DE975920C - Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien - Google Patents

Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien

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DE975920C
DE975920C DEZ1928A DEZ0001928A DE975920C DE 975920 C DE975920 C DE 975920C DE Z1928 A DEZ1928 A DE Z1928A DE Z0001928 A DEZ0001928 A DE Z0001928A DE 975920 C DE975920 C DE 975920C
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charging
battery
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charging current
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DEZ1928A
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Inventor
Egon Von Dr-Ing Aufschnaiter
Heinz Zeh
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Wilhelm Zeh K G
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Wilhelm Zeh K G
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H02J7/04Regulation of charging current or voltage
    • H02J7/12Regulation of charging current or voltage using magnetic devices having controllable degree of saturation, i.e. transductors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien mit konstanter, der Gasungsspannung entsprechender Batteriespannung (2,q. bis 2,45 V je Zelle) und mit einem ein Mehrfaches des Nennladestromes der Batterie betragenden Ladestrom unter Verwendung eines Trockengleichrichtergerätes, insbesondere für Fahrzeugbatterien.
  • Zur Wiederaufladung von Batterien, z. B. von Autobatterien oder sonstigen Fahrzeugbatterien, z. B. Antriebsbatterien von Elektrofahrzeugen, verwendet man bisher fast ausschließlich nur Ladegeräte mit Trockengleichrichtern, welche mit fallender Kennlinie arbeiten, da die früher verwendeten Umformer wegen Unwirtschaftlichkeit kaum noch gebraucht werden. Diese Ladegeräte werden so ausgelegt, daß der Ladestrom bei Gasungsbeginn bei 2,35 bis 2,45 V/Z und bei der Ladeschlußspannung von 2,7 V/Z die von den Batterieherstellern vorgeschriebenen Höchstwerte nicht überschreitet. Bei größeren wertvollen Batterien, z. B. Antriebsbatterien, ist auch die Ladedauer im Gasungsbereich der Batterie von den Batterieherstellern vorgeschrieben und begrenzt. Jedes Ladegerät ist demzufolge nicht nur für eine bestimmte Nennspannung, sondern auch für eine vorbestimmte Batteriekapazität ausgelegt, und es kann zur Ladung einer kleineren als der vorgesehenen Batterie nicht benutzt werden. Die Begrenzung der Ladezeit erfolgt durch einen in die Geräte eingebauten Ladeschalter, dessen Laufwerk durch ein bei etwa 2,q. V/Z ansprechendes Relais in Gang gesetzt wird. Nach Ablauf der eingestellten Zeit erfolgt die automatische Beendigung der Ladung. Solche Geräte können nur zur Einzelladung einer Batterie verwendet werden. Die Ladedauer, die sich aus den Ladevorschriften zwangläufig ergibt, beträgt etwa g Stunden.
  • Um eine Schnelladung durchzuführen, d. h. die Wiederaufladung der einer Batterie vor der Ladung entnommenen Ah in verkürzter Ladezeit, besteht bisher nur d=ie Möglichkeit, das Ladegerät mit fallender Kennlinie z. B. für den doppelten Nennstrom auszulegen. Die Ladung im gasungsfreien Bereich bei 2 bis 2,4 V/Z, für welchen eine Begrenzung des Ladestromes nicht vorgeschrieben ist, erfolgt dadurch schneller. Wenn. -anschließend daran die Ladung bis Volladezustand weitergehen soll, muß durch eine geeignete Umschalteinrichtung dafür gesorgt werden, daß der Ladestrom im Gasungsbereich die vorgeschriebenen maximalen Werte nicht überschreitet. Solche Geräte werden jedoch nur in Ausnahmefällen verwendet, weil sie aufwendig sind und weil die erzielte Verringerung der Ladezeit im Verhältnis zu den Mehrkosten nur gering ist. Auch diese Geräte können nur zur Einzelladung bestimmter Kapazitäten benutzt werden. Sie sind zur gleichzeitigen Parallelladung mehrerer Batterien ungeeignet.
  • Es ist auch bekannt, beim Laden von Batterien am Ladegerät die Spannung konstant zu halten. Daß für ein wirtschaftliches, d. h. möglichst verlustloses Laden die Spannung der Batterie bzw. des Akkumulators nicht oder nur wenig über die Gasungsspannung, also über die schon genannte Grenzspannung von 2,4 bis 2,d.5 V/Z, bei der das Gasen der Batterie einsetzt, steigen darf, ist ebenfalls bekannt.
