NL1000915C2 - Werkwijze en inrichting voor het leveren van elektrische energie, en toestel voorzien van een dergelijke inrichting. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze en inrichting voor het leveren van elektrische energie, en toestel voorzien van een dergelijke inrichting.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het leveren van elektrische energie aan een elektrische belasting onder toepassing van een reeks laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen.

5 Laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen zijn algemeen bekend, bijvoorbeeld voor gebruik in gevallen waarin de belasting onafhankelijk van het openbare (wisselstroom) elektriciteitsnet moet kunnen functioneren (bijv. ten behoeve van draagbare apparatuur en werktuigen, elektrische 10 voertuigen, noodstroominstallaties). Genoemde elektrische belasting wordt in sommige gevallen direkt met gelijkstroom gevoed, maar kan ook indirekt, na omzetting van de gelijkstroom in enkel- of meerfasenwisselstroom, worden gevoed.

Vóór gebruik wordt/worden de gelijkstroombron(nen) 15 geladen vanuit het openbare net, andere generatorinstalla-ties, zonnecellen, windturbines of dergelijke. Vervolgens kan energie aan de gelijkstroombron(nen) worden onttrokken totdat deze geheel of gedeeltelijk is/zijn uitgeput, waarna het gebruik van de gelijkstroombron(nen) onderbroken moet 20 worden om deze te herladen.

Een bezwaar van het conventionele gebruik van laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen, zoals NiCd-cellen, op Li gebaseerde batterijen of dergelijke, is de beperkte hoeveelheid energie die de bronnen uitgaande van de volgeladen 25 toestand kunnen leveren binnen een bepaalde tijd voordat zij niet meer bruikbaar zijn en herladen moeten worden. De gebruiksduur van de bronnen - de tijd gedurende welke de bronnen gelijkstroomenergie kunnen leveren - is derhalve beperkt. Bovendien kost het opladen van de bron energie en 30 tijd, en zijn hiervoor in het algemeen handelingen benodigd, zoals het verbinden van de bron via een laadschake- 1000915.

- 2 - ling met een andere energiebron, zoals het openbare elektriciteitsnet. Dit is omslachtig. Langere gebruiksduren van door gelijkstroom gevoede apparatuur zijn in feite alleen mogelijk door meerdere gelijkstroombronnen parallel te 5 schakelen of door geheel of gedeeltelijk ontladen gelijk-stroombronnen tijdig te vervangen door een andere, volgeladen gelijkstroombron. Ook dit is omslachtig en leidt tot een toename in volume, massa en kosten van de elektrische toepassing, waarbij met name de toename van volume en massa 10 bij draagbare apparatuur en elektrische voertuigen als zeer nadelig wordt ervaren.

De uitvinding beoogt de gebruiksduur van een reeks open ontlaadbare gelijkstroombronnen zeer aanzienlijk te verlengen, zonder dat hiervoor volume en/of massa evenredig 15 dienen toe te nemen. Hierdoor zullen praktisch geen beperkingen meer bestaan ten aanzien van de onafhankelijkheid van de gelijkstroombronnen van andere energiebronnen, zoals het openbare net, andere generatorinstallaties, zonnecellen, windturbines, etc.

20 Dit oogmerk wordt in de werkwijze volgens de uitvin ding bereikt door het uitvoeren van de volgende stappen: (a) laden van alle gelijkstroombronnen van de reeks; (b) verbinden van de eerste van de reeks gelijkstroom-bronnen met de belasting voor het leveren van elektrische 25 energie aan de belasting, waarbij de eerste gelijkstroombron gedeeltelijk wordt ontladen; (c) na een vooraf bepaalde tijd verbreken van de verbinding tussen de eerste gelijkstroombron en de belasting; 30 (d) herhalen van de stappen (b) en (c) voor elke volgende gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen; (e) herhalen van de stappen (b), (c) en (d), waarbij de met de belasting verbonden gelijkstroombron via een laadinrichting ten minste één van de overige gelijkstroom-35 bronnen laadt, een en ander zodanig dat elke gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen een ontlaad-laadcy-clus doorloopt.

