DE99359C

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Publication number: DE99359C
Application number: DENDAT99359D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

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kaiserliches

PATENTAMT.

Die in Vorliegendem beschriebene Vorrichtung vervollkommnet die durch das Patent Nr. 88649 geschützte Mefsvorrichtung. Dieselbe· hat den Zweck, wie die Vorrichtung des Haupt-Patentes, sowohl das Ende der Ladung einer Accumulatorenbatterie als auch die Zwischenstufen der Füllung anzuzeigen.

Den Ladezustand einer Accumulatorenbatterie bestimmt man nach dem Haupt-Patent vermittelst einer Einrichtung, welche in der Verwendung eines nach Art des Differential-Galvanometers mit doppeltem Stromkreis gebauten Instrumentes beruht, dessen eine Spule wie die Spule eines Voltmeters direct mit den Endpunkten der Batterie verbunden ist (Spannungsspule), während die andere Spule parallel zu einem Widerstände im Hauptstromkreis geschaltet ist (Stromspule).

Bei dieser Anordnung hat man mit dem Uebelstande zu kämpfen, dafs die Polarisation der Elemente sich mit dem Wechseln des Ladestromes für kurze Zeit ebenfalls, wie in der Patentschrift Nr. 88649 näher ausgeführt ist, verändert. Obwohl nun zwar die Polarisation schon nach etwa 2 Secunden, nachdem der Ladestrom sich geändert hat, ihren constanten Werth wieder erreicht, so ist doch hierdurch die Möglichkeit genommen, empfindliche Instrumente zur Bestimmung der elektromotorischen Kraft nach dieser Anordnung zu benutzen.

Diesem genannten Uebelstande abzuhelfen, ist dem Erfinder dadurch gelungen, dafs er dem Widerstand W₁, zu welchem parallel die Stromspule geschaltet ist, durch eine Hülfs-Accumulatorenbatterie ersetzt.

In Fig. 4 ist die Vorrichtung nach dem Haupt-Patent dargestellt, während sie in Fig. 1 schematisch als Wheatstone'sche Brücke wiedergegeben ist. In Fig. 3 ist die Neuerung dargestellt und die zugehörige Fig. 2 giebt diese Neuerung als Wheatstone'sche Brücke schematisch wieder.

Wenn man die Schaltung als eine Wheatstone'sche Brücke betrachtet gemäfs Fig. 2, so erreicht man durch Einführung der zweiten Batterie B„ in den Stromkreis b, dafs sich bei jeder schnellen Aenderung des Ladestromes ebenfalls die Polarisation der Batterie B₂ ändert,

so dafs das Verhältnifs -y- = -=- nicht gestört b a

die falschen Angaben infolge der Polarisationsveränderungen vermieden

wird, also

kurzen

sind.

Damit der Widerstand der Zusatzbatterie während der Zeit der Ladung bei gleichem Stromdurchgang annähernd constant bleibt, ist es erforderlich, bei der Entladung der Hauptbatterie die Zusatzbatterie abzuschalten. Würde man nämlich die Hülfsbatterie mit entladen, so würde nachher bei der späteren Ladung die Polarisation in beiden Batterien gleichmäfsig

ansteigen und das Verhältnifs -=- = — während

bd

der ganzen Zeit der Ladung constant bleiben, so dafs man kein Mefsresultat erzielen würde. Schaltet man dagegen die Hülfsbatterie bei der Entladung der Hauptbatterie ab, so dafs die erstere stets bis zur vollen Gasentwickelung geladen bleibt, so bleibt die Polarisation dieser Batterie mit Ausnahme der kurzen Zeiten, in welchen sich der Ladestrom verändert, constant. Verändert sich nun α bei constantem b, so tritt in der mittleren Brücke χ eine veränderte Stromstärke auf, welche den Ladezustand erkennen läfst. Freilich verliert man in diesem Falle die Möglichkeit, den Beginn des schnellen Abfalls der Klemmenspannung der Batterie während der Entladung zu erkennen, aber in den meisten Fällen der Praxis will man thatsächlich nur das Ende der Ladung bestimmen, ohne dafs es dabei gleichzeitig von grofser Bedeutung ist, auch die jeweilige Capacität der Batterie erkennen zu können; z. B. in einem Accumulatoren - Strafsenbahnwagen mufs die Batterie auf der Entladestrecke unbekümmert um den Fortschritt der Entladung den Wagen treiben, selbst wenn man auch mit der Entladung unter die vorschriflsmäfsige Grenze gekommen ist. Dagegen sind die Ladegrenzen meistens viel weiter gezogen, so dafs beim Abschalten der Batterie ein Ladeanzeiger unentbehrlich ist.

