DE2157097A1

DE2157097A1 - Batteriebetriebenes elektrisches Antriebssystem

Info

Publication number: DE2157097A1
Application number: DE19712157097
Authority: DE
Inventors: Giampiero Moncalieri Turin Brusaglino (Italien). P
Original assignee: Fiat SpA
Current assignee: Fiat SpA
Priority date: 1970-11-17
Filing date: 1971-11-17
Publication date: 1972-05-31
Also published as: GB1374279A; FR2114799A5; US3736482A

Description

Priorität: 17. November 1970 - ITALIEN

Die Erfindung betrifft ein batteriebetriebenes elektrisches Antriebssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bei welchem die Geschwindigkeit durch die Einstellung eines Elektromotors mit Verbunderregung geregelt wird. Dies geschieht zum Teil durch einen die Drehzahl regelnden Rheostaten in Reihenschaltung mit einer Nebenschlußwicklung, der durch das Fahrpedal oder durch einen geeigneten Handhebel betätigt wird.

209823/0717

Elektrische Antriebssysteme der vorerwähnten Art, die von einer Batterie, beispielsweise von einem Akkumulator, betrieben werden, sind bereits bekannt und einer der Nachteile der bekannten Systeme ist der Leistungsverlust bei der Geschwindigkeitsregelung,

Elektrische Antriebssysterne dieser Art, bei welcher der Leistungsverlust bei der Geschwindigkeitsregelung herabgesetzt ist, sind ebenfalls bekannt. Solche Systeme sind gegenüber den nicht modifizierten Systemen hinsichtlich der Gesamtleistung vorteilhaft, da die von der Geschwindigkeitsregelvorrichtung verbrauchte Energie als im wesentlichen vernachlässigbar betrachtet werden kann. Bei einigen dieser Systeme besteht ferner der Vorteil <Jer Widerstandsbremsung durch den Motor ähnlich wie bei Wärmekraftmaschinen und der zusätzliche Vorteil einer Energieregeneration mit dieser Bremswirkung,-

Andererseits darf bei den bisher bekannten Systemen die Geschwindigkeit des Motors nicht unter eine bestimmte Drehzahl abfallen, welche der maximalen Erregung entspricht ,aus welchem Grunde bei den bekannten Systemen ein Getriebe und eine Kupplung in der gleichen Weise wie bei Brennkraftmaschinen notwendig waren.

Durch die Erfindung soll daher ein batteriebetriebenes 209823/0717

elektrishes Antriebssystem geschaffen werden, welches die Vorteile der Energieregeneration und der Widerstandsbremsung hat und welches es zusätzlich ermöglicht, auf Zahnräder und eine Kupplung zu verzichten, wodurch der Aufbau des Systems vereinfacht wird, die Herstellungskosten verringert werden und die Zuverlässigkeit des Betriebs dee Antriebs systems erhöht.

Ein erfindungsgeinässes batteriebetriebenes elektrisches Antriebssystem unterscheidet sich durch einen Gleichstrom-Verbundmotor, einen Rheostaten in Reihenschaltung mit der Nebenschlußwicklung des Motors, eine Spannungsrege !vorrichtung im Stromkreis des Ankers des Motors, welche Spannungsregelvorrichtung mit dem Rheostaten verbunden ist, ein Betätigungsglied für den Rheostaten und die Spannungsregelvorrichtung, das zwischen einer Ruhestellung, die der Entregung des liotors entspricht, und einer zweiten Stellung beweglich ist, die der höchstdrehzahl des Motors entspricht, wobei die Verbindung zwischen dem Rheostaten und der Regelvorrichtung derart ist, daß, wenn das Betätigungsglied aus der Ruhestellung bewegt wird, die Spannungsregelvorrichtung zuerst bewirkt, daß die Spannung im Anker Stromkreis fortschreitend von Hull auf die Höchstspannung der Batterie zunimmt, während der Rheostat die Spannung in der NebenSchlußwicklung konstant und auf einem Höchst-

209823/0717

wert hält und nachfolgend die Spannungsregelvorrichtung die Spannung im Ankerstromkreis auf dem erwähnten Höchstwert hält, während der Rheostat fortschreitend die Spannung in der Nebenschlußwicklung herabsetzt, und Mittel, durch welche der AnkerStromkreis geschlossen gehalten wird, selbst wenn das Betätigungsglied in seine Ruhestellung zurückgeführt wird, so lange die Drehzahl des Motors oberhalb eines bestimmten Wertes bleibt.

