DE1763935A1 - Ladekontrolleinrichtung - Google Patents

Description

R. ND 33
22.8.1968 Chr/Sz

Anlage zur
Patentanmeldung

Nippon D e η s ο Co., Ltd., Kariya, Aichi (Japan)

Ladekontrolleinrichtung

Die Erfindung betrifft eine Ladekontrolleinrichtung, vorzugsweise für in Kraftfahrzeugen eingebaute Wechselstromgeneratoren mit nachschaltbarcr Gleichrichteranordnung, zum Anzeigen der Ladetätigkeit dieses Generators und betrifft eine besondere Ausbildung der Anzeigevorrichtung.

Bei den bisher gebräuchlichen Ladekontrolleinrichtungen, die in Verbindung mit den genannten Generatoren eingesetzt werden, betätigt die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators ein Relais. Während dos normalen Ladevorgangs bringt dieses Relais eine Ladeanzeigelampe zum Erlöschen, dadurch erkennt man, daß der Ladeprozeß im Gang ist. Wenn nun die Drehzahl des Wechselstromgenerators niedrig ist oder wenn der Generator ganz zum Stillstand kommt, reicht die Ausgangsspannung nicht aus, das Relais zu schalten. Die Ladeanzeigelampe leuchtet dann auf und zeigt damit an, daß die Batterie nicht geladen wird.

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Bei diesen Ladekontrolleinrichtungen ist es - bedingt durch die Größe des Relais - schwierig, kleine Bauformen zu bekommen. Das Bestreben, die Ladekontrolleinrichtung in das Generatorgehäuse zu bauen, wird dadurch sehr erschwert. Da ein Relais mechanische Kontakte besitzt, ist seine Lebensdauer begrenzt; außerdem wirken sich auch Erschütterungen, Korrosion usw., auf die Relaiskontakte nachteilig aus.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere das Relais durch weniger störanfällige Bauelemente zu ersetzen. Nach der Erfindung wird dies bei einer eingangs erwähnten Ladekontrolleinrichtung dadurch erreicht, daß sie eine Anzeigevorrichtung enthält, die über wenigstens ein erstes steuerbares Halbleiterelement mit den Anschlußklemmen einer zu ladenden Batterie verbindbar ist, wobei das steuerbare Halbleiterelement von der Generatorausgangsspannung beeinflußt wird. Nach einem weiteren vorteilhaften Kennzeichen der Erfindung ist die Anzeigevorrichtung in Reihe mit der Schaltstrecke des ersten steuerbaren Halbleiterelements, vorzugsweise eines npn-Transistors, geschaltet und diese Reihenschaltung mit den Anschlußklemmen der Batterie verbindbar. Eine besonders einfache Anordnung der erfindungsgemäßen Ladekontrolleinrichtung wird dadurch erreicht, daß die Anzeigevorrichtung als Glühlampe ausgebildet ist, deren Betriebsspannung der Ladespannung der Batterie entspricht.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.

Es zeigen: ,

Fig. 1 einen Stromlaufplan der Ladekontrolleinrichtung nach der Erfindung mit Wechselstromgenerator und Batterie,

Pig. 2 den Spannungsverlauf zwischen einer Anschlußklemme des Wechselstromgenerators und Masse, und

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Fig. 3 den Spannungsverlauf zwischen der Basis eines zweiten steuerbaren Halbleiterelements und Masse.

Im Stromlauf plan nach Fig. 1 sind die Ausgangsklemmen eines Drehstromgenerators 11 - dessen zur Erregung dienender Permanentgenerator in der Zeichnung nicht dargestellt ist - mit den zugehörigen Wechselstromeingangs klemmen eines Bruckengle ichrichters 12 verbunden. Die Plusklemme 13 dieses Brückengleichrichters ist mit der Plusklemme einer Batterie 14 verbunden, die Minusklemme dieser Batterie 14- liegt an Masse. Ebenso liegt die Minusklemme des Brückengleichrichters 12 an Masse. Eine Ausgangsklemme 15 des Drehstromgenerators 11 steht ^ei^Iierselit^l^h¹S^:ets%r%m- ^^aSenwicklung 16, andererseits mit der zugehörigenAlemme des Brückengleichrichters 12 in Verbindung; außerdem ist an diese Klemme das eine Ende eines zweiten Widerstands 17 angeschlossen. Das andere Ende dieses zweiten Widerstands 17 liegt an der Basis eines zweiten npn-Transistors 18. Der Emitter dieses Transistors 18 ist an Masse angeschlossen; zwischen Basis und Emitter liegt ein Kondensator 19- Der Kollektor des zweiten Transistors 18 steht über einen ersten Widerstand 21 mit der Plusklemme 13 in Verbindung, außerdem ist der Kollektor des zweiten Transistors 18 an die Basis eines ersten Transistors 22 angeschlossen. Auch der Emitter des ersten Transistors 22 ist an Masse angeschlossen; zwischen dem Kollektor dieses Transistors 22 und der Plusklemme 13 Liegt dagegen eine Anzeigelampe 23·

