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Anordnung zur Vermeidung von Rückstrom. beim Laden von transportablen
Akkumulatoren Schätzeinrichtungen zur Vermeidung von Rückstrom bei Ladeeinrichtungen:
von Akku mulatorenbatterien, bei denen zum Laden eine konstante Spannung zur Verfügung
steht, sind bekannt. Die Abschaltung erfolgt ,z. B. durch ein Unterspannungsrelais.
In Ladeanlagen von stationären A.kkumulatorenbatterien wurden zwischen Lademaschine
und Batterie zur Vermeidung von Rückstrom .auch Unterstromschalter vorgesehen. Diese
Schalter schalten bei einem Strom, der zwischen 5 und io°/o der Nennstromstärke
liegt, aus, d.h. die Verbindung Lademaschine-Batterie wird unterbrochen, sobald
der Ladestrom nur 5 bis io°/o groß ist. Da bei stationären Batterien der Ladestrom
zwischen ioo°/o (bei Beginn der Ladung) und etwa 30°0 (bei Beginn der Gasurig) schwankt,
genügen diese Unterstromschalter hier vollkommen.
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Wenn es aber bei Ladeanlagen für stationäre Batterien durch den Einsbau
von, Unterstromschaltern zum Fließen von Rückstrom überhaupt nicht gekommen ist,
so kann hierdurch bei Ladeanlagen zum Laden von transportablen Batterien ein Fließen
von Rückstrom nicht ohne weiteres verhindert werden. Beim Laden von transportablen
Batterien, z. B. Elektrokarrenbatterien, sind nämlich de Unterschiede zwischen dem
Anfangsladestrom und Gasungsstrom erheblich größer. Es kann vorkommen, daß bei Ladung
von mehreren Batterien der Gasungsstrom nu r etwa 10/" vom Nennstrom groß sein.
darf. Unterstromschalter zum sicheren Abschalten von etwa i % des Nennstromes sind
aber wegen ihrer zu großen Trägheit nicht verwendbar. Man hat auch schon vorgeschlagen,
die Unterstromschalter mit einer zusätzlichen Spannungsspule zu versehen, um den
Abschaltewert von 5 bis io°/a zu senken. Wegen der Trägheit der Schalter bietet
aber auch diese Maßnahme keine Sicherheit für ein einwandfreies Arbeiten. Bei Verwendung
von Unterstromschaltern würde es deshalb nicht ohne weiteres möglich sein, dieLadung
zu beenden, weil schon vorher der Unterstromsch alter ausschaltet.
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Aus diesem Grunde sind bisher beim Laden von transportablen Batterien
als Schutzschalter zur Begrenzung des Rückstromes Überstrom- und Rückstromschalter
vorgesehen. Durch den Einbau von Überstrom- und Rückstromschaltern wird aber der
auftretende Rückstrom nur begrenzt und nicht verhindert. Normalerweise schaltet
jeder Rückstromschalter bei 5 bis io°/o Rückstrom aus, wenn die Netzspannung @lie
gleiche bleibt. Dieser Prozentsatz geht jedoch in die Höhe, sobald Batterien; mit
variabler Ladespannung geladen werden. Beim Laden von z. B. 4ozelligen Bleibatterien
beträgt die höchste Zellenspannung etwa iio Volt und' die Entladespannung,
d.
h. die Spannung, :die beim Fließen von Rückstrom in Frage kommt, je nach Höhe des
Rückstromes etwa 92 bis 84 Volt. Je nach Größe der Ladeanlage -ändert sich der Wert,
bei welchem eine Abschaltung erfolgt. Der Wert kann so hoch werden, daß durch den
Rückstrom die angeschlossene Batterie entladen und zerstört wird. Gleichzeitig hat
das Fließen von Rückstrom den Nachteil, daß der Ladegenerator als Motor angetrieben
wird. Auch dieses kann bei Ladeaggregaten Störungen zur Folge haben, z. B. kann
die unerwünschte Folge eintreten, daß die Ladestromquelle durch -den Rückstrom umgepolt
wird.