Nachfolgend werden verschiedene Ausfuhrungsformen der Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Schaltbild eines elektrischen Antriebssystems nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Schaltbild eines elektrischen Antriebssystems nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild eines elektrischen Antriebssystems nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. t ein Schaltbild einer Variante der Ausführungsform nach Fig. 3.

209823/0717

Bei der in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsform der Erfindung ist eine Batterie 2 vorgesehen, die Strom für den Anker und die Reihenschlußwicklung sowie für die Nebenschlußwicklung eines Gleichstrom-Kompoundmotors 3 liefert, wobei die Batterie ein Akkumulator mit mehreren Zellen sein kann oder beispielsweise aus mehreren Akkumulatoren je nach dem Leistungsbedarf des Motors beiehen kann. Der Motor 3 ist als Fahrmotor für ein Kraftfahrzeug angeordnet und besitzt einen Anker 4, eine Nebenschlußwicklung 6 und eine Reihenschlußwicklung 8.

Ein Rheostat 10 regelt den durch die Nebenschlußwicklung 6 fliessenden Strom und ein Rheostat regelt den durch den Anker und die Reihenschlußwicklung 8 fliessenden Strom. Ein Fahrpedal IH bestimmt die Winkelstellung eines Winkelhebels 16, der bei 18 an einem festen Punkt des Fahrzeugrahmens angelenkt ist. Der Winkelhebel 16 ist mit einer Stange 20 verbunden, die mit dem Schleifarm des Rheostaten 10 gekuppelt ist. Die Stange 20 weist eine Verlängerung 52 auf, die mit dem Sohleifarm des Rheostaten 12 verbunden ist, so daß beide Rheostaten gleichzeitig geregelt werden.

Der Rheostat 10 und dar Rheostat 12 sind von der gleichen Art und jeder besitzt einen Schleifarm, der eine

209823/071 7

Bürste 24 bzw. 26 trägt und bei 28 bzw. 30 angelenkt ist. Die Bürsten 24 und 26 gleiten längs einer Reihe von Kontakten 32, 34 bzw. 36, 38. Die Kontakte 32, 34, 3 6 und 38 sind in einem Kreisbogen angeordnet und mit Gruppen von Serienwiderständen 40 und 42 verbunden· Die Bürsten 24 und 26 sind mit dem äueseren Stromkreis durch biegsame Leiter 44 und 46 verbunden. Eine Rückstellfeder (nicht dargestellt) ist in Kontakt mit dem Pedal 14 so angeordnet, daß sie, wenn das Pedal nicht betätigt ist, beide Bürsten 24 und 26 in der Stellung maximaler Uhrzeigersinndrehung, gesehen in Fig. 1, hält.

Der Rheostat 10 besitzt ein langes Kontaktstück 32, das dem ersten Bewegungsabschnitt der Bürste 24 entspricht und das unmittelbar mit dem Pluspol der Batterie 2 verbunden ist und sich gerade über die Hälfte das Kreisbogens erstreckt, der von der Kontaktreihe des Rheostaten 10 eingenommen wird. Die andere Hälfte der Kontaktreihe ist in gleiahe kurze Kontaktstücke 34 unterteilt, von denen in Fig. 1 vier dargestellt sind und von denen jedes zwischen aufeinanderfolgenden Serienwiderständen 40 geschaltet ist, die sich in Reihenschaltung mit dem Pluspol des Akkumulators 2 befinden· Durch eine Bewegung der Bürste 94 aus der Ruhe!teilung werden daher aufeinanderfolgend die Widerstände 40 beim{aufeinanderfolgenden Erreichen jedes der Kontaktatüoke 34 eingeschaltet.

209823/0717

Die Bürste 24 -ist mit einem biegsamen Leiter 44 verbunden, der seinerseits mit der Nebenschlußwicklung 6 verbunden und damit an Masse gelegt ist.