  • Es gehören ferner Schaltungen und Schaltmittel zum Stand der Technik, die dazu dienen, an einem Gleichrichter gleichstromseitig die Spannung des Verbraucheranschlusses und auch die Spannung einer angeschlossenen Batterie, die zum Zweck der Pufferung in Parallelbetrieb an die Verbraucherleitung angeschlossen ist, konstant zu halten. Hierbei ist jedoch ein Schnelladen von Batterien nicht möglich.
  • Man kennt es auch schon, bei Batterien, die über Gleichrichter aus einem mit Spannungsschwankungen behafteten Wechselstromnetz gespeist werden, die Gleichspannung an der Batterie konstant zu halten. Ferner ist es an sich bekannt, beim Laden von Batterien eine Konstantstromregelung vorzusehen, die jedoch nur bis zum Erreichen einer gewissen Ladespannung aufrechterhalten und dann unterbrochen wird, uni an deren Stelle nach einer Programmsteuerung weiterzuladen, bis die Entladung mit an der Batterie eintretender Spannungserhöhung erreicht ist.
  • Auch bei Ladegeräten nach anderen bekannten Ladeschaltungen nimmt man in Kauf, daß die Batteriespannung bei Ladeschluß Werte bis z. B. 2,7 V/Z annimmt, weil keine Sicherung gegen Überschreiten der Gasungsgrenzspannung vorgesehen ist.
  • Soweit nach einer anderen bekannten Ladeschaltung dafür Sorge getragen ist, da.ß eine Spannungserhöhung nicht auftreten kann, um einen Ladezeitschalter zu ersparen, so erfolgt hierbei das Volladen der Batterie erst nach verhältnismäßig langer Zeit.
  • In allen diesen Fällen ist also eine wirtschaftliche, für die Batterie unschädliche Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien mit konstanter, der Gasungsspannung eben noch nicht entsprechender Batteriespannung und mit einem ein Mehrfaches des Nennladestromes der Batterie betragenden Ladestrom nicht möglich.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schnellad'eeinrichtung zu schaffen, die die genaue Einhaltung der genannten Batteriegrenzspannung sichert und trotzdem in wirtschaftlichster Weise mit einem Ladestrom arbeitsfähig ist, der den Nennladestrom erheblich bis zu einem Mehrfachen überschreiten kann, ohne daü sich dabei für die Batterie irgend=welche Nachteile ergeben können. Dies. wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der Ladestrom selbsttätig durch Herabsetzen der Speisewechselspannung in Abhängigkeit von der Abweichung der Klemmenspannung der Batterie von einer dem konstant zu haltenden Grenzwert d=er Batteriespannung entsprechenden Vergleichsspannung während des ganzen Ladevorgangs so gedrosselt wird, da,ß der genannte Grenzwert nicht überschritten wird und bei Erreichen des vollen Ladezustands der Batterie ein nennenswerter Ladestrom nicht mehr fließen kann.
  • Eine in dieser Weise entsprechend der Erfindung ausgeführte Schnelladeeinrichtung bringt einen erheblichen technischen Fortschritt bedingende Vorteile. Der Gesamtladestrom kann jetzt so groß bemessen werden, daß die Schnelladung von Batterien jeder Kapazität ohne Gefahr für die Batterie möglich ist. Der Begriff »Schnelladung« besagt hierbei, daß man die aus einer Batterie vor der Ladung entnommenen Amperestunden (Ah) in verkürzter Zeit wieder in die Batterie laden kann. Eine entladene, im guten Zustand befindliche Batterie kann dabei im ersten Stadium der Ladung einen Ladestrom aufnehmen, welcher bis zum 6fachen des normalen Ladestromes der Batterie beträgt. Als Normalladestrom gilt ein Anfangsladestrom, welcher 8o°/o von I5 (I5=5stündiger Entladestrorn der Batterie) beträgt. Wenn die Ladespannung auf den vom Gerät konstant gehaltenen Wert von 2,35- bis 2,q.5 V je Bleizelle angestiegen ist, geht der Strom selbsttätig zurück. Für die der Erfindung entsprechende Ladeeinrichtung ist auch noch folgende Besonderheit gegeben: Wenn an das Ladegerät mit großem Nennstrom nur eine einzige Batterie mit einer im Verhältnis zum Nennstrom des Gerätes sehr geringen Kapazität angeschlossen wird, besteht für die Batterie keinerlei Gefahr der Überladung. Der überhöhte Ladestrom bewirkt einen sofortigen Anstieg der Batteriespannung auf den Konstantspannungswert des Gerätes, so daß der Ladestrom vom Gerät selbsttätig so weit gedrosselt wird, daß er von der Batterie ohne -Nachteil und ohne besondere Erwärmung aufgenommen werden kann. Auch in diesem Fall geht der Strom nach Erreichen des Volladezustandes auf den Erhaltungsstromwert zurück.
