DE880011C

DE880011C - Charger for vehicle batteries

Info

Publication number: DE880011C
Application number: DEST654A
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Franz
Original assignee: Hans Still A G
Current assignee: Hans Still A G
Priority date: 1950-02-28
Filing date: 1950-02-28
Publication date: 1953-06-18

Description

Ladegerät für Fahrzeugbatterien Bei der Aufladung von Batterien für den. Antrieb kleinerer Fahrzeuge, wie sie z. B. kleine Flurfördergeräte darstellen, kann in den meisten Fällen nicht damit gerechnet werden, dfaß zur Überwachung einer ordnungsgemäßeriLadung "geeignetes Personal zur Verfügung steht.Vehicle battery charger When charging batteries for the. Drive smaller vehicles, such as. B. represent small industrial trucks, In most cases, it cannot be expected that a proper loading "suitable personnel is available.

Bei angestrengter Benutzung wird im allgemeinen eine tägliche Auflad@ung erforderlich sein, die in der Regel während der Nachtstunden vorgenommen wird.With strenuous use, a daily recharge is generally required may be required, which is usually done during the night.

Selbsttätige, ohne ständige Überwachung arbeitende Ladew orrichtungen sind bekannt, erfordern aber alle einen nicht unerheblichen: Aufwand an technischen Mitteln, so daß ihr Anschaffungspreis in einem Mißverh@ältnis zum Anschaffungspreis kleiner preiswerter Elektroflurfördergeräte steht. So werden in.bekanntenVorrichtungen besondere Drosselspulen, im Ladestromkreis eingeschaltet, welche die schädlichen Einflüsse von Spann@ungsschwankunaen im Wechselstromnetz unschädlich machen sollen. Ferner sind dort za:hlrei,che Magnetschalter usw. erforderlich, Sum einen, für die zu ladende Batterie unschädlichen Verlauf des Ladevo.r1ganbes. zu sichern. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Batterielaldeb rät, welches mit geringstem Aufwand an Schaltmitteln und Apparaten., d:. h. ohne die ein Ladegerät verteuernden und die Betriebssichetheit bis zu einem gewissen Grade einschränkenden Zeitschalter, Drosselspulen USW., so arbeitet, :daß eine ordnungsgemäße Abwicklung des Ladevorganges sichergestellt ist, ohne daß er besonders überwacht wird. Zur Erreichun: g dieses Zieles können,.an sich bekannte Schaltelemente nicht entbehrt werden; jedoch ist ihre Anwendung teils neuartig, und in der erfindungsg emäßen Kombination ist es gelungen, den erstrebten Effekt in @einfach§ter Weise und' mit nur wenigen Schaltelementen zu erreichen, als es mit bekanntgewordenen Einrichtungen möglich war.Automatic charging devices working without constant monitoring are known, but they all require a not inconsiderable amount of technical resources, so that their purchase price is disproportionate to the purchase price of small, inexpensive electric floor conveyors. In known devices, for example, special choke coils are switched on in the charging circuit, which are intended to render harmless the harmful effects of voltage fluctuations in the alternating current network. Furthermore, numerous magnetic switches etc. are required there, sum a course of the charging device that is harmless for the battery to be charged. to secure. The subject of the present invention is a Batterielaldeb advises, which with the least expenditure of switching means and apparatus., D :. H. Without the time switches, choke coils, etc., which make a charger more expensive and restrict operational reliability to a certain extent, it works so: that a proper handling of the charging process is ensured without it being specially monitored. To achieve this goal, switching elements known per se cannot be dispensed with; however, their application is partly novel, and in the combination according to the invention it has been possible to achieve the desired effect in a simple manner and with only a few switching elements than was possible with devices that have become known.

Das, Gerät nach der Erfindung eignet sich zum Anschluß an. ein Wechselstromnetz. Der dem Versorgungsnetz entnommene Strom wird der Primärwicklung eines Transformators in an sich bekannter Weise zugeführt, wobei .die üblichen Vorkehrungen getroffen, sind, um den. Ansc@hluß an Netze verschiedener Spannung zu ermöglichen. Hier wird .die Netzspannung auf die um die Spannungsverluste in den nachgeordneten Schaltgliedern. erhöhte Ladespannung der Batterie herabgesetzt. In einem vorzugsweise als Trockengleichrichter in Graetzschaltung ausgebildieten Vollw.eggleichrichter wird- dann die Sekundärspannung des Transformaitors gleichgerichtet. Wesentlich an der Erfindung ist diie Anwendung eines Transformators mit einer ganz bestimmten, über das gewöhnliche Maß hinaus&hendernStreuung und die Einschaltung eines justierbaren Ohmschen Widerstandes mit stark positivem Temperaturbeiwert wahlweise in den Primär- oder Sekundärstromkreis des Transformators.The device according to the invention is suitable for connection to. an alternating current network. The current drawn from the utility grid becomes the primary winding of a transformer supplied in a manner known per se, taking the usual precautions, are to the. To enable connection to networks of different voltages. Here will .the mains voltage to the voltage losses in the downstream switching elements. increased charging voltage of the battery decreased. In one, preferably as a dry rectifier Trained in Graetz circuit, full wave rectifier is then the secondary voltage of the transformer rectified. The application is essential to the invention of a transformer with a very specific spread beyond the usual size and the inclusion of an adjustable ohmic resistor with a strong positive Temperature coefficient either in the primary or secondary circuit of the transformer.

