DE2831588A1 - CENTRAL FEEDING DEVICE, IN PARTICULAR FOR COMMERCIAL AND TRAVEL VEHICLES, E.G. FOR DELIVERY VEHICLES, MOTOR CARAVANS, CAMPING VANS AND BOATS - Google Patents
CENTRAL FEEDING DEVICE, IN PARTICULAR FOR COMMERCIAL AND TRAVEL VEHICLES, E.G. FOR DELIVERY VEHICLES, MOTOR CARAVANS, CAMPING VANS AND BOATSInfo
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Description
HELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANNHELMUT SCHROETER KLAUS LEHMANN
DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.DIPL.-PHYS. DIPL.-INC.
S.IM.ME.T. S.n.c. ja-sm-loS.IM.ME.T. S.n.c. yes-sm-lo
Hi. 7. 1978Hi. 7th 1978
Zentrale Speisevorric htung, insbesondere für gewerbliche und Reisefahrzeuge, z.B. für Lieferfahrzeuge, Motorcaravans, Campingwagen und Boote. Central food device, especially for commercial and travel vehicles, eg for delivery vehicles, motor caravans, campers and boats.
Die Erfindung betrifft eine zentrale Speisevorrichtung mit einem Verbrennungsmotor zum Antrieb eines Wechselstromgenerator -Gleichrichteraggregats, das über einen Stromregler mit einer Hauptbatterie verbunden ist, insbesondere für gewerbliche und für Reisefahrzeuge, z.B. Lieferfahrzeuge, Motorcaravans, Campingwagen und Boote, mit einer Mehrzahl von Verbrauchern mit hohem Leistungsbedarf, die fallweise von einer Hilfsbatterie, dem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat oder aus dem Stromnetz mittels eines über ein Speisekabel und eine Steuertafel mit dem Stromnetz verbundenes Transformator-Gleichrichteraggregat gespeist werden.The invention relates to a central feed device with an internal combustion engine for driving an alternator -General rectifier connected to a main battery via a current regulator, especially for commercial use and for travel vehicles, e.g. delivery vehicles, motor caravans, campers and boats, with a plurality of Consumers with high power requirements, in some cases from an auxiliary battery, the alternator-rectifier unit or from the power grid by means of one connected to the power grid via a feed cable and a control panel Transformer rectifier set are fed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Speisevorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, deren Kontroll- und Steuerorgane so angeordnet sind, daß sie auch von nicht sachverständigen Personen leicht bedienbar sind, die außerdem mit geringen Kosten herstellbar ist und die außerdem die Speisung der Verbraucher bei stehendem Motor ermöglicht, ohne daß dabei eine nachteilige Entladung der Hauptbatterie auftritt.The invention is based on the object of creating a feed device of the aforementioned type, the control of which and control organs are arranged so that they are easy to use even by inexperienced persons, who also can be produced at low cost and also enables the consumers to be fed when the engine is not running, without a disadvantageous discharge of the main battery occurring.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the claim 1 mentioned features solved.
.Π-707 SCHWÄBISCH GMÜND GEMEINSAME KONTEN: D-8 MÜNCHEN 70.Π-707 SCHWÄBISCH GMÜND COMMON ACCOUNTS: D-8 MUNICH 70
Telefon: (07171) 56 90 Deutsche Bank München 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telefon: (0 89) 77 89Telephone: (07171) 56 90 Deutsche Bank Munich 70/37369 (BLZ 700 700 10) Telephone: (0 89) 77 89
4. SCHROETER Telegramme: Schroepat Schwäbisch Gmünd 02/00 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN Telegramme: Schroep«4. SCHROETER telegrams: Schroepat Schwäbisch Gmünd 02/00 535 (BLZ 613 700 86) K.LEHMANN telegrams: Schroep «
Sotksgassc 49 Telex: 7248 868 pagd d Postscheckkonto München 167941-804 Lipowskynraße 10 Telex: 5 212248 pawe d Sotksgassc 49 Telex: 7248 868 pagd d Postscheckkonto Munich 167941-804 Lipowskynraße 10 Telex: 5 212248 pawe d
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Im folgenden sei die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings:
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Speisevorrichtung gemäß der Erfindung,Fig. 1 shows the block diagram of a feed device according to the invention,
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild mit weiteren Einzelheiten der Speisevorrichtung,Fig. 2 shows a block diagram with further details of the feed device,
Fig. 3 zeigt die Schaltung eines Schalterautomaten der Vorrichtung gemäß Fig. 1,Fig. 3 shows the circuit of an automatic switch of the device according to Fig. 1,
Fig. 4 zeigt eine Einzelheit von Fig. 1 in größerer Ausführlichkeit. Fig. 4 shows a detail of Fig. 1 in greater detail.
