DE832015C

DE832015C - Selbsttaetige Ladestation fuer eine oder zwei Akkumulatorenbatterien

Info

Publication number: DE832015C
Application number: DEST255A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hermann Wendt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-11-19
Filing date: 1949-11-19
Publication date: 1952-02-21

Description

Selbsttätige Ladestation für eine oder zwei Akkumulatorenbatterien Im Patent 8o4 693 ist eine selbsttätige Ladeeinrichtung für eine oder zwei Akkumulatorenbatterien beschrieben, bei der mit Hilfe verschiedener an sich bekannter Schaltelemente eine Schaltung eiit%% ickelt ist, bei welcher zwei Batterien nacheinander bis zur Gasungsspannung geladen werden und die zeitgebundene :Nachladung beider Batterien gemeinsam erfolgt.
Gegenstand des vorliegenden Zusatzpatentes ist, unter Benutzung ähnlicher Schaltelemente, aber unter Einsparung eines Relais durch eine andere Schaltung ebenfalls eine selbsttätige Ladeeinrichtung für eine oder zwei Akkumulatoreubatterien zu schaffen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Schaltung ist in der Figur dargestellt. Der Ladevorgang spielt sich hierbei folgendermaßen ab: Beim Rinschalten des Druckknopfschalters 8 fließt ein Wechselstrom von der Netzklemme 12 über eine Sicherung 45, den Druckknopfschalter 8 und die Magnetwicklung des Drehstromschützes 3 zur Netzklemme y. Dadurch wird das Drehstromschütz 3 eingeschaltet und der Umformer läuft an. Gleichzeitig wird der Strompfad von der Netzklemme 12 über den Hilfsschalter 5 des Drehstromschützes 3 zum Kontaktpaar 48 des Wahlschalters 37 geschlossen, der dann weiter an die Magnetwicklung des Gleichstromschützes 31, an die Synchronschaltuhr 7 und an die Magnetwicklung des Gleichstromschützes 27 führt. Ein Ansprechen des Gleichstromschützes 27 findet jetzt noch nicht statt, da dessen Wicklung mit der des Synchronmotors 7 der Schaltuhr und der Magnetspule des Gleichstromschützes 31 in Reihe liegt und deshalb nur einen Bruchteil der, zum Ansprechen erforderlichen Spannung erhält. Erst wenn das Kontakt> paar 56 im weiteren Verlauf des Ladevorganges, wie weiter unten beschrieben wird, geschlossen ist, liegt auch der zweite Pol der Magnetwicklung des Gleichstromschützes 31 über dieses Kontaktpaar direkt an der Netzklemme 9. Das Gleichstromschütz 31 spricht dann auf die volle Netzspannung an. Auch der Synchronmotor 7 der Schaltuhr und das Gleichstromschütz 27 erhalten bei der Reihenschaltung nur eine weit unter dem Ansprechwert liegende Teilspannung.
Das Spannungseinschaltrelais 55 liegt mit seiner Magnetwicklung einmal direkt am Minuspol 17 des Ladegenerators 2 und der Batterien 53 und 54 und mit dem anderen Ende am Kontaktpaar 47, das geschlossen ist, und von dort über eine Sicherung 41 am Pluspol 18 des Ladegenerators. Sobald die Generatorspannung auf eine Spannung angestiegen ist, die gleich der Gasungsspannung der der zu ladenden Batterie ist, also beispielsweise hei einer Batterie von vierzig Bleizellen 96 V, wird das Kontaktpaar des Relais 55 geschlossen. Falls dieses Kontaktpaar für den Magnetstrom des GleichstromschütZes 27 zu schwach ist, muß durch das Kontaktpaar des Relais 55 ein Zwischenrelais gesteuert werden, dessen ausreichende Kontakte dann die Funktionen des Kontaktpaares des Einschaltrelais 55 übernehmen.
Sobald das Kontaktpaar des Relais 55 geschlossen ist, fließt ein Wechselstrom von der Netzklemme 12 über die Sicherung 45, den Hilfsschalter 5 des Drehstromschützes 3, das Kontaktpaar des Relais 55 oder die Kontakte eines gegebenenfalls vorhandenen, in der Figur nicht wiedergegebenen vom Relais 55 gesteuerten Zwischenrelais, die Magnetwicklung des Gleichstromschützes 27 zur Netzklemme 9 und schaltet das Gleichstromschütz 27 ein.
Dadurch wird die Batterie 53 mit ihrem Pluspol über den Strommesser 40 und die Sicherung 39 an den Pluspol 18 des Ladegenerators gelegt.
Im Augenblick. des Anschließens der Batterie 53 an den Ladegenerator sinkt die Spannung auf den Spannungswert der entladenen Batterie, also bei der als Beispiel angenommenen Zellenzahl auf etwa 8o \" ab, so daß das Spannungsumschaltrelais 33, welches auf eine Ansprechspannung von 96 V eingestellt ist, wobei es nötigenfalls noch mit einer Verzögerungseinrichtung bekannter Art versehen werden kann, nicht anspricht. Das Spatrnungseinschaltrelais 55 bleibt also eingeschaltet. Die Synchronschaltuhr 7 bleibt stromlos, weil sie einpolig vom Kontaktpaar 56 des Umschaltrelais vom Netz getrennt ist.