Ter waarborging van continue energietoevoer aan de 10 0 0 S 1 5 - 3 - elektrische belasting wordt de verbinding tussen een gelijkstroombron en de belasting pas verbroken nadat een verbinding tussen een volgende gelijkstroombron en de belasting tot stand is gebracht.

5 Bij voorkeur voert men de werkwijze volgens de uitvin ding zodanig uit, dat voor elke gelijkspanningsbron de som van de ontlaadtijd en de laadtijd kleiner is dan de ont-laad-laadcyclusduur. Aldus bevat de ontlaad-laadcyclus een tijdsperiode waarin de gelijkspanningsbron in rust is, 10 d.w.z. geen energie levert en ook geen energie opneemt. Hiermede wordt de gelijkspanningsbron in een optimale conditie gehouden.

Teneinde elke gelijkspanningsbron na diens ontlading tijdens de verbinding daarvan met de belasting weer zo goed 15 mogelijk op te kunnen laden, kiest men bij voorkeur voor elke gelijkspanningsbron de laadtijd groter dan de ontlaadtijd.

Bij voorkeur wordt voor een reeks van m gelijkstroom-bronnen en een ontlaad-laadcyclusduur van n seconde, elke 20 gelijkstroombron gedurende een tijd van ten minste n/m seconde met de belasting verbonden. Dit geldt in het algemeen bij toepassingen met onderling gelijke gelijkstroom-bronnen; indien de gelijkstroombronnen onderling verschillend zijn, kunnen zij gedurende een tijd die zowel groter 25 als kleiner dan n/m seconde is, met de belasting worden verbonden.

Een inrichting voor het leveren van elektrische energie aan een elektrische belasting, omvattende een reeks van m laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen, is volgens de 30 uitvinding gekenmerkt door: ontlaadschakelmiddelen voor het maken en verbreken van een verbinding tussen de eerste tot en met m-de gelijkstroombronnen en de belasting; laadschakelmiddelen voor het maken en verbreken van 35 een verbinding tussen de m gelijkstroombronnen onderling onder tussenschakeling van een laadinrichting; en besturingsmiddelen voor het zodanig besturen van de ontlaadschakelmiddelen en de laadschakelmiddelen, dat 1000915.

- 4 - achtereenvolgens: (a) de eerste van de reeks gelijkstroombronnen wordt verbonden met de belasting voor het leveren van elektrische energie aan de belasting, waarbij de eerste gelijkstroom- 5 bron gedeeltelijk wordt ontladen; (b) na een vooraf bepaalde tijd de verbinding tussen de eerste gelijkstroombron en de belasting wordt verbroken; (c) stappen (a) en (b) voor elke volgende gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen wordt herhaald; 10 en (d) stappen (a), (b) en (c) worden herhaald, waarbij de met de belasting verbonden gelijkstroombron via de laadinrichting ten minste één van de overige gelijkstroombronnen laadt, één en ander zodanig, dat elke gelijkstroom- 15 bron van de reeks gelijkstroombronnen een ontlaad-laadcy- clus doorloopt.

In een voorkeursuitvoeringsvorm bestaat de gelijkspan-ningsbron uit een accu, bijvoorbeeld een NiCd-accu. Bij voorkeur bedrijft men de accu in het capaciteitsgebied 20 boven 100% voor het bereiken van de bijzonder lange gebruiksduur van een reeks gelijkstroombronnen volgens de uitvinding.

Voor een reeks van m gelijkstroombronnen kunnen ten hoogste m-1 van de gelijkstroombronnen bestaan uit conden-25 satoren.