Mit 1 ist eine Steuer- und Kontrolltafel bezeichnet, die eine Frontplatte 2 besitzt und die mittels eines mit einem Verbindungsstecker 4 versehenen Speisekabels mit dem Stromnetz verbindbar ist. Ein Verbindungskabel 5 führt von der Kontroll- und Steuertafel 1 zu einem Speiseaggregat 6, zu dem auch die von einer Hauptbatterie 11 kommenden Speise- und Steuerkabel 7 bzw. 9 und das von einer Hilfsbatterie 12 kommende Speisekabel 8 führen.1 with a control and control panel is referred to, which has a front panel 2 and which by means of a connector with a connector 4 provided feeder cable can be connected to the power grid. A connection cable 5 leads from the control and control panel 1 to a feed unit 6, to which also the feed and control cables coming from a main battery 11 7 or 9 and the feed cable coming from an auxiliary battery 12 8 lead.
Die Hauptbatterie 11 ist in bekannter Weise über einen als Puffer dienenden Stromregler 13 mit einem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat 14 verbunden, das von dem Verbrennungsmotor 15 des Fahrzeuges bzw. Bootes angetrieben wird. Das Speiseaggregat 6 ist über einen Sicherungskasten 16 mit den Verbrauchern verbunden.The main battery 11 is connected in a known manner via a current regulator 13 serving as a buffer to an alternator-rectifier assembly 14 which is driven by the internal combustion engine 15 of the vehicle or boat . The feed unit 6 is connected to the consumers via a fuse box 16.
Das Speiseaggregat 6 umfaßt ein mit der Kontroll- und Steuertafel 1 verbundenes Transformator-Gleichrichteraggregat 17. Dieses formt die Spannung des Stromnetzes um und führt sie nach Gleichrichtung einem elektromechanischen Schalterautomaten 18 zu.The feed unit 6 comprises a transformer-rectifier unit 17 connected to the control and control panel 1. This converts the voltage of the power grid and, after rectification, leads it to an electromechanical switch machine 18 to.
Dieser elektromechanische Schalterautomat 18 beinhaltet ein Relais, das durch den von dem Transformator-Gleichrichteraggregat 17 gelieferten Strom erregbar ist. In seiner Arbeits- This electromechanical automatic switch 18 contains a relay which can be excited by the current supplied by the transformer-rectifier unit 17. In his work
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stellung verbindet der elektromechanische Schalterautomat 18 die Verbraucher mit dem Transformator-Gleichrichteraggregat 17, während die Verbraucher bei Ruhestellung des elektromechanischen Schalteraggregats 18 über einen elektronischen Schalterautomaten 19 entweder mit der Hilfsbatterie 12 oder dem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat 14 verbunden sind.position is connected by the electromechanical automatic switch 18 the consumer with the transformer-rectifier unit 17, while the consumer with the rest position of the electromechanical Switch unit 18 via an electronic automatic switch 19 either with the auxiliary battery 12 or the AC generator-rectifier set 14 are connected.