Der Rheostat 12 besitzt in ähnlicher Weise mehrere kurze Kontaktstücke 36,(von denen in Fig, I ebenfalls vier gezeigt eind) jedoch sind diese in diesem Falle längs des ersten Bewegungsabschnittε der Bürste 26 angeordnet und mit Serien wider ständen *f2 verbunden» so daß, wenn die Bürste im Gegenzeigersinn (gesehen in Fig. 1) aus ihrer Ruhestellung bewegt wird, die Widerstände 42 aufeinanderfolgend aus dem Stromkreis ausgeschaltet werden» Der Rheostat 12 weist ein langes Kontaktstück 38 auf, das sich gerade über die Hälfte der Gesamtlänge der Kontaktreihe erstreckt. Die Bürste 26 ist mit einem biegsamen Leiter 46 verbunden, der seinerseits mit einem Regelschalter 48 verbunden ist und damit mit dem Pluspol der Batterie 2. Das lange Kontaktstück 38 ist unmittelbar mit den Reihenschlußwicklungen 8 und damit mit dem Anker 4 des Motors 3 verbunden.

Der Sohleifarm, der die Bürste 26 des Rheoetaten 12 trägt, trägt ferner eine kleine Nase SO, die so angeordnet ist, daß sie durch eine Öffnung 52 im Gehäuse des Rheoetaten 12 hindurchtritt und die Kontakte eines Mikroschalters 56 öffnet, wenn sich die Bürste 26 in

209823/0717

der Ruhestellung befindet, d.h., gesehen in der Zeichnung in der obersten Stellung. 7,⁷enn das Pedal 14 betätigt wird, wird die Nase 50 von den I'ikroschalter 56 wegbewegt, so daß dieser schlieft und Strom von der Batterie über eine Spule 66 flies sen kann, um den ferngesteuerten Schalter 48 zu schliessen und dadurch eine Spannung von der Eatterie 2 an die Bürste 2 6 zu legen.

Zu der Gruppe von Serienwiderständen 42 ist aus nachfolgend näher bezeichneten Gründen eine Diode 5 3 parallelgeschaltet.

Hit der Welle 60 des Motors 3 ist ein Dynamo 62 verbunden, der so geschaltet ist, ca£ er eine Spule 64 eines Relais erregt, dessen Kontakte 66 zu den I'ontahten des Schalters 56 parallelgeschaltet sind.

ψ Die Arbeitsweise der vorangehend beschriebenen Drehzahlregelvorrichtung ist wie folgt. In der Ruhestellung sind die beiden Bürsten 24 und 2 6 der F.hsostate 10 und 12 ir:. Uhrzeigersinn in die Stellung verschwenkt, in vrelcher die Bürste 26 auf den Endkontakt 3£ aufliegt und der Hikroschalter 5 6 durch die kleine l.'ass £3 an Schleifar::. offengehalten wird.Die Spule 68 ist daher entregt und die Kontakte 48 sind offen.

BAD

209823/0717

/.'enπ das r-edai 14 betätigt wird, wird die kleine Hase 50 aus ihrer Anfangsstellung herausbewegt, wodurch der Schalter 5 5 geschlossen wird. Dies hat zur Folge, daß die Spule 58 erregt wird und den Schalter 48 schließt, wodurch eine Spannung an die Bürste 2 6 von. Akkumulator her gelegt wird. Es fließt daher Strom über die Bürste 26, das erste Kontaktstück der Kontaktreihe 3 6 des Rheostaten 12, die ganze Gruppe von Serienwiderständen 42, die Reihenschluiäwicklungen 8 und den Anker 4 des Motors 3. Ler Kotor wird daher erregt, wobei die Ankerspannung fortschreitend zunimmt, wenn sich die Bürste 26 des Rheostaten 12 über die aufeinanderfolgenden Kontakte bewegt, um die aufeinanderfolgenden VZiderstände 42 des AnkerStromkreises auszuschalten, während die Bürste 24 sich längs des langen Kontaktstücks 32 bewegt, so daß der Kebenschlußerregungsstrom konstant und auf einem Hüchstwert gehalten wird, da keiner der Widerstände 40 in den Stromkreis geschaltet ist.

Wenn die Bürste 26 des Rheostaten 12 das lange Kontaktstück 38 erreicht, wird der Anker 4 des Motors 3 mit der vollen Spannung des Akkumulators 2 gespeist, da alle V.'iderstände 42 aus dem Stromkreis ausgeschaltet sind« Eine weitere Bewegung des Fahrpedals hat zur Folge, daß die Bürste 24 des Rheostaten 10 beginnt, sich auf die kurzen Kontaktstücke 34 zu bewegen, wodurch die Widerstände 40 fortschreitend eingeschaltet werden, so

209823/0717

da.5 die Erregung der Nebenschlußwieklung herabgesetzt und damit die Drehzahl das Kotors 3 erhöht wird.

