DE19545063A1

DE19545063A1 - On-board automatic battery recharging device for motor vehicle

Info

Publication number: DE19545063A1
Application number: DE19545063A
Authority: DE
Inventors: Herbert Haupt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-12-02
Filing date: 1995-12-02
Publication date: 1997-06-05

Abstract

The operation of an automatic battery trickle charger built into a vehicle has the mains connection in the car carried out by a single movement i.e. by plugging the European flat coupling of the extension cable between the rungs of the radiator grill or protective grille into European flat plug of the automatic recharger connecting cable included in the installation element. The type of mains connection is such that a special connecting cable with a European flat plug built-in element is installed for the power feed of the battery recharger and the starter battery. The W- curve for the battery charger is fixed for a targeted charge process at an operating point deduced from the battery capacity.

Description

Nach dem derzeitigen Stand der Technik gibt es extern installierte Ladeanla gen und Ladegeräte für Starterbatterien, deren Ladekennlinien im Bereich der Kennlinie des im Kraftfahrzeug eingebauten Drehstromgenerators liegen und für eine Dauer- und Erhaltungsladung der Starterbatterien während des Parkens der Kraftfahrzeuge oder der Standzeiten der Aggregate angewendet werden können.According to the current state of the art, there are externally installed charging systems and chargers for starter batteries whose charging characteristics are in the range of Characteristic of the three-phase generator installed in the motor vehicle are and for a permanent and trickle charge of the starter batteries while parking the Motor vehicles or the service life of the units can be applied.

1. Permanent and trickle charge

Es ist bekannt, daß die Dauer- und Erhaltungsladung in der Regel bei Starterbatterien der Kraftfahrzeuge oder Aggregate angewendet wird, die wegen ihres besonderen Einsatzes immer startbereit sein müssen.It is known that the permanent and trickle charge usually at Starter batteries of motor vehicles or gensets are used always ready to start because of their special efforts.

1.1 In the case of motor vehicles belonging to a fleet, d. H. in a large garage, feeds an external charging system with IU characteristic, which roughly corresponds to the three-phase generator characteristic curve, in one collection rail to which the charging cables for the parking spaces are connected are. The connection to the starter battery is at the parking lot - via a Plug connection in the motor vehicle - made and remains during the Parking time exist.
1.2 For starter batteries of individual motor vehicles or units permanent and trickle chargers are also used. It is with a charger W characteristic. It only delivers a small charge current and therefore remains permanently connected to the starter battery during parking.

2. trickle charge

Für Starterbatterien von Aggregaten und von Kraftfahrzeugen wird auch die Erhaltungsladung angewendet.For starter batteries of gensets and motor vehicles too the trickle charge applied.

Der Erhaltungslader ist ein Ladegerät mit W-Kennlinie, das mit einer Ladeautomatik ausgerüstet ist, die den Ladestromkreis bei einer Spannung kleiner als 12,5 V einschaltet und bei einer Spannung größer als 14,4 V ausschaltet.The trickle charger is a charger with a W-curve, which with a Automatic charging is equipped, the charging circuit at a voltage switches on less than 12.5 V and at a voltage greater than 14.4 V turns off.

Die unter 1.1 genannte Dauer- und Erhaltungsladung wird aus wirtschaftlichen Gründen auf Starterbatterien für besondere Kraftfahrzeuge begrenzt bleiben.The permanent and trickle charge mentioned under 1.1 becomes economic Reasons limited to starter batteries for special motor vehicles.

Die unter 1.2 und 2. genannten Möglichkeiten werden nur wenig genutzt, weil in beiden Fällen die Bedienung, d. h. sowohl die Inbetriebnahme als auch die Außerbetriebsetzung des Gerätes unpraktisch ist, eine gekonnte Handhabung erfordert und mögliche Bedienungsfehler Störungen verursachen können. The options mentioned under 1.2 and 2. are used little because in both cases the operation, d. H. both the commissioning and the Decommissioning the device is impractical, skillful handling required and possible operating errors can cause malfunctions.

Nach dem derzeitigen Stand der Technik erreicht eine Starterbatterie im Durchschnitt nicht die halbe Lebensdauer des Kraftfahrzeuges. In Anbetracht der vielen Millionen Kraftfahrzeuge, die alle Starterbatterien benötigen und nach dem Verbrauch entsorgt werden müssen, ist die Zielsetzung, ihre Gebrauchsdauer (Lebensdauer) durch eine wartungs- und ladetechnische Ver besserung - wie die automatische Nachladung - zu erhöhen.According to the current state of the art, a starter battery reaches On average not half the life of the motor vehicle. In view of of the millions of motor vehicles that all starter batteries need and after disposal must be disposed of, the goal is their Service life (lifespan) through a maintenance and charging ver improvement - like the automatic reload - to increase.

