DE1563530A1

DE1563530A1 - Schaltung zum Aufladen von Kraftfahrzeugbatterien

Info

Publication number: DE1563530A1
Application number: DE19661563530
Authority: DE
Inventors: Wright Maurice James
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1965-12-13
Filing date: 1966-12-08
Publication date: 1970-05-21
Also published as: FR1504967A; US3454861A; GB1155839A; ES334968A1; DE1563530B2; JPS43020759B1

Description

Joseph Lucas (Industries) Ltd., 7. Dezember I966 Great King Street,
Birmingham / England

Schaltung zum Aufladen von Kraftfahrzeugbatterien,

Die Erfindung besieht sich auf eine Schaltung zum Aufladen von Kraftfahrzeugbatterien.

Eine Schaltung zum Aufladen von Kraftfahrzeugbatterien ge- · maß der vorliegenden Erfindung^ enthält einen Generator und einen Spannungsregler zur Steuerung der ^usgangsspannung des Generators und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungsregler aus einem ersten Teil besteht, der die Ausgangsspannung des Generators abtastet und aus einem zweiten Teil, der die Ausgangsspannung des Generators steuert und daß das genannte zweite Teil des Spannungsreglers in Reihe mit einem Zündschalter des Kraftfahrzeuges und das genannte erste Teil in Reihe mit dem Zündschalter und einer Kontrollampe geschaltet ist und daß ferner die Schaltung eine Schalteinrichtung enthält, die derart angeordnet ist, daß sie, wenn der Generator eine Ausgangsspannung liefert, die Reihenschaltung überbrückt, die durch den Zündschalter und die Kontrolllampe gebildet wird.

Die vorliegende Erfindung soll nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, in denen?

Fig. 1 ein Schaltungsschema darstellt, das ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert und

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Fig. 2 und 3 entsprechend je ein Schaltungsschema darstellen, die zwei detaillierte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen.

In dem Schaltungsschema nach Pig. 1 sind zwei Klemmen H", 12^ vorgesehen, zwischen denen eine Batterie 13 zwischenges~chaltet ist, die aufgeladen werden soll. Die Klemmen 11, 12 sind außerdem über einen Zündschalter 14 mit einer Belastung 15 und mit einem Generator 16 verbunden, der durch den Motor angetrieben wird und der die Spannung für die Aufladung der Batterie liefert. Der Generator kann entweder ein Gleichstrom-Dynamo oder ein Wechselstromgenerator mit einem Doppelweggleichrichter sein·

Die Ausgangsspannung des Generators wird mittels eines Spannungsreglers gesteuert, der aus zwei Teilen besteht. Aus einem ersten Teil 17» der die Ausgangsspannung des Generators abtastet,und aus einem zweiten Teil 18, der den Stromfluß zu der Feldwicklung des Generators steuert und selbst von dem Teil 17 gesteuert wird. Der Teil 17 liegt an den Klemmen 11, 12 in Reihe mit einem Zündschalter 14 und einer Kontrollampe 21 an, während der Teil 18 an den Klemmen 11, 12 in Reihe mit dem Zündschalter 14 angeschlossen ist. Ferner ist eine weitere Schalteinrichtung 22 vorgesehen, die zwischen dem Verbindungspunkt der Kontrollampe 21 mit dem Teil 17 und der Klemme 11 geschaltet ist.

Die Schalteinrichtung 22 ist normalerweise offen und bevor der Zündschalter 14 geschlossen wird, fließt in der Schaltung an keiner Stelle Strom. Wenn indessen der Zündschalter 14 geschlossen wird, wird die Kontrollampe 21 über den ersten Teil 17 des Spannungsreglers erregt und leuchtet auf; die Feldwicklung des Generators wird ebenfalls erregt. Sobald der Generator 16 eine Ausgangsspannung liefert, wird die Schalteinrichtung 22, die durch den Generator betätigt wird, geschlossen, so daß der Teil 17 des Spannungsreglers direkt

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an die Klemme 11 und somit an die Batterie 13 angeschlossen wird, anstatt über den Zündschalter 14. Gleichzeitig wird hierdurch die Kontrollampe 21 ausgeschaltet,,