  • Durch die Begrenzung der Ladespannung auf den Wert von etwa 2,.4 V/Z wird es mit Hilfe einer der Erfindung entsprechenden Ladeeinrichtung erstmals möglich, die Technik der Parallelladung mehrerer. oder beliebig vieler Batterien gleicher -Nennspannung durchzuführen, ohne daß für die einzelne Batterie irgendwelche Gefahr der Über-oder Unterladung besteht. Die Batterien können dabei nämlich ohne Rücksicht auf die Kapazität der einzelnen Batterie und ohne Rücksicht auf den Lade- und Betriebszustand wahllos parallel geschaltet werden. jede einzelne Batterie nimmt, bedingt durch ihren eigenen inneren Widerstand, nur so viel Strom auf, wie es bei der konstant gehaltenen Spannung der Ladestromquelle nach ihren physikalischen Eigenschaften möglich ist. In jedem einzelnen Parallelladekreisbestinimt also die Batterie selbst den ihr bekömmlichen Ladestrom, ohne daß irgendeine Nachstellung am Ladegrät vorgenommen werden muß. Es ist hierbei völlig gleichgültig, ob die Gesamtkapazität der parallel angeschlossenen Batterien im Verhältnis zum Nennstrom des Gerätes groß oder klein ist.
  • Zum Erreichen der vorstehenden Vorteile ist neben der Spannungskonstanthaltung eine ebenso wichtige Voraussetzung, daß die Geräte ihren Ausgangsstrom selbsttätig so begrenzen, daß in keiner Phase des Ladevorganges der Nennstromwert des Gerätes überschritten werden kann. Das Gerät schützt sich also selbst, wenn bei einem Ladevorgang eine so große Batteriekapazität angeschlossen worden ist, daß deren Stromaufnahmefähigkeit den Gerätenennstrom erheblich überschreiten würde. Dadurch daß die Regeleinrichtung diese Strombegrenzung bewirkt, kann es nicht vorkommen, daß z. B. bei Ladung über Nacht durch Überschreitung des Gerätenennstromes eine Sicherung abschmilzt und die Unterbrechung der Ladung verursacht.
  • Die vorhandene Strombegrenzungseinrichtung führt noch zu einem weiteren Erfolg. Da auch bei niedriger Ladespannung von wenig über 2 V/Z im Anfangsstadium der Ladung, in welchem die Batterie weit mehr als den Gerätenennstrom aufnehmen kann, eine Überschreitung des Nennstromes unmöglich ist, braucht das Gerät in allen seinen Teilen nur für den Nennstrom bemessen zu werden. Wäre die Strombegrenzung nicht in dieser Weise wirksam, so müßte das Gerät unter Umständen für einen 2o bis 3o% größeren Nennstrom ausgelegt werden.
  • Mit der der Erfindung entsprechenden Regeleinrichtung wird auch die zum Schutz der Batterie notwendige Regelgenauigkeit erreicht. Man kann nämlich die Konstantspannungsregelung über den ganzen Ladevorgang auf eine Genauigkeit von ± i "/o bringen. Um Einflüsse der 1-Tetzspannungsänderungen zu vermeiden, kompensiert die Regeleinrichtung Netzspannungsänderungen derart, daß Änderungen von ± iod/o ohne Einfluß auf die Regelgenauigkeit bleiben. Dasselbe gilt für die Kompensation von Frequenzschwankungen. Es ist durchaus möglich, mit der Regeleinrichtung Frequenzschwankungen bis etwa ±5"/o zu kompensieren.
