DE2139235C3 - Batterieladeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieladeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Eine derartige Batterieladeeinrichtung ist bekannt (US-PS 32 30442, Figur 4). Bei dieser Ladeeinrichtung sind die Thyristoren mit ihren Anoden an den Phasen des Generators angeschlossen, während die Feldwicklung am Minuspol der Batterie liegt. Wenn bei einer solchen Einrichtung einer der Thyristoren leitet, herrscht an der Feldwicklung ein bestimmter Spannungsabfall. Fällt nun wegen Phasenumkehr der Strom durch den Transistor bis auf Null ab, dann fällt nicht in gleichem Maße auch die Spannung an der Feldwicklung. Das bedeutet für die Umschaltung auf den nächsten Thyristor, daß dieser erst dann leitend werden kann, wenn die Spannung an der Feldwicklung auf einen Wert unterhalb des Potentials an der Steuerelektrode gefallen ist. Aus diesem Grunde wird bei dieser bekannten Schaltung für eine ausreichende Erregung des Generators eine verhältnismäßig große Feldwicklung benötigt.

Bei einer Batterieladeeinrichtung anderer Gattung sind die Kathoden der Thyristoren an den Phasen des Drehstromnetzes angeschlossen. Die Feldwicklung liegt dagegen am Sternpunkt des Generators. Eine derartige Schaltung bringt Steuerungsprobleme mit sich, weil die Steuereinrichtung ein floatendes Steuersignal erzeugt. Ein Selbstanlauf ist nur möglich, wenn die Feldpole einen Restmagnetismus aufweisen(JA-PS 3 72 27t).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Batterieladeeinrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die gegenüber der gattungsgleichen Batterieladeeinrichtung ohne größeren baulichen Aufwand gewährleistet, daß es während der Aufladung der Batterie keine Zeit gibt, in der alle Thyristoren ausgeschaltet sind.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs gelöst

Wegen der andersartigen Polung sowohl der Thyristoren in bezug auf den Generator als auch der Feldwicklung in bezug auf die Batterie hängt der Übergang der Stromzuführung zu der Feldwicklung von dem einen Thyristor auf den anderen Thyristor nicht mehr von der an der Feldwicklung anstehenden Spannung ab. Das hat zur Folge, daß zu keinem Zeitpunkt alle Thyristoren ausgeschaltet sind. Für den Aufbau der Schaltung bedeutet das, daß die Feldwicklung kleiner (weniger Kupfer und damit billiger) ausgelegt werden kann als bisher.

Ein Widerstandsweg kann vorgesehen sein, um beim Anfahren die Feldwicklung zu erregen.

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand des Schaltbildes in der Zeichnung näher erläutert

Eine Fahrzeug-Batterie 11 ist mit ihrem Minuspol mit Masse verbunden, und sie vird durch einen gleichlu stromerregten Dreiphasen-Wechselstromgenerator über einen Zweiweggleichrichter 13 geladen. Die Phasenpunkte des Wechselstromgenerators 12 sind mit den Kathoden dreier Thyristoren 14,15,16 verbunden, deren Steuerelektroden mit denselben Phasenpunkten wie die jeweiligen Kathoden über Widerstände 17, 18 bzw. 19 verbunden sind. Die Anoden der Thyristoren sind mit dem Pluspol der Batterie durch die Feldwicklung 21 des Wechselstromgenerators und den Zündschalter 22 des Fahrzeugs in Reihe verbunden, wobei zrr Feldwicklung 21 eine Diode 23 in der üblichen Weise ρ rallelgeschaltet ist.

Parallel zur Batterie 11 sind zwei Widerstände 24 und

25 geschaltet tieren Verbindung über eine Zenerdiode

26 mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 27 verbunden ist Dessen Emitter ist mit dem Minuspol der Batterie verbunden, und dessen Kollektor ist über einen Widerstand 31 mit dem Pluspol der Batterie verbunden. Die Basis und der Emitter des Transistors 27 sind über einen Widerstand 28 und einen Kondensator 29 parallel

JO zueinander miteinander verbunden, und der Kollektor des Transistors 27 ist mit den Anoden dreier Dioden 32, 33, 34 verbunden, deren Kathoden über einen Widerstand 35, 36, 37 mit den Steuerelektroden der Thyristoren 14,15 und 16 verbunden sind.

Vi Wenn die Batteriespannung unter einem Sollwert liegt, leitet die Zenerdiode 26 nicht, und Strom fließt durch den Widerstand 31 zu den Steuerelektroden der Thyristoren 14, 15, 16, die leiten, wenn sie vorwärts vorgespannt sind, um die Feldwicklung 21 zu erregen.

•in Der Wechselstromgenerator 12 lädt die Batterie 11 über den Zweiweggleichrichter. Wenn eine Sollspannung erreicht ist, leitet die Zenerdiode 26, um den Transistor

27 leiten zu lassen und den Steuerelektrodenstrom von den Thyristoren 14, 15 und 16 wegzunehmen, die sich jeweils ausschalten, sobald sie entgegengesetzt vorgespannt sind, so daß der Stromfluß in der Feldwicklung 21 aufhört.

Die Spannung, bei der die Regelung beginnt, wird durch den Widerstand 25 bestimmt, und der Kondensator 29 unterdrückt Stromstöße, die andernfalls an der Basis des Transistors 27 erscheinen würden. Der Widerstand 28 bestimmt den Betriebsstrom der Zenerdiode 26, und die Widerstände 35, 36, 37 sind vorgesehen, um die Unterschiede in den Steuerelektroden/Kathodenspannungen auf ein Minimum zu reduzieren, die erforderlich sind, um die Thyristoren 14,15 und 16 zünden zu lassen.

Die Widerstände 17,18 und 19 sind dazu vorgesehen, die Steuerelektroden/Kathodenwege der Thyristoren 14,15 und 16 entgegengesetzt vorzuspannen, wenn der Transistor 27 eingeschaltet ist um damit die Gefahr eines Einschaltens der Thyristoren 14, 15 und 16 als Folge von Stromstößen auf ein Minimum zu reduzieren.

Schließlich ist ein Widerstand 38 zwischen den Minuspol der Batterie und die Anoden der Thyristoren 14, 15 und 16 geschaltet um eine Erregung der Feldwicklung 21 vorzusehen, wenn der Zündschalter 22 geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Batterieladeeinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit einem die Batterie über einen Gleichrichtersatz ladenden Dreiphasen-Wechselstromgenerator, dessen an einem Batteriepol angeschlossene Feldwicklung über an den Phasen des Generators angeschlossene Thyristoren mit Strom versorgt wird, wobei insbesondere zwischen den Steuerelektroden und den Kathoden der Thyristoren Widerstände geschaltet sind, und mit einer auf die Batterieladespannung ansprechenden, als Schalter ausgebildeten Steuereinrichtung, die den Steuerelektroden der Thyristoren ein von der Gleichspannung abgeleitetes Steuersignal zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Thyristoren (14, 15, 16) mit ihren Kathoden an den Phasen des Generators (12) und die Feldwicklung (21) an dem Pluspol der Batterie (11) angeschlossen sind.