DE2101270A1 - Battery charger for vehicles - Google Patents
Battery charger for vehiclesInfo
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Description
Anlage zur Patentanmeldung Batterieladeeinrichtung für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterieladeeinrichtung für Fahrzeuge, mit zwei im Parallelbetrieb auf die Batterie arbeitenden Generatoren, insbesondere Wechselstrom- oder Drehstromgeneratoren mit nachge schalteten Gleichrichteranordnungen, wobei den Generatoren je ein den Erregerstrom steuernder Spannungsregler zugeordnet ist.Attachment to the patent application battery charger for vehicles The invention relates to a battery charger for vehicles, with two Generators working in parallel on the battery, especially alternating current or three-phase generators with downstream rectifier arrangements, wherein a voltage regulator controlling the excitation current is assigned to each of the generators.
Die Kontrolle bekannter Batterieladeeinrichtungen dieser Art erfolgte bislang mit hilfe von zwei getrennten Anzeigevorrichtungen. Diese Schaltung ist jedoch einerseits zu aufwendig, da sie neben den Mehrkosten für die zweite Anzeigevorrichtung einen erheblichen Schaltungs- und Montageaufwand erfordert, und sie ist andererseits nachteilig, weil ständig zwei Anzeigevorrichtungen beobachtet werden müssen.Known battery charging devices of this type were checked so far with the help of two separate display devices. This circuit is however, on the one hand, too expensive, as they are next to the Additional costs for the second display device requires considerable circuit and assembly effort, and on the other hand, it is disadvantageous in that two display devices are constantly observed Need to become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontrollanordnung einer Batterieladeeinrichtung für Fahrzeuge mit zwei im Parallelbetrieb arbeitenden Generatoren so zu vereinfachen und zu verbessern, daß der Schaltungs-und riaterialaufwand verringert und die Uberwachungsmöglichkeit verbessert wird.The invention is based on the object of the control arrangement a Battery charger for vehicles with two generators working in parallel To simplify and improve so that the circuit and material costs are reduced and the possibility of monitoring is improved.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Eingang eines der beiden Spannungsregler einerseits über eine Anzeigevorrichtung mit dem Eingang des anderen Spannungsreglers und andererseits über ein Wlderstandselement und einen Schalter mit dem positiven Pol der Batterie verbunden ist.This is achieved according to the invention in that the input of a of the two voltage regulators on the one hand via a display device with the input the other voltage regulator and on the other hand via a resistance element and a Switch connected to the positive pole of the battery.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, als Anzeigevorrichtung eine leicht zu überwachende. Glühlampe zu verwenden. Das Widerstandselement wird dort, wo besondere Schutzmaßnahmen für die in den zu überwachenden Stromkreisen liegenden Schaltkontakte nicht beabsichtigt sind, zweckmäßigerweise als ohmscher Widerstand ausgebildet. Bei Kraftfahrzeugen kann für die Abschaltung der Kontrolleinrichtung von der Batterie bei Stillstand des Motors ein Kontaktpaar des Zündstart schalters verwendet werden. Ein zusätzlicher Schalter ist dann nicht erforderlich.It has proven to be particularly advantageous as a display device an easy one to monitor. Use incandescent lamp. The resistance element will where there are special protective measures for the circuits to be monitored lying switching contacts are not intended, expediently as ohmic Resistance formed. In the case of motor vehicles, the control device can be switched off from the battery when the engine is at a standstill, a contact pair of the ignition starter switch be used. An additional switch is then not required.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind anhand der beiden im folgenden dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.Further details of the invention are based on the two below illustrated and described embodiments explained in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 eine Batterieladeeinrichtung mit zwei Drehstromgeneratoren, deren Ausgangsleistung sowohl der Batterie und den elektrischen Verbrauchern wie auch der Erregerwicklung über eine Gleichrichterbrückenschaltung und eine der Batterie vorgeschaltete Rückstromdiode zugeführt ist und Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Batterielageeinrichtung, bei der den Drehstromgeneratoren je ein getrennter Gleichrichtersatz für die Speisung seiner Erregerwicklung zugeordnet ist.1 shows a battery charger with two three-phase generators, their output power to both the battery and the electrical consumers such as also the excitation winding via a rectifier bridge circuit and one of the battery upstream reverse current diode is supplied and FIG. 2 shows another embodiment the battery storage device, in which the three-phase generators each have a separate Rectifier set for feeding its field winding is assigned.