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Um ein Fließen von Rückstrom bei Ladeeinrichtungen für eine beliebige
Anzahl von Akkumulatorenbatterien, die von einem Ladegenerator mit steigender Spannung
aufgeladen werden, zu verhindern, wird nun erfindungsgemäß eine vom Ladestrom abhängige
Relaisgruppe, die aus einem die Abschaltung herbeiführenden Minimalstromrelais und
einem oder mehreren die Empfindlichkeit des Minimalstromrelais einstellenden und
aufrechterhaltenden Maximalstromrelais besteht, so geschaltet, daß erst bei.Überschreitung
einer bestimmten Ladestromstärke .die Stromrelais .in Bereitschaft treten und nach
Unterschreitung der mindestens erforderlichen Ladestromstärke wieder abfallen und
hierdurch den: Selbstschalter zum Abschalten zwingen. Je nach Höhe des Prozentsatzes
an Ladestrom werden nacheinander zwei Stromrelais und ein Spannungsrelais eingeschaltet.
Sinkt der Ladestrom, so schalten zunächst das Spannungsrelais und ein Stromrelais
ab, bis der Prozehtsatz des Ladestromes, der zum Einschalten des ersten Stromrelais
erforderlich ist, erreicht ist. Das letzte Stromrelais kann, da dasselbe erfindungsgemäß
stets nur durch einen Teilstrom des .gesamten Ladestromes erregt wird, so bemessen
werden, daß es mit genügender Sicherheit erst bei Erreichung von 111/0 .des Ladestromes
abschaltet. Alle drei Relais (das Spannungsrelais und die zwei Stromrelais) sind
so mit der Spannungsspule des zwischen der Lademaschine und den Batterien vorgesehenen
Selbstschalters verbunden, daß dieser Selbstschalter nur eingeschaltet bleibt, wenn
entweder ein von Hand einzuschaltendes Spannungsrelais oder das erste Stromrelais
angezogen hat. Die. Selbstschalter, die zwischen; Netz und Umformermotor und zwischen
Lademaschine und Batterien vorgesehen sind, können gegeneinander verriegelt werden,
so daß beim Ausschalten des einen Schalters selbsttätig der zweite zwangsweise herausfällt.
Diese Möglichkeit ist gegeben, wenn beide Schalter mit Hilfskontakten und mit Spannungsrückgangsauslösespulen
verbunden sind. Durch die Verriegelung und-durch :den. Einbau der Relaisgruppe wird
erreicht, daß bei Netzstörungen der Ladeumformer stillgesetzt und die zu ladende
Batterie oder die zu ladenden Batteriien von der Lademaschine .getrennt werden.
Weiter wird erreicht, däß bei irgendwelchen Störungen im Netz, im Umformer oder
in den Ladeleitungen die Batterien vom Ladegenerator getrennt werden, bevor aus
den Batterien Rückstrom in den Generator fließen kann. Gleichzeitig mit .dem Trennen
der Batterien von dem Ladeumformer wird auch der Umformermotor vom Netz abgeschaltet.
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In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.
Der Motor 31,
der durch Drehstrom angetrieben wird, treibt den Gleichstromgenerator
G an. Über den mit einem Spannungsrückgangsauslöserd versehenen Ladeschalter S ist
der Generator G mit den GleichstromsammelschienenP und N verbunden. An diese Sammelschienen
sind über besondere Schalter Q1, 02 und P1, P= die zu ladenden Akkumulatorenbatterien
angeschlossen. Der Schalter Pr zwischen Drehstromnetz und Umformermotor M ist mit
einem Spannungsrückgang sauslöser c versehen. Weiter sind vorgesehen: das Spannungsrelais
O einschließlich Vorschaltwi.derstand VTV, der zu diesem Spannungsrelais gehörende
Druckknopf Dr und die Stromrelais g mit der Stromspule k und h mit der Stromspule
m. sowie das Spannungsrelais i mit den Nebenschlußwiderständen iz und L.- Bei der
Inbetriebsetzung der Anlage ist der Druckknöpf Dr einmal kurzzeitig zu schließen.
