DE597866C - Schaltungsanordnung fuer die selbsttaetige Aufladung von Batterien - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 4. JUNI 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21a³ GRUPPE 64

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1929 ab

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für die selbsttätige Aufladung von Batterien.

Bei den bekannten Anordnungen, bei welchen die An- bzw. Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle in Abhängigkeit eines Mindest- bzw. Höchstspannungsrelais erfolgt, treten Schwierigkeiten auf, die Batterie genau in den erforderlichen Spannungsgrenzen an- bzw. abzuschalten.

Liegen die die An- bzw. Abschaltung bewirkenden Relais dauernd an der Batterie, so verschiebt sich ihr Ansprechpunkt, wodurch der Schaltvorgang nicht immer bei der gewollten Batteriespannung erfolgt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beheben, was dadurch erreicht wird, daß in vorher festgelegten Zeitabständen Schaltmittel vorübergehend unter den Einfluß der Batteriespannung gebracht werden, welche in Abhängigkeit dieser Spannung sowohl die An- als auch die Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle bewirken.

Es sind ferner Anordnungen bekanntgeworden, bei welchen die Batterie von Zeit zu Zeit belastet und die jeweilige Batteriespannung festgestellt wird. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung erfolgt die Aufladung der Batterie sowohl in Abhängigkeit von der Zeit als auch von einer Höchst- und Mindestspannungsbedingung.

Dadurch, daß in gewissen Zeitabständen über die An- bzw. Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle durch dieselben Schaltmittel entschieden wird, werden ganz bestimmte Vorteile erzielt. Die Prüfempfindlichkeit des benutzten Schaltmittels, welche bei derartigen Anordnungen eine sehr große Rolle spielt, wird dadurch erhöht, daß das Schaltmittel nicht dauernd an der Spannung der zu prüfenden Batterie liegt, wodurch der Ansprechpunkt des Schaltmittels (Relais) verschoben wird. Ferner ist die Möglichkeit gegeben, in der Zwischenzeit die Empfindlichkeit des Schaltmittels durch besondere Schaltmaßnahmen (z. B. Gegenmagnetisierung·) zu erhöhen, und das Schaltmittel ist je nach den Erfordernissen in den Zustand zu versetzen, daß es auf An- bzw. Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle prüft, d. h. es kann sowohl als Höchst- als auch als Mindestspannungsrelais arbeiten.

Es ist auf diese Weise mit einfachen Mitteln möglich, das die Prüfung vornehmende Relais zugleich als Mindest- und Höchstspan-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Maximilian Mathias in Berlin-Charlottenburg.

nungsrelais zu verwenden, das Relais vor der Prüfung zu entmagnetisieren und ferner bei Verwendung eines Glühkathodengleichrichters zur Aufladung der Batterie diesen zunächst zu heizen und erst später an die Batterie anzuschalten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt worden. Es sind nur die zum Verständnis des Erfindungsgedankens erforderlichen Schaltungseinzelheiten gezeigt. Die Erfindung ist auf dieses Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Aus dem Wechselstromnetz N wird über den Gleichrichter GL die Batterie B selbsttätig aufgeladen. Die Batterie B speist über die Leitung L wiederum ein Netz, z. B. das Leitungsnetz einer Fernsprechanlage.

In gewissen Zeitabständen (z. B. jede Stunde) wird durch ein Zeitschaltwerk für die Batterie B mit Hilfe eines Steuerschalters (Schrittschaltwerk mit mehreren Schaltarmen) mit dem Drehmagneten 5" ein Prüfstromkreis geschlossen zwecks Feststellung der augenblicklichen Batteriespannung. Die Wicklung I des Relais A dient in diesem Falle sowohl als Prüfwicklung bei Feststellung der Mindestspannung als auch bei Vorschaltung eines Widerstandes Wi 3 als Prüfwicklung für die Höchstspannung der Batterie, d. h. ist die Batterie über die zulässige Spannungsgrenze entladen, so spricht die Wicklung I des Relais A nicht mehr an, wodurch, wie noch beschrieben wird, eine Aufladung der Batterie eingeleitet wird. Spricht das Relais A aber auch nach Vorschaltung des Widerstandes Wi 3 noch an, so wird das Relais P durch seine Gegenwicklung II abgeworfen und die Ladung unterbrochen.