In Fig. 1 sind mit lOa und 10b zwei im Parallelbetrieb auf eine Batterie 11 arbeitende Prehstromgeneratoren bezeichnet. Die Ausgangsleistung des Generators 10a wird i.n einem Drehstrombrückengieichrichter 12a und die Ausgangal eistung des Drehstromgenerators 10b in einem Drehstroinbrückengleichrichter 12b gleichgerichtet. An den positiven Ausgang jedes der beiden Brückengl eichrichter 12a uiid 12b ist eine Rückstromdiode 13a bzw.In Fig. 1, 10a and 10b are two in parallel on one battery 11 working Prehstromgeneratoren designated. The output power of the generator 10a is i.n a three-phase bridge rectifier 12a and the output of the Three-phase generator 10b rectified in a three-phase bridge rectifier 12b. Each of the two bridge rectifiers 12a and 12b is connected to the positive output a reverse current diode 13a or
13b mit ihrer Anode angeschlossen. Die Kathoden der beiden Rückstromdioden sind mit dem Pluspol der Batterie 11 sowie mit einem zu dieser parallel liegenden Verbraucher 14 über einen Last schalter 15 verbunden.13b connected to its anode. The cathodes of the two reverse current diodes are connected to the positive terminal of the battery 11 and to one lying parallel to it Consumer 14 connected via a load switch 15.
kn den Pluspol der Batterie 11 ist weiterhin der Festkontakt eines Schalters 1G angeschlossen, mit den ein ohmscher Widerstand 17 in Reihe liegt. Das von dem Schalter IG abgekehrte Ansclilußende des Widerstandes 17 ist mit der Anode der Rückstromdiode 13a, mit dem Eingang 18a des zum Generator 10a gehörenden Spannungsreglers 19a und mit dem einen Anschlußende einer Glühlampe 20 verbunden. Das andere Anschlußende der Glühlampe liegt einerseits am Eingang 18b des zum Generator lOb gehörenden Spannungsreglers 19b und andererseits an der Anode der Rückstromdiode 13b. Die Erregerwicklungen 21a und 21b der beiden Generatoren 10a und 10b sind mit ihrem einen Ende an Masse und mit ihrem anderen Ende an die Ausgänge 22a bzw. 22b der Spannungsregler 19a bzw. 19b angeschlossen. Als Spannungsregler sind im vorliegenden Fall in ihrem Aufbau bekannte elektromagnetische Regler verwendet.kn the positive pole of the battery 11 is still the fixed contact of a Switch 1G connected, with which an ohmic resistor 17 is in series. That The end of the resistor 17 facing away from the switch IG is connected to the anode the reverse current diode 13a, with the Input 18a of the generator 10a belonging voltage regulator 19a and with one connection end of an incandescent lamp 20 tied together. The other connection end of the incandescent lamp is on the one hand at the input 18b of the voltage regulator 19b belonging to the generator 10b and on the other hand at the anode the reverse current diode 13b. The excitation windings 21a and 21b of the two generators 10a and 10b are at one end to ground and at their other end to the Outputs 22a and 22b of voltage regulators 19a and 19b are connected. As a voltage regulator In the present case, known electromagnetic regulators are used in their structure.
