DE1107778B - Device for discharging electrical batteries - Google Patents

Description

Einrichtung zur Entladung elektrischer Batterien Die Erfindung betrifft eine Entladevorrichtung für elektrische Batterien, die mit konstantem Strom und unter Verwendung eines Konstantstrom-Gleichrichters arbeitet. Sie eignet sich insbesondere für die Inbetrieb setzung und die Prüfung der Kapazität von elektrischen Akkumulatoren.Device for discharging electrical batteries The invention relates to a discharger for electric batteries that operate with constant current and works using a constant current rectifier. It is particularly suitable for commissioning and checking the capacity of electrical accumulators.

Die Konstantstromentladung elektrischer Batterien ist an sich bekannt. Sie erfordert jedoch bisher, insbesondere bei Akkumulatorenbatterien, eine laufende Nachregulierung der Stromstärke mit Hilfe von Widerständen, da mit fortschreitender Entladung die Batteriespannung abnimmt. Dazu sind feinstufige Regeleinrichtungen und bei schneller Entladung mit großen Strömen ein besonderes Geschick erforderlich, um den Entladestrom schnell nachregulieren zu können. The constant current discharge of electric batteries is known per se. However, so far, especially in the case of accumulator batteries, it has required an ongoing one Readjustment of the current strength with the help of resistors, as it progresses Discharge the battery voltage decreases. For this purpose, there are fine-tuned control devices and special skills are required for rapid discharge with large currents, in order to be able to readjust the discharge current quickly.

Die Widerstände müssen außerdem so bemessen sein, daß sie sowohl bei der größten als auch bei der kleinsten auftretenden Batteriespannung noch ein Regulieren gestatten. Wird z. B. eine Batterie von zwanzig Zellen entladen, so muß bei kleinen Stromstärken mit einer Anfangsspannung von etwa 42 V und bei großen Stromstärken mit einer Schlußspannung von unter Umständen nur 24 V gerechnet werden, was einem Verhältnis von 0,6 entspricht. Die Widerstände müssen daher in umgekehrtem Verhältnis überdimensioniert werden.The resistances must also be dimensioned so that they both at the largest as well as the smallest occurring battery voltage still has to be regulated allow. Is z. B. discharged a battery of twenty cells, so must with small Amperages with an initial voltage of about 42 V and with large currents with a final voltage of possibly only 24 V can be expected, which is a Corresponds to a ratio of 0.6. The resistances must therefore be in inverse proportion be oversized.

Zwar sind für derartige Regelvorgänge beispielsweise Magnetregler bekannt, die jedoch dann, wenn sie empfindlich genug sein und damit rasch genug arbeiten sollen, einen sehr komplizierten und damit kostspieligen Aufbau haben müssen. Außerdem ist auch mit ihnen im allgemeinen ein erheblicher Spannungs- bzw. Stromverlust verbunden. Magnetic regulators, for example, are used for such control processes known, however, if they are sensitive enough and thus quickly enough should work, have to have a very complicated and therefore expensive structure. In addition, there is also a significant loss of voltage and current with them in general tied together.

Aufgabe der Erfindung war es, eine Entladeeinrichtung, insbesondere für Prüfzwecke, zu schaffen, mit deren Hilfe der Entladestrom von Akkumulatorenbatterien selbsttätig in einfacher Weise konstant gehalten wird, auch wenn die Spannung im Laufe der Entladung absinkt oder der Ohmwert des Entladewiderstandes, z. B. infolge Erwärmung, sich ändert. The object of the invention was to provide a discharge device, in particular for testing purposes, to create, with the help of which the discharge current of accumulator batteries is automatically kept constant in a simple manner, even if the voltage in the The course of the discharge drops or the ohmic value of the discharge resistance, e.g. B. as a result Warming, changing.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Konstantstrom-Oleichrichter mit der Batterie in Reihe geschaltet ist und beide auf einen Entladestromkreis für die Batterie arbeiten, in welchem auf eine bestimmte Stromstärke einstellbare Widerstände angeordnet sind. This object is achieved according to the invention in that the constant current rectifier is connected in series with the battery and both on a discharge circuit for the battery work, in which resistors can be set to a certain amperage are arranged.

Der bedeutende technische Fortschritt der Erfindung liegt darin, daß der in groben Stufen einstellbare Widerstand während des Entladevorgangs nicht verkleinert und daher nicht überdimensioniert zu werden braucht, da der Konstantstrom-Gleichrichter mit abfallender Batteriespannung eine zusätzliche Span- nung liefert. Außerdem braucht der Widerstand nur in eine geringe Anzahl von Stufen unterteilt zu werden, da das genaue Einstellen der Stromstärke am Gleichrichter erfolgt und das Anpassen an den Spannungsrückgang der Batterie entfällt. Es genügen z. B. für einen Bereich von 1 bis 10 A die vier Stufen 1, 2, 3 und 4 A und für einen weiteren Bereich bis 100A vier zusätzliche Stufen von 10, 20, 30 und 40 A. Mit diesen acht Stufen könnte dann der gesamte Bereich von 1 bis 11 A in Abstufungen von 1 A erfaßt werden. Dementsprechend ergibt sich für weitere Zehnerpotenzen eine entsprechende Aufteilung im Wert des Zehnfachen. The significant technical advance of the invention lies in that the resistance, which can be set in coarse steps, does not occur during the discharge process downsized and therefore does not need to be oversized because the constant current rectifier as the battery voltage drops, an additional voltage supply. Also needs the resistance can only be divided into a small number of steps, since that precise setting of the current on the rectifier is carried out and the adaptation to the There is no voltage drop in the battery. It suffices z. B. for a range of 1 to 10 A the four levels 1, 2, 3 and 4 A and for a further range up to 100A four additional stages of 10, 20, 30 and 40 A. With these eight stages you could then the entire range from 1 to 11 A can be detected in 1 A increments. Accordingly there is a corresponding division in the value of the for further powers of ten Tenfold.

