DE1538678B2 - Stromversorgungseinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Permanentmagneten erregten, mehrphasigen Wechselstromgenrator, einem Thyristoren aufweisenden steuerbaren Hauptstromgleichrichter, einer Pufferbatterie und mit einer Spannungsregeleinrichtung, die einen von der Batteriespannung gespeisten und von ihr über eine Zenerdiode gesteuerten Oszillator besitzt, und die die Thyristoren steuert.

Bei einer bekannten Stromversorgungseinrichtung dieser Art (französische Patentschrift 1 392 362) wird der Oszillator mittels eines Transistors in Abhängigkeit von der Batteriespannung ein- und ausgeschaltet. Der Transistor erhält sein Steuersignal von einem spannungsempfindlichen Schaltkreis, der eine Zenerdiode enthält. Weicht die Ist-Spannung von der Soll-Spannung ab, dann läßt der Transistor den Oszillator so lange ein- bzw. ausgeschaltet, bis die Ist-Spannung der Soll-Spannung entspricht. Im Bereich der Soll-Spannung wird die Schaltung dagegen ständig ein- und ausgeschaltet, und zwar mit einer Frequenz, die im wesentlichen von den elektrischen Werten der an die Regelschaltung angeschalteten Bauteile abhängt. Maßgebend sind z.B. der Widerstand der Batterie, der Widerstand der Verbindungsleitungen, die Drehzahl des Generators, der verlangte Ausgangsstrom und die Werte der Glättungskondensatoren der Regeleinrichtung. Die zufällige Frequenz, mit der der Oszillator ein- und ausgeschaltet wird, kann so ungünstig liegen, daß die steuerbaren Gleichrichter ungleichmäßig belastet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stromversorgungseinrichtung zu schaffen, die in Abhängigkeit von der Sollwertabweichung der Batteriespannung bei gleichmäßiger Belastung sämtlicher Thyristoren die Sollwertabweichung ausregelt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Stromversorgungseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß dem Eingang des Oszillators ein zweiter Oszillator vorgeschaltet ist, dessen Eingang an der Zenerdiode liegt, derart, daß er den ersten Oszillator steuert.

Bei der erfindungsgemäßen Stromversorgungseinrichtung bestimmt der zweite Oszillator in Abhängigkeit von der abgetasteten Batteriespannung die Betriebszeit des ersten Oszillators. Der erste Oszillator, der mit einer sehr hohen Frequenz arbeitet, liefert während seiner Betriebszeit eine genügend große Zahl von Steuerimpulsen an die Thyristoren, so daß sie sofort eingeschaltet werden, wenn ihre Kathoden-Anoden-Spannung positiv wird. Die Frequenz des zweiten Oszillators läßt sich über dessen Bauelemente für die Regelschaltung so günstig wählen, daß in jedem Fall sichergestellt ist, daß alle Thyristoren gleichmäßig stark belastet werden.

ίο Da das Ein- und Ausschaltverhältnis des an der Zenerdiode angeschlossenen zweiten Oszillators die Betriebszeit des ersten Oszillators bestimmt, ist es sichergestellt, daß sämtliche Steuerelektroden der Thyristoren ein Einschaltsignal erhalten und nicht wie bei der bekannten Schaltung unter bestimmten Umständen nur jeweils ein und derselbe Thyristor.

In der Zeichnung ist ein Schaltungsschema gezeigt, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist ein dreiphasiger Permanentmagnet-Wechselstromgenerator mit 11 angegeben, dessen Phasenpunkte an die Anoden von drei Thyristören 12, 13, 14 und an die Kathoden von drei Dio- v" den 15, 16, 17 angeschlossen sind. Die Kathoden der ** Thyristoren sind mit einer positiven Gleichstromleitung 18 verbunden, während die Anoden der Dioden an eine negative Gleichstromleitung 19 angeschlossen sind. Im Betrieb ist eine Batterie 21 zwischen den Gleichstromleitungen 18, 19 parallel zu einem Verbraucher 22 eines Kraftfahrzeuges geschaltet.