In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm omvat de laadinrichting een combinatie van een motor en een door de motor aangedreven generator. In een tweede voorkeursuitvoeringsvorm omvat de laadinrichting een gelijkstroom-gelijk-30 stroomomzetter, die eventueel is voorzien van een wissel- spanningstussentrap voor het voeden van een wisselstroom (deel) belasting.

Toestellen die kunnen zijn voorzien van een inrichting volgens de uitvinding zijn bijvoorbeeld computers, draagba-35 re telecommunicatieapparatuur, horloges en klokken, al dan niet implanteerbare medische apparatuur, industriële en huishoudelijke apparatuur, zoals radio- en televisietoestellen, video- en audiotoestellen, was-, droog-, verwar- 1000915.

- 5 - mings- en koelinrichtingen, keukenmachines, maar ook bijvoorbeeld twee- of meerwielige elektrische voertuigen, etc.

De uitvinding wordt in het navolgende in detail toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: 5 fig. la een schakeling toont voor het met behulp van twee gelijkstroombronnen voeden van een elektrische belasting; fig. lb schematisch de schakelvolgorde van de in fig. la afgeheelde schakelaars illustreert; 10 fig. 2a een schakeling toont voor het met behulp van drie gelijkstroombronnen voeden van een elektrische belasting; fig. 2b schematisch de schakelvolgorde van de in fig. 2a afgeheelde schakelaars illustreert; 15 fig. 2c op een van fig. 2b afwijkende wijze de scha kelvolgorde van de in fig. 2a afgeheelde schakelaars illustreert ; fig. 2d een alternatief toont voor de schakeling volgens fig. 2a; en 20 fig. 3 een laad/ontlaadcurve van een gelijkstroombron toont.

In de figuren hebben gelijke verwijzingscijfers betrekking op gelijke onderdelen of onderdelen met een gelijke functie.

25 Fig. la toont een elektrische schakeling, waarin een eerste gelijkstroombron 2, een tweede gelijkstroombron 4, een elektrische belasting 6 en een laadinrichting 8 zijn opgenomen. Voor de eenvoud zijn de elektrische verbindingen tussen de voornoemde komponenten in fig. la en volgende 30 weergegeven d.m.v. enkele, doorgetrokken lijnen. In werkelijkheid omvat elke komponent uiteraard een positieve en een negatieve aansluiting. Aldus kan het schema van fig. la geïnterpreteerd worden als omvattende uitsluitend de elektrische verbindingen tussen de positieve aansluitingen van 35 de komponenten, terwijl de (niet weergegeven) negatieve aansluitingen onderling zijn doorverbonden. Daar waar verbindingen zijn tussen elkaar kruisende geleiders, is dit aangegeven door een stip ter plaatse van de kruising. Het 1000915.

- 6 - ontbreken van een stip op een kruising van geleiders duidt derhalve aan, dat ter plaatse geen verbinding bestaat. In fig. la kan de eerste gelijkstroombron 2 d.m.v. een schakelaar 1-1 worden verbonden met de belasting 6. De tweede 5 gelijkstroombron 4 kan d.m.v. een schakelaar 1-2 worden verbonden met de belasting 6. Parallel aan de schakelaar 1-1 is de gelijkstroombron 2 verbonden met schakelaars 1-3 en 1-5, welke resp. zijn verbonden met een ingangszijde 10 en een uitgangszijde 12 van de laadinrichting 8. De tweede 10 gelijkstroombron 4 is parallel aan de schakelaar 1-2 verbonden met schakelaars 1-4 en 1-6, die resp. zijn verbonden met de ingangszijde 10 en de uitgangszijde 12 van de laadinrichting 8.