Folgende Nachteile und Vorteile sind zu beachten:The following disadvantages and advantages should be noted:

disadvantage

1. A 230 V mains connection is required to operate the automatic recharger (Mains socket) must be available near the parked vehicle.
2. For the reloading machine must be below or near the fittings boards a room or a place for installation can be found. This applies to vehicles that are retrofitted.

advantages

1. Due to the automatic reloading, a high charging level remains Starter battery and a possible additional battery - even after Weekly parking - received without additional maintenance.
2. The reloading device can be used during the start-up phase, if only in the small dimensions, provide jump start.
3. Due to the continuing high charge level of the starter battery - with between only slight downward deviation in time - will their lifespan significantly increased. By using automatic reloading the conditions are met that the starter battery Can reach the life of the vehicle.

introduction

Nach der hier vorgestellten Entwicklung und dem Bau der Prototyp-Nachlade automaten mit der Funktion "Nachladung der Starterbatterie" und der Zusatz funktion "Starthilfe", einschließlich Zusammenstellung und Installation eines speziellen Nachladeautomaten-Anschlußkabels und einer speziellen Art der Netz-Steckverbindung, wird man die Frage stellen, warum einen zusätz lichen Ladegerätetyp für Starterbatterien?
Die Bezeichnungen einiger der im Fachhandel angebotenen Ladegeräte bzw. Module für Starterbatterien sind nachfolgend aufgeführt:
Akku-Controller
Akku-Master
Automatik-Lader
Automatik-Zusatz für 12 V-Ladegeräte
Automatisches Blei-Akku-Ladegerät
Automatisches Lademodul
Batterielader
Batterie-Max
Dauer- und Erhaltungslader
Ladeautomatik
Lade- Entladeautomatik für 12 V-Blei-Akkus
Marine-elektronic-
Mehrfach-Lader
Normallader/SchnelladerAfter the development and construction of the prototype reloading machine presented here with the function "recharge the starter battery" and the additional function "jump start", including the compilation and installation of a special automatic recharger connection cable and a special type of mains plug connection, you will Ask a question, why an additional type of charger for starter batteries?
The names of some of the chargers and modules for starter batteries available in specialist shops are listed below:
Battery controller
Battery master
Automatic loader
Automatic add-on for 12 V chargers
Automatic lead battery charger
Automatic charging module
Battery charger
Battery max
Continuous and trickle charger
Automatic loading
Automatic charging / discharging for 12 V lead batteries
Marine electronic
Multiple loaders
Normal charger / quick charger

Der in Rede stehende Nachladeautomat unterscheidet sich in seiner Funktion von den vorstehend aufgeführten Gerätetypen bzw. Modulen. Seine Arbeitsweise ist eine andere, nämlich die automatische Nachladung der Starterbatterie im gasungsarmen Ladebereich. Es ist keine Dauer- und Erhaltungsladung, sondern eine gezielte Nachladung. Sie bewirkt ein optimales Ladeniveau der Starter batterie und gewährleistet, daß es während der Parkzeit - mit geringer Abweichung nach unten - erhalten bleibt. Der Anteil der Nachladezeit von der Parkzeit beträgt etwa 1,5% bis 2%.The reloading machine in question differs in its function of the device types or modules listed above. His way of working is another, namely the automatic recharge of the starter battery in the low-gassing loading area. It is not a permanent and trickle charge, but targeted reloading. It ensures an optimal charging level for the starters battery and ensures that it is parked - with less Downward deviation - is retained. The percentage of reload time from the Parking time is around 1.5% to 2%.

Der Drehstromgenerator versorgt die Starterbatterie und das Bordnetz mit Energie, solange der Verbrennungsmotor (läuft) in Betrieb ist. Der Nachladeautomat übernimmt die Energieversorgung der Starterbatterie, wenn das Kraftfahrzeug geparkt und das Bordnetz ausgeschaltet ist. Er schließt damit nur eine kleine, aber im Winter oft empfindliche Versorgungslücke für die Starterbatterie. The three-phase generator supplies the starter battery and the electrical system Energy as long as the internal combustion engine is running. The automatic recharger takes over the energy supply of the starter battery, when the motor vehicle is parked and the vehicle electrical system is switched off. He closes only a small, but often sensitive in winter Supply gap for the starter battery.