  • Bezüglich der Ausführungsmöglichkeiten, die sich für die Erfindung ergeben, ist es zweckmäßig, -dafür Sorge zu tragen, daß durch mittels mit Gleichstromvormagnetisierung arbeitenden Drosseln bewirktes Herabsetzen der Speisewechselspannung in Abhängigkeit von der Abweichung des dem Gerätenennstrom entsprechenden Schnelladestromes von einem dem konstant zu haltenden Grenzwert des genannten Gerätenennstromes entsprechenden. Vergleichsstrom im Bereich von Ladespannungen unter dem Konstantspannungswert von etwa 2,4 V/Z das dauernde Fließen des Schnelladestronies gesichert gehalten ist, ohne daß der Nennstrom, für welchen das Gerät ausgelegt ist, überschritten werden kann, und. daß bei Erreichen des Konstantspannungswertes von etwa 2,4 V/Z der Ladestrom selbsttätig durch Herabsetzen der Speisewechselspannung so gedrosselt wird, daß der Ladespannungsgrenzwert nicht überschritten wird. Dabei erfolgt die Steuerung der dem Gleichrichtertransformator vorgeschalteten genannten Drosseln mittels zweier sich entgegengerichteter Magnetisierungsströme, die von Drosseln in der Regeleinrichtung und dem die Vormagnetisierung der Drosseln bewirkenden Gleichrichter herrühren.
  • Zur weiteren Vervollkommnung der Ladeeinrichtung ist ein Umschalter vorgesehen, welcher zum Schalten von Anzapfungen eines Transformators dient und welcher zusätzliche Kontakte besitzt, welche den zur Speisung des Meßkreises dienenden Spannungsabgriff an der Batterie der Transformatoranzapfung entsprechend zwangläufig ändern.
  • Schließlich kann auch dem Stromkreis, der das Fließen des hohen Schnelladestromes sichert (Regelstromkreis), ein weiterer Umschalter zugeordnet sein, welcher den in diesem Stromkreis fließenden Maximalstrom auf verschiedene Werte einstellbar macht, wobei dieser Umschalter außerdem mit Kontakten versehen ist, die der vorgenommenen Einstellung entsprechend selbsttätig auch den Spannungsabgriff an der Batterie sinngemäß ändern, durch welchen der geschaltete genannte Regelstromkreis seine gewünschte Kompensationsbeeinflussung erfährt.
  • Die Erfindung und deren Einzelheiten sind mittels Ausführungsbeispielen, wie sie nachstehend an Hand von Zeichnungen dargestellt und beschrieben sind, noch näher erläutert. Es zeigt Fig. i ein Prinzipschaltbild einer der Erfindung entsprechenden Schnelladeeinrichtung und Fig. 2 das Schaltbild einer Einrichtung der gleichen Art, die jedoch mit wahlweiser Umschaltmöglichkeit auf verschiedene Ladespannungen und Ladestromstärken ausgestattet ist.
  • In den der Erfindung entsprechenden Einrichtungen ist ein wichtiges Glied das sogenannte Stellglied. Es besteht aus zwei vormagnetisierten Regeldrosseln 3. Jede Drossel hat eine zusätzliche Wicklung. Beide Drosseln sind über eine Gleichrichteranordnung 8 miteinander verbunden. Die Drosseln sind im Schaltbild mit dem Primärkreis des Transformators ¢ in Reihe geschaltet. Die Regeldrossel ist ein durch Änderung der Vormagnetisierung ,-,veränderlicher Wechselstromwiderstand. Er beeinflußt je nach der Größenordnung der Vormagnetisierung die dem Trockengleichrichter zugeführte Wechselspannung.
  • Zur Verwirklichung der Erfindung gehört ferner eine Regeleinrichtung zur fortlaufenden Beeinflussung der Vormagnetisierung des Stellgliedes 3 zum Zweck der Spannungskonstanthaltung auf etwa 2,4 V/Z. Um die Vormagnetisierung des Stellgliedes zum Zweck der Veränderung der dein Trockengleichrichter zugeführten Wechselspannung in der gewünschten Weise zu beeinflussen, ist ein Meßkreis geschaffen. Er besteht ebenfalls aus zwei vormagnetisierten Regeldrosseln 9, welche wiederum durch eine Gleichrichteranordnung 9 a miteinander verbunden sind. Jede Drossel hat zwei Hilfswicklungen 12 und i2a, über welche die Änderung der Vormagnetisierung der Regeldrosseln erfolgt. Die Regeldrosseln liegen in Reihe mit der Wicklung 14 des Hilfstransformators 13 und über dein Hilfsgleichrichter 15 mit den Vormagnetisierungswicklungen der Stellglieddrosseln 3.