In einem abgeänderten AusfÜhrungsbsisplQl ( das mit gestrichelten Linien angedeutet ist), dient die Schalteinrichtung 22 dazu, in dem Fall, wenn der Generator keine Ausgangsspannung liefert, den ersten Teil 17 des Spannungsreglers zu überbrücken, so.daß die Kontrollampe 21 über den Zündschalter 14 an der Batterie angeschlossen ist_o

In Pig· 2 sind wiederum ein Paar Klemmen j51, 32 vorgesehen, zwischen denen eine Batterie 33 des Kraftfahrzeuges angeschlossen wird. An den Klemmen 31, 32 liegt außerdem ein Generator 3^ an, der sowohl ein Gleichstrom-Dynamo, ,jedoch vorzugsweise ein Wechselstromgenerator mit einem Doppelweggleichrichter, sein kann. Eine Belastung 35* die von der Batterie gespeist wird, ist an der Batterie in Reihe mit einem Zündschalter 36 des Kraftfahrzeuges angeschlossen«

An den Klemmen 31, 32 in Reihe mit dem Zündschalter 36 ist außerdem eine Potentiometerkette angeschlossen, die eine Kontrollampe 37 und Widerstände 38, 39 enthält. Ein Punkt zwischen den Widerständen 38, 39 ist über eine Zenerdiode 41 mit der Basis eines n-p-n-Transistors 42 verbunden, dessen Emitter an der Klemme 32 und dessen Kollektor an der Klemme 31 über einen Widerstand 43 in Reihe mit dem Zündschalter 36 anliegt. Der Kollektor des Transistors 42 ist ferner mit der Basis eines zweiten n-p-n-Transistors 44 verbunden, dessen Emitter an der Klemme 32 und dessen Kollektor an der Klemme 31 über die Feldwicklung 45 des Generators 34 in Reihe mit dem Zündschalter 36 angeschlossen ist. Eine Diode 46 ist parallel zu der Feldwicklung geschaltet und dient dazu, die gegenelektromotorische Kraft abzuleiten. Die Feldwicklung 45 kann auch direkt mit der Klemme 3I anstatt über den Zündschalter 36 angeschlossen sein und in dieser Beziehung kann festgestellt werden, daß der zweite Teil 18 des

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Spannungsreglers, der in Fig. 1 beschrieben wurde, hier in Fig. 2 durch den Basls-Emitter-Strorakreis des Transistors 44 gebildet wird, Der Kollektor des Transistors 44 ist ferner mit der Basis des Transistors 42 über einen Kondensator 47 in Reihe mit einem Widerstand 48 verbunden.

Ein Punkt zwischen der Kontrollampe 37 und dem Widerstand 38 liegt an dem Kollektor eines p-n-p-Transistors 51 an, dessen Emitter mit der Klemme 3I und dessen Basis mit der Klemme 3I über einen Widerstand 52 verbunden ist. Die Basis des Transistors 51 ist ferner mit dem Generator verbunden, wie es mit dem Pfeil angedeutet ist, wobei die Anordnung derart ist, daß sich der Transistor 51 im leitenden Zustande befindet, wenn der Generator 34 Spannung an die Batterie liefert. Wenn der Generator ein Wechselstromgenerator ist, kann der wirkliche Basisanschluß des Transistors 51 an dem Sternpunkt über einen Widerstand hergestellt oder an einem Phasenpurikt über eine Glättungsschaltung ausgeführt werden.

Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist folgende. Wenn der Zündschalter 36 geöffnet ist, fließt kein Strom in irgendeinem Teil der Schaltung. Wenn der Zündschalter 36 geschlossen wird, wird der Transistor 44 in den leitenden Zustand versetzt, durch den Strom, der durch den Widerstand 43 fließt und liefert Strom zu der Feldwicklung 45. Zur gleichen Zeit leuchtet die Kontrollampe 37 auf, Infolge des Stromes, der durch sie und auch durch die Widerstände 38, 39 fließt. Falls es erforderlich ist, kann ein zusätzlicher Widerstand parallel zu den Widerständen 38, 39 geschaltet werden, um den Strom zu erhöhen, der durch die Kontrollampe fließt. Wenn der Generator 34 Spannung an die Batterie liefert, wird der Schalter, der durch den Transistor 5I gebildet wird, geschlossen und auf diese Weise die Widerstände 38, 39 direkt an die Klemme 3I* 32 angelegt. Zur gleichen Zeit erlischt die Kontrollampe 37, da sie kurzgeschlossen wird.