Mode of operation of the reloading machine

Die Starterbatterie in Standard-Ausführung ist vom Typ her eine Gitterplatten batterie mit Sonderscheider (GiS). Sie ist jedoch hinsichtlich der aktiven Masse eine spezielle Ausführung und hat im Vergleich zur GiS-Batterie u. a. dünnere Platten. Die einer GiS-Batterie zugeordneten kapazitätsbezogenen Kenngrößen des Lade stromes, die aus dem Entladestrom errechnet sind, gelten auch bei der Ladung einer Starterbatterie. Als letzten Teil der Volladung einer GiS-Batterie, die als Antriebsbatterie eingesetzt ist, wendet man eine sogenannte "Nachladung" an. Diese Nachladung beginnt erst ab einer Ladespannung von 2,4 V/Z - der sogenannten Gasungs spannung - mit dosiertem Ladestrom und vorgegebener Nachladezeit. Nähert sich mit fortschreitender Ladung die Ladespannung der Gasungsspannung (2,4 V/Z), beginnt Wasser (H₂O) der Zellensäure infolge einsetzender Elektro lyse zu gasen. Es entsteht Knallgas, das durch die Entgasungsstopfen ent weicht. Steigt die Ladespannung über 2,4 V/Z hinaus weiter an, so wird die Knallgaserzeugung noch intensiver. Ist nach fortschreitender Ladung die Lade schlußspannung erreicht (sie ist keine feste Größe), hat auch die Knallgas erzeugung ihr Maximum erreicht. Knallgas ist durch Elektrolyse zersetztes Wasser. Dieses Wasser wird der Zellensäure entzogen, senkt den Säurespiegel in der Zelle und erhöht die Säuredichte. Dies ist der Grund, warum bei der Wartung dieser Batterien destilliertes Wasser nachgefüllt werden muß.The starter battery in the standard version is a grid plate battery with special separator (GiS). However, it is active Mass a special version and compared to the GiS battery u. a. thinner plates. The capacity-related parameters of the charge assigned to a GiS battery currents that are calculated from the discharge current also apply to the charge a starter battery. As the last part of the full charge of a GiS battery, the drive battery is used, so-called "reloading" is used. This reload only begins at a charging voltage of 2.4 V / Z - the so-called gassing voltage - with metered charging current and specified recharging time. As the charge progresses, the charging voltage approaches the gassing voltage (2.4 V / Z), water (H₂O) of cell acid begins due to the onset of electro gas lysis. It produces oxyhydrogen, which is released through the degassing plugs gives way. If the charging voltage continues to rise above 2.4 V / Z, the Oxygen generation even more intense. Is the drawer after progressing loading final voltage reached (it is not a fixed quantity), also has the detonating gas generation reaches its maximum. Oxygen gas is water decomposed by electrolysis. This water will be the Deprived of cell acid, lowers the acid level in the cell and increases the Acid density. This is the reason why when servicing these batteries distilled water must be refilled.

Bei der Starterbatterie ist die Art der Entladung und die der Ladung durch den Drehstromgenerator eine andere. Hier darf die Ladespannung die Gasungsspannung von 2,4 V/Z nicht erreichen und schon gar nichtüberschreiten. Wartungsarm kann eine Blei-Batterie nur sein, wenn ihre jeweilige Ladung immer im gasungsarmen Ladebereich beendet wird, z. B. bei einer Starterbatterie. Die Generatorkennlinie des Drehstromgenerators ist auf eine Ladespannung von 2,3 V/Z bis 2,35 V/Z eingestellt. Nach jeder Startphase, d. h. nach jeder Teilentladung der Starterbatterie benötigt der Drehstromgenerator eine längere Ladezeit, damit das vorher vorhandene Ladeniveau wieder erreicht wird. Hinzu kommt bei länger geparktem Fahrzeug die Wirkung der Selbstentladung der Starterbatterie. Diese Nachteile werden durch den Bereitschaftsbetrieb des Nachladeautomaten ausgeglichen, dessen Nachladebereich unterhalb von 2,4 V/Z liegt. Der an das Netz angeschlossene, betriebsbereite Nachladeautomat übernimmt automatisch die Nachladung der Starterbatterie. In the case of the starter battery, the type of discharge and the charge by the Alternator another. Here the charging voltage may be the gassing voltage of 2.4 V / Z not reach and certainly not exceed. Low maintenance can a lead battery only if its charge is always low in gas Loading area is terminated, e.g. B. in a starter battery. The generator characteristic of the three-phase generator is at a charging voltage of 2.3 V / Z to 2.35 V / Z set. After each start phase, i.e. H. after each partial discharge of the starter battery the three-phase generator requires a longer charging time to do this beforehand existing store level is reached again. In addition, if the vehicle is parked for a long time, the self-discharge effect of the Starter battery. These disadvantages are caused by the standby mode of the automatic reloading device balanced, the reloading range is below 2.4 V / Z. The ready-to-use automatic recharger connected to the network takes over automatically recharges the starter battery.

Sie wird nach einer kapazitätsbezogenen W-Kennlinie ebenso im gasungsarmen Ladebereich vollzogen, wie vorher die Ladung nach der G-Kennlinie des Dreh stromgenerators. Mit der jeweils ersten Nachladung werden soviel Amperestunden eingeladen, bis das vorgegebene Ladeniveau erreicht ist. Danach übernimmt der Nachladeauto mat den Nachladebereitschaftsbetrieb. Dieser Betrieb bleibt, bis die Starter batterie für die Startphase Energie liefern muß.According to a capacity-related W characteristic, it is also used in low-gassing Loading area completed, as before loading according to the G characteristic of the rotation power generator. With the first reload, as many ampere-hours are invited until the specified loading level has been reached. Then the reload car takes over mat the reload standby mode. This operation remains until the starter battery must provide energy for the starting phase.