Wenn jetzt die Spannung der Batterie 53 auf etwa 96 V gestiegen ist, so zieht die Magnetwicklung des Spannungsumschaltrelais 33 an. Dadurch öffnet sich das Kontaktpaar 57 und schließt sich (las Kontaktpaar 56. Durch das Öffnen des Kontaktpaares 57 wird die Magnetwicklung des Relais 55 stromlos und seine Kontakte öffnen sich, so daß das Gleichstromschütz 27, dessen Magnetwick-

lung über das Kontaktpaar des Relais 55 an der

Netzklemme 12 liegt, die Batterie 53 einpolig vom

Ladegenerator 2 abschaltet. Nach dem Öffnen des

Kontaktpaares 57 wird das Kontaktpaar 56 des

gleichen Relais geschlossen; damit liegt die llagnet-

wicklung des Gleichstromschützes 31 über das

Kontaktpaar 56 an der Netzklemme 9 und anderer-

seits über das Kontaktpaar 48 des @,'ahlschalters 37

und den Hilfsschalter 5 des Drehstromschützes 3

an der Netzklemme 12. Dadurch wird das Gleich-

stromschütz 31 geschlossen und legt den Pluspol

der Batterie 54 an die Plusklemme 18 des Lade-

generators 2. Hierdurch wird gleichzeitig der

Hilfsschalter 32 geschlossen, der mit dem Gleich-

stromschütz 31 gekoppelt ist. Cber diesen Hilfs-

schalter 32 liegt nun die Magnetwicklung des

Spannungseinschaltrelais 55 an der Batterie 54.

Das Relais 55 kann aber nicht acrspreclien, weil die

Spannung der ungeladenen Batterie 54 dazu nicht

ausreicht. Erst wenn nach längerer Ladungszeit die

Gasungsspannung der Batterie mit etwa 96 V er-

reicht ist, spricht das Spannungseinschaltrelais 55

an und schließt sein Kontaktpaar. Dadurch wird

wiederum die bereits bis zur Gasungsspannung

geladene Batterie 53 parallel zur Batterie ;4 an

den Ladegenerator 2 gelegt.

Nun wird auch die Svnchronschaltuhr 7 mit

ihrer Wicklung einerseits über das Kontaktpaar

des Relais 55 und den Hilfsschalter 5 an die Netz-

klemme 12 gelegt, andererseits liegt sie über das

Kontaktpaar 56 des Umschaltrelais 33 an der Netz-

klemme 9, so daß die Uhr nun zu laufen beginnt.