Oberhalb einer bestimmten Drehzahl des Kotors 3 beginnt der Dynamo ausreichend Spannung zu erzeugen, um das Relais 64 zu erregen, so daß die Kontakte 66 geschlossen werden, um einen ErregungsStromkreis für das Relais 68 fc zu bilden, der den Schalter 56 umgeht, so daß, selbst

wenn der Schalter 56 geöffnet wird, die Kontakte 48 geschlossen bleiben, vorausgesetzt, daß der Motor 3 schnell genug läuft· Daher wird, wenn bei in Bewegung befindlichem Fahrzeug das Fahrpedal IH völljg freigegeben wird, so da3 die Bürste 2 6 in ihre anfängliche Ruhestellung zurückkehren kann, so daß durch die Nase 50 der Schalter 56 geöffnet wird, der Ankerstroe des Motors 3 nicht abgeschaltet, so daß eine Widerstandsbremsung mit Energieregeneration beim Überholen erhalten wird, d.h» wenn das Fahrzeug schneller fährt, als sich der Motor 3 dreht, so daß der Motor zur Drehung angetrieben wird und als Generator wirkt. Der AnkerStromkreis öffnet sich wieder, wenn das Relais 64, 66 entregt wird, wenn die Drehzahl des Motors unter den erwähnten bestimmten Wert abfällt. Durch eine geeignete Wahl des Eichwertes des Relais 6t ist es.möglich, das öffnen des Anker stroir.kreises mit dem Ende der Regeneration der Energie aus dem Motor zur

209823/0717

BAD

Batterie zum Zusammenfallen zu bringen.

Während der Regenerationsphase ermöglicht die zu den 'Widerständen 42 parallelgeschaltete Diode 53, daß Strom vom llotor unmittelbar zur Batterie flies sen kann, ohne den Weg über die Widerstände 42 zu nehmen, v/as einen Spannungsabfall zur Folge haben würde.

Line zweite Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben, bei welcher die Drehzahlregelung ohne den Leistungsverbrauch geschehen Kann, der bei der Ausführungsfom nach Fig. 1 in den Widerständen 42 des Rheostaten 12 während der ersten Regelphase der Drehzahl des Motors stattfindet. Bei dieser Aisführungsform besteht die gleiche Anordnung des Kompoundmotors 3 und des Rheostaten 10, jedoch ist der Rheostat 12 der Ausführungsform nach Fig. 1 durch ein Potentiometer 212 und einen Prozessor 214 ersetzt und durch verschiedene weitere Bauelemente, die nachfolgend näher beschrieben werden.

Das Spannungssignal auf der Bürste 26 des Potentiometers 212 wird im Prozessor 214 mit den. Signal aus dem tachometrischen Dynamo 62 verglichen. Als Ergebnis dieses Vergleichs gibt der Prozessor 214 Zündsignale an eine gesteuerte Diode 21-8 über Leitungen 216 ab und Lösch-

209823/0717

signale zum Abschalten der gesteuerten Diode 218 auf einen Löschkreis 220 über Leitungen 222 mit einer Geschwindigkeit, die von den relativen Werten der beiden Signale abhängt· Durch das wechselweise An- und Abschalten der gesteuerten Diode 218 werden dem Motor 3 Stromimpulse zugeführt, so daß der Mittelwert von der Dauer und der Frequenz des Schließzustandes der gesteuerten Diode 218 abhängt. Wenn die Stellung des Fahrpedals l*f verändert wird, werden in dem Abschnitt für die Betätigung des Regelwiderstandes 213 die Zeit und die Dauer der Zündung der gesteuerten Diode verstellt, so daß der Strom im Motor 3 verändert wird. Dieser Strom kann daher zwischen Null und dem durch die Stromkreisparameter ermöglichten Höchstwert schwanken. AmEnde der Bewegung der Bürste 26 längs des Widerstandes 213, d.h., wenn die dem Motor zugeführte Spannung nahezu den Wert der Spannung der Batterie erreicht hat, erregt der elektronische ψ Prozessor 214 über Leitungen 224 eine Relaisspule 226, die einen Schalter 22 8 ausschaltet, wodurch die gesteuerte Diode 218 kurzgeschlossen und die ganze Batteriespannung unmittelbar dem Motor zugeführt wird.