Automatic reloaders for 12 V systems and for 24 V systems

Für eine 12 V-Anlage ist der Nachladeautomat so entwickelt, daß erThe automatic reloading device has been developed for a 12 V system in such a way that it

- internally, d. H. installed as a system in the vehicle and its charging cable directly is connected to the starter battery.
- external, d. H. parked and be as a device outside the vehicle Charging cable via a plug connection in the vehicle to the starter battery connected.

Als 24 V-Anlage sind die Nachladeautomaten-Zwillinge als komplette Anlage in das Fahrzeug eingebaut.As a 24 V system, the automatic reloading twins are a complete system built into the vehicle.

Functions of the automatic reloader with capacity-related W characteristic

Der Nachladeautomat kann drei verschiedene Funktionen einzeln übernehmen:The reloading machine can perform three different functions individually:

a) Charger with W characteristic
b) Automatic recharge of the starter battery
c) Jump start

a) Charger with W characteristic

Der Nachladeautomat kann durch eine Umschaltung (Schiebeschalter an der Rückseite des Stahlblechgehäuses) als einfaches Ladegerät mit W-Kennlinie in Betrieb genommen werden.The automatic reloader can be switched (slide switch on the Rear of the sheet steel housing) as a simple charger with W characteristic be put into operation.

b) Automatic recharge of the starter battery

Sobald die Europa-Flachkupplung auf den eingefaßten Europa-Flachstecker auf gesteckt bzw. der Netz-Stecker in die Netz-Steckdose eingesteckt ist, erhält der Nachladeautomat Netzspannung (230 V). Wenn dies von der Signallampe "Netz" angezeigt wird, ist er betriebsbereit. Der Regler des betriebsbereiten Nachladeautomaten erkundet sofort den gegen wärtigen elektrischen Schalt- bzw. Spannungszustand an den Klemmen A und K des Ladekabels und entscheidet nach etwa einer Sekunde, ob er seinen Ladestromkreis aktiviert oder nicht. As soon as the European flat coupling on the framed European flat plug inserted or the mains plug is inserted into the mains socket the automatic recharger mains voltage (230 V). If this is from the signal lamp "Network" is displayed, it is ready for operation. The controller of the ready-to-use automatic reloader immediately explores the counter present electrical switching or voltage status at terminals A and K of the charging cable and decides after about a second whether it is his Charging circuit activated or not.

Möglicher elektrischer Schalt- bzw. Spannungszustand an den Klemmen A und K des Ladekabels.Possible electrical switching or voltage status at terminals A and K of the charging cable.

1. The normal electrical switching state is: Terminals A and K are on the pole terminals of the starter battery are connected. The reloading machine automatically reloads.
2. The starter battery was in the parked vehicle by a consumer or discharged through a defective switch in the vehicle electrical system.
3.1 One of the terminals A or K of the charging cable is separated from the pole connection solved.
3.2 The plug contact of the charging cable to the starter battery is not or insufficiently manufactured. (This is only for an external one Automatic reloading possible.)
3.3 The terminals A and K of the charging cable are not connected, i. H. open.
4. The terminals A and K of the charging cable are only for consumers (ohmic Resistors) connected, but not to the starter battery.
5. Terminals A and K of the charging cable are not on the starter battery connected, but short-circuited.
6. A 6 V battery is connected to terminals A and K of the charging cable sen.

annotation

Werden die Klemmen A und K des Ladekabels falsch gepolt an die Polklemmen der Starterbatterie angeschlossen, schmilzt die Sicherung im Ladestromkreis des Nachladeautomaten. Danach ist der elektrische Schaltzustand wie unter 3.3. If terminals A and K of the charging cable are poled incorrectly to the pole terminals of the Starter battery connected, the fuse in the charging circuit melts Reloading machines. The electrical switching status is then as in 3.3.

Der Regler des Nachladeautomaten reagiert auf die aufgeführten möglichen Betriebszustände an den Klemmen A und K des Ladekabels wie folgt:The regulator of the automatic reloader reacts to the listed possible Operating states at terminals A and K of the charging cable as follows:

