DE639248C - Anordnung zur Speisung von Akkumulatoren - Google Patents

Description

Die Spannung eines Akkumulators ändert sich beim Laden zwischen entladenem und geladenem Zustand um etwa 50 °/₀. Man muß daher beim Laden fortwährend die Spannung des Ladegenerators nachregulieren, während bei Speisung mittels Gleichrichter die Ladestromstärke allmählich zurückgeht und schließlich zu Null wird, wenn der Scheitelwert der Wechselspannung gleich der Batteriegegenspannung wird. Will man auf konstante Ladestromstärke regeln, so muß man also die zugeführte Wechselspannung regeln. Daneben besteht auch, die Möglichkeit, wenn es sich um eine Akkumulatorenbatterie handelt, durch Zu- und Abschalten von Zellen mittels Einfach- oder Doppelzellenschalter die Netzspannung beim Laden und Entladen praktisch konstant zu halten.

Erfindungsgemäß lassen sich Akkumulatoren-mit konstanter Stromstärke laden, ohne daß die Ladespannung geregelt werden muß. Diese paßt sich vielmehr selbsttätig der wachsenden Gegenspannung des Akkumulators bzw. der Batterie an. Dies wird dadurch er^ reicht, daß über eine Konstantstromanordnung, bestehend aus Drosselspule, Kondensator und Stromtransformator sowie einem Umformer (Einankerumformer, Gleichrichter), gemäß dem Hauptpatent die Batterie, die infolge der veränderlichen Gegenspannung einen veränderlichen Widerstand darstellt, mit gleichbleibendem Strom gespeist wird.

In Fig. ι bezeichnet r die Akkumulatorenbatterie, die über den Gleichrichtern und die Konstantstromanordnung 3, 4, 5 aus dem Drehstromnetz 6 gespeist wird. Die Konstantstromanordnung besteht gemäß dem Hauptpatent aus dem Stromtransformator 3, der gleichzeitig als Gleichrichtertransformator dient, aus der Drosselspule 4 und dem Kondensator 5. Drosselspule und Kondensator sind so an die Primärwicklung des Stromtransformators angeschlossen, daß sich die Amperewindungen ihrer Ströme in der Hauptsache algebraisch addieren und auch bei· wechselnder Belastung der Strom in der Sekundärwicklung konstant bleibt. Demgemäß wird die Batterie 1 mit einem gleichbleibenden Strom geladen, gleichgültig, wie groß die Gegenspannung der · Batterie ist; denn diese wird ja jederzeit von der am Stromtransformator selbsttätig sich einstellenden Spannung überwunden. Ist die-Ladung beendet, so muß der Stromtransformator 3

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

Dipl.-Ing. Hermann Harz in Berlin-Siemensstadt.

sekundär oder primär kurzgeschlossen werden, z. B. durch den Schalter 7. Die Batterie 1 kann dann abgeschaltet werden. Um beim Öffnen, des Schalters 7 ein Zünden des Lic-ht-' bogens im Gleichrichter zu erreichen, erhalt' der Gleichrichter zweckmäßig einen beson* deren Erregerkreis, der durch den Erregertransformator 8, den Widerstand 9 und die Erregeranode 10 angedeutet ist.

»o In dem behandelten Beispiel geht die ganze Ladeleistung der Batterie über die KJonstantstromanordnung. Diese muß dementsprechend bemessen sein. Man kann sie aber wesentlich kleiner halten, wenn man sie mit einer geeigneten Spannungsquelle in Reihe schaltet. Sie braucht dann nicht mehr die ganze Verbrauchsspannung zu liefern, sondern nur für eine dem Schwanken der Verbrauchsspannung entsprechende Zu- bzw. Gegenspannung bemessen zu sein. Die Stromstärke wird jedoch nach wie vor nur durch die Konstantstromanordnung vorgeschrieben, während die in Reihe geschaltete Spannungsquelle keinen Einfluß darauf hat.