Die Batterieladeeinrichtung arbeitet wie folgt: Die beiden Generatoren 10a und 10b, die man beim Vorliegen eines hohen Energiebedarfes aus Platzgründen häufig anstelle eines größeren Generators einbaut, liefern über die Brückengleichrichter 12a und 12b sowie über die beiden Rückstrondioden 13a und 13b den Ladestrom für die Batterie und den von dem angeschlossenen Verbrauchen 14 benötigten Last strom. Der durch die beiden SpannunfSsregler 19a und 19b fließende und von diesen gesteuerte Erregerstrom für die beiden Nebenschlußfeldwicklungen 21a und 21b der Generatoren wird an den Anoden der Rückstromdioden 13a und l7)b abgezapft. Die Rückstromdioden verhindern also ein Entladen der Batterie 11 über die beiden Regler und die zugehörigen Erregerwicklungen. Auch die im Kraftfahrzeug von zwei Schaltkontakten dessen nicht dargestellten Züedstartschalters gebildeten Schalter 15 und 16 dienen dazu, eine Entladung der Batterie bei Stillstand des Fahrzeuges und somit der Generatoren zu verhindern.The battery charger works as follows: The two generators 10a and 10b, which are used when there is a high energy requirement for reasons of space often installs instead of a larger generator, deliver over the bridge rectifier 12a and 12b as well as the two reverse flow diodes 13a and 13b the charging current for the battery and the load current required by the connected consumer 14. The one flowing through the two voltage regulators 19a and 19b and controlled by them Excitation current for the two shunt field windings 21a and 21b of the generators is tapped at the anodes of the reverse current diodes 13a and l7) b. The reverse current diodes thus prevent the battery 11 from being discharged via the two controllers and the associated ones Excitation windings. Not even the two switch contacts in the motor vehicle Züedstartschalters shown formed switches 15 and 16 are used to a Discharge of the battery when the vehicle is at a standstill and thus of the generators impede.
Die als Kontrollampe dienende Glühlampe 20 ist so geschaltet, daß sie sowohl beim Auftreten einer Spannungsdifferenz zwischen den beiden Generatoren 1Oa und 10b aufleuchtet wie auch dann, wenn die Batteriesparmung die Spannung an einem oder an beiden Generatoren übersteigt. Ist z.B. die Spannung am Ausgang des Generators 10b niedriger als am Ausgang des Generators 10a, so fließt ein husgleichsstrom von dem gemeinsamen Kathodenanschluß der positiven Gleichrichter des Gleichrichtersatzes 12a über die Glühlampe 20, die Klemmen 18b und 22b des Spannungsreglers 19b sowie über die Feldwicklung 21b des Generators 10b zur Masse. Die Glühlampe leuchtet auf und zeigt die Spannungsdifferenz an. Ist dagegen die Spannung am Generator lOb höher als die am Generator ?Oa, so fließt der Ausgleichsstrom vom Gleichrichtersatz 12b über die Kontrolllampe 207 die Klemmen 18a und 22a des Spannungsreglers 19a sowie über die Erregerwicklung 21a des Generators 10a zur Masse.Serving as a control lamp bulb 20 is switched so that they both when a voltage difference occurs between the two generators 10a and 10b light up as well as when the battery saving the voltage exceeds one or both generators. If, for example, the voltage at the output of the Generator 10b is lower than at the output of generator 10a, so a direct current flows from the common cathode connection of the positive rectifiers of the rectifier set 12a via the incandescent lamp 20, the terminals 18b and 22b of the voltage regulator 19b and via the field winding 21b of the generator 10b to ground. The light bulb lights up and shows the voltage difference. If, on the other hand, the voltage at the generator lOb is higher than that at the generator? Oa, the equalizing current flows from the rectifier set 12b the terminals 18a and 22a of the voltage regulator 19a and via the control lamp 207 via the excitation winding 21a of the generator 10a to ground.
Bei Stillstand der Generatoren oder bei niedrigen Drehzahlen derselben ist die Generatorausgangsspannung niedriger als die Spannung an der geladenen Batterie 11. Dieser Betriebszustand wird ebenfalls über die Glühlampe 20 angezeigt. Es fließt dann ein Strom vom Pluspol der Batterie 11 über den Schalter 16, den Vorwiderstand 17, die Glühlampe 20, die Klemmen 18b und 22b des Spannungsreglers 19b und über die Erregerwicklung 21b des Generators lOb zur Nasse. Wie in der Schaltung gestrichelt angedeutet ist, können der Schalter 16 und der Vorwiderstand 17 auch an dem an den Spannungsregler 19b angeschlossenen Ende der Glühlampe liegen.When the generators are at a standstill or at low speeds the generator output voltage is lower than the voltage on the charged battery 11. This operating state is also displayed via the incandescent lamp 20. It flows then a current from the positive pole of the battery 11 via the switch 16, the series resistor 17, the bulb 20, the terminals 18b and 22b of the voltage regulator 19b and above the excitation winding 21b of the generator lOb to the wet. As dashed in the circuit is indicated, the switch 16 and the series resistor 17 also lie at the end of the incandescent lamp connected to the voltage regulator 19b.