zu 1. Der Regler hat gemessen, ob die Größe der Batteriespannung oberhalb oder innerhalb seines ihm vorgegebenen eingegrenzten Bereiches liegt. Liegt sie oberhalb, dann ist die Starterbatterie vom Drehstromgenerator sehr gut geladen. Der Nachladeautomat übernimmt diesen Ladezustand und signalisiert mit der grünen Leuchtdiode "Batterie ist geladen". Liegt sie innerhalb, dann leitet der Regler die Aktivierung des Ladestrom kreises ein. Das Amperemeter zeigt den Nachladestrom an und die gelbe Leuchtdiode signalisiert "Batterie wird geladen". Die Nachladung dauert solange, bis bei einer - durch die W-Kennlinie - vorgegebenen Größe des Ladestromes eine bestimmte Größe der Ladespannung erreicht ist. Sobald sie erreicht ist, wird der Ladestromkreis passiv. Die gelbe Leuchtdiode ist dann dunkel und die grüne Leuchtdiode signalisiert "Batterie ist geladen". Bleibt das Kraftfahrzeug geparkt, dann wird nach etwa 14 bis 20 Stunden die Batteriespannung ein unteres Grenzmaß unterschreiten. Ist es unterschritten, aktiviert der Regler den Ladestromkreis. Die Die Nachladung beginnt wieder. Der Zyklus bleibt, bis er durch den nächsten Startvorgang unterbrochen wird.to 1. The controller has measured whether the size of the battery voltage is above or lies within its defined range. If it is above, then the starter battery is from the three-phase generator very well loaded. The automatic reloading takes over this state of charge and signals with the green LED "battery is charged". Lies them inside, then the controller directs the activation of the charging current circle one. The ammeter shows the recharge current and the yellow one LED signals "battery is being charged". Reloading takes place until a given size of the Charging currents a certain size of the charging voltage is reached. As soon as the charging circuit becomes passive. The yellow LED is then dark and the green LED signals "Battery is If the motor vehicle remains parked, then after about 14 to 20 hours the battery voltage falls below a lower limit. If it falls below, the controller activates the charging circuit. The Reloading starts again. The cycle stays until it goes through the next start process is interrupted.

zu 2. Vor dem Herstellen der Netz-Steckverbindung muß die Ursache der unbeabsichtigten Entladung ermittelt und beseitigt werden. Erst danach sollte der Nachladeautomat eingeschaltet werden, sonst ist die Nachladung zwecklos.to 2. Before establishing the mains plug connection, the cause of the unintentional discharge can be determined and eliminated. Only after the automatic reloading device should be switched on, otherwise the Reload useless.

zu 3. Bei keinem dieser drei elektrischen Schaltzustände kann der Regler an den Klemmen A und K ein für ihn logisches elektrisches Signal messen. Der Ladestromkreis bleibt passiv und die Leuchtdioden dunkel.to 3. In none of these three electrical switching states the controller can be switched on measure a logical electrical signal for terminals A and K. The charging circuit remains passive and the LEDs are dark.

zu 4. Der Regler erhält an den Klemmen A und K kein Spannungssignal. Der Ladestromkreis bleibt passiv.to 4. The controller receives no voltage signal at terminals A and K. The charging circuit remains passive.

zu 5. Der Regler kann an den Klemmen A und K kein Spannungssignal erhalten, weil sie kurzgeschlossen sind. Der Ladestromkreis bleibt passiv.to 5. The controller cannot receive a voltage signal at terminals A and K, because they are shorted. The charging circuit remains passive.

zu 6. Die Batteriespannung von 6 Volt wird vom Regler erfaßt und von der gelben Leuchtdiode schwach signalisiert. Die Spannungsgröße 6 Volt ist aber unterhalb seines eingegrenzten Bereiches. Der Ladestromkreis bleibt passiv. to 6. The battery voltage of 6 volts is detected by the controller and by the yellow LED weakly signaled. The voltage size is 6 volts but below its narrowed area. The charging circuit remains passive.

c) Jump start

Der Nachladeautomat kann, außer seiner Anwendung im Nachladebereitschafts betrieb, auch als Starthilfe im Parallelbetrieb arbeiten. Im Parallelbetrieb bleibt der Nachladeautomat bis zum Abschluß der Startphase am Netz. Der Nachladeautomat aktiviert seinen Ladestromkreis mit Beginn der Startphase nur im Parallelbetrieb mit der Starterbatterie.The reloading machine can, apart from its use in reloading standby operation, also work as a start-up aid in parallel operation. The automatic reloading device remains in parallel operation until the end of the start phase on the net. The automatic recharger activates its charging circuit at the start of the Start phase only in parallel operation with the starter battery.

annotation

Ein Startversuch nur mit Hilfe des betriebsbereiten Nachladeautomaten ist ohne Starterbatterie nicht möglich (elektronische Sperre). Durch die Einleitung der Startphase fließt sofort Entladestrom aus der Star terbatterie. Dadurch wird an den Klemmen A und K das dem Regler des Nachlade automaten vorgegebene untere Grenzmaß der Batteriespannung unterschritten. Er aktiviert deshalb seinen Ladestromkreis und speist Energie in die Sammel schiene. Das Amperemeter und die gelbe Leuchtdiode signalisieren nun den Parallelbetrieb, d. h. die Starthilfe. Der Nachladeautomat liefert während der Startphase bei einer 12 V-Anlage etwa 5% und bei einer 24 V-Anlage etwa 10% der Energie, die der Anlasser benötigt. Bei Dieselmotoren auch einen Teil der Energie für das Vorglühen.A start attempt is only possible with the help of the ready-to-use reloading machine Not possible without a starter battery (electronic lock). By initiating the start phase, discharge current flows out of the star battery. This will make the reload controller at terminals A and K Automatically below the lower limit of the battery voltage. It therefore activates its charging circuit and feeds energy into the collector rail. The ammeter and the yellow LED now signal the Parallel operation, i.e. H. the jump start. The reloading device delivers during the start-up phase with a 12 V system about 5% and with a 24 V system about 10% of the energy required by the starter needed. Part of the energy for preheating in diesel engines.

Die Kombination "Nachladebereitschaftsbetrieb/Parallelbetrieb" kann nach Bedarf angewendet werden. Sie ist für die Starterbatterie besonders effektiv, wenn die Säuretemperatur vor der Startphase etwa +5°C oder weniger beträgt.The combination "standby standby mode / parallel mode" can be used for As needed. It is particularly effective for the starter battery, if the acid temperature is about + 5 ° C or less before the start phase.

Note

Bei Minus-Temperaturen ist zu empfehlen, etwa zwei Minuten vor dem Einleiten der Startphase durch eine kurze Netztrennung den Ladestromkreis des Nachlade automaten zu aktivieren. Er lädt in zwei Minuten die Energie in die Starter batterie, die für die ersten zwei Sekunden der Startphase benötigt wird. Danach steht noch die Energie der vorher nachgeladenen Starterbatterie zur Verfügung.At minus temperatures it is recommended to do this about two minutes before the start the start-up phase by briefly disconnecting the charging circuit to activate automats. It charges the starter in two minutes battery required for the first two seconds of the start-up phase. After that, the energy of the previously recharged starter battery is still available Available.

Auf Störungen, die durch einen Defekt an der Sammelschiene oder an der Star terbatterie entstehen können, würde der Nachladeautomat wie folgt reagieren: Ist die Entladung der Starterbatterie bereits vor Beginn der Startphase nicht möglich, z. B. durch eine Pol-Kontaktunterbrechung, dann bleibt der Ladestrom kreis des Nachladeautomaten passiv. Die Leuchtdioden bleiben dunkel. Fällt die Wirkung der Starterbatterie erst während der Startphase aus, z. B. durch Absinken der Batteriespannung unter 9,5 Volt oder durch einen Zellendefekt, dann schmilzt die Netzsicherung im Nachladeautomaten. Die Signallampe "Netz" ist danach dunkel und der Nachladeautomat nicht betriebsbereit. For faults caused by a defect on the busbar or on the star battery could arise, the automatic recharger would react as follows: If the starter battery is not discharged before the start of the start phase possible, e.g. B. by a pole interruption, then the charging current remains circuit of the reloading machine passive. The LEDs remain dark. Falls the effect of the starter battery only during the starting phase, e.g. B. by Battery voltage drops below 9.5 volts or due to a cell defect, then the mains fuse in the automatic reloader melts. The signal lamp "Netz" is then dark and the automatic reloading device is not ready for operation.

Construction and installation description of the automatic recharger connection cable Components and assembly of the automatic recharger connection cable Power cord to the automatic recharger

Das Netzkabel, das vom im Einbauelement eingefaßten Europa-Flachstecker zum im Kraftfahrzeug eingebauten Nachladeautomaten führt, ist eine konfektio nierte Zuleitung 2 × 0,75 mm², flach, mit angespritztem Europa-Flach stecker einer bestimmten Form.The power cord that goes from the European flat plug enclosed in the built-in element to the leads in automatic reloaders installed in the motor vehicle is a confection nated supply line 2 × 0.75 mm², flat, with molded European flat plug of a certain shape.

European flat plug installation element

Die ortsfeste Montage des Europa-Flachsteckers einer bestimmten Form ist durch die Einfassung in ein spezielles Einbauelement (Zeichnung, Fig. 1) gegeben. Der Werkstoff des Einbauelementes ist aus Holz oder Kunststoff. Der in der Zeichnung, Fig. 1 dargestellte Prototyp ist aus Fichtenholz, d. h. der Werkstoff ist umweltfreundlich.The fixed mounting of the European flat plug of a certain shape is given by the enclosure in a special installation element (drawing, Fig. 1). The material of the built-in element is made of wood or plastic. The prototype shown in the drawing, Fig. 1 is made of spruce wood, ie the material is environmentally friendly.

In der Zeichnung, Fig. 1 ist die Grundform dargestellt. Die Steckereinfas sung kann auch - angepaßt an den Kraftfahrzeugtyp - um 90° gedreht und/oder geneigt in das Einbauelement eingearbeitet sein. Auch die Abstände der Löcher für die Befestigungsschrauben sind vom Kraftfahrzeugtyp vorgegeben.In the drawing, Fig. 1, the basic shape is shown. The Steckereinfas solution can also - adapted to the motor vehicle type - rotated by 90 ° and / or inclined into the built-in element. The distances between the holes for the fastening screws are also specified by the motor vehicle type.

Charging cable

Das Ladekabel ist ein konfektioniertes Lautsprecherkabel, hochflexibel, 2 × 2,5 mm², Isolierung in transparenter Ausführung mit rotem Farbstreifen. Es ist an einem Ende mit Kabelschuhen versehen und direkt an die Anschluß klemmen der Starterbatterie angeschlossen. Das andere Ende führt in die Kabeldose.The charging cable is a ready-made speaker cable, highly flexible, 2 × 2.5 mm², transparent insulation with red colored stripes. It is equipped with cable lugs at one end and directly to the connection terminals of the starter battery connected. The other end leads to the Cable socket.