Durch diese beiden Maßnahmen werden zwei, au einem die Batterie schonenden ordnungsgemäßen Ladevorgang erforderlicheVoraussietzungen erfüllt: i. Schwankungen in-der Spannung des Versorgungsnetzes haben auf .die sich einstellende Ladestromstänke nur einen unschädlich geringen Ei.nfluß; 2. die Ladestromstärken beim Anschließen besonders tief entladener Batteriezellen erreichen keine für den Gleichrichter unzulässig hohen Werte.These two measures result in two, and one, the battery-saving proper charging process required requirements met: i. Fluctuations in-the voltage of the supply network have on .die setting charging current banks only a harmless little influence; 2. the charging currents when connecting Battery cells that are particularly deeply discharged do not reach any inadmissible for the rectifier high values.

Das- Gerät ladet nun ohne Betätigung irgendwelcher Regulierorgane, also ohne Überwachung die Batterie bis zum Erreichen der Gasungsspan.nung von; etwa 2,¢ Volt je Zelle-. Sobald diese Spannung der Batterie erreicht ist, spricht das Relais 3 an und unterbricht über ein Schütz q. den Primärstromkreis des Tran.siformators i. Man könnte an sich .den Primärstromknei@s des Transformators auch direkt durch ein beim Erreichen der Gasungsspannung ansprechendes Schütz. unterbrechen, das hätte jedoch folgende Nachmeile: Wird in diesem Fall bei Beendigung der Ladung die Verbindung zwischen Ladegerät und Batterie getrennt, so liegt, das, spannungsabhängige Schütz an: .der Spannung Null und geht in seine Ausgangsstellung zurück; dadurch ist dann der Transformator r wieder an die Netzspannung gelegt, und an den polarisierten. Klemmen des- Gleichrichters stellt sich durch das Fehlen einer Belastung durch die Batterie eine Überspannung ein, welche die Gasungaspannung übertrifft, so daß das Schnitz von .neuem anspricht und. den Netzstrom am Transformator unterbricht. Dieses Spiel wiederholt sich dann ständig.The device now charges without actuating any regulating organs, i.e. without monitoring the battery until the gassing voltage of; approximately 2. [volts per cell-. As soon as this voltage of the battery is reached, that speaks Relay 3 on and interrupts via a contactor q. the primary circuit of the transformer i. One could also go through the primary current knee of the transformer directly a contactor that responds when the gassing voltage is reached. interrupt that would have however, the following after mile: In this case, when the charge is terminated, the connection Separated between the charger and the battery, the voltage-dependent contactor is located on:. the voltage is zero and returns to its starting position; thereby is then the transformer r again connected to the mains voltage, and to the polarized. Clamping of the rectifier arises from the absence of a load from the rectifier Battery an overvoltage, which exceeds the gas gas voltage, so that the Schnitz appeals to .new and. interrupts the mains current at the transformer. This The game then repeats itself over and over again.

Durch das Steuern des Schaltschützes q. durch ein spannungsabhängiges Relais 3 wird der geschilderte Übelstand beseitigt, und die Kombination des Spannungsrelais mit einem besonderen Schaltschütz in der Anwendung in dem Läideigerät nach der Erfindung wird als wesentlicher Teil derselben beansprucht.By controlling the contactor q. by a voltage-dependent Relay 3, the deficiency described is eliminated, and the combination of the voltage relay with a special contactor used in the Läideigerät according to the invention is claimed as an essential part of the same.

Bei dieser Anordnung unterbricht jetzt das Spannungsrelais 3 beim Erreichen der Gasungsspannung den Magnetstrom des Schützes d.. Wird jetzt die Batterie abgeschaltet, so 'kehrt das Spannungsrela'is 3 auch wieder in seine Nu.llstellung zurück und schließt den Magnetstromkreis des Schützes d.. .Dieses spricht aber trotzdem nicht an, schließt also den Primärstromkreis des Transformators nicht, weil seine Magnetwicklung nach dem Abschalten der Batterie nicht mehr an einer Spannungsquelle liegt. Das Gerät bleibt also jetzt mit allen Teilen in der Bereitschaftsstellung, und sobald eine andere Batterie an die Klemmen. 5 gelegt wird, wird der Schutzanker angezogen, und das Schütz schließt den Primärstromkreis des Transformators.With this arrangement, the voltage relay 3 now interrupts When the gassing voltage reaches the magnetic current of the contactor d .. the battery switched off, the voltage relay 3 also returns to its zero position back and closes the magnetic circuit of the contactor d ... This speaks anyway does not connect, so does not close the primary circuit of the transformer because its Magnet winding is no longer connected to a voltage source after the battery has been switched off lies. The device now remains in the ready position with all parts, and as soon as another battery to the terminals. 5 is placed, becomes the protective anchor energized and the contactor closes the primary circuit of the transformer.

