DE2338955A1 - Batterieladesystem - Google Patents

Description

COHAUSZ & FLORACK

4 DÜSSELDORF 8CHUMANNSTR. 97

PATENTANWXLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-lng. W. FLORACK · Dipi.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wlrtsdi.-Ing. A. GERBER

eingegangen am

The Lucas Electrical Company Limited

Well Street

•GB-Blrmingham 31. JuIi 1973

Batterieladesystem Die Erfindung betrifft ein Batterieladesystem.

55in System gemäß der Erfindung· ist gekennzeichnet durch eine Wickelfeld-Wechselstromlichtmaschine, die eine Batterie lädt, und einen Spannungsregler zur Regelung des Ausgangs der Wechselstromlichtmaschine, der einen Thyristor in Reihe mit der Feldwicklung der Wechselstromlichtmaschine aufweist, sowie Mittel zur Lieferung von Eingangsstrom zum Thyristor dann, wenn die Batteriespannung unter einem Sollwert liegt, wobei das System ferner/Mittel zum Unterbrechen des Anoden-Kathodenwegs des Thyristors von Zeit zu Zeit zum Ausschalten des Thyristors aufweist.

Vorzugsweise erfolgt die Stromversorgung der Feldwicklung über zwei Schleifringe, von denen einer derart unterbrochen ist, daß die erforderlichen mechanischen Mittel gebildet sind. In einer solchen Anordnung bildet vorzugsweise die rotierende Feldwicklung eine Brücke gegenüber einer Rüokleitungsdiode, die einen Funkenübersprung am unterbrochenen Schleifring auf ein Minimum reduziert«

In der bevorzugten Anordnung lädt die Wechselstromlichtmaechine die Batterie über einen Zweiweggleichrichter und liefert ferner Strom durch zusätzliche Dioden an eine dritte Stromleitung, die mit der Batterie über eine Kontrollampe und einen von Hand bedienbaren Schalter in Reihe verbunden ist, wobei die Reihenschal-/mechanische

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ORIGINAL INSPECTED

•bung aus der Feldwicklung und dem Thyristor zur Batterie parallelgeschaltet ist und in Reihe zur Kontrollampe und zum von Hand ■bedienbaren Schalter geschaltet ist. In einer solchen Anordnung ist vorzugsweise zur Reihenschaltung aus der Feldwicklung und den Thyristor ein Widerstand parallelgeschaltet, der einen Weg zum Brennenlassen der Kontrollampe "bildet, wenn der von Hand bed.ienbare Schalter geschlossen ist, die Schleifringe ,jedoch mit unterbrochenem Thyristorschaltkreis stehenbleiben. In einer solchen Anordnung ist dann vorzugsweise auch ein Widerstand zum Anoden-Kathodenweg des Thyristors parallelgeschaltet, so daß eine Anfangserregung an die Feldwicklung angelegt werden kann, wenn der von Hand bedienbare Schalter geschlossen ist, der Thyristor jedoch ausgeschaltet ist.

Zum anderen besteht die Erfindung in einear Wickelfeld-Wechselstromlichtmaschine zur Yerwendung in einem System der vorstehend genannten Art, wobei die Wickelfeld-Wechselstromlichtmaschine dadurch gekennzeichnet ist, daß die Enden der Feldwicklung mit zwei Schleifringen verbunden sind, von denen einer unterbrochen ist, Vorzugsweise ist bei einer solchen Anordnung an der Wechselstromlichtmaschine eine Diode zwischen die Enden der Feldwicklung geschaltet.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines Schaltbilds näher erläutert, das ein Ausftihrungsbeispiel der Erfindung darstellt.

In der Zeichnung ist die Anordnung in der Anwendung für ein Kraftfahrzeug gezeigt, wobei eine Wickelfeld-Wechselstromlichtmaschine 11 vorgesehen ist, die Strom über Sätze von Dioden 12 und 13 an postive und negative Stromleitungen 14 bzw. 15 liefert, zwischen die die Batterie 16 des Fahrzeugs geschaltet ist. Die Leitung 15 ist an Maese angelegt. Die Wechselstroialichtmaschine liefert ferner Strom durch drei zeusätzliche Dioden I7 an eine Stromleitung 18, die mit dem Pluspol der Batterie über eine Kontrollampe 1? und den Zündschalter 21 des Fahrzeugs in Reihe verbunden ist.