Eine solche Vorrichtung ist sowohl bei kurzzeitigen Entladungen mit sehr hohen Stromstärken vorteilhaft, da hierbei das Nachregeln eines einfachen Vorwiderstandes von Hand mit Schwierigkeiten verbunden ist, als auch bei sehr langen Entladezeiten, die sich über Nacht erstrecken, weil dieses eine besondere Überwachung erfordern würde, wenn keine automatische Regelung des Ladestromes vorhanden ist, z. B. bei Inbetriebsetzungsentladungen, Kapazitäts- und Wirkungsgradprüfungen usw. Such a device is with both short-term discharges Very high currents are advantageous, as this means that a simple series resistor can be readjusted is associated with difficulties by hand, as well as with very long discharge times, which extend overnight because this requires special monitoring would, if there is no automatic control of the charging current, z. B. at Commissioning discharges, capacity and efficiency tests, etc.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht darin, daß man den gleichen Widerstand auch für geringere Zellenzahlen verwenden kann, so lange der Spannungsbereich des Konstantstrom-Gleichrichters ausreicht. Wird z. B. eine Einrichtung für Starterbatterien bis zu zwölf Zellen und 3000A verlangt und eine Stromregelung von 10 zu 10 A gewünscht, so könnte man z. B. zehn ausschaltbare Festwiderstände von 10, 20, 30, 40, 100, 200, 300, 300, 1000, 1000 A wählen, wobei die Ohmwerte der Stufen so zu bemessen sind, daß sie einen Spannungsabfall von 12,5 V ergeben. Den Konstantstrom- Gleichrichter würde man für 3000 A und 12 V auslegen, was eine verhältnismäßig einfache Bauart mit nur einer Selenplatte je Phase bei sechs Phasen ergibt. Another advantage of the device according to the invention is that that the same resistor can also be used for lower numbers of cells, as long as the voltage range of the constant current rectifier is sufficient. Is z. B. a device for starter batteries up to twelve cells and 3000A required and a current control from 10 to 10 A desired, so you could z. B. ten can be switched off Select fixed resistors from 10, 20, 30, 40, 100, 200, 300, 300, 1000, 1000 A, where the ohmic values of the steps are to be dimensioned so that they have a voltage drop of 12.5 Forgive. The constant current Rectifiers would be for 3000 A. and 12 V, which is a relatively simple design with only one selenium plate results per phase with six phases.

Hiermit könnten dann eine bis zwölf Zellen je nach Wahl entladen werden, wobei der Konstantstrom-Gleichrichter bei geringerer Zellenzahl eine entsprechend größere Zusatzspannung liefert. Der Widerstand brauchte der Zellenzahl in keiner Weise angepaßt zu sein. Die genaue Einstellung der Stromstärke erfolgt hierbei am Konstantstrom-Gleichrichter. Es könnten hiermit auch Zwischenwerte des Stromes, die kein Vielfaches von 10 A sind, eingehalten werden, so daß der Konstantstrom-Gleichrichter damit auch feinere Stromstufen ersetzt, soweit dieses bei Entladung mit geringeren Stromstärken erforderlich ist. Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Darin bedeutet 1 die zu entladende Batterie, 2 die mit ihr in Reihe geschaltete Konstantstromquelle, 3 die gemäß obenstehender Zusammenstellung auf bestimmte Stromstärken einstellbaren Wider- stände, 4 einen Spannungsmesser und 5 zwei Strommesser.This could then be used to discharge one to twelve cells, depending on your choice, the constant current rectifier with a lower number of cells one accordingly provides greater additional tension. The resistance needed the number of cells in none Way to be adjusted. The exact setting of the amperage takes place here on Constant current rectifier. This could also mean that intermediate values of the current, which are not a multiple of 10 A, so that the constant current rectifier thus also replaces finer current levels, as far as this when discharging with lower ones Amperages is required. The figure shows an embodiment of the invention. 1 means the battery to be discharged, 2 the one connected in series with it Constant current source, 3 according to the above compilation to certain current strengths adjustable resistance stands, 4 a voltmeter and 5 two ammeters.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Entladung elektrischer Batterien mit konstantem Strom, insbesondere zum Inbetriebsetzen und zur Prüfung der Kapazität von Akkumulatoren unter Verwendung eines Konstantstrom-Gleichrichters, dadurch gekennzeichnet, daß der Konstantstrom-Gleichrichter (2) mit der Batterie (1) in Reihe geschaltet ist und beide auf einen Entladestromkreis für die Batterie arbeiten, in welchem auf eine bestimmte Stromstärke einstellbare Widerstände (3) angeordnet sind. PATENT CLAIM: Device for discharging electrical batteries with constant current, especially for commissioning and for checking the capacity of accumulators using a constant current rectifier, characterized in that that the constant current rectifier (2) is connected in series with the battery (1) is and both work on a discharge circuit for the battery in which Resistors (3) adjustable to a certain current intensity are arranged. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 511324; deutsche Patentanmeldung S24719- b b /21 c (bekanntgemacht am 4. 2. 1954). Documents considered: German Patent No. 511324; German patent application S24719- b b / 21 c (published February 4, 1954).