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Anordnunu zur Ladung von Sammlerbatterien Es ist öfters erwünscht,
daß zwei Sammlerbatterien, die stets gleichzeitig entladen werden, auch gleichzeitig
voll aufgeladen sein sollen. In gewissen Fällen ist dies einfach dadurch erreichbar,
daß die Batterien gleichzeitig durch denselben Strom geladen werden. Eine solche
Ladung ist j.e$och nicht möglich, falls die Batterien verschiedener Kapazität oder
falls ihre Arbeitsverhältnisse derart sind, daß sie beim Laden nicht in demselben
Stromkreis liegen können. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, die in solchen
Fällen bewirkt, daß die Batterien stets den. gleichen Ladezustand erhalten, also
stets den. gleichen prozentualen Anteil der vollen Ladung besitzen. Dune Vorrichtung
kennzeichnet sich dadurch, daß die Batterien von einem Wechselstromnetz aus über
je einen Gleichrichter geladen "verden, wobei der Ladestrom der einen Batterie vom
Ladestrom der anderen selbsttätig gesteuert wird.
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Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnmg schematisch
dargestellt.
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In Fi;g. i bezeichnen i und a zwei Sammlerbatterien, die z. B. die
Reservebatterien für die Anlodenspannung und für den Kathodenheizstrom in einer
Verstärkeranlage, z. B. für eine Fernsprechverbindung, sein können. Diese Batterien
haben ganz verschiedene Spannung und Kapazität, aber sie sollen beim Abschalten
des Netzes immer zugleich in Wirksamkeit treten. Die Batterie i wird über einen
Gleichrichter 3 von zwei Wechselstromklemmen q. geladen. Unter Zuhilfenahme eines
Reglers 5 und einer gleichstromvormagnetisierten
Drossel 6 erfolgt
die Ladung der Batterie i nach einem gewissen Programm, z. B. mit konstanter Spannung.
Die Batterie 2 wird über einen Gleichrichter 7 von einem Stromwandler 8 ausgeladen.
In dieser Weise erhält die Batterie 2 immer einen Ladestrom, der in einem gewissen,
von der Übersetzung des Stromwandlers bestimmten. Verhältnis zum Ladestrom der anderen
Batterie steht. Die Anordnung kann durch in der Zeichnung nicht dar-. gestellte
Umschalter ergänzt werden, die bei der Entladung die Ladestromkreise abschalten.
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Bei .der jetzt beschriebenen Ausführungsform kann der Gleichrichter
3 nicht gleichzeitig mit der Ladung der Batterie i Strom an eine andere Belastung
liefern. Dies wird jedoch ermöglicht, falls man die Steuerung des Ladestromes der
anderen Batterie :anstatt durch einen Stromwandler durch eine gleichstromvormagnetisierte
Drossel erfolgen Mt, wie im folgenden beschrieben ist. Eine solche Ausführungsform
ist besonders dann zweckmäßig, wenn eine Sammlerbatterie parallel zu einer anderen
Gleichstromquelle arbeitet und dabei aus einem größeren Teil, der stetig parallel
zur äußeren Gleichstromquelle liegenden Hauptbatterie, und aus einem kleineren Teil,
der Zusatzbatterie, besteht. Letztere wird in Reihe mit der ersteren eingeschaltet,
wenn die Batterie als Ersatz für die äußere Gleichstromquelle dienen soll. Eine
derartige Anordnung, bei der die äußere Stromquelle aus einem Gleichrichter besteht,
ist in Fig. 2 schematisch dargestellt.
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In Fig.2 bezeichnet i die Hauptbatterie und 2 die Zusatzbatterie.
Die Hauptbatterie liegt parallel zu einem Trockengleichrichter 3, der von zwei @Vechselstromklemmen
4 über einen Transformator 25 und einen Regler 26 gespeist wird. Eine Belastung
2o und die Batterie i liegen parallel zu den Gleichstromklemmen des Gleichrichters.
Die Spannung des Gleichrichters 3 kann im Verhältnis zur Spannung der Batterie i
derart abgepaßt werden, daß ein passender Strom zur Erhaltung des Ladezustandes
der vollgeladenen Batterie geliefert wird.
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Falls die den Gleichrichter 3 speisende Spannung zu niedrig wird,
wird die Zusatzbatterie 2 selbsttätig durch ein Relais 14 @eingeschaltet. Letzteres
hat einen Zweiwegkontakt 16, der normal in der Lage a, aber bei der Entladung beider
Batterien in der Lage b steht. Die Spannung der Zusatzbatterie ist derart ,abgepaßt,
daß die Entladespannung der gesamten Batterie der normalen Spannung des Gleichrichters
so nahe wie möglich gleichkommt. Durch Einschaltung der Zusatzbatterie wird also
beim Ausfallen des Gleichrichters eine Spannungsabsenkung vermieden.
