DE2426955A1

DE2426955A1 - Batterieladeeinrichtung

Info

Publication number: DE2426955A1
Application number: DE19742426955
Authority: DE
Inventors: Hans-Dietrich Smentek
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1974-06-04
Publication date: 1975-12-18
Also published as: FR2274157A1; ES438153A1; FR2274157B1; GB1450759A

Description

R. 2 0 90

22.4.1974 Chr/Sm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchs mus ^J;er-Hi If s anmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart Batterieladevjinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterieladeeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Der in einem Kraftfahrzeug eingebaute Generator soll die Kraftfahrzeug-Batterie bei allen vorkommenden Betriebszuständen möglichst schnell aufladen, ohne sie jedoch zu überladen. Andererseits soll der Generator aber, solange der Motor läuft, die Verbraucher im Kraftfahrzeug mit elektrischem Strom versorgen. Die Kennlinie des Spannungsreglers des Generators müßte für die Batterieladung im wesentlichen von der Batterietemperatur gesteuert werden, wobei zwischen + 60° C und - 20° C die Ijadespannung die Nennspannung bis zu J>0 % überschreiten

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- bei einer Zwölf-Volt-Anlage also bis zu 16,5 Volt betragen darf. Dieser Forderung steht entgegen, daß nicht alle Verbraucher einen derartigen Spannungsbereich verarbeiten können. Vor allem bei den im Kraftfahrzeug eingebauten Glühlampen würde bei dem unteren Spannungswert die Lichtstärke um ein Drittel und beim oberen Spannungswert die Lebensdauer auf ein Zwanzigstel vom Sollwert - der 13,2 Volt beträgt - zurückgehen. Die heute üblichen Reglerkennlinien stellen daher einen Kompromiß zumischen einer für die Batterielaiung optimal ausgelegten Reglerkennlinie und einer durch die Glühlampen-Eigenschaften bedingten Reglerkennlinie dar und umfassen normalerweise nur einen Spannungsbereich von 5 % der Nennspannung, bei einer Temperaturdifferenz von + 60° C bis - 20° C also 13,6 Volt bis 14,2 Volt, obwohl von der Batterie her gesehen ein Spannungsbereich von 30 % der Nennspannung umfaßt werden könnte.

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs vermeidet diese Nachteile. Die Beleuchtung eines Kraftfahrzeugs ist nur während eines Teils der Betriebszeit eingeschaltet. Die Reglerkennlinie kann daher wesentlich besser den Eigenschaften der Batterie angepaßt werden, wenn die begrenzenden Eigenschaften der Glühlampen nur solange berücksichtigt werden, wie sie eingeschaltet sind. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Batterieladeeinrichtung möglich.

Solange die Lampen nicht eingeschaltet sind, kann bei Batterietemperaturen unter + 10° C eine höhere und bei Batterietemperaturen über + 40° C eine niedrigere Ladespannung zugelassen werden. Auf diese Weise kann man die Reglerkennlinie der Batteriekennlinie anpassen. Mit dem Einschalten der Lampen wird die Reglerkennlinie so beeinflußt, daß ein oberer und ein unterer von der Lampenspannung vorgegebener Spannungswert nicht mehr über- oder unterschritten wird. Selbstverständlich

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läßt sich die Reglerkennlinie auch durch andere Parameter verändern, beispielsweise dadurch, daß man nur den oberen Spannungswert begrenzt und einen flacheren Kennlinienverlauf bei höheren.Temperaturen wählt.

Man kann als Bezugstemperatur die Batterietemperatur, die Reglertemperatur, die Generatortemperatur oder eine andere Größe wählen.

Bei einem Koataktregler kann man die Reglerkennlinie durch wenigstens eine Zusatzwicklung, bei uinem Halbleiterregler durch einen Eingriff in den Sollwertgeber beeinflussen. Das Beeinflussen erfolgt über eine Steuerleitung, die mit dem massefernen Anschluß der Lampen elektrisch verbunden ist. Als Vorteil ist anzusehen, daß diese Steuerleitung über wenigstens ein temperaturabhängiges Hauteil, beispielsweise einen temperaturabhängigen Widerstami, geführt wird und daß dieser temperaturabhängige Widerstand die Bezugstemperatur mißt.

Damit bei einer Unterbrechung der Stouerleitung die Spannung auch bei tiefen Temperaturen nicht unzulässig hoch ansteigen kann, auch wenn die Beleuchtung eingessehaltet ist, muß der Regler in diesem Störunge fall seine normale Funktion beibehalten. Für einen Fachmann ist es nicht schwer, die erfindungsgemäße Batterieladeeinrichtung mit einer Anzeigeeinrichtung für den Störungsfall zu versehen.

Die erfindungsgemäße Batterieladeeinrichtung bringt also eine ganze Reihe von Vorteilen: eine schnellere Aufladung der kalten Batterie, keine überladung der warmen Batterie, eine längere Lebensdauer der Batterie, eine längere Lebensdauer der Lampen und schließlich die Möglichkeit, kleinere Generatoren und/oder kleinere Batterien zu verwenden.