Nach Ablauf der eingestellten \ achladezeit

schaltet die Uhr 7 in üblicher Weise den Schalter 8

aus. Dadurch wird auch das Drehstromschütz 3

ausgeschaltet und der Umformermotor stillgesetzt.

Da zusammen mit dem Drehstromschütz 3 der

Hilfsschalter 5 geöffnet wird, sind sämtliche

Magrnetwechselstromkreise ebenfalls unterbrochen,

so daß die Gleichstromschütze 27 und 31 sich

öffnen und die Batterien 53 und 54 einpolig vom

Ladegenerator 2 trennen. Der Wechselstromkreis

für die Synchronschaltuhr 7 ist nun ebenfalls

unterbrochen.

Damit steht die Ladestation wieder in ihrer Be-

reitschaftsstellung. Für den erneuten Gebrauch

wird lediglich ein Ersatz der nunmehr geladenen

Batterien durch ungeladene vorgenommen.

Die Station wird bei der erfindungsgemäßen be-

schriebenen Schaltung durch Umlegen des Wahl-

schalters aus der gezeichneten Stellung nach links

zum selbsttätigen Laden einer Batterie eingerichtet.

Bei dieser Bewegung des Wahlschalters 37 öffnet

sich das Kontaktpaar 48 und das Kontaktpaar 49,

dagegen schließt der Schalter dann das Kontakt-

paar 47. In dieser Stellung des Wahlschalters voll-

zieht sich die Ladung einer an die Klemmen i9

und 20 angeschlossenen Batterie folgendermaßen:

Das Drehstromschütz 3 wird, Nvie oben beschrie-

ben, durch Einschalten des Schalters 8 geschlossen

und mit ihm der Hilfsschalter 5. Die Magnetwick-

lung des Spannungseinschaltrelais 55 liegt wie vor-

her über das Kontaktpaar 57 des Umschaltrelais 33,

aber außerdem auch über das Kontaktpaar 47 des Wahlschalters 37 am Pluspol i8 des LadegeneratOrs 2. Andererseits liegt die Magnetwicklung direkt an der Minusklemme 17 des Lade generators z. Beim Erreichen einer Generatorspannung von etwa 96 V schaltet also das Relais 55 über sein Kontaktpaar das Gleichstromschütz 27 ein und schließt damit die Batterie 53 einpolig an den Ladegenerator 2 an, während der andere Batteriepol direkt mit dem Ladegenerator in Verbindung steht. Beim Anschließen der Batterie sinkt die Spannung des Ladegenerators auf 8o V, diese Spannung genügt noch nicht, um das Relais 55 sich öffnen zu lassen, da die Lösespannung gewöhnlicher Relais weit unter der Ansprechspannung liegt. Das Kontaktpaar des Relais bleibt also auch nach dem Anschließen der Batterie an den Ladegenerator geschlossen.