Der elektronische Schalterautomat 19 umfaßt ein Relais 20, das von einer elektronischen Erregerschaltung 21 gesteuert wird. Wenn der Verbrennungsmotor 15 mit einer Drehzahl läuft, die oberhalb einer vorbestimmten Drehzahl liegt, läßt die Erregerschaltung 21 ein Relais 20 wirksam werden, das daraufhin die Verbraucher über den elektromechanischen Schalterautomaten 18 mit dem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat 14 verbindet.The electronic automatic switch 19 comprises a relay 20 which is controlled by an electronic excitation circuit 21. When the internal combustion engine 15 is running at a speed which is above a predetermined speed, the excitation circuit leaves 21 a relay 20 become effective, which then switches the consumer via the electromechanical automatic switch 18 connects to the alternator-rectifier set 14.
Wenn der Motor 15 hingegen mit einer unterhalb der vorbestimmten Drehzahl liegenden Geschwindigkeit läuft, läßt die Erregerschaltung 21 das Relais 20 mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung (von etwa 120 Sekunden) abfallen, so daß die Verbraucher mit der Hilfsbatterie verbunden werden.On the other hand, when the motor 15 is running at a speed below the predetermined speed, the exciter circuit leaves 21 the relay 20 drop with a predetermined time delay (of about 120 seconds), so that the consumer connected to the auxiliary battery.
Durch die von der Verzögerungsschaltung 21 bewirkte Verzögerung werden überflüssige Umschaltevorgänge des Relais 20 bei kurzfristigen Drehzahlverringerungen des Motors 15 vermieden.Due to the delay caused by the delay circuit 21, superfluous switching operations of the relay 20 at Short-term speed reductions of the motor 15 avoided.
Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schalterautomaten 18 und 19 während der verschiedenen Schaltungszustände erläutertsThe mode of operation of the automatic switch 18 and 19 during the various switching states will be explained below
a) Verbindung mit dem Stromnetz:a) Connection to the power grid:
Der elektromechanische Schalterautomat 18 ist erregt, so daß die Verbraucher mit dem Transformator-Gleichrichteraggregat 17 verbunden sind,The electromechanical automatic switch 18 is energized, so that the consumer with the transformer-rectifier unit 17 are connected,
b) Trennung vom Stromnetz,b) disconnection from the power grid,
wobei der Motor entweder steht oder während einer Zeitspanne, die größer ist als die vorbestimmte Verzögerungszeit, langsa-the engine either being at a standstill or slowing it down for a period of time which is greater than the predetermined delay time.
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AOAO
mer als mit der vorgegebenen Drehzahl läuft: Sowohl der elektromechanische Schalterautomat 18 als auch der elektronische Schalcerautomat 19 sind aberregt, so daß die Verbraucher mit der Hillsbatterie 12 verbunden sind,More than running at the specified speed: Both the electromechanical automatic switch 18 and the electronic automatic switch 19 are de-energized, so that the consumers are connected to the Hills battery 12,
c) Trennung vom Netz,c) disconnection from the network,
wobei der Motor mit einer Drehzahl läuft, die über der vorbestimmten Drehzahl liegt:the engine running at a speed greater than the predetermined Speed is:
Der elektromechanische Schalterautomat 18 ist aberregt, während der elektronische Schalterautomat 19 wirksam ist, so daß die Verbraucher mit dem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat 14 verbunden sind. Die in Fig. 3 dargestellte Erregerschaltung 21 ist über eine Sicherung 22 und einen Unterbrecherschalter 23 mit der Hauptbatterie 11 verbunden.The electromechanical automatic switch 18 is de-energized, while the electronic automatic switch 19 is effective, so that the loads are connected to the alternator-rectifier assembly 14. The excitation circuit shown in FIG 21 is connected to the main battery 11 via a fuse 22 and an interrupter switch 23.
Die genannte Erregerschaltung 21 umfaßt einen Transistorschalter 24, der mit der Erregerwicklung 25 eines Relais 26 in Reihe geschaltet ist. Die Kontakte 27 des Relais 26, die bei aberregtem Relais geöffnet sind, sind ihrerseits in den Erregerstromkreis des Relais 20 eingefügt.Said excitation circuit 21 comprises a transistor switch 24 which is connected to the excitation winding 25 of a relay 26 in series is switched. The contacts 27 of the relay 26, which are open when the relay is de-energized, are in turn in the excitation circuit of relay 20 inserted.
Der Transistorschalter 24 umfaßt einen Transistor 28, der in Emitterfolgeschaltung mit einem Potentiometer 29 verbunden ist. Dieses Potentiometer 29 speist ein RC-Integrationsglied, das aus einem Widerstand 30 und einem Kondensator 31 besteht. Der Ausgang des RC-Integrationsgliedes ist mit einer Darlington-Schaltung 32 verbunden, deren Lastwiderstand von der Erregerspule 25 des Relais 26 und einer Überbrückungsdiode 33 gebildet ist.The transistor switch 24 comprises a transistor 28 which is connected to a potentiometer 29 in an emitter follower circuit is. This potentiometer 29 feeds an RC integration element, which consists of a resistor 30 and a capacitor 31. The output of the RC integrator is with a Darlington circuit 32 connected, the load resistance of which from the excitation coil 25 of the relay 26 and a bypass diode 33 is formed.
Eine Steuerschaltung 34 umfaßt einen von der Hauptbatterie 11 gespeisten Spannungsteiler, der aus einer Zenerdiode 35 und einem dazu in Reihe geschalteten Widerstand 36 besteht.A control circuit 34 comprises a voltage divider fed by the main battery 11, which voltage divider consists of a Zener diode 35 and a resistor 36 connected in series therewith.
Die an den Anschlüssen des Widerstandes 36 auftretende Spannung speist über eine Entkopplungsdiode 38 eine Verzögerungsschaltung 39ι die aus einem Reihenwiderstand 40, einem Konden- The voltage occurring at the connections of the resistor 36 feeds a delay circuit 39ι via a decoupling diode 38, which consists of a series resistor 40, a capacitor
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densator 41 und einem Uberbrückungswiderstand 42 "besteht.capacitor 41 and a bridging resistor 42 ″.
Das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 39 speist über einen Basiswiderstand 43 den erwähnten Transistor 28.The output signal of the delay circuit 39 feeds the aforementioned transistor 28 via a base resistor 43.
Im folgenden sei die Wirkungsweise der Erregerschaltung 21 erläutert:The mode of operation of the excitation circuit 21 is explained below:
Die Spannung der Hauptbatterie schwankt während des Betriebszustandes zwischen einer Mindestspannung (von beispielsweise 12,6 bis 12,8 V) und einem Maximalwert (von beispielsweiseThe voltage of the main battery fluctuates during operation between a minimum voltage (e.g. from 12.6 to 12.8 V) and a maximum value (from e.g.
14 V) je nach/'dem, wie stark sie von dem Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat 14 wieder aufgeladen wird.14 V) depending on how strong they are from the alternator-rectifier set 14 is recharged.
Wenn diese Spannung in der Nähe des Minimalwertes liegt, reicht die von dem Widerstand 36 der Steuerschaltung 34 gelieferte Spannung nicht aus, um den Transistor 28 und die Darlington-Schaltung 32 in ihren leitenden Zustand zu steuern, so daß das Relais 26 in seinem abgefallenen Zustand verbleibt und den Erregerstromkreis des Relais 20 geöffnet hält.If this voltage is in the vicinity of the minimum value, that supplied by the resistor 36 of the control circuit 34 is sufficient Voltage not off to transistor 28 and the darlington pair 32 to control in their conductive state, so that the relay 26 remains in its dropped state and keeps the excitation circuit of the relay 20 open.