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Bei Spannungssenkungen sehr kurzer Dauer, d. h. von der Größenordnung
i Sekunde oder weniger, ist es nicht notwendig, .daß die Zusatzbatterie eingeschaltet
wird. Die Zeit, nach der das Relais eine Umschaltung bewirkt, kann. durch eine geeignete
Verzögerung bestimmt werden. Derartige Spannungsabsenkungen können periodisch wiederkehrend
sein, wie es z. B. der Fall ist, falls die. Klemmen 4 einen Wechselstrom niedriger
Periodenzahl, z. B. 162/3 Perioiden/Sek., führen und der Gleichrichter 3
keine Glättungsmittel aufweist. Die Spannung des Gleichrichters sinkt dann zweimal
in der Periode unter die Spannung der Hauptbatterie. Die kurzen können auch zufällig
sein, wie es oft in elektrischen Netzen vorkommt. Gegenüber solchen kurzzeitigen
Spannungssenkungen wirkt die Hauptbatterie also puffernd. Hierdurch wird z. B. bei.
einer vorn der Kontaktleitung gespeisten Zugbeleuchtungsanlage ein sonst auftretendes
Blinken des Lichtes vermieden.
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Der Regler 26 kann. z. B. derart arbeiten, daß er die abgegebene Spannung
des Gleichrichters konstant hält. Er kann z. B. aus einer gleichstromvormagnetisierten
Drossel mit Regelausrüstung bestehen und kann. auch Mittel zur Strombegrenzung enthalten..
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Zur Ladung der Zusatzbatterie ist ein besonderer Gleichrichter 7 vorgesehen,
der über ,einen Transformator 9 und eine gleichstromvormagnetisierte Drossel io
von derselben Wechselstromquelle. wie der Gleichrichter 3 gespeist wird. Es ist
natürlich auch möglich, einen Gleichrichter von einer anderen Wechselstromquelle
zu speisen. Die Mittel zur Gleichstromvormag ietisierung der Drossel io bestehen
teils aus einer Wicklung i i, durch die der Ladestrom der Hauptbatterie fließt,
teils aus einer von der abgegebenen Gleichspannung gespeisten Wicklung 12. Durch
entsprechende Bemessung der Wicklung i i kann der Ladestrom der Zusatzbatterie in
gewünschtem Verhältnis zum Ladestrom der Hauptbatterie, und zwar auch bei Schwankungen
dieser Ströme, gehalten werden. Das Verhältnis zwischen. ,den Ladeströmen kann empirisch
derart festgestellt werden, daß die beiden. Batterien immer gleichzeitig vollgeladen
werden. In vollgeladenem Zustand benötigen die Batterien nur :einen sehr niedrigen
Ladestrom zur Erhaltung des Zustandes. Dia bei einem so niedrigen Strom die Regelgenauigkeit
der Drossel io ziemlich schlecht ist und da außerdem die Unvollkommenheit des Gleichrichters
7 und des später beschriebenen Ventils 19 auch Regelfühler ergehen, so wird der
Drossel io mit Hilfe der Wicklung 12 eine Zusatzmagnetisierung gegeben, durch die
der Erhalttuigsstrom der Zusatzbatterie auf einen geeigneten Wert eingestellt werden
kann. Diese Einstellung kann mit Hilfe eines Widerstandes 13 erfolgen.
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Das Relais 14, welches die Einschaltung der Zusatzbatterie bewirkt,
hat auch einen Kontakt 17, der bei der Entladung die Vormagnetisierungswicklung
i i kurzschließt. Ferner liegt parallel zum Zweiwegkontakt i b eine Ventilzelle
15, die eine Umschaltung ohne Stromunterbrechung ermöglicht. Die Steuerspule des
Relais ist in. der Figur an diel Wechselstromklemmen des Gleichrichters 3 angeschlossen,
aber sie kann auch anderweitig gespeist werden, z. B. parallel zur Belastung 2o
liegen, wobei das Relais als Höchst- oder Mindestspannungsrelais wirken kann. Das
Relais 14 kann auch als Stromrelais arbeiten.
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In Reihe mit der Hauptbatterie liegt ein Widerstand 18, der dazu dient,
den Ladestrom gewissermaßen
zu begrenzen, falls die Batterie stark
entladen worden ist. Hat der Gleichrichter 3 eine Strombegrenzung, so würde diese,
falls der Widerstand 18 nicht vorhanden wäre, in solchem Falle die Spannung erniedrigen.
Der Widerstand liegt kurz vor der Magnetisierungswicklung 12, so daß er auch durch
den Kontakt 17 kurzgeschlossen wird.
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Um zu verhindern, daß die vorgenannten kurzzeitigen Entladungsströme
vorn der Hauptbatterie die Dxossel io in falscher .Richtung vormagnetisieren, ist
eine Ventilzelle i9 parallel zur Wicklung I i geschaltet. Dieses Ventil beseitigt
auch den sonst hei der Entladung in der Wicklung i i und im Widerstand 18 entstehenden
Spannungsabfall.