Automatic recharger connection cable = mains cable + charging cable

Das von der Starterbatterie kommende Ladekabel vereinigt sich mit dem vom eingefaßten Europa-Flachstecker kommenden Netzkabel in einem Kunststoff schlauch zum Nachladeautomaten-Anschlußkabel. Dieses Anschlußkabel wird in der beschriebenen Kombination bis zum Standort des Nachladeautomaten verlegt und schließt in der Kabeldose ab.The charging cable coming from the starter battery combines with that of the bordered Europe flat plug coming power cord in a plastic hose to the automatic recharger connection cable. This connection cable is in the combination described to the location of the reloading machine and locks in the cable box.

4-pin round connector on the reloading machine

Die Kabeldose, in der das Nachladeautomaten-Anschlußkabel endet, ist der eine Teil des 4-poligen Rund-Steckverbinders mit Gewindeverriegelung, Schutzart IP 67. Der andere Teil des Rund-Steckverbinders ist der Gerätestecker an der Rückseite des Nachladeautomaten. The cable socket in which the automatic recharger connection cable ends is the part of the 4-pin round connector with thread lock, Degree of protection IP 67. The other part of the circular connector is the device plug on the Rear of the reloading machine.

Building description of the reloading machine

Die Bauteile des Nachladeautomaten sind in ein Stahlblechgehäuse montiert. Im Frontblech des Gehäuses befinden sich die Signallampe "Netz", die drei Leuchtdioden, das Amperemeter und die Ladestrom-Sicherung.The components of the automatic reloader are mounted in a sheet steel housing. The signal lamp "Netz", the three, is located in the front plate of the housing LEDs, the ammeter and the charging current fuse.

Auf der Rückseite des Gehäuses sind der Schiebeschalter "Gerät/Automatik". Die Netzteil-Sicherung und der Gerätestecker des Rundsteckverbinders montiert. Die Schutzart des Nachladeautomaten ist Schutzisolierung.The slide switch "Device / Automatic" is on the back of the housing. The power supply fuse and the device plug of the circular connector are installed. The protection class of the automatic reloader is protective insulation.

Additional components and installation of the automatic recharger connection cable for a 24 V system

Bei einer 24 V-Anlage werden die beiden Starterbatterien gleicher Kapazität von zwei Nachladeautomaten mit gleicher W-Kennlinieneinstellung versorgt.In a 24 V system, the two starter batteries have the same capacity supplied by two automatic reloaders with the same W characteristic curve setting.

Änderung gegenüber der 12 V-Anlage:
Das Netzkabel führt vom eingefaßten Europa-Flachstecker direkt zu einer an dem oberen Nachladeautomaten-Zwilling befestigten Abzweigdose. Von dort führt zu jedem Nachladeautomaten-Zwilling ein Netzkabel, das sich jeweils mit dem Ladekabel in einem Kunststoffschlauch zum Nachladeautomaten-Anschlußkabel vereinigt und in der Kabeldose endet.Change compared to the 12 V system:
The power cord leads from the enclosed European flat plug directly to a junction box attached to the upper automatic recharger twin. From there, a power cord leads to each twin automatic recharger, which is combined with the charging cable in a plastic tube to form the automatic recharger connection cable and ends in the cable socket.

Bei einer Kapazitätsgröße über 110 Ah bis 200 Ah ist das Ladekabel ein konfektioniertes Lautsprecherkabel, hochflexibel, 2 × 4 mm².With a capacity of over 110 Ah to 200 Ah, the charging cable is on Assembled loudspeaker cable, highly flexible, 2 × 4 mm².

Supply of the mains voltage (230 V ∼ with the Europe extension for Infeed point

Die Netzspannung wird von der Netzsteckdose (z. B. in der Garage) mit einer Europa-Verlängerung bis zur Einspeisungsstelle (Netz-Steckverbindung) geführt.The mains voltage is supplied by the mains socket (e.g. in the garage) with a Europe extension to the feed point (mains plug connection).

Infeed point (mains plug connection)

Bei jedem Kraftfahrzeugtyp ist eine geeignete Stelle, an die das Europa- Flachstecker-Einbauelement mit dem eingefaßten Europa-Flachstecker montiert wird.For each type of motor vehicle there is a suitable place to which the European Flat plug installation element mounted with the enclosed European flat plug becomes.