De toestand van geopend of gesloten zijn van de scha-15 kelaars 1-1 t/m 1-6 wordt bestuurd d.m.v. een niet nader weergegeven besturingsinrichting 13 en is symbolisch weergegeven in fig. lb. De door de cirkels 14 en 15 begrensde ringvormige strook geeft de werkingstoestanden van de gelijkstroombron 2 weer; de door cirkels 15 en 16 begrensde 20 ringvormige strook geeft de werkingstoestanden van de gelijkstroombron 4 weer. De werkingstoestanden worden bepaald door het segment van de ringvormige stroken, dat op enig tijdstip t wordt doorsneden door een rond de middellijn van de concentrische cirkels 14-16 eenparig roterende 25 tijdstreeplijn 18. Het zal duidelijk zijn, dat de toestan den van de gelijkstroombronnen 2 en 4 cyclisch veranderen. Hierbij geeft een schuin gearceerd segment van een strook aan dat de betreffende gelijkstroombron ontladen wordt, d.w.z. energie levert, terwijl een horizontaal gearceerd 30 segment van een strook aanduidt, dat de bijbehorende gelijkstroombron wordt geladen, d.w.z. energie opneemt. Een niet-gearceerd segment van een van de beide stroken duidt aan, dat de betreffende gelijkstroombron in rust is, d.w.z. noch ontladen noch geladen wordt. De genoemde wijze van 35 arceren resp. niet-arceren zal in de volgende figuren worden aangehouden.

In de tijdsduur van segment 20 is schakelaar l-l gesloten, zodat de belasting 6 door de eerste gelijkstroom- 1000915.

- 7 - bron 2 wordt gevoed. In de tijdsduur van segment 22 is schakelaar 1-2 gesloten, zodat de belasting 6 dan wordt gevoed vanuit de tweede gelijkstroombron 4. Uit fig. lb blijkt, dat het sluiten van schakelaar 1-2 voorafgaat aan 5 het openen van schakelaar 1-1, en dat het sluiten van schakelaar 1-1 voorafgaat aan het openen van schakelaar 1-2, waardoor een ononderbroken energietoevoer naar de belasting is gewaarborgd. Dit is overigens niet voor alle soorten belastingen 6 noodzakelijk: indien belasting 6 bijvoor-10 beeld een verwarmingselement is, en de opwarmtijdconstante (aanzienlijk) groter is dan de cyclustijd van ontladen en laden van de gelijkstroombronnen, kan de tijdsduur van ontladen van de gelijkstroombronnen korter worden gekozen, zodat de segmenten 20 en 22 elkaar niet meer overlappen. 15 Gedurende de tijdsduur van segment 24 zijn de schakelaars 1-3 en 1-6 gesloten, waardoor de tweede gelijkstroombron 4 via de laadinrichting 8 door de eerste gelijkstroombron 2 wordt geladen. Omgekeerd zijn gedurende de tijdsduur van segment 26 de schakelaars 1-4 en 1-5 gesloten, waardoor de 20 tweede gelijkstroombron 4 via de laadinrichting 8 de eerste gelijkstroombron 2 laadt. In de tijdsduur van segmenten 28 en 30 verkeren de eerste resp. tweede gelijkstroombron 2 resp. 4 in rust; zij leveren geen energie en nemen ook geen energie op.

25 Uit fig. lb blijkt dat de gelijkstroombronnen 2 en 4 elk cycli doorlopen die achtereenvolgens ontladen, laden, rusten, ontladen, laden, rusten, ontladen,..., etc. omvatten. Gedurende een gedeelte van de tijd waarin de eerste gelijkstroombron 2 de belasting 6 voedt, laadt de eerste 30 gelijkstroombron 2 tevens via de laadinrichting 8 de tweede gelijkstroombron 4. Omgekeerd laadt de tweede gelijkstroombron 4 via de laadinrichting 8 de eerste gelijkstroombron 2 gedurende een gedeelte van de tijd waarin de tweede gelijkstroombron 4 de belasting 6 voedt. Het is - afhankelijk van 35 het type gelijkstroombron - overigens niet noodzakelijk dat tijdens een cyclus na ontladen en laden van een gelijkstroombron een rustperiode volgt.