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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Batterieladeeinrichtung für Kraftfahrzeuge. Einem Generator 11 ist eine Gleichrichtereinrichtung 12 nachgeschaltet, an den Ausgang der Gleichrichtereinrichtung 12 ist eine Batterie 13 und - über einen Schalter 14 - eine Lampe 15 angeschlossen. Vom Ausgang der Gleichrichtereinrichtung 12
kann ein Erregerstrom durch die Erregerwicklung 16 über einen Spannungsregler 17 schließen. Bei den. Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist als Spannungsregler 17 ein Halbleiterspannungsreglsr verwendet. Der Spannungsregler 17 enthält wie üblich als Sollwertgeber 18 einen Eingangsspannungsteiler mit den Widerständen 21 und 22 sowie einer Zenerdiode 19.

Die erfindungsgemäße Anordnung besteht nun darin, daß z.B. an die Anzapfung des Spannungsteilers 23, 22 eine Steuerleitung angeschlossen ist, die zu dem massefe;rnen Anschluß der Lampe
15j also zu der Verbindung zx^ischen der Lampe 15 und dem
Schalter 14, führt. Im Zug der Steuerleitung 23 ist ein temperaturabhängiger Widerstand 24 eingefügt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist dieser temperaturabhängige Widerstand
24 im Gehäuse des Reglers 17 angeordnet.

Das Äusführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheidet sich vom
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 dadurch, daß der temperaturabhängige Widerstand 24 am Gehäuse der Batterie 13 angeordnet ist.

Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 und 4 ist als Spannungsregler 17 ein elektromagnetischer Kontaktregler verwendet. Dieser Regler enthält als Sollwertgeber 18 wie üblich eine Spannungsspule 25_S die einen Schaltkontakt 2β steuert.
Gemäß der Erfindung ist auf den Kern der Spannungsspule 25 .
noch eine Zusatzwicklung 27 aufgewickelt. Hit ihrem einen

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Ende liegt diese Zusatzspule 27 zweckmäßigerweise an der Ladespannung, also am Ausgang der Gleichrichtereinrichtung 12, und mit ihrem anderen Ende an der Steuerleitung 23. Auch hier ist wieder im Zug der Steuerleitung 23 der temperaturabhängige Widerstand 24 eingefügt.

Beim Ausführungsbeispiel nach Pig. 3 ist der temperaturabhängige Widerstand im Gehäuse des Reglers 17, beim Ausführungsbeispiel nach Fig. k am Gehäuse der Batterie 13 angeordnet .

Da bei steigender Temperatur eine Absenkung der Reglerkennlinie erst bei höherer Spannung erfolgen soll, wird bei den in den Figuren 1 bis 4 angegebenen Ausführungsbeispielen zweckmäßigerweise ein PTC-Widerstand, also ein Widerstand mit positivem Tenperatur-Koeffizient, als temperaturabhängiger Widerstand 2Ά verwendet.

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Claims

Ansprüche

ί 1.jBatterieladeeinrichtung für Beleuchtungseinrichtungen,

insbesondere Lampen, aufweisende Kraftfahrzeuge mit einem Generator mit einer Erregerwicklung, gegebenenfalls einer dem Generator nachgeschalteten Gleiohrichtereinrichtung und einem den Strom durch die Erregerwicklung steuernden Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Sollwertgeber (l8) des Spannungsreglers (17) zum Verändern der Reglerkennlinie ein temperaturabhängiger Widerstand (24) in Wirkungsverbindung steht und daß dieser temperaturabhängige Widerstand (24) an seinem einen Ende mit dem massefernen Anschluß der Lampen (15) elektrisch verbunden ist.
2. Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (24) im Gehäuse des Spannungsreglers (17) angeordnet ist.
3· Batterieladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige Widerstand (24) an der Batterie (13) angeordnet ist.
4. Batterieladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem einen als Sollwertgeber dienenden Eingangsspannungsteiler aufweisenden Halbleiter-Spannungsrelger, da-

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durch gekennzeichnet, daß das andere Ende des temperaturabhängigen Widerstandes (24) an die Anzapfung des Eingangsspannungsteilers (21, 22) angeschlossen ist.
5. Batterieladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem eine als Sollwertgeber dienende Spannungsspule aufweisenden elektromagnetischen Spannungsregler, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kern der Spannungsspule (25) eine mit ihrem einen Ende an der Ladespannung liegenden Zusatzspule (27) vorgesehen ist und daß das andere Ende des temperaturabhängigen Widerstandes (24) an das andere Ende der Zusatzspule (27) angeschlossen ist.
6. Batteri.eladeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der temperaturabhängige.· Widerstand (24) als PTC-Widerstand (Widerstand mit positivem Temperatur-Koeffizient) ausgebildet ist.

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