Steigt die Batteriespannung nach längerer Ladezeit auf etwa 96 V, so spricht das Spannungsumschaltrelais 33 an, öffnet das Kontaktpaar 57 und schließt das Kontaktpaar 56. Das Öffnen des Kontaktpaares 57 ist ohne Einfluß, weil es durch das Kontaktpaar 47 des Wahlschalters überbrückt ist. Das Schließen des Kontaktpaares 56 ist in bezug auf das Gleichstromschütz 31 ebenfalls wirkungslos, weil dessen :Magnetstromkreis durch das Kontaktpaar .48 des Wahlschalters 37 unterbrochen ist. Dagegen wird die Schaltuhr 7 in Gang gesetzt, weil ihre Wicklung über das Kontaktpaar 56 des Spannungsumschaltrelais 33 an der Netzklemme 9 liegt und andererseits über das Kontaktpaar des Relais 55 und den Hilfsschalter 5 an der Netzklemme 12. Die Schaltuhr läuft also an und schaltet nach der eingestellten Nachladezeit den Schalter 8 aus. Dadurch ergeben sich die gleichen Folgen wie beim Laden zweier Batterien oben beschrieben.
Durch das Kontaktpaar 49 des Wahlschalters 37 wird der Nebenschlußwiderstand 30 bei Zweibatteriebetrieb kurzgeschlossen, um die Ladestromstärke auf den beim parallelen Nachladen der Batterien erforderlichen Wert zu steigern.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Selbsttätige Ladestation für eine oder zwei Akkumulatorenbatterien nach Patent 804 693, bei der durch einen Motorgenerator an sich bekannter Bauart mit für Ladezwecke geeigneter Stromspannungscharakteristik ein für eine Batterie bestimmter Kapazität und Zellenzahl ausreichender Ladestrom erzeugt wird und bei der die zu ladenden Batterien vor Beginn der Ladung einpolig direkt mit dem Ladegenerator verbunden werden, während die anderen Batteriepole über je ein Schütz mit der zweiten Klemme des Ladegenerators verbunden werden können, ausgerüstet mit einer Synchronschaltuhr, welche nach einer vorher willkürlich einstellbaren Nachladezeit vom Erreichen der Gasungsspannung beider Batterien an diese vom Ladegenerator trennt und die Anluge außer Betrieb setzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst zu ladende Batterie (53) mittels eines Schützes (27) dann an den Ladegenerator (2) angeschlossen wird, wenn ein an den Klemmen des Ladegenerators liegendes Einschaltrelais (55), welches bei einer Spannung, bei der die Batterie zu gasen beginnt, anspricht und dabei ein Kontaktpaar schließt, welches im Magnetstromkreis des betreffenden Schützes liegt.
2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch ,gekennzeichnet, daß der an der Generatorspannung liegende Magnetstromkreis des Einschaltrelais (55) über ein Kontaktpaar (57) geführt ist, das durch ein Umschaltrelais (33) betätigt wird und in der Ruhestellung des Umschaltrelais (33) geschlossen ist, wobei die Magnetwicklung des Umschaltrelais (33) an der Spannung der zuerst zu ladenden Batterie (53) liegt und dann anspricht, wenn diese Batterie ihre Gasungsspannung erreicht hat, so daß dann der Magnetstromkreis des Einschaltrelais (55) und damit auch der über das Kontaktpaar dieses Einschaltrelais geführte Magnetstromkreis für (las Schütz (27) unterbrochen wird, welches die erste Batterie (53) an den Ladegenerator (2) anschließt, so daß diese Batterie (53) vom Ladegenerator abgeschaltet wird.
3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltrelais (33) hei seiner Betätigung in Abhängigkeit von der Spannung der zuerst zu ladenden Batterie heim Öffnen des einen Kontaktpaares (57) ein zweites (56) schließt, über welches ein zweites Schütz (3i) mit seiner Magnetwicklung an die Netzspannung gelegt wird, welches nun die zweite zu ladende Batterie (54) an den Ladegenerator anschließt.
4. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, gekennzeichnet durch einen Hilfsschalter (32), welcher beim Schließen des Schützes (3i) die durch das Umschaltrelais (33) vom Ladegenerator getrennte Magnetwicklung des Einschaltrelais (55) an die Spannung der zweiten Batterie (54) legt, so daß dieses Einschaltrelais (55) sein Kontaktpaar schließt, sobald die zweite der zu ladenden Batterien (54) ihre Gasungsspannung erreicht hat.
5. Einrichtung nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronschaltuhr (7), welche die Nachladezeit begrenzt, mit einem Ende ihrer Wicklung über das Kontaktpaar des Einschaltrelais (55) an einem Netzleiter und mit dem anderen Ende über das Kontaktpaar (56) des Umschaltrelais (33), welches beim Ansprechen des Relais geschlossen wird, am anderen Netzleiter liegt, so daß die Synchronuhr (7) nur dann laufen kann, wenn beide Relais angesprochen haben, was nur der Fall ist, wenn beide zu ladenden Batterien ihre Gasungsspannung erreicht haben.