Die Yechselstromlichtmaschine enthält eine Feldwicklung 22, von

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der ein Ende über einen Schleifring 23 mit der Leitung 18 verbunden ist, während das andere Ende über einen Schleifring 24 mit der Anode des Thj'ristors 25 verbunden ist, dessen Kathode mit der Leitung 15 verbunden ist. Die Wicklung 22 ist parallel zu einer Rv.ckleitungsdiode 26 geschaltet, und mindestens einer der Schleifringe ist unterbrochen. In der Zeichnung ist der Schleifring 2§4 mit einer Unterbrechung gezeigt. Die Leitung 18 ist weiter mit der Leitung 15 über einen Widerstand 27 verbunden, und zum Anoden-Kathodenveg dec Thyristors 25 ist ein Widerstand 28 parallelgeschaltet.

Ferner sind zwei Widerstände 31» 32 vorgesehen, die in Reihe zwischen den Pluspol der Batterie 16 und die Leitung 15 geschaltet sind. Die Verbindung zwischen den Widerständen 31 und 32 ist über eine Zenardiode 33 und einen Widerstand 34 mit der Leitung 15 verbunden, und die Verbindung zwischen dem Widerstand 34 und der Zencrciiode 33 ist mit der Steuerelektrode eines n-p-n-Transistors 35 verbunden, dessen Kollektor über einen Widersiaid 36 mit dem Pluspol der Batterie verbunden ist, ferner über einen Widerstand 37 niit der Leitung 15· Eine weitere Verbindung besteht zwischen dem Kollektor des Transistors 35 und dem Eingang des Thyristors 25.

Selbst wenn der Zündschalter 21 offen ist, kann Strom durch den Widerstand 36 und den Steuerelektroden-Kathodenweg des Thyristors 25 fließen, aber dieser Strom ist sehr gering» und der Thyristor ?5 leitet nicht. Wenn der Zündschalter 21 geschlossen wird, fließt Strom durch den Schalter 21 und die Lampe 19» und dann über die' Wicklung 22 und den Thyristor 25 zur Leitung 15» so daß die Lampe I? brennt und eine Anfangserregung für die Wicklung 22 hervorgerufen wird. Wenn die Wechselstromlichtmaschine stehenbleibt und die ' Überbrechung äin dem Schleifring 24 der Bürste gegenüberliegt, die am Schleifring 24 anliegt, kann kein Strom durch den Thyristor ?5 fließen, die Lampe 19 brennt aber auf Grund des Stromflusses durch den Widerstand 27. Sobald ein Versuch gemacht wird, den Motor anzuwerfen, sorgt eine Winkelbewegung des Schleifrings 24 führ

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die erforderliche Anfangserregung der Vicklung 22.

^Ticnn die Wechselstromlichtmaschine einen Ausgang erzeugt, ist die Spannung der Leitung 18 etwa gleich der Spannung pm Pluspol der Batterie 16, und damit geht die Kontrollampe 19 aus. Strom wird nun der Wicklung 22 von der Leitung 18 aus zugeleitet. Solange die Spannung zur Batterie 16 unter einem Sollwert liegt, kann Strom weiter durch den Widerstand 36 zum Steuerelektroden-Kathodenweg d.es Thyristors 25 fließen, und damit leitet der Thyristor 25, bis der Schleifring 24 die Zuleitung zur Anode den Thyristors 25 unterbricht, und wenn das geschieht, schaltet sich der Thyristor 25 aus. Strom fließt jedoch weiter in der Wicklung 22 auf Grund der Diode 26, und eine weitere Winkelbewegung dee Schleifrings 24 stellt den Stromkreis zur Anode de? Thyirstors 25 wieder her, der sich viedpr einschaltet. Wenn die Batteriespannnung jedoch über einen Sollwert ansteigt, leitet die Zenerdiode 33 und. scheltet den Transistor 35 ein, um den Steuerelektrodenstrom vom Thyristor 25 wegzunehmen. Nachdem einmal der Dteuerelektrodenstrom vom Thyristor weggenommen ist, schaltet sich der Thyristor 25 aus, wenn zum nächstenmal der Stromkreis zur ',node des Thyristors 25 unterbrocehen wird, und er schaltet sich nicht weieder ein, wenn der Anodenstromkreis wieder geschlossen wird.