  • Die Änderung der Vormagnetisierung des Drosselsatzes 9 erfolgt über seine Hilfswicklungen r2 und i _a. Diese Beeinflussung erfolgt durch Einspeisung eines der Klemmenspannung der Batterie 7 proportionalen Meßstromes, der über den Spannungsteiler i9 an dessen Abgriff 2o abgegriffen wird. Dieser Meßstrom verläuft weiter über den Rückkopplungswiderstand 21 in die Hilfswicklungen 12 a, und über eine Wicklung .einer Hilfsdrossel 22. Dieser Meßkreis beeinflußt die Vormagnetisierung der Regeldrosseln 9. Dieser Beeinflussung entgegengesetzt wirkt ein Meßnormal. Es besteht aus einer ungesättigten Drossel io und einer gesättigten Drossel i i in Reihe mit einer weiteren Drossel i i a, die aus einer Wicklung des Hilfstransformators 13 gespeist werden. Diese Anordnung liegt über den Hilfsgleichrichter 23 a in Reihe mit der Hilfswicklung 12.
  • Die Wechselwirkung von der gesättigten und ungesättigten Drossel bewirkt die Konstanthaltung des Magnetisierungsstromes in den Hilfswicklungen 12 der Regeldrossel 9. In der Regeldrossel 9 findet ein Vergleich statt zwischen der Magnetisierungswirkung der Klemmenspannung der Batterie und der Magnetisierung durch das beschriebene Meßnormal. Solange die Klemmenspannung der Batterie niedriger ist als der am Spannungsteiler z9 eingestellte Spannungswert (2,35 bis 2,q.5 V/Z), tritt keine Differenzwirkung ein. Wenn jedoch die Klemmenspannung der Batterie den Konstantspannungswert von 2,4 V/Z überschreitet, tritt eine Differenzwirkung der beiden Vormagnetisierungskräfte ein. Diese Differenz ruft eine Änderung des Wechselstromwiderstandes der Regeldrossel 9 hervor. Dadurch wird der Vormagnetisierungsstrom der Drosseln 3 über den Gleichrichter 15 geändert. Dieser Einfluß verändert den Widerstand der Stellglieddrosseln 3 so, daß die dem Trockengleichrichter 5 zugeführte Wechselspannung derart herabgesetzt wird, daß durch den infolgedessen verringerten Ladestrom das Ansteigen der Klemmenspannung über den Konstantspannungswert von 2,4 V/Z hinaus unmöglich wird. Dieser Vorgang kann so lange stattfinden, bis kein nennenswerter Ladestrom mehr fließt. Die Wirkung des Rückkopplungswiderstandes 21 erhöht die Genauigkeit der Regelung. Um Pendelungen durch Überregelung zu vermeiden, ist ein Kondensator 24 in Reihe mit einem Widerstand 23 in den Meßkreis eingeschaltet. Zur Entkopplung zwischen Meßkreis und Meßnormal dient die Drossel 2:2.
  • Der weiterbildenden Vervollkommnung der Erfindung dient ferner eine Regeleinrichtung zur fortlaufenden Beeinflussung der Vormagnetisierung der Stellglieddrosseln 3 zum Zweck der Begrenzung des Schnelladestromes auf den Nennstrom des Gerätes bei Ladespannungen unterhalb des Spannungswertes von 2,4 V/Z: Eine weitere Beeinflussung der Vormagnetisierung der Drosseln 3 erfolgt daher über einen Gleichrichter 16, der aus dem Transformator 16c gespeist wird. Dieser Einfluß wird dann wirksam, wenn eine Differenzspannung auftritt zwischen der fest vorgegebenen Spannung der Wicklung 18 des Hilfstransformators 13 und einer der Primärspannung des Haupttransformators proportionalen Spannung des Wandlers 17. Durch die besondere Anordnung des Gleichrichtersatzes 15 und 16 tritt eine vorbestimmbare Wechselwirkung zwischen der Magnetisierungsänderung der Drosseln 3, hervorgerufen durch den Transformator 16a, ein. Infolge dieser Wechselwirkung kann bei einer Klemmenspannung der Batterie unter dem Konstantspannungswert von 2,4 V/Z eine Änderung des Widerstandes der Stellglieddrosseln 3 durch Vormagnetisierungsänderungen seiner Regeldrosseln 9 nicht erfolgen, während die Anordnung des Transformators 16a. mit Hilfsgleichrichter 16 in diesem Bereich wirksam bleibt und eine Überschreitung des Nennstromes verhindert.