Der Stromkreis vom Pluspol der Batterie zur Nasse schließt sich dann über die Kontrollampe, den Spannungsregler 19a und die Erregerwicklung 21a des Generators 10a. In diesem gestrichelt gezeichneten Schaltungsteil ist der Schalter mit 16' und der Widerstand-mit 17' bezeichnet.The circuit from the positive pole of the battery to the wet then closes via the control lamp, the voltage regulator 19a and the excitation winding 21a of the generator 10a. In this part of the circuit shown in dashed lines, the switch is 16 ' and the resistance - denoted by 17 '.
Die Schaltung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen Schaltung nur dadurch, daß zur Verhinderung eines Rückstromes von der Batterie über die beiden Erregerwicklungen anstelle der Rückxtromdioden 13a und 13b zwei getrennte Gleichrichtersätze 23a und 23b vorgesehen sind. Die Verwendung von getrennten Gleichrichtersätzen für die Lieferung des Erregerstrones der Generatoren hat verschiedene weitere in diesem Zusammenhang nicht interessierende Vorteile, weshalb hierauf auch nicht näher eingegangen zu werden braucht. Hinsichtlich der Ladekontrolle für die beiden Generatoren bestehen keine Unterschiede. Da die Wirkungsweise die gleiche ist, sind in dieser Schaltung für die gleichen Teile auch die gleichen Bezugszeichen verwendet.The circuit according to FIG. 2 differs from that previously described Circuit only in that to prevent reverse current from the battery through the two excitation windings instead of the return flow diodes 13a and 13b two separate ones Rectifier sets 23a and 23b are provided. The use of separate rectifier sets for the delivery of the excitation current of the generators has various other in Advantages that are not of interest in this context, which is why no further details are given here needs to be entered. Regarding the charge control for the two generators there are no differences. Since the mode of action is the same, are in this one Circuit also uses the same reference numerals for the same parts.
Die Helligkeit, mit der die Kontrollampe brennt, richtet sich nach der Größe des Vorwiderstandes 17. Dieser Widerstand kann auch als Potentiometer ausgebildet werden, um die Einstellung einer den Sichtverhältnissen im Fahrzeug angepaßten Leuchtstärke der Glühlampe 20 zu ermöglichen.The brightness with which the control lamp burns depends on the size of the series resistor 17. This resistor can also be used as a potentiometer be trained to adjust the visibility in the vehicle To enable adapted luminosity of the incandescent lamp 20.
Bei laufendem Motor und einwandfreien Generatoren ist die Spannungsdifferenz zwischen den Gleichstromausgängen der beiden Generatoren bzw. zwi^~hen den Eingängen 18a und 18b der beiden Regler einerseits und dem Pluspol der Batterie andererseits ungefähr gleich Null. Fällt ein Generator aus, z.B. weil ein zu seinem Antrieb bestimmter Keilriemen gerissen ist, so entsteht eine Spannungsdifferenz an den Anschlußklemmen der Glühlampe und bringt diese zum Aufleuchten.When the engine is running and the generators are in good working order, the voltage difference is between the DC outputs of the two generators or between the inputs 18a and 18b of the two controllers on the one hand and the positive pole of the battery on the other approximately equal to zero. If a generator fails, e.g. because a generator is designed to drive it If the V-belt is torn, there will be a voltage difference at the connection terminals the light bulb and makes it light up.
Die vorgeschlagene Schaltung ermöglicht die Einsparung einer im Verhältnis zu einem Vorwiderstand relativ teueren Kontrollampe. Außerdem entfällt der ilaterial-und Zeitaufwand für den Einbau der zweiten Kontrollampe und die tJberwaclllmg der beiden Generatoren wird sehr viel einfacher und übersichtlicher. Angesichts der Vielfalt und des Umfangs der elektrischen Ausrüstung und der hierbei erforderlichen Bedienungei- und Überwachungseinrichtung in einem Fahrzeug der infrage kommenden Art ist diese Vereinfachung von großer Bedeutung.The proposed circuit allows the saving of a ratio to a series resistor relatively expensive control lamp. In addition, the ilaterial and Time spent installing the second control lamp and monitoring both of them Generators will be a lot simpler and clearer. Given the diversity and the scope of the electrical equipment and the necessary operating and monitoring device in a vehicle of the type in question is this Simplification matters a lot.
Claims (4)
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Family Applications (1)
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