DE741906C

DE741906C - Ladeanlage fuer mehrere Batterien mit einem Ladegenerator

Info

Publication number: DE741906C
Application number: DEM152635D
Authority: DE
Inventors: Alfred Ochsner
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1941-10-28
Filing date: 1941-12-07
Publication date: 1943-11-18
Also published as: CH224755A

Description

Ladeanlage für mehrere Batterien mit einem Ladegenerator Es ist in Mehrstellenladeanlagen, bei welchen die Ladestellen an seinem gemeinsamen Generator angeschlossen sind, bekannt, zur Ladestrombegrenzung in den Zuleitung len zu den einzelnen Ladestellen Stromb,egrenzungsregler anzuordnen. Dabei regelt lediglich derjenige Regler den Generator, dessen zugeordnete Ladestelle den höchsten Ladestrflm führt. Die bisher hierfür ausschließlich verwendeten Wälzregler sind jedoch empfindliche Schaltelemente, die in den Ladeanlagen nur ungern gesehen werden. Außerdem benötigen sie viel Raum und sind gegen die Einwirkung von Säuredämpfen sehr empfindlich.
Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser 'Nachteile und insbesondere die Einsparung von Stromreglern. Es wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Ladeanlage für mehrere Batterien mit einem Ladegenerator und Ladestrombegrenzung durch selbsttätige Regelung der Ladegeneratorspannung ein gemeinsames Regelorgan den Ladestrom mehrerer Batterien begrenzt und hierfür in den Zuleitungen zu den einzelnen Batterieladestellen Ladewiderstände über je ein vorgeschaltetes Stromventil mit dem Regelorgan parallel geschaltet sind, so daß stets nur der Ladewiderstand mit dem größten Spannungsabfall über das dazugehörige Ventil auf das Regelorgan v,irkt.
Bei den in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen zeigt Fig. r eine Ausführungsform der Erfindung, bei der vier Ladestellen 4z bis 44 von einem gem@einsamen Ladegenerator r gespeist werden. Die Ladewiderstände 2 r bis 24 sind über Stromventile 3 t bis 34 parallel geschaltet. Der Ladewiderstand mit,dem höchsten Spannungsabfall beeinflußt vorwiegend den Stromreglermotor 4, während ein Rückstrom zu den parallelen Ladewiderständen mit kleinerem Spannungsabfall durch Trocl:engleichrichnter, z. B. Selen oder Kupferoxydgl,eichrichter, verhindort wird. Als Regelorgan wird ein Gleichstromregler 2 verwendet, dessen Regelwiderstand 6 auf die Felderregung 3 des Ladegenerators i einwirkt. Dieser Stromregler schaltet Widerstand in den Feldstromkreis des selbsterregten Ladegenerators und begrenzt dadurch den Spannungsabfall an den Ladewiderstünden 21 bis 24 auf einen durch die Gegenfeder bestimmten Wert. Der handbetätigte Regelwiderstand 5 dient zur Anpassung des Stromreglerbereiches an den Ladespannungsbereich.
Die Fig.2 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, hei der das Regelorgan ein selbsterregter Hilfsgenerator 12 ist, der mit einer zusätzlichen Regelwicklung 14 ausgerüstet ist, die der Feldwicklung 13 entge,genvirkt. Die Regelwicklung erzeugt Gegenamperewzndungen, wobei der Strom durch die Wicklung 1,. durch den jeweils höchsten Spannungsabfall an einem der Ladewiderstände hesaimmt ist. Der Hilfserreger ist mit Regulierpolen ausgerüstet, wobei unter Regulierpolen Polkerne mit schmalen Eisenstegen und parallel geschaltetem Luftweg verstanden sind, und besitzt eine im unteren Teil gekrümmte Spannungskurve 7 nach Fig.3. Bei annähernd konstantem Widerstand (Gerade8) des Feldstromkreises 13, 15 des Hilfserregers sind im Ladebetriebsbereich annähernd kons ante Gegenamperewindungen von der Regulierwicklung aufzubringen (Gerade g), so daß auch bei dieser Ausführungsform der Ladestrom offensichtlich annähernd auf einen konstanten Wert begrenzt wird, welcher der Klemmenspannung io am Hilfserreger und den Amperewindun,-"en AW@it entspricht.
Statt eines Hilfserregers mit Regulierpolen wird im Ausführungsbeispiel nach Fig.5 ein Hilfserreger ohne Regulierpole als Regelorgan verwendet. Der Feldwicklung 13 ist ein stromabhängiger Eisenwiderstand 3o vorgeschaltet. Mit einem Pa.rallelwid@erstand @.o zum Eisenwiderstand 3o kann ein Stromspannungsverlauf im Feldstromkreis entsprechend der Kurve 19 in Fig.q. erzielt werden. Die Kurve i9 kann itn Betriebsbereich durch die Kurve i S ersetzt werden, die in konstantem Abstand vom ungesättigten Teil der Spannungskurve 17 verläuft, so daß die Regel-,vicklung 1,4 im Betriebsbereich eine konstante Gegen-AW-Zahl aufzubringen hat, wie durch die Kurve 16 angedeutet ist. Auch bei dieser Ausführung wird der Ladestrom annähernd auf einen konstanten Wert begrenzt.