De tijd van een cyclus van ontladen, laden en eventu- 1000915.

- 8 - eel rust kan worden aangepast aan de soort gelijkstroombron en de aard van de belasting.

De segmenten 24 en 26 geven aan, dat gedurende de daarmee overeenkomende tijdsduur de schakelaars 1-3 en 1-6 5 resp. 1-4 en 1-5 zijn gesloten. Dit behoeft niet te betekenen, dat de laadinrichting gedurende de volledige tijdsduur van de segmenten 24 en 26 de met de laadinrichting verbonden gelijkstroombron 4 resp. 2 laadt; dit is afhankelijk van de ladingsbehoefte van de betreffende gelijkstroombron. 10 De tijdsduur van de segmenten 24 en 2 6 wordt in elk geval zo lang gekozen, dat een volledige lading plaatsvindt. Hierop voortgaand, kunnen de schakelaars 1-3 en 1-6 in principe ook tijdens de tijdsduur van segment 30 gesloten blijven, mits tijdens de gecombineerde tijdsduur van seg-15 menten 24 en 30 een volledige lading van gelijkstroombron 4 plaatsvindt. Een analoge redenering geldt voor segmenten 26 en 28 en de geli jkstroombron 2. Het is dan niet meer noodzakelijk de voeding van de belasting 6 te regelen met behulp van aparte schakelaars 1-1 en 1-2; schakelaars 1-1 20 en 1-2 kunnen in dit geval vervallen, en de belasting kan ook parallel geschakeld worden aan de laadinrichting 8, bijv. op de wijze die met streeplijnen in de figuur is aangegeven voor een belasting 6a.

De laadinrichting kan zijn uitgevoerd als een door een 25 elektromotor aangedreven generator, maar kan ook statisch zijn uitgevoerd, en is voorzien van een zodanige besturing, dat de gelijkstroombron waarmee de laadinrichting 8 wordt verbonden, precies de benodigde hoeveelheid lading ontvangt .

30 Fig. 2a toont een schakeling met drie gelijkstroom- bronnen 32, 34 en 36, die een elektrische belasting 38 kunnen voeden, en waarbij elke gelijkstroombron 32, 34 of 36 via een laadinrichting 40 gelijktijdig één of twee andere gelijkstroombronnen kan laden. De belasting 38 kan 35 onder besturing van een besturingsinrichting 39 d.m.v. parallelle schakelaars 2-1, 2-2 en 2-3 worden verbonden met resp. gelijkstroombron 32, 34 en 36, terwijl voor het laden van de geli jkstroombronnen 32, 34 en 36 is voorzien in een 100091de - 9 - keten met schakelaars 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, 2-8 en 2-9.