Zwischen die Leitungen 18, 19 ist ein Widerstand 23 geschaltet, dessen veränderbarer Abgriff über eine Zenerdiode 24 an der Basis eines Transistors 25 liegt und ferner über einen Glättungskondensator 20 mit der Leitung 19 verbunden ist. Der Emitter des Transistors 25 liegt an der Leitung 19. Sein Kollektor ist mit der Leitung 18 über einen Widerstand 26 verbunden und seine Basis ist über einen Widerstand 27 in Reihe mit einem Kondensator 28 an dem Kollektor eines weiteren Transistors 29 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 29 liegt an der Leitung 19 an. Seine Basis ist mit dem Kollektor des Transistors 25 verbunden und der Kollektor des Transistors 29 ist ferner in Reihe mit den Widerständen 31,32 mit der Leitung 18 verbunden. Ein Punkt zwischen den Widerständen 31, 32 ist über die Primärwicklung 33 eines Transformators 34 an die Basis eines weiteren Transistors 35 angeschlossen, dessen Emitter an dem Kollektor des Transistors 29 anliegt und dessen Kollektor mit der Leitung 18 über die Sekundärwicklung 36 des Transformators 34 verbunden ist. Eine Anzapfung der Wicklung 36 ist mit den Steuerelektroden der Thyristoren 12,13,14 verbunden.

Wenn die Spannung der Batterie sich unterhalb eines vorbestimmten Wertes befindet, ist die Zenerdiode im nichtleitenden Zustand, so daß kein Strom zur Basis des Transistors 25 fließt. In diesem Zustand empfängt der Transistor 29 Basisstrom über den Widerstand 26 und wird leitend. Während der Transistör 29 sich somit im leitenden Zustand befindet, ist der Oszillator, der durch den Transformator 34, den Transistor 35 und die Widerstände 31, 32 gebildet wird, über den Transistor 29 an die Gleichstromleitung 19 angeschlossen und ist in Betrieb. Der Oszillator liefert somit einen positiven Steuerelektroden-Kathoden-Strom an die Thyristoren 12, 13, 14. Die Thyristoren und Dioden bilden einen wirksamen Doppelweggleichrichter, da — obwohl jeder Thyristor abge-

schaltet wird, wenn die Spannung an ihm umgekehrt wird — er unmittelbar darauf wieder durch den Oszillator, der eine Frequenz besitzt, die beträchtlich höher ist als die Frequenz des Wechselstromgenerators 11, eingeschaltet wird. , '

Wenn die Batteriespannung den vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Zenerdioite24.in den leitenden Zustand versetzt und dem Transistor 25 wird ein Basisstrom zugeführt. Der sich daraus ergebende Zustand der Leitfähigkeit des Transistors 25 verhindert, daß Basisstrom durch den Transistor 29 fließt. Der Stromkreis, der die Transistoren 25, 29 enthält, nimmt auf diese Weise einen Zustand ein, bei dem der Transistor 29 nichtleitend ist, wenn der Transistor 25 sich im leitenden Zustand befindet. Durch die Wirksamkeit der Rückkopplungsbahn über den Kondensator 28 und den Widerstand 27 oszillieren die Transistoren 25, 29 zwischen ihren Zuständen der vollen Leitfähigkeit, wobei das Verhältnis der Einschalt- und Ausschaltdauer durch den Strom bestimmt wird, der durch die Zenerdiode 24 zugeführt wird. Der Oszillator arbeitet nur, wenn der Transistor 29 leitet. Auf diese Weise werden die Perioden, in denen der Oszillator arbeitet, bei ansteigender Spannung der Fahrzeugbatterie verkürzt. Es kann unter Umständen ein Zustand erreicht werden, bei dem der Strom, der durch die Zenerdiode 24 fließt, genügend hoch ist, um den Transistor 25 voll zu sättigen, so daß der Transistor 25 sich allein im leitenden Zustand befindet und der Oszillator 25, 29 überhaupt nicht arbeitet, bis die Batteriespannung wieder etwas abfällt.

Infolge der Tatsache, daß der Oszillator nur durch die Batteriespannung betätigt wird, liefert der Oszillator überhaupt keine Ausgangsspannung, wenn aus irgendeinem Grunde die Batteriespannung abgeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stromversorgungseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem durch einen Permanentmagneten erregten, mehrphasigen Wechselstromgenerator, einem Thyristoren aufweisenden, stetiferbaren Hauptstrom-Gleichrichter, einer Pufferbatterie und mit einer Spannungsregeleinrichtung, die einen von der Batteriespannung gespeisten und von ihr über eine Zenerdiode gesteuerten Oszillator besitzt, und die die Thyristoren steuert, dadurch gekennzeichnet, daß dem Eingang des Oszillators (31, 32, 34, 35) ein zweiter Oszillator (25, 26, 27, 28, 29) vorgeschaltet ist, dessen Eingang an der Zenerdiode (24) liegt, derart, daß er den ersten Oszillator (31, 32, 34, 35) steuert.