Im Interesse der Lebensidauer der Platten, der Sammlerbatterie ist es erforderlich, mindestenis in gewissen Zeitabständen die Ladung mit !herabgesetzter Stromstärke über den Zeitpunkt dies Gas:ungsbeginnes hinaus fortzusetzen. Dieses sogenannte Nachla.dlen wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, daß die Unterbrechungskonrtakte 6 im Primärstromkreis, des Transformators i nach Betätigung eines Schalters 7 durch einen Widerstand 8 passender Größe- überbrückt werden. Das hat zur Folge, daß die Ladung beim Ansprechen des Spannungsrelais 3 nicht unterbrochen wird. Die Größe -des Widerstandes 8 wind erfindungsgemäß so bemessen, daß die sich ergebendeNachl'adestiromstärke gerade noch für die Erziehung einer gründlichen Durchmischung des Elektrolyts ausreicht. Die hierbei auftretende Stromstärke ist einerseits so groß, daß sich innerhalb der zwischen Arbeitsschluß am Wochenende und Wiederauidnahme der Arbeit am Wochenanfang der ,nächsten Woche eine Aufl,adung einschließlich einer in ihrer Zeitdauer nicht sehr eng grenzten Nachladung durchführen läßt, .andererseits aber so klein, daß die sich durch den Entladungszustand,- der Batterie oder ,den Einschaltzeitpunkt ergebenden Toleranzen noch nicht schädlich auf die Lebensdauer der Platten auswirken.In the interest of the life of the plates, the collector battery is it is necessary, at least at certain time intervals, to charge the charge with a reduced charge Current strength beyond the point in time of this gas: ungbeginnes to continue. This so-called Nachla.dlen is made possible according to the invention in that the interruption contacts 6 in the primary circuit, the transformer i after actuation of a switch 7 through a resistor 8 of the appropriate size can be bridged. As a result, the Charge is not interrupted when voltage relay 3 responds. The size According to the invention, the resistor 8 is dimensioned in such a way that the resulting recharge strength just enough to train the electrolyte to be thoroughly mixed. The current that occurs here is on the one hand so great that within the between the end of work on the weekend and resumption of work at the beginning of the week the next week a charge including one in its duration not very narrow reloading can be carried out, but on the other hand so small that which are determined by the discharge status, - the battery or the switch-on time The resulting tolerances do not have a detrimental effect on the service life of the panels.

Die Nachladung kann deshalb auch ohne Aufsicht erfolgen; vor Beginn einer Ladung mit nachfolgender Nachladung ist der Schalter 7 auf Nachladung umzulegen und vor Beginn der nächsten gewöhnlichen Aufladung wieder in seine vorherige Stellung zu bringen.Reloading can therefore also take place without supervision; before start For a charge with subsequent recharging, switch 7 is to be switched to recharging and return to its previous position before the start of the next ordinary recharge bring to.

Claims

PATENT CLAIMS:. i. Charger for vehicle batteries, in which an alternating current drawn from the supply network is reduced via a transformer to the voltage suitable for charging the battery plus the voltage loss in the various switching elements, in particular the rectifier, and after rectification by a full-wave rectifier of the usual design, the one to be charged Collector battery is supplied, thereby n et, that the limitation of the charging current strength in each charging state of the collector to a value that is permissible for them and the interruption of the charging current after reaching the gassing voltage of the collector with about 2.4 volts per cell automatically by the combination and the interaction. The following apparatus and switching elements known per se are brought about: a) A transformer (i) to reduce the mains voltage to the value required for charging the collector battery by means of a rectifier, which has an increased spread and a resistance in its primary or secondary circuit : (z) is connected with a strongly positive temperature, b) a voltage-dependent relay (3) with its magnetic winding connected to the DC, charging terminals of the device, which, when the gassing voltage of the battery is reached, the magnetic circuit of a contactor ( .I) interrupts whose, magnet winding to the. DC terminals of the rectifier (9) is, and the .then the. Primary circuit of the transformer (i) interrupts (t, c) a resistor (8), which can be arbitrarily placed by hand in parallel with the interruption contacts (6) of the contactor (.4) by means of a switch (7), so that then after reaching the gassing voltage, the primary circuit of the transformer (i) is not interrupted, but only the charging current is greatly reduced. a ,. Charger according to Claim i, characterized in that the bridging resistor (8) can be adjusted via the interruption contacts (6) of the contactor. Referenced publications: German Patent Specifications No. 632; 01z, 73.5 786, 748986.