DE2333979B2 - - Google Patents
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
- H02J7/00308—Overvoltage protection
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Nachladen einer Fahrzeugbatterie auf einem
Elektrofahrzeug aus einem zweiphasigen oder dreiphasigen Wechselstrom- bzw. Drehstrom-Netz mit Schutzleiter
und Netzsicherung, bestehend aus einem über einen Netzanschluß und Neizanschlußleitungen an das
Netz angeschlossenem Gleichrichtergerät und das Gleichrichtergerät mit der Fahrzeugbatterie verbin- 3s
denden Batterieanschlußleitungen, bei der beim Ladevorgang alle Metallteile des Elektrofahrzeuges und ein
gegebenenfalls vorgesehener Metalltrog der Fahrzeugbatterie sowie ein gegebenenfalls vorgesehenes metallisches
Gehäuse des Gleichrichtergerätes an den Schutzleiter angeschlossen sind. Das Gleichrichtergerät
kann mit dem Elektrofahrzeug integriert sein oder außerhalb des Elektrofahrzeuges angeordnet sein, wobei
in letzterem Fall noch eine Anschlußvorrichtung zum Anschluß der Batterieanschlußleitung an das
Gleichrichtergerät vorgesehen ist.
Bekannte Schaltungsanordnungen der beschriebenen Gattung sind zusätzlich mit einem Schutztransformator
mit getrennten Wicklungen ausgerüstet und dadurch vom Netz galvanisch getrennt. — Von der Funktion
her kann ein Ladegerät mit der beschriebenen Schaltungsanordnung einschließlich Fahrzeugbatterie, solange
der Ladevorgang läuft, als normaler elektrischer Verbraucher angesehen werden, welches dem Netz zugeordnet
ist. Lediglich im Fehlerfall macht sich die Andersartigkeit dieser Schaltungsanordnung bemerkbar.
Tritt z. B. im Gleichrichtergerät ein Halbleiterfehler auf und wird die einspeisende Seite abgeschaltet oder löst
auch nur eine Phase aus, so würde ohne einen Schutztransformator die Batterie rückwärts in das Versorgungsnetz
einspeisen, derart, daß an anderen Verbrauchern, die netzseitig parallel zum Ladegerät angeschlossen
sind, Gleichspannung ansteht. Der Schutztransformator wirkt also in einem solchen Fall sperrend
und trennt die Netzseite von der Gleichstromseite. — Der Schutztransformator könnte außerdem eine
Berührungsschutzfunktion übernehmen. Die Schutzwirkung des Schutztransformators im Sinn des Beruh-979
rungsschutzes ist jedoch unvollkommen. Sie versagt vollständig, wenn z. B. während des Udevorganges die
Installation im Elektrofahrzeug auf einer Phase Masseschluß hat und das Gleichrichtergerät gleichstromseitig
auf einer anderen. Ausgesprochen nachteilig wirkt sich ein Schutztransformator aus, wenn auf der Gleichstrornseite
zwischen Gleichrichtergerät und Fahrzeugbatterie ein Masseschluß auftritt Dieser Fehler wird
nicht erfaßt, er führt zu keinem Überstrom und damit auch nicht zum Auslösen einer Sicherung.
Bekanntlich besteht der beste Schutz gegen unzulässig hohe Berührungsspannung darin, daß sämtliche Metallteile,
hler also Metallteile des Elektrofahrzeuges, Gleichrichtergehäuse und Batterietrog soweit diese aus
Metall bestehen, mit dem Schutzleiter des speisenden Netzes verbunden werden. Das wird in der Praxis auch
so ausgeführt. Aus diesem Grunde funktioniert der Schutztransformator nur in der beschriebenen Weise
zur Sicherung gegen Rückspeisung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung anzugeben, welche einen Schutztransformator
überflüssig macht, die notwendige Schutzwirkung gegen Rückspeisung aber voll gewährleistet
und bei auftretendem Fehler auf der Gleichstromseite
zwischen Gleichrichtergerät und Fahrzeugbatterie den Fehler erfaßt und zwar derart, daß eine
Schutzeinrichtung anspricht.
Bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Netzanschlußleitungen über Schließkontakte eines Trennschützes geführt sind, und daß an die Netzanschlußleitungen
ein Hilfstransformator angeschlossen ist. von dessen Ausgangsspannung die Spule des Trennschützes
gespeist ist. — Es wird also an Stelle des Schutztransformators ein Schaltschütz eingesetzt, welches
im Fehlerfall abfällt und die Trennung zwischen Gleichrichtergerät und Fahrzeugbatterie einerseits und
dem speisenden Netz andererseits herbeiführt. Angesteuert wird dieses Trennschütz durch eine Hilfsspannung,
die dem Hilfstransformator entnommen wird. Der Hilfstransformator ist ein kleiner, leistungsschwacher
Transformator, der parallel zur einspeisenden Seite der Gleichrichtergeräte angeordnet ist. Diese Anordnung
ist wirtschaftlicher und weniger aufwendiger als ein Schutztransformator. Vorausgesetzt ist dabei,
daß bei einem Masseschluß im Elektrofahrzeug oder in der Fahrzeugbatterie auf der Wechselstromseite eine
Netzsicherung anspricht. Dadurch ist außerdem eine automatische Prüfung des Isolationszustandes des
Elektrofahrzeuges, dessen Fahrzeugbatterie aufgeladen werden soll, möglich. Wird nämlich ein Elektrofahrzeug
mit gleichstromseitigen Masseschluß an ein Gleichrichtergerät angeschlossen, so kommt bei der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung eine Netzsicherung zur Auslösung, wodurch nach Abfallen des Trennschützes
die Nachladung gesperrt ist.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung erläutert.
Es zeigt in schematischer Darstellung
F i g. 1 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit einem Gleichrichtergerät, welches mit dem Elektrofahrzeug
integriert ist.
F i g. 2 eine erfindr.ngsgemäße Schaltungsanordnung mit einem Gleichrichtergerät, welches nicht mit dem
Elektrofahrzeug integriert ist, so daß dieses an das Gleichrichtergerät angeschlossen werden muß.
Die F i g. 1 stellt ein im Elektrofahrzeug 1 integriertes Gleichrichtergerät 2 mil dem Netzanschluß 3,
einem Trennschütz 4, 11, einem Hilfstransformator 5 und einer Fahrzeugbatterie 6 dar. Es handelt sich um
ein Wechselstromnetz mit zwei Phasen und Schutzleiter 7. Sämtliche Metallteile sind mit dem Schutzleiter 7
verbunden. Die Netzspannung steht über die Netzsicherung 8 an. Über das angezogene Trennschütz 4, 11
wird das Gleichrichtergerät gespeist und die Fahrzeugbatterie geladen. Jeder auf der Wechselspannungsseite
auftretende Masseschluß einer spannungsführenden Phase führt zurr. Auslösen der Neizsicherung 8 auf der
einspeisenden Netzseite. Das gleiche gilt auch für Fehler im Gieichrichtergerät 2, die zu übermäßigem
Stromanstieg im speisenden Netz führen. Es wird dabei unterstellt, daß einem Fehler, der die Sperrwirkung
eines Halbleiters aufhebt — was sich nicht sofort bemerkbar macht — ein zweiter Fehler, z. B. ein Masseschluß,
folgt — (Durchschlagen eir;?r Schwachstelle infolge
Spannungserhöhung) — und zum Ansprechen der Netzsicherung 8 führt Sofort würde die Fahrzeugbatterie
6 rückwärts in das Netz einspeisen und an den anderen netzseitig angeschlossenen Verbrauchern 9
würde Gleichspannung anstehen. Das Trennschütz 4.11 hat nun die Aufgabe, die Ladeeinrichtung mit dem
Gleichrichtergerät 2 vom Netz zu trennen. Dazu befinden sich in den Netzanschlußleitungen IO die Trennkontakte
11 des Trennschützes. Im Fehlerfall wird der Hilfstransformator 5 primärseitig ebenfalls mit Gleichspannung
beaufschlagt und die Spule 4 des Trennschützes entregt. Das Trennschütz 4 fälit ab und die Schließkontakte
11 öffnen. Die netzseitige Trennung ist erfolgt und der Fehler eingegrenzt. Schutz gegen unzulässig
hohe Berührungsspannung ist weithin gewährleistet, weil die Verbindung zwischen Schutzleiter 7 und den
Metallgehäusen unverändert bestehenbleibt
Ein auf der Gleichstromseite auftretender einpoliger Masseschluß, z. B. zwischen dem Minuspol und der
Fahrzeugmasse 1, wird dadurch erfaßt, daß der Stromfluß vom Minuspol über die Masseverbindung zum
Schutzleiter 7 des Netzes, dtr mit dem Nulleiter am Hilfstransformator 5 verbunden ist, über die Transformatorspule
zur Phase zurückfließt und den Kurzschlußkreis schließt Die Sicherung 8 oder die Sicherung im
Gleichrichter spricht an, der Kurzschlußstrom wird unterbrochen. Spricht die Sicherung 8 an, löst das Trennschütz
4,11 aus, und das Gleichrichtergerät 2 wird vom Netz getrennt. Mit 14 sind die Batterieanschlüsse bezeichnet.