Das Europa-Flachstecker-Einbauelement wird hinter dem Kühlergrill oder hinter dem Schutzgitter des Zuluftkanals angebracht, und zwar so, daß man mit der Europa-Flachkupplung der Verlängerung den eingefaßten Europa-Flachstecker gut erreichen kann. Dem eingefaßten Europa-Flachstecker wird die Europa-Flach kupplung der Verlängerung zwischen den Sprossen des Kühlergrills oder des Schutzgitters aufgesteckt. Damit ist die Netz-Steckverbindung hergestellt. Die Netztrennung wird ebenso einfach durch "Abziehen" der Europa-Flachkupplung vollzogen. The European flat plug installation element is behind the grille or behind attached to the protective grille of the supply air duct, so that you can with the Europe flat coupling of the extension the framed Europe flat plug well can reach. The Europe flat connector is the Europa flat Coupling the extension between the rungs of the grille or the Protective grille attached. The mains plug connection is now established. The disconnection from the mains is just as easy by "removing" the flat Europe coupling accomplished.

Assembly note

Die benachbarten Sprossen des Kühlergrills bzw. des Schutzgitters, zwischen denen die Europa-Flachkupplung zum "Aufstecken" auf den Eingefaßten Europa- Flachstecker durchgeschoben wird, müssen einen lichten Abstand von mindestens 19 mm haben. Die lichte Einschubfläche für die Europa-Flach kupplung hat die Abmessung 19 mm × 42 mm. Ist diese lichte Einschubfläche bei einigen Kraftfahrzeugtypen nicht vorhanden, dann kann sie durch eine Nachbearbeitung hergestellt werden. Nach abgeschlossener Installation des Nachladeautomaten-Anschlußkabels in das Kraftfahrzeug bleibt die Einspeisungsstelle äußerlich unauffällig. The neighboring rungs of the grille or the protective grille, between which the Europe flat coupling for "plugging" on the bordered Europe Flat plug is pushed through, a clear distance of have at least 19 mm. The clear shelf for the Europa-Flach coupling has the dimensions 19 mm × 42 mm. In some types of motor vehicles, this clear insertion area is not available, then it can be produced by post-processing. After installation of the automatic recharger connection cable in the motor vehicle remains externally inconspicuous.

3. Drawings Supplementary sheet Drawing, Figure 1 Fig. 1

Fig. 1 ist die geometrische Darstellung des Europa-Flachstecker- Einbauelementes in der Grundform. Fig. 1 is the geometric representation of the European flat plug installation element in the basic form.

Drawing, Figure 2 Fig. 2

In Fig. 2 sind kapazitätsbezogene W-Kennlinien für 7 gewählte Kapazitäts größen der Starterbatterien gezeichnet. Bei diesen W-Kennlinien ist jeweils der obere Betriebspunkt oberhalb des Nachladebereiches auf 0,15 I₅/14,4 V fixiert.In Fig. 2, capacity-related W characteristics for 7 selected capacity sizes of the starter batteries are drawn. With these W characteristics, the upper operating point above the reloading range is fixed at 0.15 I₅ / 14.4 V.

Drawing, Figure 3 Fig. 3 and Fig. 4

Fig. 3 ist der Schaltplan der Sammelschiene einer 12 V-Anlage, an die der Nachladeautomat, die Starterbatterie, der Drehstromgenerator direkt und der Anlasser über einen Magnetschalter angeschlossen sind. Fig. 3 is the circuit diagram of the busbar of a 12 V system to which the automatic recharger, the starter battery, the three-phase generator are directly connected and the starter via a magnetic switch.

Fig. 4 ist der Schaltplan der Sammelschiene einer 24 V-Anlage mit Nachladeautomaten-Zwillingen. Fig. 4 is the circuit diagram of the busbar of a 24 V system with automatic reloading twins.

Claims

1. The operation, ie the commissioning of the automatic reloading device installed in the motor vehicle, characterized in that the mains plug connection in the motor vehicle is carried out by a single “handle”. It is the "plugging in of the European flat coupling of the extension cable between the rungs of the radiator grille or the protective grille onto the European flat plug of the automatic recharging connection cable, which is enclosed in the installation element".

2. The type of power connector in the motor vehicle, characterized in that a special automatic recharger connection cable with a flat European plug-in installation element (according to drawing, Figure 1) for feeding into the automatic recharger and into the starter battery in the motor vehicle is installed.

3. The reloading machine (charger), characterized in that its capacity-related W characteristic is fixed to an operating point derived from the capacity of the starter battery (0.15 I₅ / 14.4 V) (W characteristics, Figure 2) for one targeted reloading.

4. The controller (automatic reloading) with the function "Recharging the starter battery" and the additional function "jump start", characterized, that an external voltage in the charging circuit of the reloading machine in switches directly. The external voltage signal must have a size between 7.5 V and the set size of the minimum voltage (12.5 V).

Special characteristics are:

4.1 The controller can only activate the charging circuit if the size of the battery voltage is within a limited range.
4.2 The active charging circuit immediately becomes passive (de-energized) when the galvanic connection of the charging cable is disconnected from the terminals of the starter battery.
4.3 The charging circuit cannot become active if terminals A and K of the charging cable (circuit diagrams, Figure 3) are open or short-circuited.
4.4 The charging circuit has no switch contacts. At the start of a starting phase, the automatic reloader feeds the starter current without contact.