Bei der Schaltung des Haupt-Patentes kann man nun auch noch auf die Schwierigkeit stofsen, dafs die Stromstärke, welche durch die Stromspule χ fliefst, entsprechend den Stromstärken im Hauptstromkreise, am Anfang der Ladung das Zehnfache von der am Ende der Ladung auftretenden Stromstärke beträgt, wenn man z. B. wie bei Strafsenbahnbatterien die Ladung mit . constanter Spannung vornimmt. In diesem Falle würde nun entweder die Stromspule aus sehr dickem Draht gewickelt sein müssen und somit für das Ende der Ladung sehr unempfindlich werden, oder man würde Gefahr laufen, dafs die Stromspule beim Einsetzen des Ladestromes verbrennt.

In einem solchen Falle mufs man nun auch zu der obigen Hülfsbatterie seine Zuflucht nehmen, man thut aber gut, wenn man das Haupt-Patent und das Zusatz-Patent combinirt und vor oder hinter die Hülfsbatterie noch einen kleinen Widerstand mit einschaltet. Man erreicht dann, wenn auch der Ladestrom der Hauptbatterie stark ansteigt, doch nur eine geringe, aber genügende Zunahme der Spannungsdifferenz an den Klemmen der Stromspule und damit auch nur ein geringes Anwachsen des durchfliefsenden Stromes.

Nimmt man z. B. als Hülfsbatterie eine Zelle, ist ferner der vorgeschaltete Widerstand 0,01 Ohm, die Ladespannung 2,5 Volt pro Zelle und am Anfang der Ladung der Ladestrom 100 Ampere, so beträgt die Spannungsdifferenz zwischen den Endpunkten der Stromspule 3,5 Volt. Wenn nun am Ende der Ladung ein Strom von nur 10 Ampere durch die Hauptleitung fliefst, würde die Spannungsdifferenz dementsprechend 2,6 Volt sein. Wenn dagegen die Hülfsbatterie fehlen würde, würden die Spannungsdifferenzen zwischen Anfang und Ende der Ladung von 1 Volt zu 0,1 Volt schwanken, woraus man den Vortheil dieser Hülfsbatterie mit Leichtigkeit erkennen kann.

Bei Anwendung dieser Neuerung zeigt der Zeiger durch plötzliches Steigen die Vollendung der Ladung, indem durch die Brückenspule χ der Strom schnell abfällt, wenn die Polarisationsspannung der Batterie B¹ einem der Polarisationsspannung der Batterie B² proportionalen Werth erreicht hat, oder mit anderen Worten, wenn die Batterie B¹ ebenfalls stark Gas entwickelt. Durch diese Bewegung des Zeigers wird der Zustand in Batterie B¹ erkannt, und zwar bei völliger Ladung als auch während der Ladung.

Claims

Pa tent-Anspruch:

Ausführungsform der Mefsvorrichtung nach Patent Nr. 88649 ^zur Bestimmung der elektromotorischen Kraft von Stromsammlern, dadurch gekennzeichnet, dafs der Abzweigwiderstand (W¹J ganz oder theilweise durch eine Hülfsbatterie (B²) ersetzt wird, zum Zwecke, die Anwendung empfindlicherer Mefsgeräthe zu ermöglichen. -

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.