Wird der Zeitkontakt ZK umgelegt, so wird in der Stellung 1 des Steuerschalters dessen Drehmagnet 6" in folgendem Stromkreis erregt: Erde, Kontakt ZK, Stellung 1, Wicklung des Magneten S, Leitung 10, Batterie B, Erde. Hierdurch wird der Steuerschalter in seine Stellung 2 gerückt und in dieser Stellung über einen seiner Schaltarme bis zur Rückkehr in die Ruhelage unter den Einfluß des Langsamunterbrechers LU gebracht, welcher den Schalter schrittweise fortschaltet. Über einen anderen Schaltarm des Steuerschalters werden in der Stellung 2 die Widerstände Wi 1 und Wi 2 über die Leitung 10 an die Batterie gelegt zum Zwecke, vor dem Prüfvorgang die Spannung der Batterie herabzudrücken, damit eine einwandfreie Prüfung erfolgt. In den Stellungen 3 bis 10 des Steuerschalters liegt nur noch der Widerstand Wi 2 an Batterie, während in der Stellung 11 wiederum beide- Widerstände, angeschaltet werden, in dieser Stellung, in welcher, wenn die Batterie nicht aufgeladen ; wird, die Anschaltung des Gleichrichters erfolgt, wodurch Spannungserhöhungen auftreten.

In den Stellungen 5, 8 und 10 des Steuerschalters wird für das Relais A eine Gegenwicklung II angelegt, wodurch das Relais A vor jeder Spannungsprüfung entmagnetisiert wird. Hierdurch werden besonders günstige Prüfbedingungen für das Relais A erzielt.

Ist die Batterie im Augenblick des Prüfvorganges bis an die untere Spannungsgrenze entladen, so bekommt die Wicklung I des Relais A, weiche in der Stellung 6 des Steuerschalters zur Anschaltung kommt, nicht genügend Strom, so daß das Relais nicht zum Ansprechen kommt. Dadurch bleibt der Kontakt 3 α geschlossen, so daß in der Stellung 7 des Steuerschalters folgender Stromkreis für die Wicklung I des die Ladung der Batterie einleitenden Relais P geschlossen wird: Erde, Kontakt 3 a, Stellung 7 des Steuerschalters, Wicklung ι des Relais P, Leitung 10, Batterie B, Erde. Das Relais P spricht an und hält sich über seinen Kontakt ι ρ an Erde. Das Schließen des Kontaktes 7 p ist in diesem Falle ohne Wirkung auf den Ladevorgang, während durch Schließen des Kontaktes 2p ein Stromkreis für das durch den Kontakt 6 st die Anschaltung des Netzes N bewirkende Relais St geschlossen wird. In der Stellung 8 erfolgt wiederum eine Entmagnetisierung des Relais A durch seine Gegenwicklung II. In der Stellung 9 wird der Widerstand Wi 3. mit der Wicklung I des Relais A in Reihe geschaltet. Das Relais A wird in diesem Stromkreise erst recht nicht zum Ansprechen kommen, wird aber in der Stellung 10 wieder entmagnetisiert. In der Stellung 11 des Steuerschalters wird, da der Kontakt 2 p geschlossen ist, ein Stromkreis für die Wicklung I des Relais K geschlossen, welches durch seinen Kontakt 5 k den Gleichrichter GL an die Batterie legt.

Dadurch, daß bereits in der Stellung 7 des Steuerschalters das Relais P durch seinen Kontakt 2 ρ das Relais St zum. Ansprechen bringt, also in dieser Stellung schon durch den Kontakt 6 st das Netz an den Gleichrichter gelegt wird, wird dieser bereits angeheizt, no aber erst in der Stellung 11 des Steuerschalters durch den Kontakt 5 k des Relais K an die Batterie gelegt. Hierdurch erzielt man für den Gleichrichter eine bedeutend längere Lebensdauer, als wenn er bereits beim Anheizen unter Belastung ist.