  • Es wird noch darauf hingewiesen, daß die Anordnung der Regeleinrichtung so getroffen ist, daß der Einfluß von Netzspannungs- und Frequenzschwankungen auf die Regelgenauigkeit weitgehend ausgeschlossen ist. ' Die Schaltung der Ladeeinrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. i im wesentlichen nur dadurch, daß die Wicklungen des Gleichrichtertransformators 4 primärseitig durch einen Schalter 25 wahlweise in Reihe oder parallel geschaltet werden können. Dadurch wird die Ladespannung, die in Reihenschaltung dieser Wicklungen z. B. auf 6 V eingestellt ist, auf 12 V umgeschaltet. Die Ladeeinrichtung kann dadurch auf die gebräuchlichen Kraftfahrzeugbatteriespannungen umgestellt werden. Die oben beschriebene Arbeitsweise der Ladeeinrichtung bleibt dadurch unverändert. Der bei Umschaltung auf die Ladespannung von 12 V verringerten Windungszahl der Primärwicklung des Transformators :1 entsprechend, wird durch die mittleren Kontakte des Schalters 25 dabei auch die Drosselkombination 3 auf die halbe Windungszahl geschaltet. Außerdem wird gleichzeitig aber auch der Spannungsabgriff am Potentiometer i9 durch die Anschlüsse 20' sinngemäß mittels der gleichzeitig betätigten oberen Kontakte des Schalters 25 verändert.
  • In den Schaltbildern entsprechend den Fig. i und 2 ist noch eingezeichnet die Netzsicherung i, der Netzschalter 2 sowie der Ladestromkreis der Batterie 7 der Strommesser 6.
  • Die Einrichtung entsprechend Fig.2 ist in der beschriebenen Weise aber nicht nur auf die beiden genannten Ladespannungen von 6 und 12 V umschaltbar, sondern sie kann auch noch wahlweise auf verschiedene Ladestromstärken umgeschaltet werden. Hierzu dient der Schalter 26. Dieser Schalter gestattet durch entsprechende AnschaItung an Anzapfungen des die Gleichrichtersäule 16 speisenden Transformators 16a mittels seiner rechten Kontakte die Größe des maximalen Magnetisierungsstromes der Drosselkombination so zu verändern, daß nur ein entsprechend geringerer maximaler Ladestrom von z. B. 5o Ampere fließen kann. Durch die linken Kontakte des Schalters 26 läßt sich ferner aber auch der Spannungsabgriff am Poteniometer i9 noch verändern, so daß sich damit auch der Einsatzpunkt der Spannungsregelung noch wunschgemäß variieren läßt, je nachdem, wie man den Regelvorgang bei etwas höherer oder geringerer Zellenspannung beginnen lassen will.
  • Man hat es durch diese beschriebenen Umschaltemöglichkeiten der Ladeeinrichtung mittels der Schalter 25 und 26 also in der Hand, außer der Umschaltung auf z. B. 6- und 12-V-Batterien sowohl Schnelladung mit verschiedenen Ladestromstärken vorzunehmen und außerdem auch den Regelungsvorgang auf verschiedene Zellenspannungswerte einzustellen. Erwähnt sei, daß die genannten Werte für die Ladestromstärken, für die Regelspannungswerte und für die Batteriespannungen nur beispielsweise genannt sind. Die Ladeeinrichtung kann natürlich entsprechend auch für andere Spannungswerte ausgelegt sein. Ferner kann die Konstantspannungsregelung in Abhängigkeit von der Klemmenspannung der Batterie unter Verwendung der Differenzwirkung zwischen dieser Klemmenspannung und einem Meßnormal auch mit anderen Mitteln erreicht werden. Ebenso kann auch die Strombegrenzung bei Ladespannungen unterhalb der Konstantspannung von 2,4 VIZ durch andere konstruktive Maßnahmen erreicht werden.

