DE67955C - Schaltungsweise zur Ladung von Sammler-Batterien - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

In Gleichstromvertheilungsnetzen mit Sammel-Batterien pflegt man die Regelung der Netzspannung durch Zellenschalter zu bewirken. Die hierbei von den letzteren zu erfüllende Aufgabe ist eine doppelte. Erstens haben dieselben die mit der Stromstärke wechselnden Spannungsverluste in den Zuleitungen zum Netz auszugleichen, d. h. durch Zu- oder Abschalten von Zellen die Spannung an den in der Centrale befindlichen Enden der betreffenden Netzleitungen nach Bedarf zu erhöhen oder zu verringern. Zweitens sollen die Zellenschalter dafür sorgen, dafs die Schwankungen in der elektromotorischen Kraft der Zellen selbst keine Veränderungen der Klemmenspannung des betreffenden Vertheilungsnetzes hervorrufen. Die Spannungsverluste in den Leitungen betragen immer nur einige Volt;, zu deren Ausgleichung allein brauchten also nur wenige »Regulirzellen« mit ,den Klemmen des Zellenschalters verbunden zu sein. Dagegen erfordert die Aufgabe, die während des Betriebes vorkommenden, gegen 30 pCt. betragenden Veränderungen der elektromotorischen Kraft der Sammlerzellen vermittelst eines Zellenschalters auszugleichen, die Verbindung des letzteren mit etwa einem Drittel der ganzen Batterie.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun eine Schaltungsweise, welche gestattet, dem Zellenschalter die letztere Aufgabe abzunehmen und dadurch eine erhebliche Vereinfachung desselben zu ermöglichen.

Die Anlage wird zu diesem Zweck in folgender Weise geschaltet (s. die beiliegende Zeichnung, Fig. 1):

Parallel zur Hauptmaschine M befindet sich die Sammel-Batterie A. Die Zellen an dem einen Ende derselben sind an einen Zellenschalter 5 angeschlossen, dessen bewegliches Schaltstück mit der einen zu dem Vertheilungsnetze führenden Zuleitung L_s verbunden ist. Die zweite Netzleitung L_s steht mit dem anderen Ende der Batterie in Verbindung.

. Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, dafs eine Zusatzmaschine eingefügt wird in denjenigen Theil des beschriebenen Leitungssystems, welcher sowohl von dem Ladungs- als auch von dem Entladungsstrom der Sammler durchflossen wird, d. h. dafs man die Elemente S (Zellenschalter und Regulirzellen), A (Haupttheil der Batterie) und Z (Zusatzmaschine) in keiner anderen Reihenfolge als S, Z, A oder S, A, Z oder S, Theil von A, Z, Rest von A zwischen die Punkte B und D legt.

Die Vortheile dieser Anordnung werden aus folgender Betrachtung hervorgehen. Durch die Hauptmaschine M wird die Spannung zwischen den Punkten B und D gleichbleibend gehalten. Sollen nun die Sammler geladen werden, so läfst man in bekannter Weise durch die Zusatzmaschine Z, die ja in dem Stromkreise Hauptmaschine — Batterie liegt, die der Hauptmaschine entstammende gleichbleibende elektromotorische Kraft (zwischen B und D) stets um so viel Volt erhöhen, als zur Ladung gerade erforderlich ist.

Das Schema Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung verdeutlicht diese Wirkungsweise.

Die Ordinaten über der Waagrechten D B stellen absolute Potentiale dar. Zwischen den Punkten D und B sind die Leitungen L_s L_s und die Lampen eingeschaltet und erhalten unverändert die Spannung der Maschine, welche durch den Unterschied der Potentiale in den Punkten D und B, d. h. der Gröfsen D D₁ und Null dargestellt wird. Zwischen D und C liegt die Zusatzmaschine Z und erzeugt die Spannung, welche durch den Unterschied der Potentiale in den Punkten D und C, d. h. der Gröfsen D D¹ und C C¹ dargestellt wird. Die Batterie liegt zwischen den Punkten C und B und wird einer Spannung ausgesetzt, welche durch den Unterschied der Potentiale in den Punkten C und B, d. h. der Gröfsen C C¹ und Null dargestellt wird. Sie allein erhält also die Summe der Spannungen der Maschine M und der Maschine Z, während die Lampen der Spannung der Maschine M ausgesetzt sind. Der Punkt -B₁ und die nach B₁ führenden punktirten Linien stellen die Veränderungen dar, welche durch die Wirkung des Zellenschalters bei der Ladung hervorgebracht werden können. Dadurch, dafs man die Zusatzmaschine nicht an einer beliebigen Stelle in den Stromkreis Hauptmaschine — Batterie, sondern, wie beschrieben, zwischen den Punkten B und D so einschaltet, dafs die Reihenfolge der Elemente entweder S, Z, A oder S, A, Z oder S, Theil von A, Z, Rest von A ist, erreicht man trotz des Ansteigens der Ladespannung zwischen C und D doch zwischen B und D ganz gleichbleibend die Spannung der Maschine M. Der Zellenschalter S wird dann überhaupt nur noch gebraucht, um den in den Leitungen L_s L_s jederzeit entstehenden Spannungsverlust auszugleichen. Die Aufgabe, die Veränderungen der elektromotorischen Kraft der Batterie während des Ladens auszugleichen, ist dem Zellenschalter durch die Zusatzmaschine abgenommen. Ein weiterer Vortheil dieser Anordnung ist der, dafs die Zusatzmaschine, da sie zugleich auch in dem Stromkreise Batterie—Netz liegt, ebenso wie bei der Ladung auch bei der Entladung zur Ausgleichung der Veränderungen der elektromotorischen Kraft der Batterie benutzt werden kann. Je nachdem hierbei die elektromotorische Kraft der Batterie für die gerade beabsichtigte Entladung zu hoch oder zu niedrig ist, läfst man die Zusatzmaschine als Motor laufen, welcher Spannung verbraucht oder, wie bei der Ladung, als Erzeugermaschine, welche die elektromotorische Kraft der Batterie erhöht, wobei die Polarität der Zusatzmaschine selbstverständlich die entgegengesetzte als bei der Ladung sein mufs. Auf diese Weise kann man, bei gleichbleibender Spannung zwischen B und D, die Batterie völlig entladen.

Von besonderem Vortheil ist die Anordnung, wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, mehrere Sammler-Batterien mit Zellenschaltern an die Stromerzeugungsanlage M angeschlossen werden sollen. Bei gleichbleibender Maschinenspannung ist dann der Betrieb aller angeschlossenen Batterien von keinen gegenseitigen Störungen begleitet.

Claims (1)

1. Pate nt-Anspruch:

   Bei Vertheilungsanlagen mit Stromsammei-Batteriebetrieb , bei denen die zum Laden der Batterie erforderliche Zusatzspannung durch eine besondere, in den Stromkreis der Batterie geschaltete Hülfserzeugermaschine geliefert wird, die Schaltung dieser Maschine in den Batteriestromkreis in solcher Weise, dafs derjenige Pol der Batterie, an welchem der Zellenschalter angeordnet ist, stets unmittelbar mit dem entsprechenden Pol der Haupterzeugermaschine verbunden ist, zu dem Zweck, die Thätigkeit des Zellenschalters auf die Ausgleichung des Spannungsverlustes in den Leitungen L_s L_s zu beschränken und die Verwendung der Zusatzmaschine zur Ausgleichung der Veränderungen der elektromotorischen Kraft der Batterie auch bei der Entladung zu ermöglichen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.