^U15
Fig. 2 zeigt die Spannung /zwischen der einen Ausgangsklemme 15 des Generators 11 und Masse; Fig. 3 zeigt die über dem Kondensator 19 abfallende Spannung U-, q, die zugleich die Spannung zwischen der Basis des zweiten Transistors 18 und Masse istJDie Ladekontrolleinrichtung nach Fig. 1 wirkt wie folgt: Solange sich der Rotor des Drehstromgenerators 11 nicht dreht, gibt die eine Phasenwicklung 16 des Generators keine Spannung ab. Deshalb ist auch die Spannung U-jq zwischen der Basis des zweiten Transistors und Masse gleich Null, so daß der zweite Transistor 18 gesperrt ist*

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Aus der Batterie 14 fließt daher ©in Basisstrom über den ersten Widerstand 21 in die Basis des ersten Transistors 22, dieser Transistor 22 ist deshalb im leitfähigen Zustand und die Anzeigelampe leuchtet auf. Sobald sich der Läufer des Drehstromgenerators 11 ausreichend schnell dreht und demzufolge eine genügend hohe Spannung erzeugt wird, fließt über den Bruckengleichrichter 12 ein Ladestrom in die Batterie 14. Zwischen der einen Ausgangsklemme 15 des Generators und Kasse tritt die in Fig. 2 dargestellte Spannung U, ,-auf; über den zweiten Widerstand 17 fließt dann ein Basisstrom in den zweiten Transistor 18. Die zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 18 auftretende Spannung U₁Q (Fig. 3) wird durch den Kondensator 19 geglättet. Ist die Spannung U,q genügend hoch, wird der Transistor 18 leitend und schließt damit die Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors 22 weitgehend kurz. Weil der Strom durch den ersten Widerstand 21 nun nach Hasse abfließt, wird der erste Transistor 22 nichtleitend, und die Anzeigelampe 23 erlischt. Das Erlöschen der Anzeigelampe 23 zeigt dem Benutzer des Kraftfahrzeugs an, daß das Laden der Batterie 14 in normaler Weise vor sich geht.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung läßt sich eine sehr betriebssichere und nur wenig Raum beanspruchende Ladekontrolleinrichtung aufbauen. Die Ladekontrolleinrichtung enthält nur zwei Transistoren, die das Erlöschen und Aufleuchten einer Ladeanzeigelampe steuern. Da es sich zudem um einen kontaktlosen Stromkreis handelt, ist schlechte Kontaktgabe infolge des Abriebverschleißes, der Schwingungen im Betrieb, der Verstaubung und der Verschmutzung der Kontakte nicht zu befürchten; die Lebensdauer und die Betriebszuverlässigkeit der Ladekontrolleinrichtung ist damit sehr hoch. Da weiterhin wegen der geringen Anzahl der Bauteile und deshalb, weil kein Relais verwendet wird, ein sehr wenig Raum beanspruchender mechanischer Aufbau möglich ist, kann die Ladekontrolleinrichtung im Gehäuse des Generators Platz finden.

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Claims (9)

Nippon Denso Co., Ltd. t? R. ND 33 Ghr/Sz Kariya, Aichi ^* Ansprüche

1. Ladekontrolleinrichtung, vorzugsweise für in Kraftfahrzeugen eingebaute Wechselstromgeneratoren mit nachschalfbarer Gleichrichteranordnung, zum Anzeigen der Ladetätigkeit dieses Generators, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Anzeigevorrichtung (23) enthält, die über wenigstens ein erstes steuerbares Halbleiterelement (22) mit den Anschlußklemmen einer zu ladenden Batterie (I verbindbar ist, wobei das steuerbare Halbleiterelement (22) von der Generatorausgangsspannung beeinflußt wird.

2. Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) in Reihe mit der Schaltstrecke des ersten steuerbaren Halbleiterelements (22), vorzugsweise eines ersten npn-Transistors, geschaltet ist und daß diese Reihenschaltung (22, 23) mit den Anschlußklemmen der Batterie (14) verbindbar ist.

3. Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung im Kollektorkreis des ersten Transistors liegt und daß die Basis des ersten Transistors an einen Spannungsteiler, der einen ersten Widerstand (21) und ein zweites steuerbares Halbleiterelement (18) enthält, angeschlossen ist.

4. Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß dieser Spannungsteiler (18, 21) ebenfalls mit den Anschlußklemmen der Batterie (14) verbindbar ist.

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Kariya, Aichi

5· Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite steuerbare Halbleiterelement (18) ein zweiter npn-Transistor mit parallel zur Basis-Emitter-Strecke des ersten Transistors (22) liegender Schaltstrecke ist.

6. Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zweiten Transistors (18) über einen zweiten Widerstand (17) mit einer der Wechselspannung führenden Ausgangsklemmen (15) des Wechselstromgenerators (11) verbindbar ist.

7- Ladekontrolleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu wenigstens einer der Steuerstrecken, vorzugsweise parallel zur Basis-Emitter-Strecke, des zweiten Transistors (18) ein Kondensator (19) geschaltet ist.

8. Ladekontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7« dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (23) eine Glühlampe ist, deren Betriebsspannung der Ladespannung der Batterie (14) entspricht.

9. Ladekontrolleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstromgenerator (11) als Drehstromgenerator mit Permanentmagneterregung und die Gleichrichteranordnung (12) als Brückengleichrichter ausgebildet ist.

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