Von diesem Punkt an wird die Regelung der Drehzahl des Motors auf den Rheostaten 10 übertragen, der den Nebenschlußstrom fortschreitend verringert, um die Drehzahl des Motors 3 zu erhöhen.

209823/0717

An die Klemmen des Motors ist eine Diode 230 angeschlossen, die als "Freilauf"-Diode bekannt ist, welche die überschüssigen Spannungen aufnimmt, die an den Klemmen des Motors an den Zeitpunkten auftreten, an wachen die gesteuerte Diode 218 vom leitenden Zustand in den nichtleitenden Zustand übergeht. Hierdurch werden die Stromimpulse auf voraussagbare Werte herabgesetzt.

Wenn das Fahrpedal 14- bei noch in Bewegung befindlichem Fahrzeug freigegeben wird, hält der elektronische Prozessor 2m auf der Basis eines Vergleichs der Signale des Potentiometers 212 und des Tachometerdynamos 62 den Fernsteuerungsschalter 2 28 bis zum Ende der Energieregenerationsphase aus dem Motor zur Batterie bzw. zu den Batterien abgeschaltet.

Daher kann auch in diesem Falle der Motor vom Stillstand bis zur Höchstdrehzahl unter Beibehaltung des Vorteils der Energie regenerierenden Widerstandsbremsung und einer hohen Gesamtleistung geregelt werden, was durch das praktische Fehlen energieverbrauchender Elemente im Ankerstromkreis des Motors 3 bedingt ist.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Die Bauelemente dieser Ausführungsform, welche den vorangehend beschrie-

209823/0717

benen Ausführungsformen gemeinsam sind, sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.

Bei dieser Ausführungsform ist der Akkumulator 2 in eine Anzahl Zellen 310, 312, 314-, 316 unterteilt, welche durch Kommutator schalter 318, 320, 322, 324 (deren Zweck nachstehend näher beschrieben wird) und Leitungen 326, 328, 330, 332, 334 mit Polen einer Anzahl von Relaiskontakten 336, 338, 340, 342 verbunden sind. Die Spulen, welche die Relaiskontakte 336, 338, 3 40, 342 betätigen, werden durch eine kleine Hilfsbatterie 352 über die Kontakte einer Anzahl Mikroschalter 344, 346, 34-8, 350 erregt, welche durch einen Sektor 354 fortschreitend geschaltet werden, der durch die Stange 20, 22 beim Drücken des Fahrpedals zwischen seiner Ruhestellung und annähernd der Hälfte seines Hubes gesteuert wird. Die Mikroschalter 344, 346, 348 und 350 sind miteinander in Reihe gekuppelt und der Schalter 350 ist mit dem einen Pol der Batterie 352 verbunden, so daß, wenn diese Schalter fortschreitend geschaltet werden, die Leistung aus der Batterie 352 fortschreitend der Reihe nach zu jedem der Relais 336, 338, 340, 342 geschaltet, so daß jeder Satz von Kontakten aufeinanderfolgend geschlossen wird und gleichzeitig das unmittelbar vorausgehende Relais geöffnet wird. Es wird daher eine fortschreitend zunehmende Spannung dem Anker des Motors 3 zugeführt, um die Zellen 310, 312, 314, 316

209823/0717

der Batterie fortschreitend einzuschalten, bis die maximale Spannung, die von der Batterie geliefert werden kann, erreicht ist.

Auf diese Weise wird eine Regelung der Drehzahl des Motors 3 vom Stillstand zur stärksten Erregung des gesonderten (Nebenschluß-) Feldes erreicht. Bis zu diesem Punkt War bei der Bewegung des Fahr pedals I¹+ die Bürste 24 des Rheostaten 10 in Kontakt mit dem Kontaktstück 32, so daß kein herabsetzender Widerstand an die Nebenschlußwicklung des Motors 3 angeschaltet worden ist.

Wenn das Fahrpedal weiter bewegt wird, bleibt der letzte Mikroschalter 350 durch den Sektor 35H betätigt, so daß das Relais 3**2, welches die ganze Batterie an den Anker des Motors 3 anschaltet, geschlossen gehalten wird. Gleichzeitig beginnt jedoch die Bürste 24 die Widerstände 40 in die unabhängige (Nebenschluß)-Erregungswicklung zu schalten, welche Widerstände, dadurch, daß sie das Feld schwächen, die Drehzahl des Motors 3 wie bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen erhöhen.