Fig. 2b toont tussen de cirkels 41 en 42 een strook die betrekking heeft op de bedrijfstoestanden van gelijk-stroombron 32, tussen de cirkels 42 en 43 een strook die 5 betrekking heeft op de bedrijfstoestanden van gelijk-stroombron 34, en tussen de cirkels 43 en 44 een strook die betrekking heeft op de bedrijfstoestanden van de gelijk-stroombron 36. Het diagram volgens fig. 2b dient op de gelijksoortige wijze te worden geïnterpreteerd als het 10 diagram volgens fig. lb. In de tijdsduur die wordt bepaald door segment 46 is de schakelaar 2-1 gesloten, zodat gelijks troombr on 32 de belasting 38 voedt. De voeding van de belasting 38 wordt in de tijdsduur van segment 48 overgenomen door de gelijkstroombron 34, waarbij schakelaar 2-2 15 is gesloten. Vervolgens wordt de voeding van de belasting 38 overgenomen door de gelijkstroombron 36 gedurende de tijdsduur van segment 50, waarbij de schakelaar 2-3 is gesloten. De segmenten 46, 48 en 50 overlappen elkaar, zodat een onderbrekingsvrije voeding van de belasting 38 is 20 gegarandeerd. De ontlading van gelijkstroombron 32 in de tijdsduur van het segment 46 wordt gevolgd door een lading van gelijkstroombron 32 in de tijdsduur van segment 52, gedurende welke tijd schakelaar 2-7 gesloten is. Uit fig. 2b blijkt, dat een gedeelte van de lading wordt verzorgd 25 door de gelijkstroombron 34 via de gesloten schakelaar 2-5, en een volgend gedeelte wordt verzorgd door de gelijkstroombron 36 via de gesloten schakelaar 2-6. Op overeenkomstige wijze wordt het laden van de gelijkstroombron 34 gedurende een gedeelte van de daarvoor volgens segment 54 30 benodigde tijdsduur verzorgd door de gelijkstroombron 36 via de gesloten schakelaar 2-6, en gedurende een volgend gedeelte van de tijdsduur via de gesloten schakelaar 2-4 door de gelijkstroombron 32. Het laden van de gelijkstroombron 36 vindt plaats gedurende de tijdsduur van segment 56, 35 waarin de schakelaar 2-9 gesloten is, waarbij eerst gelijkstroombron 32 laadt via gesloten schakelaar 2-4, en vervolgens gelijkstroombron 34 laadt via de gesloten schakelaar 2-5. Elke ontlaad- en laadperiode kan ter bescherming van 1000915.

-10- de gelijks troostbronnen 32, 34 en 36 worden gevolgd door een periode van rust, resp. aangeduid door segmenten 58, 60 en 62.

De schakelaars 1-1 t/m 1-6 van fig. la en de schake-5 laars 2-1 t/m 2-9 van fig. 2a kunnen zijn uitgevoerd als mechanische schakelaars of als halfgeleiderschakelaars, zoals thyristoren of transistoren, afhankelijk van de scha-kelfrequentie, de schakelnauwkeurigheid en het te schakelen vermogen. De besturingsinrichting 13 van fig. la en de 10 besturingsinrichting 39 van fig. 2a zijn aangepast aan de soort te besturen schakelaar: in het geval van mechanische schakelaars kan bijvoorbeeld zijn voorzien in een roterende bedieningswals die is voorzien van nokken voor het bedienen van de schakelaars, en in het geval van elektronische 15 schakelaars kan zijn voorzien in een logische besturings-schakeling, zoals een PLC, voor het besturen van de schakelaars .

Teneinde enig misverstand over de interpretatie van fig. 2b in relatie tot fig. 2a uit te sluiten, is de scha-20 kelvolgorde en -duur van de schakelaars 2-1 tot en met 2-9 van fig. 2a in fig. 2c op een alternatieve wijze weergegeven. Van boven naar beneden zijn in fig. 2c de schakelcycli van resp. schakelaar 2-1 tot en met 2-9 weergegeven, waarbij een hoog niveau het gesloten zijn van een schake-25 laar weergeeft, en een laag niveau het geopend zijn van een schakelaar weergeeft. In horizontale richting zijn twee volledige cycli, elk met een tijdsduur T, uitgezet, waarbij het begintijdstip t0 en de tijdstippen t0+T en t0+2T overeenkomen met de in fig. 2b weergegeven positie van de 30 tijdstreeplijn 18.

De schakeling volgens fig. 2d verschilt principieel slechts van die welke is getoond in fig. 2a in het gebruik van een afzonderlijke laadinrichting 40a, 40b en 40c voor de respektieve gelijkstroombronnen 32, 34 en 36 in plaats 35 van de gemeenschappelijke laadinrichting 40 in de schakeling volgens fig. 2a. Door de toepassing van de afzonderlijke laadinrichtingen 40a, 40b en 40c dient voor het laden van de gelijkstroombronnen 32, 34 en 36 te zijn voorzien in 1000915.