Claims (4)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien mit konstanter, der Gasungsspannung entsprechender Batteriespannung (2,4 bis 2,45 V je Zelle) und mit einem ein Mehrfaches des Nennladestromes der Batterie betragenden Ladestrom unter Verwendung eines Trockengleichrichtergerätes, insbesondere für Fahrzeugbatterien, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladestrom selbsttätig durch Herabsetzen der Speisewechselspannung in Abhängigkeit von der Abweichung der Klemmenspannung der Batterie von einer dem konstant zu haltenden Grenzwert der Batteriespannung entsprechenden Vergleichsspannung während des ganzen Ladevorgangs so gedrosselt wird, daß der genannte Grenzwert nicht überschritten wird und bei Erreichen des vollen Ladezustands der Batterie ein nennenswerter Ladestrom nicht mehr fließen kann.
  2. 2. Einrichtung zur Schnelladung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß durch mittels mit Gleichstromvormagnetisierung arbeitenden Drosseln (3) bewirktes Herabsetzen der Speisewechselspannung in Abhängigkeit von der Abweichung des dem Gerätenennstroni entsprechenden Schnelladestromes von einem dem konstant zu haltenden Grenzwert des genannten Gerätenennstromes entsprechenden Vergleichsstrom im Bereich von Ladespannungen unter dem Konstantspannungswert von etwa 2,4 V/Z das dauernde Fließen des Schnellladestromes gesichert ist, ohne daß der Nennstrom, für welchen das Gerät ausgelegt ist, überschritten werden kann, und daß bei Erreichen des Xonstantspannungswertes von etwa 2,4 V/Z der Ladestrom selbsttätig durch Herabsetzen der Speisewechselspannung so gedrosselt wird, d.aß der Ladespannungsgrenzwert nicht überschritten wird, wobei die Steuerung der dem Gleichrichtertransformator vorgeschalteten genannten Drosseln (3) mittels zweier sich entgegengerichteter Magnetisierungsströme erfolgt, die von Drosseln (9) in der Regeleinrichtung und dem die Vormagnetisierung der Drosseln (3) bewirkenden Gleichrichter herrühren.
  3. 3. Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unischalter (25) eingebaut ist, welcher zum Schalten von Anzapfungen eines Transformators (4) dient und welcher zusätzliche Kontakte besitzt, welche den zur Speisung des Meßkreises dienenden Spannungsabgriff (2o') an der Batterie (7) der Transformatoranzapfung entsprechend zwangläufig ändern.
  4. 4. Einrichtung zur Schnelladung von Akkumulatoren-Batterien nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß dem Stromkreis, der das Fließen des hohen Schnellladestromes sichert (Regelstromkreis), ein Umschalter (26) zugeordnet ist, welcher den in diesem Stromkreis fließenden 1VIaximalstroin auf verschiedene Werte einstellbar macht, wobei dieser Umschalter (26) außerdem mit Kontakten versehen ist, die der vorgenommenen Einstellung entsprechend selbsttätig auch den Spannungsabgriff (2o) an der Batterie sinngemäß ändern, durch welchen der geschaltete genannte Regelstromkreis seine gewünschte Kompensationsbeeinflussung erfährt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 632012, 4907211 672011; schweizerische Patentschrift Nr. 25q.378; Akkumulatoren-Handbuch der AFA, S. 270; Leitschrift »Fördern und Heben«, November 1953, Heft 11; ASEA-Journal, 1g48, S. 11o.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE490721C (de) * 1926-11-17 1930-02-03 Gleichrichter Ges M B H Anordnung zum Laden von Sammlerbatterien
DE632012C (de) * 1934-06-28 1936-07-01 Aeg Anordnung zur selbsttaetigen Schnelladung von Akkumulatorbatterien ueber gittergesteuerte Gleichrichter
DE672011C (de) * 1935-09-26 1939-02-18 Siemens Schuckertwerke Akt Ges Anordnung zur Speisung von Gleichstromverbrauchern, insbesondere von Batterien, ueber Gleichrichter
CH254378A (de) * 1943-12-22 1948-04-30 Standard Telephon & Radio Ag Einrichtung zur Regelung des Ladestromes von Akkumulatoren, die aus einem Wechselstromnetz über Gleichrichter gespeist werden.

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