DE2240486A1

DE2240486A1 - Batterieladeeinrichtung

Info

Publication number: DE2240486A1
Application number: DE2240486A
Authority: DE
Inventors: Erhard Flechsig
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-08-17
Filing date: 1972-08-17
Publication date: 1974-02-21

Description

Anlage zur Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung Batterieladeeinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterieladeeinrichtung nach der Gattung des Oberbegriffs des Rauptanspruchs. Seit längerem sind Regelschaltungen für Generatoren in motorisierten bFahrzeugen mit automatischer Umschaltung der Generatorausgangsspannung beim Eintritt tiefer Demperaturen bekannt.
Diese Umschaltung der Generatorausgangsspannung dient dazu, eine bessere Aufladung der Batterie bei niederen Umgebungstemperaturen zu ermöglichen, Bei den bekannten Anordnungen erfolgt die, Erhöhung derGeneratorausgangsspannung jedoch nur um einen kleinen Betrag. Das wird damit begründet, da3 eine Brhöhung der Generatorausangsspanrlung und damit der Batterieladespannung um einen größeren Betrag lediglich zu einer starken Gasung ohne nennenswerte Ladung der Batterie führen würde.
Ueber dieses Vorurteil setzt die erfindungsgemäße Batterieladeeinrichtung, die durch das kennzeichnende Merkmal des Hauptanspruchs charakterisiert ist, hinweg Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ist eine vorteilhafte Weiterbildung und Verbesserung der im Hauptanspruch angegebenen Batterieladeeinrichtung möglich.
Die Ladespannung einer Batterie in einem Kraftfahrzeug läßt sich nicht beliebig verändern. Es sind weniger die chemischen und physikalischen Gegebenheiten der Batterie selbst als vielmehr die durch die elektrische Ausrüstung des Kraftfahrzeugs festgelegten Werte. Eine obere Grenze für die Bordspannung ist im werentlichen durch die zulässige Maximalspannung der Glühbirnen gegeben. Die Lebensdauer von Glühbirnen nimmt mit zunehmender Betriebsspannung exponentiell ab. In einem Kraftfahrzeug mit 12-Volt-Anlage ist die höchste zulässige Bordspannung 15,5 Volt. Eine untere Grenze der Bordspannung ist im wesentlichen durch die minimale Leuchtdichte der Kraftfahrzeug-Lampen gegeben, die durch gesetzliche Vorschriften festgelegt ist.
Fur die Ladung der Batterie ist vor allem das Produkt aus Stromstärke und Ladezeit maßgebend, wobei die Ladestromstärke exponentiell mit der Spannung über etwa 12,5 Volt zunimmt. Ein Heratfsetzen der Ladespannung bis an die oben erwähnte obere Grenze scheint also durchaus sinnvoll. Nun kann ein Generator, also die Lichtmaschine des Kraftfahrzeugs, nicht unbeschränkt Strom liefern. Jede Lichtmaschine hat eine Grenzleistung. Aus diesem Grund ist bei den üblichen Lichtmaschinen ein kurzzeitiges Heraufsetzen der Ladespannung auf extrem hohe Werte technisch nicht möglich. Da die Integrationszeit von Glühlampen kleiner als 0,5 sec ist, muß die HerauSsetzung der Spannung impulsförmig erfolgen, wobei die Impulsdauer kleiner als 0,5 sec sein muß. Wegen dieser kurzen Impulsdauer muß der Strom, den die Lichtmaschine liefert, sehr hoch sein.
Eine kurzzeitige Erhöhung der Ladespannung ist realisierbar in Fahrzeugen mit einem zweigeteilten Bordnetz, insbesondere wenn in diesem zweigeteilten Bordnetz ein Lastregler für die und außerdem eine Heizung für die Batterie vorgesehen ist.
Der Grundgedanke derErfindung ist, daß kurzzeitig eine erhöhte Spannung an die Batterie angelegt wird, und zwar eine Spannung, deren Wert knapp unter der Gasungsspannung der-Batterie liegt.
Diese Maßnahme ist vor allem dann vorteilhaft, wenn die Umgebungstemperaturen weit unter dem Gefrierpunkt liegen, da bei Kälte die Gasungsspannung stark ansteigt.
In einem Blockschaltbild sind zwei mögliche Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Figur, 1 ist an einen fremderregten Generator 11 ein Gleichrichter- 12 nachgeschaltet, an den Gleichrichter ist eine Batterie 13 angeschlossen. Ein Spannungsregler 10 bestimmt die Erregung einer im Generator 11 enthaltenen Erregerwicklung 14. Mit dem Spannungsregler 10 steht eine Schaltvorrichtung 15 in Wirkungsverbindung. Der in der Schaltvorrichtung 15 enthaltene Schalter 16 ist als Bimetallschalter ausgebildet.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung? das in Figur 2 dargestellt ist, ist ein getrennter Temperaturfühler 17 unmittelbar an der Batterie 13 angebracht. Dieser Temperaturfühler 17 steht mit dem Bimetallschalter 16 in Wirkungsverbindung.
Eine Batterieladeeinrichtung mit einem Permanentmagnetgenerator ist in Figur 3 dargestcllt. Zur Spannungsregelung wird bei einem Permanentmagnetgenerator 21 üblicherweise wenigstens ein Teil der Ausgangswicklungen mit einer Regeleinrichtung 22 zeitweise kurzgeschlossen. Mit dieser Regeleinrichtung 22 steht die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung 15 in Verbindung.
Auch bei einer Batterieladeeinrichtung mit einem Permanentmagnetgenerator ist es möglich, einen Temperaturfühler 17 vorzusehen, der auf den in der Schaltvorrichtung 15 enthaltenen Bimetallschalter 16 einwirken kann. Dieses Ausführungsbeispiel ist in Figur 4 dargestellt.

Claims

Ansprüche

öl. Batterieladeeinrichtung, insbesondere für motorisierte Fahrzeuge, mit einem Generator und einer auf die Ausgangsspannung des Generators einwirkenden, von der Batteriespannung gesteuerten Regelschaltung und mit einer Batterie, dadurch gekerinzeielinet, daß ein Temperaturfühler und eine Schaltvorrichtung (15) vorgesehen sind und daß bei niederen Umgebungstemperaturen eine Erhöhung der Ausgangsspannung des Generators (11; 12) um einen verhältnismäßig großen Betrag, vorzugsweise um etwa 2 bis 5 Volt, durch die Einwirkung des Temperaturfühlers auf die Schaltvorrichtung (1s5) erreicht wird.
2. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 1, ,dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (15) periodisch arbeitet und jeweils nur kurzzeitig, vorzugsweise mit einer Periodendauer von ca. 0,5 sec, wirksam ist.
3. Batterieladeeinrichtung nach nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Ausgangsspannung des Generators (11; 12) nur bei tiefen Demperaturen, vorzugsweise bei Temperaturen unter Oo C, erfolgt.
4. Batterieladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (1)) einen Thermoschalter, vorzugsweise einen Bimetallschalter (16), ellthält.
5. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallschalter (16) gleichzeitig als Temperaturfühler dient.
6. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bimetallschalter von einem in unmittelbarer Nähe der Batterie (13) angebrachten Temperaturfühler (17) gesteuert wird.
7. Batterieladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte Ladespannung der Batterie (13) nach vorausgegangener Entladung eìEgeschaltet wird.

Leeiseite