DE1911817A1 - Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie - Google Patents

Description

Joseph Lucas (Industries) Limited 7. März I969

Great King Street, 23 095 Ma/He

Birmingham / England

Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie.

Es ist bekannt,, zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie einen permanentmagnetischen Wechselstromgenerator zu verwenden, dessen Ausgangsspannung mittels eines Doppelweggleichrichters gleichgerichtet wird und im Gleichrichter Thyristoren angeordnet sind, die gesteuert werden, so daß die Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators geregelt wird. Bei den bekannten Thyristoren wird die Kathode an die positive Klemme der Batterie angeschlossen, so daß zum Einschalten des Thyristors oder der Thyristoren ein höheres positives Potential als dasjenige der Batterieklemme an die Steuerelektroden der Thyristoren angelegt werden muß. Es muß somit ein Transformator oder ein anderes Schaltungselement vorgesehen werden, das zur Erhöhung der Spannung dient und das selbstverständlich auch die Kosten der gesamten Einrichtung erhöht.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Schaltung zu schaffen, die diesen Nachteil nicht aufweist.

Die Erfindung macht von einem Halbleiterschalter mit einer Anode, einer Kathode und einer Steuerelektrode Gebrauch, wobei der Schalter eine Charakteristik besitzt, daß er durch einen negativen Impuls zwischen seiner Steuerelektrode und der Kathode eingeschal-

tet wird und dann eingeschaltet bleibt, bis der Anoden-Kathoden-Strom auf Null abfällt. Ein solcher Halbleiterschalter ist also einem Thyristor ähnlich, außer natürlich, daß ein Thyristor zum Einschalten eine positive Steuerelektroden-Kathoden-Vorspannung benötigt. Eine Halbleitereinrichtung, die in dieser Weise mittels

909845/0882 - 2 -

eines negativen Steuerelektroden-Kathoden-Impulses eingeschaltet werden kann, soll nachstehend als ein Halbleiterschalter mit negativer Steuerelektrode bezeichnet werden.

Gemäß der Erfindung ist die Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines permanentmagnet!sehen Wechselstromgenerators dadurch gekennzeichnet, daß das Aufladen über einen Halbleiterschalter mit einer negativen Steuerelektrode erfolgt und eine Einrichtung den Steuerelektrodenstrom abschaltet, wenn die Spannung der Batterie einen vorbestimmten Wert überschreitet.

Der Fortschritt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß durch die Verwendung von Halbleiterschaltern mit negativer Steuerelektrode die Schaltung wesentlich vereinfacht und verbilligt wird.

Die Erfindung soll im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltungsschema, das ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht und

Fig. 2 und j5 Varianten des in Fig. 1 gezeigten Schaltungsschemas.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie gezeigt, die eine positive und eine negative Zuleitung 11, 12 besit'zt, zwischen denen die Batterie 13 geschaltet ist. Die Batterie wird mittels eines permanentmagnetischen Wechselstromgenerators aufgeladen, der zwei Einphasenwicklungen 14 und 15 enthält, von denen jeweils ein Ende an di@ Leitung 12 angeschlossen ist, während die anderen Enden der Wicklungen 14 und 15 über die Anoden-Kathoden-Bahnen zweier Halbleiterschalter 16 und 17 mit negativer Steuerelektrode an die Leitung 11 angeschlossen sind.

Zwischen den Leitungen 11 und 12 sind in Reihe ein Widerstand 21 und ein Regelwiderstand 22 geschaltet, wobei der Verbindungspunkt

909845/0882 - 3 -

zwischen den Widerständen 21 und 22 über eine Zenerdiode 23 mit der Basis eines n-p-n-Transistors 24 verbunden ist, dessen Basis auch mit der Leitung 12 über einen Widerstand 25 verbunden ist und dessen Emitter an der Leitung 12 liegt. Der Kollektor des Transistors 24 ist über einen Widerstand 26 mit der Leitung 11 und außerdem mit der Basis eines n-p-n-Transistors verbunden, dessen Emitter mit der Leitung 12 und dessen Kollektor mit den Steuerelektroden der Schalter 16 und 17 über zwei Widerstände 28 bzw. 29 verbunden ist.

Wenn die Spannung der Batterie 13 im Betrieb unter einem Sollwert liegt, ist die Zenerdiode 23 nicht-leitend, und es fließt Strom durch den Widerstand 26, so daß sich der Transistor 27 im leitenden ™ Zustande befindet. Es fließt ein negativer Strom von der Leitung 12 durch den Emitter und Kollektor des Transistors 27 und dann durch den Widerstand 28 zu der Steuerelektrode des Schalters 16 und außerdem durch den Widerstand 29 zu der Steuerelektrode des Schalters 17, so daß beide Schalter 16 und 17 leitend sind, so lange sie von ihren Wicklungen 14 bzw. 15 vorgespannt sind. Beim Ansteigen der Spannung der Batterie wird ein Punkt erreicht, bei dem die Zenerdiode 23 gezündet wird, wobei der Transistor 24 in den leitenden Zustand versetzt und der Strom von der Basis des Transistors 27 abgeleitet wird. Die Stromzufuhr zu den Steuerelektroden der Schalter 16 und 17 wird unterbrochen, so daß die Schalter somit abgeschaltet werden, sobald sie von ihren Wicklun- i gen 14 bzw. 15 mit einer umgekehrten Vorspannung versehen werden.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel kann mit geringen Abänderungen für andere Arten von permanentmagnetischen Wechselstromgeneratoren verwendet werden. Beispielsweise kann gemäß der Darstellung in Fig. 2 bei einem Einphasen-Weeheelstromgenerator die Zuleitung zu den Leitungen 11 und 12 über einen Doppelweggleichrichter erfolgen, bei dem zwei seiner Dioden durch Schalter 16 und ersetzt sind. Ähnlich kann gemäß der Darstellung in Fig. 3 in einer Dreiphasen-Anordnung ein Doppelweggleiehrichter mit drei Dioden 31 und drei Schaltern 32 bestückt werden.

Patentanspruch:

- 4 909845/0862

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schaltung zum Aufladen einer Kraftfahrzeugbatterie mittels eines permanentmagnetischen Wechselstromgenerators, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufladen über einen Halbleiterschalter (l6,17) mit einer negativen Steuerelektrode erfolgt und eine Einrichtung (23) den Steuerelektrodenstrom abschaltet, wenn die Spannung der Batterie (13) einen vorbestimmten Wert überschreitet.

   909845/086