F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das sich für eine dreiphasige Drehstrom-Einspeisung eignet. Mit
den schon erläuterten Bezugszeichen, die übernommen werden, ist dieses Schaltschema zunächst ohne weiteras
verständlich. Das Gleichrichtergerät 2 gehört jedoch nicht zum Elektrofahrzeug 1. Das Elektrofahrzeug 1
wird über den Batterieanschluß 12 und die Batterieanschlußleitungen 13 angeschlossen. Der Unterschied gegenüber
F i g. 1 besteht darin, daß mit Hilfe eines dreiphasigen Hiii'siransformators 5 und nachgeordneten
Relais 5a eine Einzelphasenüberwachung entsteht, die eine Auslösung des Trennschützes 4 auch dann gewährleistet,
wenn nur eine Phase fehlt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- 2333 3Patentanspruch:Schaltungsanordnung zum Nachladen einer Fahrzeugbatterie auf einem Elektrofahrzeug aus einem zweiphasigen oder dreiphasigen Wechselstrombzw. Drehstrom-Netz mit Schutzleiter und Netzsicherung, bestehend aus einem über einen Netzanschluß und Netzanschlußleitungen an das Netz angeschlossenen Gleichrichtergerät und das Gleichrichtergorät mit der Fahrzeugbatterie verbindenden Batterieanschlußleitungen bei der beim Ladevorgang alle Metallteile des Elektrofahrzeuges und ein gegebenenfalls vorgesehener Metalltrog der Fahrzeugbatterie sowie ein gegebenenfalls vorgesehenes metallisches Gehäuse des Gleichrichtergerätes an den Schutzleiter angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Netzanschlußleitungen (10) über Schließkontakte (11) eines Trennschützes (4, H) geführt sind, und daß an die Netzan-Schlußleitungen (10) ein Hilfstransformator (5) angeschlossen ist, von dessen Ausgangsspannung die Spule (4) des Trennschützes gespeist ist.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2333979A DE2333979C3 (de) | 1973-07-04 | 1973-07-04 | Schaltungsanordnung zum Nachladen einer Fahrzeugbatterie auf einem Elektrofahrzeug |
SE7407759A SE394059B (sv) | 1973-07-04 | 1974-06-12 | Kopplingsanordning for att ladda ett batteri i ett elfordon |
FR7421813A FR2236299B1 (de) | 1973-07-04 | 1974-06-24 | |
IT24749/74A IT1015641B (it) | 1973-07-04 | 1974-07-03 | Dispositivo elettrico per ricari care la batteria di un veicolo elettrico |
GB2959574A GB1471050A (en) | 1973-07-04 | 1974-07-04 | Electric vehicle battery recharging circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2333979A DE2333979C3 (de) | 1973-07-04 | 1973-07-04 | Schaltungsanordnung zum Nachladen einer Fahrzeugbatterie auf einem Elektrofahrzeug |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2333979A1 DE2333979A1 (de) | 1975-01-16 |
DE2333979B2 true DE2333979B2 (de) | 1975-05-22 |
DE2333979C3 DE2333979C3 (de) | 1976-01-08 |
Family
ID=5885891
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2333979A Expired DE2333979C3 (de) | 1973-07-04 | 1973-07-04 | Schaltungsanordnung zum Nachladen einer Fahrzeugbatterie auf einem Elektrofahrzeug |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2333979C3 (de) |
FR (1) | FR2236299B1 (de) |
GB (1) | GB1471050A (de) |
IT (1) | IT1015641B (de) |
SE (1) | SE394059B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3151287A1 (de) * | 1981-12-24 | 1983-07-07 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Losfahrschutz fuer ein elektrofahrzeug |
DE3343539A1 (de) * | 1983-12-01 | 1984-04-26 | Harald 8130 Starnberg Straaß | Einrichtung zur energieversorgung von fahrzeugen |
-
1973
- 1973-07-04 DE DE2333979A patent/DE2333979C3/de not_active Expired
-
1974
- 1974-06-12 SE SE7407759A patent/SE394059B/xx unknown
- 1974-06-24 FR FR7421813A patent/FR2236299B1/fr not_active Expired
- 1974-07-03 IT IT24749/74A patent/IT1015641B/it active
- 1974-07-04 GB GB2959574A patent/GB1471050A/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3343539A1 (de) * | 1983-12-01 | 1984-04-26 | Harald 8130 Starnberg Straaß | Einrichtung zur energieversorgung von fahrzeugen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE7407759L (de) | 1975-01-07 |
DE2333979A1 (de) | 1975-01-16 |
FR2236299A1 (de) | 1975-01-31 |
DE2333979C3 (de) | 1976-01-08 |
SE394059B (sv) | 1977-05-31 |
IT1015641B (it) | 1977-05-20 |
FR2236299B1 (de) | 1979-03-16 |
GB1471050A (en) | 1977-04-21 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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