- 11 - negen schakelaars 2-10 tot en roet 2-18. Aldus zal gelijk-stroombron 32 door het sluiten van schakelaars 2-11 en 2-13 gelijkstroombron 34 via laadinrichting 40a kunnen laden, en door het sluiten van schakelaars 2-11 en 2-16 gelijkstroom-5 bron 36 via laadinrichting 40a kunnen laden. Voor het door gelijkstroombron 34 met behulp van laadinrichting 40b laden van gelijkstroombron 32 worden schakelaars 2-14 en 2-10 gesloten, terwijl voor het laden van gelijkstroombron 36 door gelijkstroombron 34 schakelaars 2-14 en 2-18 worden 10 gesloten. Voor het met behulp van gelijkstroombron 36 via laadinrichting 40c laden van gelijkstroombron 32 dienen schakelaars 2-17 en 2-12 te worden gesloten, en voor het laden van gelijkstroombron 34 door gelijkstroombron 36 worden schakelaars 2-17 en 2-15 gesloten. Aldus kan voor de 15 totale in fig. 2d weergegeven schakeling exact dezelfde werking worden verkregen als die welke hiervoor reeds aan de hand van fig. 2a en 2b is toegelicht.

Maximaal één van de gelijkstroombronnen 2 en 4 van fig. la en maximaal twee van de gelijkstroombronnen 32, 34 20 en 36 van fig. 2a of 2d kunnen bestaan uit een condensator, terwijl minimaal één van de genoemde gelijkstroombronnen een accu dient te zijn.

Fig. 3 toont een ontlaad/laadcurve 70 van een op- en ontlaadbare gelijkstroombron in de vorm van een accu, 25 waarbij langs de vertikale as de capaciteit van de gelijkstroombron is aangegeven, en langs de horizontale as de tijdsduur van de ontlading. De mate van ontlading van elk van de gelijkstroombronnen wordt bepaald door het door de belasting opgenomen vermogen en de tijd gedurende welke de 30 ontlading voortduurt. Tijdens het bedrijven van de schakelingen volgens de uitvinding dient ervoor gezorgd te worden dat ontlading en oplading van de gelijkstroombronnen plaatsvindt in het met 72 aangeduide gebied.

Op basis van de eenvoudig aan fig la, lb, 2a, 2b en 2d 35 te ontlenen principes zullen ook schakelingen kunnen worden gebouwd met meer dan drie gelijkstroombronnen.

In een experiment werden driehonderd NiCd-cellen samengevoegd tot een accu van 24 V en 60 Ah. Drie van 1000915.

- 12 - dergelijke accu's werden op de wijze van fig. 2a geschakeld en volgens fig. 2b bedreven met een belasting in de vorm van lampen ter grootte van 143 W en een ontlaad-laadcyclus-tijd van enkele seconden. Na meer dan een week ononderbro-5 ken in bedrijf te zijn geweest, was nog geen achteruitgang in de capaciteit van de accu's waarneembaar.

1000915.

Claims (14)

1. Werkwijze voor het leveren van elektrische energie aan een elektrische belasting onder toepassing van een reeks laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen, gekenmerkt door de volgende stappen: 5 (a) laden van alle gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36. van de reeks; (b) verbinden van de eerste van de reeks gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) met de belasting (6; 38) voor het leveren van elektrische energie aan de belasting, 10 waarbij de eerste gelijkstroombron gedeeltelijk wordt ontladen; (c) na een vooraf bepaalde tijd verbreken van de verbinding tussen de eerste gelijkstroombron en de belasting (6; 38); 15 (d) herhalen van de stappen (b) en (c) voor elke volgende gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36); (e) herhalen van de stappen (b), (c) en (d) , waarbij de met de belasting (6; 38) verbonden gelijkstroombron via 20 een laadinrichting (8; 40; 40a, 40b, 40c) ten minste één van de overige gelijkstroombronnen laadt, een en ander zodanig dat elke gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) een ontlaad-laadcyclus doorloopt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de verbinding tussen een gelijkstroombron en de belasting (6; 38) pas wordt verbroken nadat een verbinding tussen een volgende gelijkstroombron en de belasting tot stand is gebracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor elke gelijkspanningsbron (2, 4; 32, 34, 36) de som van de ontlaadtijd en de laadtijd per ontlaad-laadcyclus kleiner is dan de ontlaad-laadcyclusduur. 10 00 9 15., - 14 -

4. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-3, net het kenmerk, dat voor elke gelijkspanningsbron (2, 4; 32, 34, 36. de laadtijd groter is dan de ontlaadtijd.

