DE1813209A1 - Vorrichtung zum Laden einer Akkumulatorenbatterie - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORi DlPL-ΙΝΘ. 6RALFS 1813209 DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL PATENTANWÄLTE

6. Dezember 1968 Pi/Sv - S 828

Societe des Accumulateurs Fixes & de Traction 93 Bomainville/Prankreich 156 Avenue de Metz

Vorrichtung zum Laden eins· Akkumulatorenbatterie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gleichspannungserzeugung, welche geeignet 1st, das Aufladen einer Akkumulatorbatterie zu gewährleisten und von einem Wechselstromnetz oder einer entsprechenden anderen Wechselstromquelle gespeist wird. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung dieser Art, welche im Ladekreis der Batterie eine Gleichrichterschaltung aufweist, auf die ein Thyristor oder gesteuertes Halbleiterventil folgt, Jj das eine Steuerelektrode oder ein gelegentlich mit dem bildhaften Ausdruck "Auslöser" bezeichnetes Tor oder Gatter aufweist, wobei zur Steuerung des Thyristors im allgemeinen von Kreisen mit Transistoren Gebrauch gemacht wird.

Bei derartigen Vorrichtungen besteht ein grundsätzliches Problem darin, die verschiedenen Bestandteile der Schaltung, insbesondere die Leistungs-Halbleiter einschließlich des Thyristors gegen die von den Umschaltungen her-

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rührenden Überströme und auch gegen die Netzspannungsschwankungen sowie im Ladezustand da? Batterie gegen den von den Verbraucherkreisen, die mit der Akkumulatorbatterie verbunden sind, aufgenommenen Strom zu schützen.

Um dieser Gefahr zu begegnen, wurde bereits vorgeschlagen, Strombegrenzer und ultraschnelle Abschälteinrichtungen oder Sicherungen zu verwenden, aber dabei handelt es sich um komplizierte und kostspielige Vorrichtungen.

Gemäß einer der technischen Besonderheiten der vorliegenden Erfindung wird der Schutz der Vorrichtung durch eine in den Speisekreis der Gleichrichterschaltung eingefügte Impedanz gewährleistet. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß eine Stabilisierungsinduktivität in Reihe zwischen die Sekundärwicklung des üblichen Speisetransformators und die Gleichrichteranordnung, bei der es sich gewöhnlich um eine Brückenschaltung handelt, geschaltet wird. Gemäß einer Ausführungsvariante könnte . auch von einem Widerstand oder einem Streufeldtransformator oder auch von einer Kapazität Gebrauch gemacht werden.

Bei einer Ausführungsform gemäß der Erfindung liegt demnach der Grenzwert der Abgabe der Gleichrichterschaltung zwischen + 20 % der Normalabgabe, wenn im Netz Spannungsschwankungen von + 10 % auftreten, wobei angenommen wird, daß die Spannung der Batterie von normaler Höhe ist. Venn die Batterie vollständig entladen ist, kann der Grenzwert des abgegebenen gleichgerichteten Stromes eine Erhöhung von 60 % des normal abgegebenen Stromes während einiger Augenblicke aufweisen.

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Das Einbringen einer Impedanz in den Speisekreis der Gleichrichter Schaltung, welche den Thyristor speist,.hat - wie zu erwarten ist - zur Folge, daß das Profil bzw. die Form der gleichgerichteten, welligen Spannung verformt, und insbesondere die Dauer, während der jede Spannungsechwlngung über der Batteriespannung bleibt, verlängert wird. Dies ist jedoch geeignet, die Synchronisierung des Thyristors zu stören und in seine Steuerung eine Unbestimmtheit einzuführen.

Gegenstand derErfindung ist eine Vorrichtung zum Laden einer ^l Akkumulatorenbatterie aus einer Vechselstromquelle über eine Brückenschaltung oder eine andere Gleichrichter schaltung, auf die ein Thyristor folgt, und diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß in den Vechselstromspeisekreis des Gleichrichters eine Impedanz geschaltet und in Kombination mit einer Regelschaltung verwendet ist, die derart ausgelegt ist, daß die Zündimpulse_r die der Steuerelektrode oder dem Auslöser des Thyristors zugeführt werden, in Synchronismus mit dem gleichgerichteten Strom sind, dessen Phasenverschiebung sich in Abhängigkeit von der Abgabe ändert, damit während der Ladung bei jeder gleichgerichteten Halbwelle ein Impulszug, dessen erster Impuls bezüglich des Beginns , der betrachteten Halbwelle geeignet verzögert ist, an die " Steuerelektrode angelegt wird.

Auf diese Weise wird der Thyristor zum gewählten Zeitpunkt leitend gemacht und automatisch gegen das Ende einer jeden Schwingung zu dem Zeitpunkt gesperrt, bei dem die gleichgerichtete Spannung kleiner ale die Spannung der Akkumulatorbatterie wird, was zur Folge hat, daß der durch den Thyristor fließende Strom beseitigt wird. Dieser Thyristor regelt auf diese Weise den Mittelwert des gleichgerichteten Stromes.

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Der Durchlaßwinkel des Thyristors, d.h. die Zeit während der er leitend bleibt, welcher bezüglich der Halbperiode der Schwingung, deren Winkel 180° beträgt, bestimmt wird, ist umso größer je niedriger die Spannung der Batterie ist und umgekehrt. Dies bedeutet, daß die Dauer der Ladeimpulse, welche der Thyristor durchläßt, und folglich die Ladegröße sich in Abhängigkeit von der Ladespannung der Batterie, von dem an den Verbraucher abgegebenen Strom, von der Temperatur usw. ändern.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Figur 1 ein Schaltbild der Ladevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 2 Diagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise, und die Fig. 3 und 4- Zusatz schaltungen, die mit der Vorrichtung nach Fig. 1 zu verbinden sind und eine Schneiladung ermöglichen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung weist einen an das Netz angeschlossenen Einphasentransformator Tr auf, der die Isolierung der Kreise und die Anpassung der Spannung gewährleistet. Die Sekundärwicklung S dieses Transformators ist mit den Eingangskiemmen einer aus Siliziumdioden aufgebauten Gleichrichterbrücke Rd verbunden, welche die zwei Halbwellen des von dem Transformator kommenden Wechselstroms gleichrichtet. Diese Gleichrichterbrücke ist an die zu ladende Batterie B über einen die Abgabe der Ladeeinrichtung steuernden Thyristor Th und eine Schutzsicherung F3 angeschlossen, wobei zwei andere Sicherungen F1 und ¥2 an den Ausgängen der Batterie B vorgesehen sind.

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Gemäß der Erfindung ist eine Stabilisierungsinduktivität ΙΔ in Reihe zwischen die Sekundärwicklung S des Transformators Tr und die Gleichrichterbrücke Rd geschaltet, und zwar zu dem Zweck der Begrenzung der Effektivstromstärke des Sekundärkreises.

Diese Induktivität L1 ist mit einer Anordnung von Regelkreisen kombiniert, die durch Zenerdioden Dz1, Dz2, Dz4 stabilisiert sind und deren Speisung durch eine Sekundärwicklung S¹ des Transformators Tr nach Gleichrichtung durch eine Diode D4 und Filterung durch einen Kondensator C2 gewährleistet ist. Die Speisung dieser Zenerdioden wird durch die Widerstände R1 und R32 sichergestellt.

Diese Kreise weisen einige Transistoren auf, die entsprechend dem Schaltbild der Pig. 1 geschaltet sind und deren Arbeitsweise anhand der Diagramme nach Fig. 2 erläutert werden wird.

In dieser Fig. 2 zeigt das Diagramm (b) in dicken Linien die von der Gleichrichterbrücke Rd abgegebene wellige Spannung Ur, und die Spannung Ub der Batterie B ist strichliert angegeben. Es ist zu erkennen, daß der Thyristor Th auf jeden Fall nur Strom führen wird, wenn Ur y Ub (strichlierte Bereiche) sein wird und die zusätzliche Bedingung erfüllt ist, daß er durch den Empfang eines geeigneten Impulses an seiner Steuerelektrode gezündet worden ist und anschließend von einem Erregerstrom genannten Minimalstrom durchflossen wird. Der Thyristor Th wird somit einen Zündkreis besitzen, in dem eine Unteranordnung zur synchronisierten Speisung und eine Unteranordnung zur Impulserzeugung unterschieden werden kann.

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Die Unteranordnung zur synchronisierten Speisung weist einen Transistor T1O auf, der durch Widerstände R28-R29 und eine Anti-Rückflußdiode D3 vorgespannt ist und dessen Emitter durch die Gleichrichterdiode IW- und den S¹X It er kondensator C2 des Sekundärkreises S¹ des Transformators Tr auf ein gegebenes Potential (z.B. -12 V) gebracht wird. Der Kollektor dieses Transistors T1O ist mit der Basis eines Transistors T11 verbunden und steuert diesen über die Widerstände R30 und R 31· Wenn die zur Vorspannung des Transistors T1O erforderliche Spannung mit Up bezeichnet und der angegebene Wert von -12 V für das Emitterpotential dieses Transistors beibehalten wird, wird dieser je nachdem, ob die gleichgerichtete Spannung Ur größer oder kleiner als + Ub - 12 V + Up ist, leitend oder gesperrt sein. Zur Ermittlung des Augenblickswertes der Spannung ist efi. ein Widerstand R 33 vorgesehen, der an den Klemmen des Gleichrichters angeordnet ist. Dieser Widerstand gewährleistet eine ständige leichte Abgabe, bzw. Stromabgabe des Gleichrichters und ermöglicht auf diese Weise die Nulldurchgänge der gleichgerichteten Spannung zwischen den Halbwellen. Offensichtlich hat das Sperren des Transistors T1O das Sperren des von ihm gesteuerten Transistors T11 zur Folge.·

Mit anderen Worten, solange die Spannung Ur an den Klemmen der Gleichrichterbrücke Rd kleiner als eine etwa in der Größenordnung der Spannung der Batterie B liegende Spannung ist, unterbindet der Transistor T11 die Speisung des Impulsgenerators. Die an diesen angelegte Spannung ändert sich somit in der in dem Diagramm (a) der Fig. 2 angegebenen Weise. Es ist zu sehen, daß es diese Anordnung ermöglicht, einen strengen Synchronismus mit dem Auftreten und dem Verschwinden der Spannung im geeigneten Sinne zwischen Kathode und Anode des Thyristors Th zu erreichen.

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Der Impulsgenerator, dessen Speisung auf diese Weise synchronisiert ist, besitzt einen Kondensator C1, der.über einen Transistor T2 und einen Widerstand E4 geladen wird, solange die von der synchronieierten Speisung abgegebene Spannung den Wert von U_max des Diagramms (a) der Fig. 2 einnimmt. Die Vorspannung des Transistors T2 wird durch einen Transistor 13 und Widerstände R6-R7 gewährleistet. Die Basis dieses Transistors T3 ist über einen Widerstand E13 mit dem Schieber eines Potentiometers R1O verbunden, das zu einem Spannungsteiler aus Widerständen R8 bis R12 gehört, der an der Batteriespannung Ub liegt, während der Emitter dieses Transistors T3 mit einer Zenerdiode Dz3 verbunden ist, die in Reihe mit einer Diode D1 liegt, welche die Temperaturkompensation des Transistors TJ und der Zenerdiode Dz3 gewährleistet. Die von D1 und Dz3 gebildete Anordnung ist durch Widerstände R14 und R15 belastet.

Aufgrund seiner Schaltung vergleicht der Transistor T3 einen Bruchteil der Batteriespannung Ob, welcher durch die Stellung des Schiebers auf R1O festgelegt ist, mit der durch die Dioden D1 und Dz3 bestimmten Bezugsspannung. Wenn die Batteriespannung Ub kleiner werden möchte, steigt die Vorspannung des Transistors T3 an, und der die Widerstände R6 und K? durchfließende Strom wird größer. Wenn im Gegensatz dazu Ub größer werden möchte, wird die Vorspannung von T3 in gleicher Weise wie der durch R6 und R7 fließende Strom kleiner.

Im ersten Fall wird der Durchlaßwinkel des Thyristors - der vorstehend bereits definiert wurde - größer, und im zweiten Falle wird er kleiner.

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Es wurde bereits erwähnt, daß der Transistor T2 den Kondenaator 01 lädt siange die von der synchronisierten Speisung abgegebene Spannung den Wert U____ besitzt (Fig. 2 (a)). Wenn

ΙΠ.Θ.Χ

die Spannung des Kondensators 01 einen bestimmten Wert erreicht , bewirkt sie die Zündung eines Unijunktionstransistors T1, und der Kondensator 01 entlädt sich über die Widerstände R2 und R3, wobei durch E2 ein positiver Impuls an die Steuerelektrode des Thyristors Th angelegt wird.

Die Steilheit des Aufbaus der Spannung an den Klemmen des Kondensators 01 ändert sich in Abhängigkeit von der Vorspannung des Transistors T2, welche in der bereits erwähnten Weise von der des Transistors T3 abhängt, weiche sich ihrerseits entgegengesetzt zur Batteriespannung Ub ändert.

Für eine große Vorspannung des Transistors T2 ist die erwähnte Steilheit sehr groß. Das Diagramm"(c) der Fig. 2 zeigt die Spannung an den Klemmen von 01, und es ist zu erkennen, daß die Impulsanzahl zwischen jeder Rückführung auf 0 groß ist. Das Diagramm (d) zeigt die entsprechenden an die Steuerelektrode des Thyristors Th angelegten Impulse, wobei der erste Impuls gleich bei Beginn der gleichgerichteten Halbwelle Ur den Thyristor zündet. Das Diagramm (e) zeigt, daß in diesem Falle die Dauer des Leitzustandes des Thyristors (schraffierter Teil) groß ist. Im Gegensatz dazu ist bei einer geringen Vorspannung des Transistors T2 die Anstiegssteilheit der Spannung an den Klemmen des Kondensators 01 viel geringer, wie dies das Diagramm (f) zeigt, und die Anzahl entsprechender Impulse, die an die Steuerelektrode des Thyristors Th angelegt werden, wird in entsprechender Weise kleiner, wie dies aus dem Diagramm (d) zu entnehmen ist. Daraus ergibt sich, daß der erste Zündimpuls des Thyristors verzögert ist, wodurch in entsprechender Weise die Dauer des durch den schraffierten Teil des Diagramms (h) dargestellten Leitzustandes 'dieses Transistors verringert wird.

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Es dsb somit zu sehen, daß die Leitdauer des Thyristors Th und folglich seine Abgabe durch die Vorspannung des Transistors T2 gesteuert ist, welche letztlich aufgrund der Wirkung des Transistors T3 von der Höhe der Spannung der Batterie B abhängt. Genauer ausgedrückt bedeutet dies, daß im Maße des Anstiegs der Ladung der Batterie B die Abgabe des Thyristors Th abnimmt, während dieser Vorgang infolge der Entladung der Batterie umgekehrt abläuft.

Das Rücksetzen des Impulsgenerators auf O zwischen jeder Halbwelle erfolgt während des Spannungsabfalls der synchronisierten Speisung (Diagramm (a)). Zu diesem Zeitpunkt nimmt die Zündspannung des Unijunctions-Transistors T1 stark ab und bewirkt das Auftreten des Impulses kleiner Amplitude, der in dem Diagramm (c) zwischen zwei Impulszügen sichtbar ist. Andererseits beginnt das folgende Aufladen des Kondensators C1, wenn die Spannung der synchronisierten Speisung ausreichend ist.

Es war zu sehen, daß der Zündkreis des Thyristors Th zu Beginn durch den Transistor T3 gesteuert ist, der auf die Batteriespannung Ub anspricht oder genauer auf einen Bruchteil dieser Batteriespannung, der je nach Wunsch durch Verschiebung des Schiebers des Potentiometers R1O festgelegt werden kann.

Zusätzlich zu dieser nach Wunsch erfolgenden Festlegung sieht die Erfindung/Bestimmte Batteriearten, bei denen die elektrische Uberladungsenergie in Wärme umgeformt wird, eine automatische Änderung dieses den Transistor T3 vorspannenden Bruchteils von Ub vor, um der Temperatur der Batterie B Rechnung zu tragen. Wenn nämlich die Temperatur ansteigt, ist es wünschenswert, die an die Batterie B

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angelegte Ladespannung graduell zu verringern und sogar bei 40 - 4-5⁰O die Ladestromstärke stark zu erniedrigen.

Zu diesem Zweck ist ein Widerstand CTN mit negativem Temperaturkoeffizienten parallel zu dem Widerstand R12 des Spannungsteilers geschaltet, während ein anderer Widerstand CTP, der jedoch einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt, parallel zu dem Widerstand R8 des Spannungsteilers geschaltet ist. Bei ansteigender Temperatur wird der Widerstand CTN kleiner und bewirkt dabei eine Änderung der Einstellung des Reglers im Sinne einer Verringerung der Batteriespannung, wodurch sich ein Effekt zur Kompensation der Batterietemperatur ergibt» Dieser Effekt wird ab etwa 45°0 aufgrund der Wirkung des Widerstandes CTP, dessen ohmscher Widerstand dann schnell ansteigt, merklich erhöht. Auf diese Weise wird die Batterietempa?atur durch eine starke Erniedrigung der Ladestromstärke begrenzt, sobald die Batterie dazu tendiert, beispielsweise den Wert von 4-5⁰G zu überschreiten.

In dem Schaltbild der Mg. 1 ist eine Eeihe von mit 1 bis 8 bezeichneten Punkten angegeben, über die diese Schaltung mit Zusatzschaltungen verbunden wird, welche bei verschiedenen Umständen eine Schneiladung der Batterie ermöglichen. Diese Schaltungen sind in den Fig. 3 und 4 dargestellt, in denen die den Yerbindungspunkten der Schaltung nach Fig. 1 entsprechenden Punkte mit den gleichen Ziffern versehen sind»

Die Schaltung nach Fig. 3 ist zur Gewährleistung einer Schnellaren Ladung der Batterie ausgebildet und tritt als Folge einer Abschaltung oder Unterbrechung des Wech S€flstromnetzes in Tätigkeit« Unabhängig davon, ob die

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Batterie während dieser Abschaltung entladen wird oder nicht, wird die Ladespannung beim Wiederaufbau der Netzspannung auf einen höheren Wert gebracht, und zwar zum Zweck der Verringerung der Wiederaufladezeit der Batterie.

Der Spannungsregler wird zu diesem Zweck automatisch auf den geeigneten Wert eingestellt, und zwar durch Verwendung einer zur Dauer der Netzstörung proportionalen Verzögerung, die durch einen Akkumulator Bo geringer Kapazität gewährleistet wird, der während des Fehlens der Netzspannung geladen wird und bei seiner Entladung bewirkt, daß die Ladeeinrichtung mit einem höheren Spannungswert arbeitet.

Während der Netzspannungsunterbrechung wird dieser Akkumulator Bo durch die Batterie B über einen mit einer Diode D2 in Reihe liegenden Widerstands R16 aufgeladen. Um ein Überladen zu vermeiden, wenn die Akkumulatorbatterie B wenig entladen war, ist ein Druckregler Ma auf wenigstens einem der die Batterie bildenden Akkumulatoren vorgesehen. Dieser Druckregler tritt bei einer geringen Druckerhöhung in Tätigkeit und schließt dabei den Akkumulator Bo kurz, wodurch die Unterbrechung der Verzögerung bewirkt wird.

Wenn die Netzspannung vorhanden ist, führt ein Transistor T5 den gesamten von dem Widerstand R16 kommenden Strom, der Akkumulator Bo wird nicht weiter aufgeladen, und die Vorspannung dieses Transistors wird durch Widerstände R17 und R18 gewährleistet, welche mit stabilisierter Spannung von den Klemmen der Zenerdiode Dz4 der Fig. 1 abgegriffen ist. Dieser Transistor T5 wird bei Unterbrechung, bzw. Abschaltung des Netzes gesperrt.

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Ein anderer Transistor T4 wirkt auf den Spannungsteiler E8 bis R12 ein, der den Transistor T3 steuert und folglich die Einstellung des Spannungsreglers ändert, indem ein Widerstand R13 zu einem Teil dieses Teilers parallel ge- · schaltet wird. Dieser Transistor T4- ist durch Widerstände R14 vorgespannt, solange der Akkumulator Bo nicht vollständig entladen ist.

Die Zusatzschaltung nach Fig. 3 arbeitet im wesentlichen in der in der französischen Patentschrift Nr. 1 211 651 beschriebenen Weise. Diese Zusatzschaltung findet im vorliegenden Fall zwar Verwendung in Verbindung mit der Vorrichtung nach Fig. 1, aber sie.könnte gleichermaßen in Verbindung mit anderen Vorrichtungen benutzt werden. Sie bildet somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine selbständige, von der jeweils mit ihr verbundenen Vorrichtung unabhängige Schaltung. Das gleiche gilt für die Zusatzschaltung nach Fig. 4-, welche übrigens die wesentlichen Merkmale der vorhergehenden Schaltung aufweist, wobei gleiche Organe mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Diese letztere Zusatzschaltung ist dazu bestimmt, nach Auftreten einer von der Batterie abgegebenen großen Str-omspitze, die eine Erniedrigung der Spannung dieser Batterie bewirkt, in Tätigkeit zu treten. Diese Zusatzschaltung ist insbesondere von Nutzen, wenn von der Batterie gefordert wird, daß sie erhöhte Stromspitzen abgibt, z.B. zur Speisung von Start- und Automatikblöcken von Stromerzeugergruppen, yährend £_βΓ a_er großen Stromspitze entsprechenden Spannungsabnähme wird ein Kondensator 03 aufgeladen. Dieser Kondensator entlädt sich anschließend während mehre-' rer Minuten, z.B. drei Minuten, und ermöglicht die Aufladung des Akkumulators Bo. Die Folge davon ist ein Durchlaß

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"bei erhöhter Stufe der Spannung. Die Sauer der Arbeitsweise auf erhöhter Spannungsstufe beträgt beispielsweise etwa Minuten. Die zur Urzeugung der Stromspitze verwendete Ladung wird auf diese Veise schnell wiedergewonnen.

Die Ermittlung der Spannungserniedrigung erfolgt durch einen Transistor T6, der von einem Bruchteil der Zener-Bezugsspannung, die vom Funkt Nr. 5 der Schaltung nach Fig.1 kommt, Gebrauch macht, welche durch Widerstände R19 und R20 geteilt wird. Die Basis dieses Transistors ist über den Punkt Jj Nr. 5 mit dem Schieber des Widerstandes HtO des Spannungsteilers H8 bis E12 verbunden. Auf diese Weise trennt ein praktisch konstanter Spannungsabstand die Vorspannung des Transistors T3 der Fig. 1 von der des Transistors T6 der KLg. 4-.

Solange sich die Spannung der Batterie B auf dem Regelwert befindet, ist der Transistor T6 gesperrt. Wenn sich jedoch die Spannung der Batterie während eines Stromstoßes beispielsweise auf einen Wert verringert, der etwa 10 % kleiner als der Regelwert ist, wird der Transistor T6 polarisiert bzw. vorgespannt. Als Folge davon lädt ein durch Widerstände H34· und R35 vorgespannter Transistor T9 den % Kondensator C3 über einen Widerstand R27 auf. Zur vollständigen Aufladung des Kondensators C3 ist etwa eine Zeit in der Größenordnung einer Sekunde ausreichend.

Dieser entlädt sich anschließend über Widerstände R25 und R26, wobei ein Transistor T8 vorgespannt wird.· Die Folge davon ist, daß die Vorspannung des Transistors T7 beseitigt wird. Dieser wird gesperrt und bewirkt die Sperrung des Transistors T5. Der Akkumulator Bo bleibt während

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des Hauptteils der Entladung des Kondensators C3 auf Ladung. Wenn die Spannung des Kondensators 03 zu gering wird, wird der Transistor 18 gesperrt, die Transistoren T7 und T5 polarisiert bzw. vorgespannt, und die Aufladung des Akkumulators Bo wird unterbrochen.

Während der Entladung des Akkumulators Bo arbeitet die Schaltung in der anhand der Fig. 3 beschriebenen Weise. Das gleiche gilt für den fall eines Netzausfalls.

- Patentansprüche -

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Claims (13)

Pat entansprüche

1.J Vorrichtung zum Laden einer Akkumulatorenbatterie aus einer Wechselstromquelle über eine Brückenschaltung oder eine andere Gleichrichterschaltung, auf die ein Thyristor folgt, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wechselstromspeisekreis des Gleichrichters eine Impedanz geschaltet und in Kombination mit einer Regelschaltung verwendet ist, die derart auegelegt ist, daß die Zündimpulse, die der Steuerelektrode oder dem Auslöser des Thyristors zugeführt werden, in Synchronismus mit dem gleichgerichteten Strom sind, dessen Phasenverschiebung sich in Abhängigkeit von der Abgabe ändert, damit während der Ladung bei jeder gleichgaichteten Halbwelle ein Impulszug, dessen erster Impuls bezüglich des Beginns der betrachteten Halbwelle geeignet verzögert ist, an die Steuerelektrode angelegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Speisekreis angeordnete Impedanz eine Stabilisierungsinduktivität umfaßt, die in Reihe zwischen die Sekundärwicklung des üblichen Speisetraneformators und die Gleichrichterschaltung geschaltet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Impedanz durch Einfügung eines Widerstandes oder durch Verwendung eines Streufeldtransformators oder einer Kapazität erhalten wird.

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4·. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Thyristor durch einen Zündkreis gesteuert ist, der in eine eee Unter anordnung zur synchronisierten Speisung und eine übliche Unteranordnung zur Impulserzeugung unterteilt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Unteranordnung zur synchronisierten Speisung einen mittels der Gleichrichterschaltung vorgespannten ersten Transistor aufweist, dessen Emitter auf einem gegebenen Potential liegt und dessen Kollektor mit der Basis eines zweiten Transistors in der Weise verbunden ist, daß das Sperren des ersten Transistors das Sperren des zweiten Transistors zur Folge hat, wobei dieser letztere dann die Speisung der Unteranordnung zur Impulserzeugung unterbricht und diese Unterbrechung solange erfolgt wie die Spannung an den Klemmen der Gleichrichterschaltung geringer als eine etwa der Spannung der Batterie, in die der Thyristor speist, entsprechende Spannung ist.

den 4- und 5

6. Vorrichtung nach /Ansprüchen^, dadurch g ek β η η zeichnet, daß die auf diese Weise synchronisierte Unteranordnung zur Impulserzeugung einen Kondensator aufweist, der durch einen dritten Transistor solange aufgeladen wird, solange die von der Unteranordnung zur synchronisierten Speisung abgegebene Spannung i» ihren Maximalwert besitzt, wobei dieser Kondensator bis zum Erreichen eines bestimmten Spannungswertes aufgeladen wird, welcher das Zünden eines UniJunctions-Transistors bewirkt, über den er sich entlädt und dabei an den Steuereingang oder Auslöser des Thyristors einen positiven Impuls anlegt·

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7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch g β k β η η zeichnet, daß die Steilheit des Anstiegs der Spannung an den Klemmen des Kondensators sich in Abhängigkeit von der Vorspannung des dritten Transistors ändert, welche von der eines vierten Transistors abhängt, welche sich ihrerseits entgegengesetzt zur Spannung der Batterie ändert.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser vierte Transistor einen

Bruchteil der Spannung der Batterie mit einer Bezugs- Q spannung vergleicht und derart geschaltet ist, daß bei Absinken der Spannung der Batterie die Vorspannung des vierten Transistors größer wird und umgekehrt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bruchteil der Spannung der Batterie durch die Stellung eines Schiebers an einem an den Klemmen der Batterie liegenden Spannungsteiler festgelegt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 und 9* dadurch gekennz eichnet, daß Einrichtungen vorge- A sehen sind, um den Bruchteil der Spannung der Batterie in Abhängigkeit von der Temperatur der Batterie automatisch zu ändern, um bei Erhöhung der Temperatur den Ladestrom zu verringern.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung mittels eines Widerstandes mit negativem Temperaturkoeffizienten und/oder einem Widerstand mit positivem Temperaturkoeffizienten erhalten wird, die in geeigneter Weise mit dem Spannungsteiler verbunden sind.

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12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände mit negativem Temperaturkoeffizienten und mit positivem Temperaturkoeffizienten beiderseits des Schiebers angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladevorrichtung mit einer Zusatzschaltung kombiniert ist, die als Folge einer Unterbrechung der Speisung mit Wechselstrom oder einer von der Batterie abgegebenen großen ffiiepitζe eine Schneiladung der Batterie gewährleisten kann.

14·. Vorrichtung nach Anspruch I3? dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzschaltung einen Akkumulator geringer Kapazität, ve» der vorzugsweise dicht ist, aufweist.

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