Der Widerstand 28 ist nicht in allen Fällen entscheidend, i^t aber vorgesehen, um sicherzustellen, daß eventueller Leckstrom am Spelt im Schleifring 24 den Thyristor 25 nicht leite*nd hält.

Es ist natürlich nicht ereforderlich, daß die mechanischen Mittel den Schleifringen der ^Trechselstromlichtmaschine zugeordnet sind, obgleich eine solche Anordnung bevorzugt wird. Der Thyristorstromkreis kann auch auf andere Weise mechanisch unterbrochen werden, beispielsweise mit Hilfe eines geeigneten Kontaktunterbrecherε, der von einer Wälle angetrieben wird, wache der Wechselstromlichtmaschine oder dem Motor zugeordnet ist.

Ansprüche

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Claims (1)

1. eingegangen MLjZULdI- ₂₃₃

   Ansprüche

   1. Batterieladesystem, gekennzeichnet durch eine *■ ickelfeld-Wechselstromlichtmaschine, die eine Batterie lädt, und einen Spannungsregler zur Regelung des Auegangs der Wechselstromlichtmaschine, eier einen Thyristor in Reihe mit der Feldwicklung der Wechselstromlichtmaschine aufweist, sowie Kittel zur"Liefernng τοη 3ingangsstron zum Thyristor dann, wenn die Batteriespannung unter einem Follwert liegt, i.^robei das System ferner mechanische Mittel zuin TJnter-■br^chen des Anoden-Kathodenwegs des Thyristors -von Zeit zu Zeit zum Aurschalten des Thyristors aufweist.

   2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung der Feldwicklung über zwei Schleifringe geht, von denen rirter derart unterbrochsn ist, daß die erforderlichen mechanischen Mittel gebildet sind.

   *. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur rotierenden Feldwicklung eine Rückleitungsdiode parallelgeschaltet ist, die einen Funkenübersprung am unterbrochenen Schleifring auf ein Hinimum reduziert.

   Λ. System nach Anspruch 2-oder J, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselstroralichtmaschine die Batterie über einen Zweiweggleichrichter lädt und ferner Strom durch zusätzliche Dioden an eine dritte Stromleitung liefert, die mit der Batterie über eine Kontrollampe und einen von Hand bedienbaren Schalter in Reihe verbunden ist, wobei die Reihenschaltung aus der Feldwicklung und dem Thyristor zur Batterie in Reihe mit der Kontrollampe und dem von Hand bedienbaren Schalter parallelgeschaltet ist,

   5. System nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zur Reihenschaltung aus der Feldwicklung und dem Thyristor ein .Widerstand parallel«geschaltet ist, der einen ^T'eg zum Brennenlassen der Kontrollampe bildet, «kwenn der von Hand bedienbare Schalter geschlossen ist, die Schleifringe jedoch mit unterbrochenem Thyristorstromkreis stehenbleiben.

   Wa/Ti - 2 -

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   -ψ-

   0. System nach Anspruch A oder 5* dadurch gekennzeichnet, 6^,9- Pin Widerstand zum MAnoden-Kathodenweg des Thyristors parallelgerch^.ltet ist, derart, daß eine Anfangserregung an die Feldwicklung anrelegt werden kann, wenn der von Ha.nd bedienbare g?! ehalt or ^erchln sen ist, der Thyristor jedoch ausgeschaltet ist.

   7. Wickelf eld-T»^recbselstromlichtmaschine zur Verwendung· in einem Systemen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g-ekennzeicbne+·, daß die Enden der Feldvricklung mit zwei Bchleifrinren verbunden sind, von denen einer unterbrochen ist.

   8. Wechselstromlichtmaschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Diode, die zwischen die Enden der Feldwicklung· geschaltet i°t.

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