DE2519851A1

DE2519851A1 - Batterieladeeinrichtung

Info

Publication number: DE2519851A1
Application number: DE19752519851
Authority: DE
Inventors: Katsumi Itoh; Kazumasa Mori
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1975-05-03
Publication date: 1975-11-20
Also published as: ES437578A1; FR2270706B3; GB1457248A; FR2270706A1; JPS50143037A; IT1037856B

Description

28.H.1975 Chr/Hm

Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

NIPPONDENSO CO. LTD., 1, 1-chome, Showa-eho, Kariya-shi Aichi-ken, Japan

Batterieladeeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung für eine Batterieladeeinrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs, die Anzeigevorrichtung erzeugt dann ein Alarmsignal, wenn im Stromerzeugungssystem ein Fehler auftritt. Bei bisher bekannten Einrichtungen dieser Art, die in Kraftfahrzeugen

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eingebaut sind, wird zunächst mit einem Zündschalter der Stromkreis geschlossen. Wenn der Generator keinen Strom erzeugt, fließt von der Batterie über die Ladeanzeigelampe, weitere Schaltmittel und die Erregerwicklung ein Strom. Infolgedessen leuchtet die Ladeanzeigelampe auf und zeigt an₃ daß der Generator sich in einem Zustand befindet, in dem er keinen Strom erzeugt, beispielsweise beim Stillstand des Läufers. Wird·der Generator aber angetrieben und erzeugt Strom, steigt die Spannung bis zu einem vorbestimmten, durch die Dimensinionierung des Spannungsreglers vorgegebenen, Wert an. Ist dieser Wert erreicht, unterbrechen im Spannungsregler enthaltene Schaltmittel den Erregerstrom. Wenn die Spannung danach etwas absinkt, wird der Erregerstrom wieder eingeschaltet. Dieses Schaltspiel wiederholt sich laufend. Da in diesem Zustand der Stromerzeugung die erste Anschlußklemme und die zweite Anschlußklemme im wesentlichen das gleiche Potential haben, fließt durch die Ladeanzeigelampe kein Strom, die Eampe bleibt also erlöschen. Das Nichtleuchten der Anzeigelampe signalisiert, daß sich der Generator im Zustand der Stromerzeugung befindet.

Wenn jedoch bei dieser bekannten Einrichtung eine Leitungsunterbrechung, zwischen der Batterie und dem Spannungsreglereingang auftritt, befinden sich die Schaltmittel des Spannungsreglers in einem "solchen Zustand, daß die Erregerwicklung dauernd eingeschaltet ist. Andrerseits aber bleibt dann die Ladeanzeigelampe unverändert im erloschenen Zustand und gib*b keine Warnung hinsichtlich einer Störung im^Ladeeinrichtungs-^ system ab. Auch bei einer Leitungsunterbrechung zwischen der ersten Anschlußklemme und der Batterie wird die Batterie nicht geladen, der Generator aber dauernd erregt. Trotzdem bleibt auch in diesem Fall die Ladeanzeigelampe in ihrem erloschenen Zustand. In diesem Störungsfällen werden die an .die Batterieladeeinrichtung angeschlossenen Verbraucher gefährdet und können sogar innerhalb einer kurzen Zeit zerstört werden, ohne daß der Benutzer der Einrichtung in irgend einer Weise gewarnt wird.

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Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, selbst außergewöhnliche Störungen durch Leitungsunterbrechungen sicher und zuverlässig anzuzeigen. Trotzdem ist sie billig und weist nur kleine Abmessungen auf, so daß sie ohne große Schwierigkeiten in die schon vorhandenen Regler integriert werden kann. ' - ■

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Anzeigevorrichtung möglich.

Als besonderer Vorteil ist anzusehen, daß mit der Anzeigevorrichtung bei einer Störung durch eine Leitungsunterbrechung der Erregerstrom und damit die Ausgangsspannung des Generators gesteuert werden kann». Eine Gefährdung der der Batterieladeeinrichtung nachgeschalteten Verbraucher kann -damit sicher und zuverlässig verhindert werden. Weiterhin ist vorteilhaft, daß auf eine weitere Anzeigelampe oder eine getrennte Warneinrichtung verzichtet werden kann, da bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung die Ladeanzeigelampe aufleuchtet und das Warnsignal abgibt.