In Fig. 2 ist eine derartige Anordnung an^ gedeutet. Soweit die beigeschriebenen Zahlen dieselben sind, bedeuten sie das gleiche wie in Fig. i. Als Gleichrichtertransformator dient jedoch der Transformator 11, dessen Primärwicklung mit der Sekundärwicklung des Stromtransformators 3 der Konstantstromanordnung in Reihe geschaltet ist. Die Stromstärke ist nunmehr wieder wie zuvor durch die Konstantstromanordnung vorge-

35- schrieben; die Spannung am Stromtransformator 3 entspricht jedoch nur der Differenzspannung zwischen der Verbrauchsspannung an der Batterie bzw. am Transformator 11 und der konstanten Netzspannung.

Die Anordnung nach Fig. 3 entspricht im Prinzip der nach Fig. 2, nur ist an Stelle des Gleichrichters ein Einankerumformer 12 verwendet, dessen Schleifringe in Reihe von der Netzspannung und der Konstantstromanordnung gespeist werden. Natürlich kann man die Batterie über den Einankerumformer auch allein von der Konstantstromanordnung speisen. Wenn die Spannung am Einankerumformer nicht zu weit absinkt, kann ein

besonderer Antriebsmotor entbehrt werden; sonst muß der Umformer von einem Synchronmotor angetrieben werden.

Statt die Anordnung gemäß der Erfindung

nur zum Laden von Batterien zu benutzen, kann .man sie auch zum Parallelbetrieb mit einer Batterie verwenden. Die Batterie dient hierbei lediglich als Pufferbatterie. Aus dem Drehstromnetz wird hierbei über die Konstantstromanordnung ein konstanter Strom entnommen. Ist der Verbrauch im Gleich- -stromnetz kleiner, so geht der Überschuß ohne ••weiteres in die Batterie; ist der Verbrauch ''größer, so gibt die Batterie Strom ab. Dies geschieht völlig selbsttätig, ohne daß hierzu besondere Zusatzmaschinen, wie bisher üblich, erforderlich sind. In Fig. 2 ist eine derartige Parallelpufferung angedeutet. Die Batterie 1 liegt parallel zum Gleichstromnetz 13, 14, an das die Gleichstromverbraucher 151¹O angeschlossen sind. Der über den Gleichrichter zugeführte konstante Strom geht je nach der Belastung des Gleichstromnetzes direkt in das Netz oder in die Batterie oder in beide. Die Netzspannung wird hierbei durch die Batteriespannung vorgeschrieben und kann, falls erforderlich, durch Zellenschalter geregelt werden. Ist die Batterie so bemessen, daß sie ■nicht voll geladen und auch nicht voll entladen wird, so schwankt auch die Netzspannung in nicht zu weiten Grenzen, so daß man in den meisten Fällen von besonderen Einrichtungen zur Regelung der Gleichspannung absehen kann.

Man kann die Batterie bzw. das Gleichstromnetz mit der parallel geschalteten Batterie statt über eine auch über mehrere Konstantstromanordnungen speisen. Jede speist das Netz nur mit dem Strom, auf den sie eingestellt ist, unabhängig von dem Wert der Spannung im Gleichstromnetz. Besondere Mittel zur gleichmäßigen Stromverteilung auf die parallel geschalteten Gleichrichter sind hierbei nicht erforderlich.

Claims (3)

PaTENTANSPEÜ CHE:

1. Die Verwendung der in Patent 638 191 angegebenen Anordnung zur Speisung von Stromkreisen, deren veränderliche Widerstände in Gleichstromkreisen liegen und über Umformer von dem einen konstanten Strom liefernden Wechselstromkreis gespeist werden, für die Speisung von Akkumulatoren.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Wechselstromseite in den konstanten Strom liefernden Stromkreis noch eine zweite Stromquelle eingeschaltet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Speisung der Akkumulatorenbatterie noch weitere konstanten Strom liefernde Anordnungen in Parallelschaltung vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen