DIN 41773-2-1982 Static power convertors semiconductor rectifier equipment with IU characteristic for charging of nickel cadmium batteries requirements《静态功率转换器 用于镍 镉蓄电池充电用具有IU特性曲线的.pdf

1、Stromrichter Halbleiter-Gleichrichtergerte mit IU-Kennlinie fr das Laden von Nickel/Cadmium-Batterien Anforderungen Fr den Anwendungsbereich dieser Norm bestehen keine regionalen und internationalen Normen. DIN 41 773 Teil 2 1 Anwendungsbereich Diese Norm behandelt Gleichrichtergerte mit IU-Kennlini

2、e (siehe DIN 41 772) fr das schnelle Zwischenladen einzel- ner und das Laden mehrerer parallel geschalteter Nickell Cadmium-Batterien, die insbesondere fr den Antrieb von Flurfrderfahrzeugen bestimmt sind. (Fr das Volladen ein- zelner Batterien bringt das Laden nach einer IU-Kennlinie keinen zeitlic

3、hen Vorteil gegenber dem Laden nach einer W-Kennlinie mit Gerten nach DIN 41 775.) Sie gilt nicht fr das Laden von Batterien in Sonderbauart, z.6. solche mit gasdichten Zellen oder mit Sinter- oder Sinterfolienzellen. 2 Grundanforderungen 2.1 Zum Schutz der Batterie mu beim Laden im Kon- stantspannu

4、ngsteil (U-Teil) der Kennlinie sichergestellt sein, daB die vom Batteriehersteller angegebene hchste Elektrolyttemperatur von im allgemeinen 45C nicht ber- schritten wird. Die Spannung darf deshalb an den Klemmen der Batterie einen von dem Batteriehersteller zu bestim- menden Hchstwert nicht berschr

5、eiten. Sie soll aber auch nicht wesentlich von diesem Wert abweichen, da die Lade- Zeit um so krzer wird, je weniger die Spannung an den Bat- terieklemmen unter dem zulssigen Hchstwert liegt. Der zulssige Hchstwert der Spannung liegt bei Fahrzeugbat- terien je nach Bauart und den Anweisungen der Bat

6、terie- hersteller zwischen 1,6 und 1,7V je Zelle. 2.2 Eine an konstante Spannung nach Abschnitt 2.1 angeschlossene Batterie nimmt einen Strom auf, der durch die Kapazitt der Batterie und ihren Lade- und Betriebszu- stand bestimmt wird. Wird der in Abschnitt 2.1 genannte Hchstwert der Spannung eingeh

7、alten, kann bei einwand- freier Batterie der Strom im allgemeinen nicht so gro wer- den, da die Batterie gefhrdet wird. Die Batterie verlangt keine selbstttige Strombegrenzung durch das Ladegert. Diese ist jedoch zum Schutz des Ladegertes und der Anlage notwendig (I-Teil der Kennlinie). Die Batterie

8、 stellt auch an die Toleranz der Strombegrenzung keine Forde- rung. Je enger aber die Toleranz der Strombegrenzung ist, desto sichererwird dievolle elektrische Leistung des Lade- gertes zur Verkrzung der Ladezeit ausgenutzt. 2.3 Der vom Gleichrichtergert abgegebene Strom ent- hlt einen Wechselanteil

9、. Gre und Verlauf dieses ber- lagerten Wechselstroms sind durch die der Gleichspan- nung berlagerte Wechselspannung, die Batterielast und gegebenenfalls die Glttungseinrichtung gegeben. Die berlagerte Wechselspannung hngt vor allem von der Schaltung (Pulszahl) des Gleichrichtergertes und der Art der

10、 Steuerung oder Spannungsverstellung (Steuerwinkel) ab. (Nheres siehe DIN 41 750Teil4, Beiblatt zu DIN 41 750 Teil 4 und DIN 41 755 Teil i). Der berlagerte Wechselstrom teilt sich beim Parallelladen im umgekehrten Verhltnis der Batterie-Innenwiderstnde auf. Beim Parallelladen von Batterien annhernd

11、gleicher Kapazitt und Plattengre verteilt sich daher dieser Wechselstrom nahezu gleichmBig auf die angeschlosse- nen Batterien, und zwar ziemlich unabhngig von deren Ladezustand. Das hat zur Folge, da die annhernd voll- geladenen Batterien, die nur noch einen geringen Gleich- strom aufnehmen, mit na

12、hezu reinem Wechselstrom beauf- schlagt werden. Der Wechselstrom darf nicht so gro sein,daE dadurch eine unzulssigeTemperaturerhhung im Elektrolyten entsteht. Der zulssige Wert dieses Wechselstromes ist vom Batte- riehersteller anzugeben. 3 Kennlinien 3.1 Das Einhalten des Spannungshchstwertes nach

13、Ab- schnitt 2.1 und der Strombegrenzung nach Abschnitt 2.2 wird durch eine IU-Kennlinie entsprechend DIN 41 772 er- reicht. Die fr eine IU-Kennlinie nach diesen Richtlinien einzuhal- tenden Toleranzen sind in Bild 1 festgelegt. Gerte mit dieser Kennlinie gestatten, mehrere Batterien gleicher Zellenz

14、ahl, ungleicher Kapazitt und ungleichen Ladezustands parallel zu laden. 3.2 Die Toleranzfelder nach Bild 1 sollen bei Abweichun- gen der Netzspannung um +10V0 und der Netzfrequenz um k 2% von den jeweiligen Nennwerten eingehalten werden. Fr Gerte, die nicht fr diese Abweichungen bemessen sind, mssen

15、 die zulssigen Grenzen vom Hersteller ange- geben werden. Die genannten Grenzen der Spannungs- und Frequenzab- weichungen werden in Netzen der ffentlichen Stromver- sorgung im allgemeinen eingehalten, d. h. grere Span- nungs- oder Frequenzabweichungen treten nur so kurzzei- tig auf, da Strungen im L

16、adevorgang mit entsprechend den genannten Bedingungen bemessenen Ladegerten nicht zu erwarten sind. Falls jedoch grere Abweichungen der Netzspannung und Netzfrequenz whrend lngerer Zeitspanne auftreten kn- nen, mu es dem Gertehersteller bei Bestellung mitgeteilt werden. 4 Elektrische Eigenschaften u

17、nd Aufbau der Ladegerte 4.1 Gleichrichtergerte mssen neben dieser Norm auch DIN 57 558 Teil 1IVDE 0558 Teil 1 entsprechen. 4.2 Der bei Nennbetrieb vom Gleichrichtergerat abgege- bene berlagerte Wechselstrom ist vom Gertehersteller im Datenblatt anzugeben. Fortsetzung Seite 2 Deutsche Elektrotechnisc

18、he Kommission im DIN und VDE (DKE) L DIN 41 773 Teil 2 Mrz 1982 Preisgr. 5 Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, Berlin 30 03.82 Vertr.-Nr. 1905 DIN1 DIN 41773 TEIL 2 82 9 2794442 0067570 732 9 Seite 2 DIN 41 773 Teil 2 4.3 Zum Einstellen der unter Abschnitt 2.1 angegebenen Ladespannung

19、in den Grenzen von 1,6 und 1,7V je Zelle ist ein Ladespannungseinsteller erforderlich. Dieser soll so angeordnet sein, da er Unbefugten nicht zugnglich ist. 4.4 Nach DIN 57558 Teil INDE 0558 Teil 1, Ausgabe August 1977, Abschnitt 5.6.6 kann es erforderlich sein, da6 an Gleichrichtergerte zum Laden v

20、on Batterien bestimmte Anforderungen hinsichtlich einer galvanischen Trennung zwischen Wechselstromnetz und Gleichstrom- seite gestellt werden. 4.5 StrommeBgerte zur Anzeige des Ladestromes ms- sen den arithmetischen Mittelwert anzeigen (z. B. Drehspul- Strommegerte). 4.6 Mit Rcksicht auf den Anschl

21、u0 tiefentladener Batte- rien mu0 das Gert so bemessen sein, da0 es auch mit einer Netzspannung von 11OOh des Nennwertes und einer Batte- riespannung von 1,OVje Zelle betrieben werden kann, ohne Schaden zu nehmen. Der berlagerte Wechselstrom kann dabei den in Abschnitt 4.2 genannten Wert vorbergehen

22、d U berschreiten. 5 Richtlinien fr den Betrieb 5.1 Beim Laden von NickeKadmium-Batterien mit kon- stanter Spannung nach Abschnitt 3.1 kann der Ladeschlu0- Strom so hoch sein, da nach dem Volladen abgeschaltet werden muR, um zu starkes Erwrmen und zu starkes Gasen zu vermeiden (siehe DIN 57 51ONDE 05

23、10). 5.2 Reicht die werktglich zur Verfgung stehende Zeit zum Volladen nicht aus, so mu0 einmal wchentlich ein Ausgleichsladen vorgenommen werden. Bei werktglichem Volladen gengt das auch sonst von den Batterieherstellern vorgeschriebene Ausgleichsladen in AbstEden von vier Wochen. Fr das Durchfhren

24、 des Ausgleichsladens gelten die Angaben des Batterieherstellers. 5.3 Bei Bemessung der Anschluleitungen zwischen Ladegert und Batterie ist sicherzustellen, da6 der Span- nungsabfall bei Nennstrom des Ladegertes 2% der Nenn- Spannung nicht bersteigt. Dies entfllt, wenn der Span- nungsabfall durch da

25、s Ladegert ausgeregelt wird. Die Kabel zwischen der Verteilungsstelle und den Batterien mssen mglichst kurz gehalten werden, wenn eineverln- gerung der Ladezeiten vermieden werden soll. 5.4 Beim Laden nach IU-Kennlinie ist es besonders wich- tig, da6 sich die Batterien in einwandfreiem Zustand befin

26、- den und da6 deren Zellen nicht ungleich entladen sind. 5.5 Fr die Prfung der Spannung im U-Teil der Kennlinie ist .ein Spannungsmegert mit einer Meunsicherheit von hchstens f0,02V je Zelle zu verwenden. 00 i,i ,z ,3 0,4 0:s oj6 oj 018 019 i IL IIdN UZ Zellenspannung UzL Konstant gehaltener Wert de

27、r Ladespan- nung je Zelle UzL stetig oder in wenigstens 5 Stellungen von 1.6 bis 1,7V je Zelle einstellbar IL Ladestrom IdN Nenngleichstrom des Ladegertes IU-Kennlinie mit Toleranzfeld (siehe Abschnitt 3.1) Bild 1. Die Toleranzen (nach DIN 41 745) des I-Teils der Kennlinie knnen auch gr6eralsf2ohsei

28、n,ohneda0 hierdurcheine Gefhrdung der Batterie eintritt. In diesem Fall mu0 ent- sprechend DIN 41 772 die Toleranz mit angegeben werden. Zitierte Normen DIN 41 745 Stabilisierte Stromversorgungsgerte; Begriff e DIN 41 750 Teil 4 Stromrichter; Begriffe fr Stromrichter; Netzgefhrte Stromrichter zum Gl

29、eichrichten und Wechsel- richten Beiblatt zu Stromrichter; Begriffe fr Stromrichter; Berechnungshinweise fr netzgefhrte Stromrichter zum Gleich- DIN 41 750 Teil 4 richten und Wechselrichten DIN 41 755 Teil 1 berlagerungen auf einer Gleichspannung; Periodische berlagerungen; Begriffe, Meverfahren DIN

30、 41 772 Stromrichter; Halbleiter-Gleichrichtergerte; Formen und Kurzzeichen der Kennlinien DIN 41 775 Stromrichter; Halbleiter-Gleichrichtergerte mit W-Kennlinie fr das Laden von NickeliCadmium- und NickellEisen-Batterien; Anforderungen DIN 57510l VDE-Bestimmung fr Akkumulatoren und Batterie-Anlagen

31、 VDE 0510 DIN 57 558 Teil 1 i VDE-Bestimmung fr Halbleiter-Stromrichter; Allgemeine Bestimmungen und besondere Bestimmungen VDE 0558 Teil 1 fr netzgefhrte Stromrichter Erluterungen Diese Norm wurde vom Unterkomitee 331.1 ,Halbleiter-Stromrichter“der Deutschen Elektrotechnischen Kommission irn DIN und VDE (DKE) ausgearbeitet.