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

In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung dargestellt. Ein Widerstand 412 ist zwischen eine Zenerdiode 402 und einen Widerstand 403 geschaltet. An den Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 4l2 und dem Widerstand 403 ist die Basis eines Steuertransistors 404 angeschlossen. Mit dem Transistor 404 und Widerständen 401, 403 und 4l2 sowie der Zenerdiode 402 ist eine .Spannungsfühlerstufe 9 aufgebaut. Eine der Stufe 9 nachgeschaltete Stufe 42 stellt eine Schutzschaltung dar, in der das eine Ende eines Widerstands 421 an die Basis des Steuertransistors 404 und das andere Ende des Widerstands 421 an

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den Emitter eines NPN-Transistors 422 angeschlossen sind. Der Emitter eines PNP-Transistors ^i23 ist zusammen ,mit dem Kollektor des Transistors 423 über einen Widerstand 425 an eine zweite Anschlußklemme 31 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors 423 ist mit der Basis des Transistors 422 und die Basis des Transistors 423 über eine Zenerdiode 424 mit dem Verbindungspunkt des Widerstands 412 und der Zenerdiode 402 verbunden. Eine erste Anschlußklemme 71 der Batterie 7 ist über einen Zündschalter 6, eine Diode 55 ₃ eine Anzeigelampe 51 und eine Diode 54 mit der zweiten Anschlußklemme 31 verbunden. Die Anode einer Diode 53 ist mit der Kathode der Diode 54 und damit mit der zweiten Anschlußklemme 31 verbunden. Die Kathode der Diode 53 liegt am Verbindungspunkt der Anzeigelampe 51 und der Diode 55» also an der Kathode der Diode 55· Der Block 5 bezeichnet Mittel zum Einschalten der Anzeigelampe 51; die den Eingang darstellende Basis eines Schalttransistors 57 ist über einen Widerstand 56 mit dem Emitter des Transistors 422., also mit dem Ausgang der Schutzschaltung 42 verbunden, und der Kollektor des Transistors 57 liegt am Verbindungspunkt der Diode 5^ und der Ladeanzeigelampe 51· Im Block 8 sind die Steuermittel zum Steuern des Erregerstroms enthalten; er enthält in bekannter Weise Transistoren 405 und 406 zusammen mit einem Widerstand 408, einem Kondensator 410 und einer Freilaufdiode 407,

Die Arbeitsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 ist im folgenden näher erläutert. Solange keine Leitungsverbindung gestört ist _} spricht die Schutzschaltung 42 nicht an₅ es bleibt vielmehr bei einer von den gebräuchlichen Einrichtungen der bekannten normalen Arbeitsweise. Wenn der Zündschalter 6 eingeschaltet wird^, dann fließt_s wenn kein Strom erzeugt wird, von der Pluspolklemme 71 der Batterie über den Zündschalter 6₉ die Diode 55» die Anzeigelampe 51_} die Diode 54, die Feldwicklung 12 und die Transistoren 405 und 406 ein Strom und die Anzeigelampe 51 leuchtet auf. Wenn Strom erzeugt wird, bekommen die zweite Anschlußklemme 31

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und die Pluspolklemme 71 das gleiche Potential und die Anzeigelampe 51 erlöscht. Wenn nun aber die Leitung zwischen der Pluspolklemme 71 und dem Eingang 411 des Spannungsreglers unterbrochen ist, wird der Basis des Transistors 404 kein Strom zugeführt, der Transistor 404 ist gesperrt und die Transistoren 405 und 406 sind stromleitend. Da ein Erregerstrom fließt, steigt die vom Generator erzeugte Spannung an. Infolge dieses außergewöhnlichen Spannungsanstiegs wird die Schutzschaltung 42 wirksam: Das Emitterpotential des PNP-Transistors 423 steigt an, in der Basis dieses Transistors fließt Strom und macht die Transistoren 422 und 404 stromleitend. Das hat zur Folge, daß die Transistoren 405 und 406 abgeschaltet werden und die Stromerzeugung aufhört. Dadurch wird der Transistor 422 nichtleitend. Dieses Arbeitsspiel wiederholt sich, dadurch wird die Ausgangsspannung des Generators auf einem ganz bestimmten Wert gehalten. Wenn der Transistor 422 stromleitend ist, dann wird nicht nur der Transistor 404, sondern auch

der Transistor 57 stromleitend; infolgedessen fließt in der Anzeigelampe 51 von der zweiten Anschlußklemme 31 über die Diode 53 ein Strom. Es fließt auch von der Pluspolklemme 71 und von der ersten Anschlußklemme 23 über den Zündschalter 6 und die Diode 55 ein Strom. Die Anzeigelampe 51 leuchtet auf und signalisiert eine Störung im Laüeeinriehtuffgssystem. Ein anderer Störungsfall liegt vor, wenn die Verbindung zwischen der ersten Anschlußklemme 23 und der Pluspolklemme 71 unterbrochen ist. Dann wird die Batterie 7 nicht aufgeladen. Das Potential der Anschlußklemme 411 wird niedriger, daß Potential des Verbindungspunkts zwischen den Widerständen 403 und 412, also das Basispotential des Transistors 404 wird niedriger und er Transistor 404 kommt in den Sperrzustand, die Transistoren 405 und 406 werden stromleitend, es fließt ein Erregerstrom und die erzeugte Spannung steigt an. Wie im ersten Fall wird auch hier die Schutzschaltung 42 wirksam und steuert ■ die Ausgangsspannung des Generators 1 auf einen, bestimmten konstanten Wert ein. Gleichzeitig spricht der Transistor 57

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an, die Anzeigelampe 51 leuchtet auf und signalisiert eine Störung in den Leitungsverbindungen.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist in Fig. 2 dargestellt, sie wird im folgenden näher erklärt. Bei 'diesem Ausführungsbeispiel ist dafür gesorgt, daß in den Widerständen 401 und 403 immer ein Strom fließt. Mit dem einen Ende des Widerstands 403 ist die Zenerdiode 402 verbunden, die die vom Generator 1 erzeugte Spannung abgreift und den Transistor 404 steuert. Weiterhin werden die Transistoren 405 und 406 des Blocks 8 gesteuert und damit die Ausgangsspannung des Generators 1. Im Spannungsfühler 9 sind die Widerstände 401, 403 und 426, die Zenerdiode 402 und' der Transistor 404 enthalten. Alle anderen Bauelemente sind gleich wie beim obenbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel.

Bei den beiden Ausführungsbeispielen sind Transistoren verwendet; es genügt auch₅ wenn in den beschriebenen Schaltungen Relais oder Reed-schalt er eingesetzt sind.

Bei den beiden obenbeschriebenen Ausführungsbeispielen fließt im Transistor 57 nicht nur der Strom_s der durch die Anzeigelampe 51 fließt_s sondern auch der Strom., der durch den Widerstand 52 fließt» In Fig.- 3 ist eine Schaltungsvariante dargestellt. Der Widerstand 52 ist so angeschlossen, daß im Transistor 57 lediglich der Strom fließt, der auch durch die Anzeigelampe 51 fließt. Auf diese Weise kann mit einem Transistor 57 kleinerer Leistung auskommen. Obwohl die Dioden 53» 54 und 55 an die Anzeigelampe 51 angeschlossen sind und obwohl von der ersten Anschlußklemme 23 des Generators l_s also von der Seite der Batterie 7 her, wie auch von der Seite der zweiten Ausgangsklemme 31 her in die Anzeigelampe 51 ein Strom zum Kollektor des Transistors 57 fließt, kann auch dann wenn entweder auf der Seite der ersten Anschlußklemme 23 oder auf der Seite der zweiten Anschlußklemme 31 durch eine Störung der Leitungsunterbrechung auftritt, jeweils von der Seite der anderen Anschlußklemme her in sicherer und zuverlässiger Weise ein Strom in die An-

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zeigelampe 51 geleitet werden. Durch das Aufleuchten der Anzeigelampe 51 wird damit in jedem der beiden Störungsfälle eine Warnung abgegeben.