Es erfolgt nunmehr die Aufladung der Batterie bis zum Einleiten eines neuen Prüfvorganges, was nach einer von der Einstellung des Zeitschaltwerkes abhängigen Zeitspanne erfolgt.

Ist beim Einleiten des nächsten Prüfvor-

ganges die Batterie zur Hälfte aufgeladen, so wird in der Stellung 6 des Steuerschalters das Relais A durch seine Wicklung I zum Ansprechen kommen, d. h. der Kontakt 4a wird geschlossen. Das Relais A hält sich auch über seinen Kontakt 40 in der Stellung 7, wird in der Stellung 8 wieder entmagnetisiert, so daß es abfällt. In der Stellung 9 spricht das Relais A, da der Widerstand Wi 3 so bemessen ist, daß das Relais A nur bei voller Aufladung zum Ansprechen kommt, nicht an, so daß in dieser Stellung, trotzdem der Kontakt Jp geschlossen ist, kein Stromkreis für die Wicklung II des Relais P zustande kommt, also eine weitere Aufladung der Batterie erfolgt.

Hat die Batterie aber bereits beim Anlegen des Prüfstromkreises ihre Höchstspannung erreicht, so kommt das Relais A in der Stellung 9 des Steuerschalters auch bei vorgeschaltetem Widerstände Wi 3 zum Ansprechen, wodurch folgender Stromkreis für die Wicklung II des Relais P geschlossen wird: Erde, Kontakt 4a, Kontakt Jp, Stellung 9 des Steuerschalters, Wicklung II des Relais P, Leitung 10, Batterie, Erde. Durch die Gegen- h wicklung II wird das Relais P zum Abfallen gebracht. Dieses trennt durch seinen Kontakt ι p seinen Haltestromkreis und durch den Kontakt 2 p den Stromkreis für das Relais St auf. Das Relais St fällt ab und öffnet durch seinen Kontakt 6 st den Netzstromkreis.

Die Haltewicklung II des Relais K bekommt keinen Strom mehr, so daß auch das Relais K abfällt und durch den Kontakt 5 k den Gleichrichter von der Batterie abschaltet. Tritt infolge einer Störung im Gleichrichter ein Rückstrom aus der Batterie auf, so wird die ■ Gegenwicklung II des Relais K erregt und dadurch das Relais K zum Abfallen gebracht, so daß auch dann eine Abschaltung des Gleichrichters erfolgt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für die selbst- ^:45 tätige Aufladung von Batterien in Abhängigkeit von der Zeit und einer Höchst- und Mindestspannungsbedingung, dadurch gekennzeichnet, daß in vorher festgelegten Zeitabständen Schaltmittel (Relais A) vorübergehend unter den Einfluß der Batteriespannung gebracht werden, welche in Abhängigkeit dieser Spannung sowohl die An- als auch die Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle bewirken.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Schaltmittel ein Relais (A) mit zwei Wicklungen vorgesehen ist, von welchem die eine Wicklung (I) als Prüfwicklung für die Batteriespannung dient, während die andere Wicklung (II) vor Einleitung des Prüfens der Batteriespannung entmagnetisierend auf das Relais einwirkt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschaltung des die An- und Abschaltung der Batterie von der Ladestromquelle bewirkenden Schaltmittels über ein Schrittschaltwerk (6") erfolgt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Schrittschaltwerk (S) vor Anschaltung des die Prüfung der Batteriespannung vornehmenden Relais Einrichtungen (Wi X und Wi 2) zur Wirkung kommen, welche zwecks Erzielung günstiger Prüfbedingungen die Batterie vorübergehend belasten.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittschaltwerk vor Anschaltung der Batterie an die Ladestromquelle bei Verwendung eines Glühkathodengleich- g₅ richters den Heizvorgang einleitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen