that the voltage of the machines is higher than that of the power collection battery, corresponding to the voltage losses in the lines.
The mode of action of the described

Ordnung ist folgende: Während derjenigen Tagesstunden, in denen der Stromverbrauch im Vertheilungsnetz gering ist, werden die Theile der Batterie a, a„ n, säfnmtlich hinterThe order is as follows: During those hours of the day when the electricity consumption in the distribution network is low, the parts of the battery a, a " n, are all behind

einander geschaltet und ebenso die Theile der Maschinenanlage Wi₁ Ot₂ Ot₃, und die Ladung der Batterie erfolgt mit der dreifachen Gebrauchsspannung (stets einbegriffen der Unterschied zwischen Lade- und Entladespannung und einbegriffen der Spannungsverlust in den Ladeleitungen). Dabei giebt der Theil der Batterie ^₁ beständig so viel Strom an das Vertheilungsnetz V ab, dafs der geringe Tagesbedarf gedeckt wird, und dieser Theil des gesammten erzeugten Stromes wird von dem Ladestrom des Theiles α_λ abgezogen, so dafs die Theile a.₂ und a_% stets stärker geladen werden als der Theil flj. Dementsprechend können die relativen Capacitä'ten der Theile a_x und a₂ a_% ... a_n verschieden bemessen werden.connected to each other and also the parts of the machine system Wi ₁ Ot ₂ Ot ₃ , and the battery is charged with three times the service voltage (always including the difference between charging and discharging voltage and including the voltage loss in the charging lines). The part of the battery ^ ₁ constantly delivers so much current to the distribution network V that the small daily requirement is covered, and this part of the total generated current is subtracted from the charging current of part α _λ , so that parts a. ₂ and a _{% are} always charged more strongly than the part flj. Accordingly, the relative capacities of the parts a _x and a ₂ a _% ... a _n can be measured differently.

Sobald nun indefs die Tageszeit vorrückt und der Stromverbrauch anfängt, gröfser zu werden, werden die sämmtlichen Theile der Batterie und die sämmtlichen Theile der Maschinenanlage gleichzeitig parallel geschaltet, und es beginnt nunmehr die Entladung der Batterie, welche mit der dreifachen Stromstärke vorgenommen werden kann, wie die Ladung. Dazu kann gleichzeitig der in dem Elektricitätswerke erzeugte Strom unmittelbar in das Vertheilungsnetz abgegeben werden. Dies geschieht entweder, indem die Theile m_x Ot₂ und Ot₃ der Maschinenanlage ebenso wie die Theile der Batterie unter einander parallel, geschaltet werden, oder aber, indem derjenige Theil der Maschinenanlage, welcher nach obigerAs soon as the time of day advances and the consumption of electricity begins to increase, all parts of the battery and all parts of the machinery are connected in parallel at the same time, and the discharge of the battery begins, which can be carried out with three times the current intensity, as the charge. For this purpose, the electricity generated in the electricity works can be delivered directly to the distribution network at the same time. This is done either by connecting the parts m _x Ot ₂ and Ot _{3 of} the machine installation as well as the parts of the battery to one another in parallel, or else by connecting that part of the machine installation according to the above

Auseinandersetzung die SpannungAddress the tension

- lieferte,- delivered,

ItIt

ganz aufser Betrieb gesetzt wird, und der gesammte Maschinenbetrieb nunmehr auf die Thätigkeit desjenigen Theiles beschränkt wird,is completely set on operation, and the entire machine operation is now on the Activity of that part is restricted,

welcher die Spannung — lieferte.which supplied the tension.

Soll während der Entladung der BatterieShould be while the battery is discharging

ein aröfserer Theil des Gesammtstromes als —an arerier part of the total stream than -

von dem Elektricitätswerk unmittelbar in das Vertheilungsnetz geliefert werden, so können während dieser verhältnifsmä'fsig kurzen Zeit die Speiseleitungen, d. h. diejenigen, durch welche die Stromsammeibatterie mit dem Elektricitätswerk verbunden sind (LLJ, höher beansprucht werden, als während der Ladung, indem die Spannung der stromliefernden Maschine entweder durch Erhöhung ihrer Umdrehungszahl oder ihrer Erregung oder auf andere Weise gesteigert wird.are supplied by the electricity plant directly into the distribution network, during this relatively short time the feed lines, i.e. those through which the battery is connected to the electricity plant (LLJ, can be subjected to higher loads than during charging, as the voltage of the power-supplying machine is increased either by increasing its number of revolutions or its excitation or in some other way.

Selbstverständlich ist es für das vorliegende Verfahren der Stromvertheilung nicht wesentlich, dafs immer nur sämmtliche Theile O₁ O₂ O₃ . . . der Batterie und sämmtliche Theile W₁ W₂ W₃ ... der Maschinenanlage stets entweder parallel oder hinter einander geschaltet seien. Vielmehr kann dem allmälig wachsenden oder abnehmenden Stromverbrauch entsprechend die Parallelschaltung und Hintereinanderschaltung Schritt für Schritt geschehen. Dabei mufs Folgendes berücksichtigt werden. So lange die Ladung der Batterie stattfindet, wird der Theil α¹, welcher beständig mit dem Vertheilungsnetz verbunden ist, weniger Strom empfangen als die übrigen Theile a₂a₃ .. . der Batterie, da ein Theil desjenigen Stromes, welcher die letzteren durchfliefst, zur gleichzeitigen Speisung der Lampen verwendet wird. Beginnt die Entladung und ist der Theil a₂ zunächst mit dem Theil a_x parallel geschaltet, so wird wiederum der Theil a₂ nicht so -viel Strom erhalten wie α_Ά a_t . . . Wenn eine η-malige, schrittweise ausgeführte Parallelschaltung in Aussicht genommen ist, wird jeder Theil α der Batterie weniger Ampere-Stunden aufzunehmen haben als der Theil mit nächst höherem Index. Sollen mehr als zwei Theile a der Batterie gleichzeitig parallel und hinter einander geschaltet werden, so findet die obige Betrachtung natürlich nur für diese Gruppen statt. Dieselbe Betrachtung wird auch für die Entladung gelten, denn sobald der nächstfolgende Theil mit dem vorhergehenden Theil parallel geschaltet ist, wird die Entladung beider sich selbstthätig nach Mafsgabe ihrer Ladung vertheilen.It is of course not essential for the present method of current distribution that only all parts of O ₁ O ₂ O ₃ . . . the battery and all parts W ₁ W ₂ W ₃ ... of the machinery are always connected either in parallel or one behind the other. Rather, the parallel connection and series connection can be done step by step in accordance with the gradually increasing or decreasing power consumption. The following must be taken into account. As long as the battery is being charged, the part α ¹ , which is permanently connected to the distribution network, will receive less current than the remaining parts a ₂ a ₃ ... the battery, since a part of the current which flows through the latter is used to supply the lamps at the same time. If the discharge begins and part a _{2 is} initially connected in parallel with part a _x , then part a _{2 again will} not receive as much current as α _Ά a _t . . . If an η-times, step-by-step parallel connection is envisaged, each part α of the battery will have to absorb fewer ampere-hours than the part with the next higher index. If more than two parts a of the battery are to be connected in parallel and one behind the other at the same time, the above consideration naturally only applies to these groups. The same consideration will also apply to the discharge, for as soon as the next following part is connected in parallel with the preceding part, the discharge of both will automatically be distributed according to the proportion of their charge.

Die Theilung der Maschinenanlage mufs natürlich stets entsprechend der Theilung der Batterie vorgesehen sein, so dafs bei jedem Grad der Parallelschaltung der Batterie eine Schaltung der Maschinenanlage ausführbar ist, welche die dem betreffenden Grade der Parallelschaltung der Batterie entsprechende Spannung zu liefern im Stande ist.The division of the machinery must, of course, always correspond to the division of the Battery be provided, so that one at each degree of parallel connection of the battery Circuit of the machine system can be carried out, which corresponds to the relevant degree of parallel circuit is able to supply the appropriate voltage to the battery.

Selbstverständlich wird nichts an dem Wesen des beschriebenen Vertheilungssystems verändert, wenn das Vertheilungsnetz V in Form eines Dreileitersystems ausgeführt wird.Of course, the nature of the distribution system described is not changed if the distribution network V is implemented in the form of a three-wire system.

Claims

Patent Claims:

ι. A circuit of power generators, power collectors and distribution networks, characterized in that the current collectors are divided into different sections, one of which is always in side-by-side connection with the power generation system while the others are connected in parallel or in series with the generating system as required can be.

2. In the case of claim i. marked

In the case of a circuit, the arrangement is that through change-over switch UU a number of parts α α of the system A corresponding to the current consumption in the distribution network V are connected next to one another, the others are connected in series with these and always the same number of parts m in the system M next to one another at the same time, the others are connected in series with them, for the purpose of achieving an economically perfect long-distance transmission of the electrical energy generated in the system M without disrupting the current supply of electricity.

For this purpose ι sheet of drawings.