Das Spannungsrelais O wird dann von dem Drehstromnetz Spannung erhalten und anziehen.
Durch :das Anziehen dieses Relais erhält die Spannungsspule c Spannung, so daß der
Selbstschalter P: eingelegt werden kann. Hiernach erhält das Spannungsrelais weiter
von dein Netz Spannung, trotzdem der Druckknopf wieder geöffnet ist, weil durch
das Anziehen des Spannungsrelais eine Verbindung der Relaisspule mit dem Netz über
den Kern hergestellt -wird. Sobald, der Generator voll erregt ist, -wird die Spannungsspule
d Spannung vom Generator über den Kern des Spannungsrelais O erhalten. Der Selbstschalter
S kann nun eingelegt-werden, so daß die Batterien über die Schalter F-, P2, 0l,
02 mit der Lademaschine verbunden sind. Sobald der zum Anziehen des Relais g bestimmte
Prozentsatz an Strom durch die Stromspule k fließt, zieht,der Kern des Relais g
an. Durch das Anziehen des Kernes wird die Spannungsspule des Relais O kurzgeschlossen,
so daß Relais O abfällt. Gleichzeitig erhält die Spannungsspule d jedoch Spannung
vom Generator G über das Relais g. Steigt der Ladestrom auf 159o, so zieht das Relais
h an.
Durch das Anziehendes Relais da erhält :die Spannungsspule
des Quecksilberspannungsrelais i Spannung vom Generator G und schaltet das Quecksilberrelais
ein. Durch das Einschalten des Quecksilberrelais werden die Stromspulen- k und m
durch die Widerstände 1, n kurzgeschlossen, so :daß durch sie auch bei i oo °% Ladestrom
nur i 501, des Stromes fließt. Bei irgendwelchen. Störungen wird die Stromspule
m des Relais h bei io°/o des Ladestromes den Kern nicht mehr halten
und das Relais h Zum Abschalten zwingen. Beim Abschalten .des Relais h .schaltet
selbsttätig das Quecksilberrelais ab, weil die Spannungsspule .dieses Relais vom
Generator durch den Schaltkern des Relais k getrennt wird. Sinkt der Strom bis auf
i °/o des ioo°/oigen Ladestromes, so fällt auch ,das Relais g ab, weil die Stromspule
k den Kern dann nicht mehr hält. Beim Abschalten des Relais g wird die Spannungsspule
d des Schalters S spannungsfrei, so daß die Batterien von der Lademaschine getrennt
werden.
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Da die Spannungsspule d so eingerichtet werden kann, daß sie nur bei
der erforderlichen Ladespannung den. Schalter geschlossen hält, ist die Gewähr dafür
gegeben, daß über den Schalter S die Batterien nur mit .der Lademaschine G verbunden
werden können, wenn die Lademaschine G die erforderliche Spannung erreicht hat.
Die Einstellung der auf dem Schaltbild gekennzeichneten Vorschaltwi-derstände e
und f ist erforderlich, wenn die zu ladenden Batterien verschieden stark entladen
sind.
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Die Schalter P1 und P2 sind mit Hilfskontakten u und v versehen, die
,den Spannungskreis der Spannungsspule c öffnen, sobald beide Schalter P1 und P2
geöffnet sind. Ist die Ladung einer an P1 oder P2 angeschlossenen Batterie beendet,
so öffnet sich selbsttätig der Schalter P1 bzw. P2. .Solange noch ein Schalter P1
oder P2 eingeschaltet ist, erhält die Spannungsspule c Spannung. Schaltet jedoch
der letzte Schalter P1 oder P2 aus, so wird gleichzeitig die Spannungsspule c spannungslos
und dadurch der Selbstschalter Pr zum Abschalten .gezwungen, d. h. der Umformermotor
vom Netzgetrennt. Durch das Ausschalten des- Schalters Pr wird über den Hilfskontakt
zu diesem Schalter auch die Spannungsspule d des Schalters S spannungsfrei und dieser
Schalter ebenfalls zum Ausschalten gezwungen.