Wenn das Fahrpedal freigegeben wird, während sich das Fahrzeug noch in Bewegung befindet, hält der Tachometerdynamo 62 das Relais 64 erregt, so daß die Kontakte 66 so lange geschlossen sind, bis die Drehzahl des Motors 3

209823/0717

auf einen bestimmten Wert abgefallen ist. Die Kontakte 66 sind an den letzten MikroSchalter 350 angeschaltet, so daß das Relais 342 erregt bleibt und der AnkerStromkreis geschlossen gehalten wird, wodurch die Energieregeneration vom Motor zur Batterie bzw. zu den Batterien ermöglicht wird. Durch eine geeignete Wahl des Eichwertes des Relais 64 ist es möglich, das Öffnen des Ankerstromkreises mit dem Ende der Energieregeneration, wie bei den vorangehend beschriebenen Ausfürhungsformen, zusammenfallen zu lassen.

Auch in diesem Falle kann die Drehzahl des Motors zwischen seiner Höchstdrehzahl bis auf Null unter Beibehaltung des Vorteils der Widerstandsbremsung mit Energieregeneration und höherem Gesamtwirkungsgrad des Systems dank geringer Energie Verluste im Stromkreis geregelt werden.

fc Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besteht natürlich eine Ungleichmässigkeit der Ausnutzung der Zellen 310,312, 3m, 316 der Batterie, da die erste Zelle der Batterie während des grösseren Teils der Zeit ausgenutzt wird und sich daher rascher entlädt als die übrigen, die nur bei höheren Drehzahlen in Anspruch genommen werden. Dieser Nach-

teil betrifft jedoch nur den Bereich der niedrigsten Drehzahlen und nicht den ganzen Betriebsbereich des Motors, da die ganze Batterie für die obere Hälfte des Drehzahlbe-

209823/0717

reiches geschaltet ist. Zur Vermeidung dieses Nachteils, auch wenn dieser beschränkt ist, sind Kommutatorschalter 318, 320, 322, 324 vorgesehen, die gleichzeitig durch eine Spule 356 betätigt werden, welche durch die Hilfsbatterie 352 beliefert und durch einen Schalter 3 58 gesteuert wird, um die Reihenfolge umzukehren, mit welcher die Zellen 310, 312, 314, 316 in den Stromkreis geschaltet werden, um die Ausnutzung dieser Zellen gleichmässiger zu machen. Der Schalter 35 8 kann von Hand oder durch irgendeine geeignete selbsttätige Vorrichtung (nicht gezeigt) betätigt werden.

Schließlich zeigt Fig. 4 eine Variante der unmittelbar vorangehend beschriebenen Ausführungsform. Die Ausführungsform nach Fig. 4 weicht von der Ausführungsform nach Fig. dadurch ab, daß der RegelStromkreis 10 der Nebenschlußwicklung 6 von den Klemmen des AnkerStromkreises des Motors (Verbindungspunkt 410) statt von den Klemmen der ganzen Batterie (Verbindungspunkt 360) in Fig. 3 beliefert wird.

In diesem Falle erfährt daher die an die Klemmen der Nebenschlußwicklung gelegte Spannung die gleichen Veränderungen wie diejenige des Ankers, d.h. in der ersten Regelphase, wenn das Fahrpedal aus seiner Ruhestellung bewegt wird, werden sowohl die Spannung des Ankers als

209823/0717

auch diejenige der Nebenschlußwicklung gleichzeitig vom Nullwert auf den Wert der Batterie verändert. Die Variante nach Fig. H kann in bestimmten Fällen Vorteile haben, wenn das statische Drehmoment des Motors beschränkt werden soll.

Patentansprüche:

209 823/0717

Claims

Patentansprüc he

(1.^Batteriebetriebenes elektrisches Antriebssystem, gekennzeichnet durch einen GIeichstrom-Kompoundmotor (3), einen Rheostaten (10) in Reihenschaltung mit der Nebenschlußwicklung (6) des Motors (3), eine Spannungsregelvorrichtung (12) im Stromkreis des Ankers (4) des Motors (3), welche Spannungsregelvorrichtung (12) mit dem Rheostaten (10) gekuppelt ist, ein Betätigungsglied (I¹+) für den Rheostaten (10) und die Spannungsregel vorrichtung (12), welches Betätigungsglied zwiahen einer Ruhestellung, die der Entregung des Motors entspricht, und einer zweiten Stellung beweglich ist, die der Höchstdrehzahl des Motors entspricht, wobei die Verbindung zwischen dem Rheostaten (10) und der Regelvorrichtung (12) derart ist, daß, wenn das Betätigungsglied (11) aus der Ruhestellung bewegt wird, die Spannungsregelvorrichtung (12) zuerst bewirkt, daß die Spannung im AnkerStromkreis fortschreitend von Null auf den von der Batterie (2) gelieferten Höchstwert zunimmt, während der Rheostat (10) die Spannung in der Hebenschlußwicklung (6) konstant und auf einem Höchstwert hält, und nachfolgend die Spannungsregelvorrichtung (12) die Spannung im