5. Werkwijze volgens een van de conclusies 1-4, net het 5 kenmerk, dat voor een reeks van m gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) en een ontlaad-laadcyclusduur van n seconde, elke gelijkstroombron gedurende een tijd van tenminste n/m seconde met de belasting (6; 38) wordt verbonden.

6. Inrichting voor het leveren van elektrische energie 10 aan een elektrische belasting, omvattende een reeks van m laad- en ontlaadbare gelijkstroombronnen, gekenmerkt door: ontlaadschakelmiddelen (1-1, 1-2; 2-1, 2-2, 2-3) voor het maken en verbreken van een verbinding tussen de eerste tot en met m-de geli jkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) en 15 de belasting (6; 38); laadschakelmiddelen (1-3, 1-4, 1-5, 1-6; 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, 2-8, 2-9; 2-10, 2-11, 2-12, 2-13, 2-14, 2-15, 2-16, 2-17, 2-18) voor het maken en verbreken van een verbinding tussen de m geli jkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) onder-20 ling onder tussenschakeling van een laadinrichting (8; 40; 40a, 40b, 40c); en besturingsmiddelen (13; 39) voor het zodanig besturen van de ontlaadschakelmiddelen en de laadschakelmiddelen, dat achtereenvolgens: 25 (a) de eerste van de reeks gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) wordt verbonden met de belasting (6; 38) voor het leveren van elektrische energie aan de belasting, waarbij de eerste gelijkstroombron gedeeltelijk wordt ontladen; 30 (b) na een vooraf bepaalde tijd de verbinding tussen de eerste gelijkstroombron en de belasting (6; 38) wordt verbroken; (c) stappen (a) en (b) voor elke volgende gelijkstroombron van de reeks geli jkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 35 36) worden herhaald; en (d) stappen (a), (b) en (c) worden herhaald, waarbij de met de belasting (6; 38) verbonden gelijkstroombron via de laadinrichting (8; 40; 40a, 40b, 40c) ten minste één van 1000915. - 15 - de overige gelijkstroombronnen laadt, één en ander zodanig, dat elke gelijkstroombron van de reeks gelijkstroombronnen (2, 4; 32, 34, 36) een ontlaad-laadcyclus doorloopt.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat 5 de gelijkspanningsbron een accu is.

8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de accu een NiCd-accu is.

9. Inrichting volgens conclusie 7 of 8, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen (13; 39) zijn ingericht voor het 10 ontladen en laden van de accu in het capaciteitsgebied boven de 100%.

10. Inrichting volgens een van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat de gelijkspanningsbron (2, 4; 32, 34, 36) een condensator is, waarbij ten hoogste m-l condensatoren 15 worden toegepast.

11. Inrichting volgens een van de conclusies 6-10, met het kenmerk, dat de laadinrichting (8; 40; 40a, 40b, 40c) een combinatie van een motor en een door de motor aangedreven generator omvat.

12. Inrichting volgens een van de conclusies 6-10, met het kenmerk, dat de laadinrichting (8; 40, 40a, 40b, 40c) een gelijkstroom-gelijkstroomomzetter omvat.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de gelijkstroom-gelijkstroomomzetter een wisselspannings- 25 tussentrap heeft.

14. Toestel, voorzien van een inrichting volgens een van de conclusies 6-13. 10 00 S U ..