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Solange die Ausgangsspannung des Generators unter einem vorbestimmten Wert liegt, befindet sich die Zenerdioae 41 in einem nichtleitenden Zustande und der Transistor 44 leitet dauernd* so daß dauernd ein Feldstrom durch di© Feldwicklung 45 fließt. Wenn ,jedoch die vorbestimmte Spannung erreicht wird, wird die Zenerdiode 41 gezündet und leitet einen Basisstrom an den Transistor 42, der hieMuroh in d®& leitenden Zustand versetzt wird und der jetzt den Basisstrom,der dureh den Transistor 44 fließt, über den Widerstand 45 ableitet. Die Schaltung wird daher in einen Zustand umgeschaltet, bei dem der Transistor 42 leitend und der Transistor 44 abgeschaltet ist, so daß kein Strom durch die Feldwicklung fließt. Infolge der Wirksamkeit der Rückkopplungsverbindung über den Kondensator 47 und den Widerstand 48 arbeitet die · Schaltung zwischen ihren beiden abwechselnden Zuständen, so daß ein pulsierender Strom in der Wicklung 45 fließt» Die relativen Perioden der Leitfähigkeit der Transistoren 44, 42 werden durch den Strom bestimmt, der durch die Zenerdiode 41 fließt, so daß je größer die Ausgangsspannung des Generators 34 wird, um so weniger Strom durch die Wicklung 45 fließt.

Die Pig. 3 zeigt eine Anwendung der vorliegenden Erfindung auf einen elektromechanischen Standardregler. Der erste Teil des Reglers ist eine Spannungsabtastspule 61, die in Reihe mit einer Kontrollampe 62 und einem Zündschalter 63 an der Batterie 64 anliegt. Der zweite Teil des Reglers besteht aus einem Kontaktpaar, das mittels der Spule 61 betätigt wird, so daß der Stromfluß durch den Schalter 63 zur Feldwicklung 66 gesteuert wird. Der übliche Widerstand 67 ist parallel zu den Kontakten 65 geschaltet und die Reihenschaltung 62, 63 ist -äurob--einen- mittels eines Schalters 68 überbrückt, der wie es in Fig. 1 beschrieben ist, von dem Generator gesteuert wird. Die Belastung ist mit 69 bezeichnet.

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Die Erfindung kann selbstverständlich auch für Fahrzeuge mit Dieselmotoren angewendet werden. In dieser Hinsicht kann festgestellt werden, daß die Bezeichnung "Zündschalter" im weitesten Sinne angewendet wird, so daß sie auch die Schalter umfaßt, die die Belastung steuern, wie sie bei einem Dieselmotor benutzt werden. Tatsächlich wird der Schalter, der die Belastung steuert, allgemein als Zündschalter benannt, selbst, wenn auch bei einem Dieselmotor keine Zündung vorhanden ist.

Patentansprüche j

? ι / ,ί c η ο

BAD ORIGINAL

Claims

Patentansprüche s

1. Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrsseugbatteri® aalt einem Generator und einem Spannungsregler zur Steuerung der Ausgangsspannung des Generators* dadurch gekennzeichnet^ daß der Spannungsregler ©in@n ersten Seil (17) enthält_ΰ der die Ausgangsspannung des Generators abtastet und einea zweiten Teil (18), der die Ausgangsspaimung des Generators steuert und daß der genannte zweite Teil (18) des Spannungsreglers,— in Reihe mit einem Zündschalter (14) und da@ der erst© Teil (17) in Reihe mit dem Zündschalter (14) und einer Kontrolllampe (21) geschaltet ist und dal ferner eine Schalteinrichtung (22) derart angeordnet ±ßt_e daß -sie, wenn der Ge- - nerator (16) elne/Ausgangsspasmung liefert, öl© Reihenschaltung überbrückt, "die durch den Zündschalter¹ (14) und die Kontrollampe (21) gebildet wird«

2. Schaltung nach Anspruch 1_a dadurch gekennzeichnet,, dai die Schalteinrichtung (22) derart angeordnet ISt₁, daß sie den ersten Teil (1-7) des Spannungsreglers überbrückt, wenn der Generator (16) kein® Spaaraang lieferte

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