Es genügt, wenn man anstelle der Dioden 53> 5^ und 55 und des Transistors 57 einfach Reedschalter oder Relaiskontakte verwendet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Dadurch₃ daß sowohl der Schalter 57^wIe auch der mit diesem Schalter 57' gekoppelte, gewöhnlich geöffnete, Schalter 57a und der in der gleichen Weise gekoppelte, gewöhnlich geschlossene, Schalter 57b ansprechen, kann der Anzeigelampe 51 sowohl von der ersten Anschlußklemme 53 wie auch von der Seite der zweiten Anschlußklemme 31 her ein Strom zugeführt werden.

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Claims

Ansprüche

/ l.j Anzeigevorrichtung für eine Batterieladeeinrichtung mit

einem-eine Erregerwicklung umfassenden Generator, mit einer ersten Anschlußklemme zum Anschluß eines Batteriepols und einer zweiten Anschlußklemme zum Anschluß eines Erreger- ~ wicklungsendes, mit einer Anzeigelampe, die aufleuchtet, wenn die Batterie nicht geladen wird, mit Schaltmitteln zum Abgreifen des Potentials an der ersten Ausgangsklemme, die ansprechen, wenn das Klemmenpotential einen festgeleg-

_und
ten Wert übersteigt,/mit Steuermitteln zum Steuern des Erregerstroms, die ihrerseits von den Schaltmitteln steuerbar sind, . _. gekennzeichnet durch eine

Schutzschaltung (42), die anspricht, wenn das Potential an der zweiten Anschlußklemme (31) einen vorgegebenen Wert übersteigt, und die zum Steuern der Ausgangsspannung des Generators (1) über die Mittel (4, 9) zum Steuern des Erregerstroms dient, und der Schutzschaltung (42) nachgeschaltete Mittel (5) zum Einschalten der Anzeigelampe (51).
2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, bei der in den Schaltmitteln (9) in einer bekannten Schaltungsanordnung ein Steuertransistor (404) sowie ein Spannungsteilerwiderstand (4l2) und eine mit dem Spannungsteilerwiderstand (412) verbundene Zenerdiode (4) enthalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Schutzschaltung (42) folgende Schaltelemente enthält: einen Widerstand (421), dessen eines Ende an die Basis des Steuertransistors (404) angeschlossen ist, einen NPN-Transistor .(422), dessen Emitter an das andere Ende des Widerstands (421) angeschlossen ist, einen PNP-Transistor (423), dessen Emitter an den Kollektor und dessen Kollektor an die Basis des NPN-Transistors (422) angeschlossen ist, · ■-'

einen Widerstand (425), dessen eines Ende ebenfalls an den Kollektor des NPN-Transistors (422) und dessen anderes Ende an die zweite Anschlußklemme (31) angeschlossen ist, ' eine Zenerdiode (424), deren eine Ende an die Basis des PNP-Transistors (423.) und deren anderes Ende an den Ver-'bindungspunkt zwischen dem Spannungsteilerwiderstand (412) und der Zenerdiode (402), die in den Schaltmitteln (9) enthalten ist, angeschlossen ist.

3- Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Anzeigelampe (51), die gegebenenfalls durch einen Widerstand (52) überbrückt ist, zwischen der zweiten Anschlußklemme (31) und einem Zündschalter (6) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (5) zum Einschalten der Anzeige-lampe (51) folgende Schaltelemente umfassen: einen Schalttransistor (57) dessen Emitter mit einem Nullpotentialanschluß und dessen Kollektor mit dem der zweiten Anschlußklemme (31) zugewandten Anschluß der Anzeigelampe (51) verbunden ist, ' ,

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einen Widerstand (56)» dessen eines Ende an dem Emitter des NPN-Transistors (422) und dessen anders Ende an die Basis des Schalttransistors (57) angeschlossen ist, drei Dioden (53, 5¹J, 55), von denen die erste Diode (53) zwischen der zweiten Anschlußklemme (31) und dem dem Zündschalter (6) zugewandten Anschluß der Anzeigelampe (5i)j ' die zweite Diode.(5*0 zwischen der zweiten Anschlußklemme (31) und dem dieser Klemme (31) zugewandten Anschluß der Anzeigelampe (51) und die dritte Diode (55) zwischen dem dem Zündschalter (6) zugewandten Anschluß der Anzeigelampe (51) und dem Zündschalter (6) liegt.

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