209823/0717

AnkerStromkreis auf den erwähnten Höchstwert hält, während der Rheostat (10) die Spannung in der Nebenschlußwicklung (6) fortschreitend herabsetzt, und Mittel (62, 64, 66), durch welche der AnkerStromkreis selbst dann geschlossen gehalten wird, wenn das Betätigungsglied in seine Ruhestellung zurückgeführt wird, so lange die Drehzahl des Motors (3) oberhalb eines bestimmten Wertes bleibt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rheostat (10) von der Bauart mit einem schwenkbaren Hebel ist.
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungarege!vorrichtung (12) ein weiterer Rheostat ist, der zwischen die Batterie (2) und den Anker- W Stromkreis (U) des Motors (3) geschaltet ist.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Rheostat (12) von der Bauart mit schwenkbarem Hebel ist.
5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Anschlüsse des anderen Rheostaten (12) eine

209823/0717

Diode (53) angeschaltet ist, die so geschaltet ist, daß sie den Rückstrom vom Motor (3) zur Batterie (2) unter Umgehung des Widerstandes des Rheostaten durchläßt.
6, System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsregelvorrichtung ein Potentiometer (213), welches eine Zündsignalschaltung (214) steuert, und einen Löschkreis (220) für einen gesteuerten Gleichrichter (218) aufweist, der zwischen der Batterie (2) und dem Anker (4) des Motors (3) angeordnet ist, um die an den AnkerStromkreis gelegte Spannung periodisch abzuschalten,
7, System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine "Freilauf"-Diode (230) an den AnkerStromkreis angeschaltet ist, die dazu dient, die überschüssigen Spannungen aufzunehmen, welche beim Zünden und Löschen des gesteuerten Gleichrichters auftreten,
8, System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichreb, daß die Spannungsregelvorrichtung durch eine Anzahl Relais (33 6, 338, 340, 342) gebildet wird, deren Kontakte

209823/0717

zwischen benachbarte Zellen (310, 312, 3m, 316) der Batterie (2) und dem Anker st romkreis (48) des Motors (3) geschaltet ist, welche Relais (336, 338, 340, 342) durch eine Reihe entsprechender Mikroschalter (344, 346, 348, 350) so gesteuert werden, daß sie fortschreitend durch einen schwenkbaren Hebel erregt werden, dessen Bewegung mit der Bewegung des Rheostaten (Io) ge- * kuppelt ist.
9. System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (356, 358, 318, 320, 322, 324) zur Umkehrung der Reihenfolge vorgesehen sind, in welcher die aufeinanderfolgenden Zellen (310, 312, 314, 316) der Batterie (2) durch die Relais (336, 338, 340, 342) in den Ankerstromkreis (4, 8) geschaltet werden«
10. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rheostat (10) zwischen der Batterie (2) und der Nebenschlußwicklung (6) des Motors (3) angeordnet ist,
11. System nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rheostat (10) zwischen die stromführende Klemme (410) des Anker Stromkreise s (4, 8) des Motors (3) und

209823/0717

der Neben*ehlußwioklung (6) dee Motors (3) geschaltet ist*
12. System nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel, durch welche der Ankerstromkreis (U₁ 8) selbst dann geschlossen gehalten wird, wenn das Betätigungeglied (IU) in seine Ruhestellung zurückgeführt wird, so lange die Drehzahl des Motors (3) oberhalb eines bestimmten Wertes bleibt, durch ein Relais (64, 66) gebildet werden, welches durch die Auegangsspannung eines Dynamos (62) gesteuert wird, der vom Motor angetrieben wird, welches Relais (64, 66) einen gesonderten Zufuhrkreis zwischen dem Ankerkreis (U, 8) und der Batterie (2) steuert.

Für: FIAT Societä per Azioni

209823/0717