In Fig.6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Hilfserreger drei Erregerwicklungen besitzt. Die Wicklung 13 ist für Selbsterregung bestimmt. Die Wicklung 2o ist mit einem Eisenwiderstand 3o in Reihe geschaltet und vom Hilfserreger erregt. Der Eisenwiderstand hält den Erregerstrom nach Kurve 16 in Fig. 4. konstant. Die Feg elwicklu11-1.1 wirkt den beiden andern Wicklungen 13 und 2o entgegen. Die \'erhültnisse sind wieder so gewählt, daß bei Ladebetrieb die Regelwicklung eine der Spaiutungskurve 17 des Hilfserregers bei einem Stromspannungsverlauf nach Kurve 18 im Feldstromkreis entsprechende konstante AW-Zalil erzeugt. Wird die Wickhtt1g 20 von einer Stromduelle mit konstanter Spannung gespeist, so ist kein Eisenwiderstand erforderlich.
Sind die vorgeschriebener. maximalen Ladeströme der Batterieanschlüsse verschieden, dann werden die Ladewiderstände so abgeglichen, daß beim maximalen Ladestrom an allen Ladewiderständen 21 his 2:1 der gleiche Spannungsabfall entsteht.
-Die Ladestrombegrenzung wird heim Zusammenschalten der Batterien und des Ladegenerators vorübergehend ausgesclialtüt und gleichzeitig die Ladespannung selbsttätig auf etwa a Volt je Zelle vermindert. Die 1<idutig beginnt nach dem Einschalten des Ladestromregelorgans.
Ist für die Batterieladung genügend Zeit verfügbar, so wird die Ladung mit konstanter Motorleistung vorgezogen; in diesem Falle wird mit ladespannungsabhängigem Regelorgan gearbeitet. Eine annähernd konstante Ladeleistung oder eine Mittellösung kann leicht durch Einstellung des Widerstandes im Selbsterregungskreis und der Sättigungsverhältnisse des Hilfserregers erhalten werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ladeanlage für mehrere Batterien mit einem Ladegenerator und Ladestrombegrenzung durch selbsttätige Regelung der Ladegeneratorspannung, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsames Regelorgan den Ladestrom mehrerer Batterien begrenzt und hierfür in den Zuleitungen zu den einzelnen Batterieladestellen Ladewiderstände über je ein vorgeschaltetes Stromventil mit dem Regelorgan parallel geschaltet sind, so daß stets nur der Ladewiderstand mit dem größten Spannungsabfall auf das Regelorgan wirkt.
2. Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das den Ladestrom begrenzende Regelorgan ein Gleichstromregler ist, der auf die Feldwicklung des Ladegenerators einwirkt. .
3. Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß für die Iadestrombegrenzu n9 in- einem selbsterregten Hilfserreger des Ladegenerators eine Regelwicklung -eingebaut ist, die von dien Ladewiderständen gespeist wird und der Erregerwicklung des Hilfsierregers entg egenwhIkt. q..
Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfserreger des Ladebaenerators mit Regulierpolen ausgerüstet ist, so daß die Regelwicklung für den Betriebsbereich der Erregerspannung eine annähernd konstante Gegen-AW-Zahl aufbringen muß.
5. Ladeanlage mach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldwicklung des Hilfserregers stromabhängige Widerstände vorgeschaltet sind, so daß die Regel«-icklung für den Betriebsbereich der Erregerspannung eine annähernd konstante Gegen AW-Zahl aufbringen muß.
6. Ladeanlage nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfserreger außer der Regelwicklung eine weitere Hilfswicklung besitzt, die von ;einer Stromquelle mit konstanter Spannung -oder vom Hilfserreger selbst über einen Eisenwiderstand gespeist wird, der den Strom im Betriebsbereich konstant hält und die Feldwicklung unterstützt.
7. Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladewiderstände beim Laden von Batterien mit verschiedenen Nennladeströmen so bemessen sind, daß beim Nennladestrom an den Ladewiderständen gleich große Spannungsabfälle entstehen. B. Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß beim Anschließen der zu ladenden Batterien die Stromventile von den Ladewiderständen abgeschaltet und nach vollendetem Anschluß gleichzeitig bzw. vor der Erhöhung der Ladegeneratorspannung auf Ladespannung wieder angeschaltet sind. g. Ladeanlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladestrombegrenzung ladespannungsabhängig ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren keine Druckschriften in Betracht gezogen würden.