Wenn umgekehrt die Spannung der Hauptbatterie 11 einen Schwellwert überschreitet, der der vorbestimmten Drehzahl des MotorsConversely, when the voltage of the main battery 11 reaches a threshold value exceeds that of the predetermined engine speed
15 entspricht, wird der Transistor 28 leitend und steuert auch die Darlington-Schaltung 32 in ihren leitenden Zustand.15 corresponds, the transistor 28 becomes conductive and also controls the Darlington circuit 32 in its conductive state.
Dadurch wird das Relais 26 erregt, schließt seine Kontakte 27, so daß das Relais 20 ebenfalls erregt wird und eine Signallampe 44 aufleuchtet.This energizes the relay 26, closes its contacts 27, so that the relay 20 is also energized and a signal lamp 44 lights up.
Der Schwellwert, bei dem diese Umschaltung stattfindet, ist durch das Potentiometer 29 regelbar.The threshold value at which this switchover takes place can be regulated by means of the potentiometer 29.
,Die von der Verzögerungsschaltung 39 verursachte Verzögerungszeit ist durch die Entladung des Kondensators 41 über den Widerstand 42 und die Basis des Transistors 28 bestimmt.The delay time caused by the delay circuit 39 is due to the discharge of the capacitor 41 through the resistor 42 and the base of transistor 28 is determined.
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Die Frontplatte 2 der Steuertafel 1, die im einzelnen in Fig.4 dargestellt ist, beinhaltet die Steuer- und Kontrollorgane,die in vier Bereiche unterteilt sind, um die Benutzung auch für nichtfachkundige Personen zu erleichtern und zu vereinfachen.The front panel 2 of the control panel 1, which is shown in detail in Fig.4, contains the control and monitoring elements that are divided into four areas in order to facilitate and simplify the use even for non-skilled persons.
Ein erster mit 45 bezeichneter Abschnitt ist in dem oberen Teil der Frontplatte 2 angeordnet. In ihm sind die Kontroll- und Steuerorgane für die Spannung des Stromnetzes zusammengefaßt. Ein magnetothermischer Differentialsicherheitsschalter 46 befindet sich zwischen dem Speisekabel 3 und dem Transformator-Gleichrichteraggregat 17. Ein mit einer Sicherung ausgestatteter Spannungswahlschalter 47 erlaubt die Verwendung unterschiedlicher Netzspannungen von beispielsweise 220 V, 125 V und 160 V. Eine Signallampe 48 zeigt das Vorhandensein der Netzspannung in der Kontroll- und Steuertafel 1 an.A first section, denoted by 45, is arranged in the upper part of the front panel 2. In it are the control and controls for the voltage of the power grid combined. A magnetothermal differential safety switch 46 is located between the feed cable 3 and the transformer-rectifier unit 17. A voltage selector switch 47 equipped with a fuse allows use different line voltages of, for example, 220 V, 125 V and 160 V. A signal lamp 48 shows the presence the mains voltage in the control and control panel 1.
Eine zweite weiter unterhalb gelegene Zone der Frontplatte 2 beinhaltet die Steuer- und Kontrollmittel, für den oben unter a) beschriebenen Schaltungszustand, bei dem der Motor 15 nicht läuft und Verbindung mit dem Stromnetz besteht. Zwei Schalter 50 und 51 steuern die Aufladung der Hauptbatterie 11 bzw. der Hilfsbatterie 12 durch das Stromnetz. Das Aufladen wird durch die Signallampen 52 bzw. 53 angezeigt.A second zone of the front panel 2 located further below contains the control and monitoring means for the circuit state described above under a), in which the motor 15 is not running and there is a connection to the power supply. Two switches 50 and 51 control the charging of the main battery 11 and the auxiliary battery 12 through the mains. The charging is indicated by the signal lamps 52 and 53.
Ein dritter in dem linken unteren Teil der Frontplatte 2 angeordneter Abschnitt beinhaltet die Steuer- und Kontrollmittel für die oben beschriebene Schaltsituation, bei der der Motor 15 in Funktion ist. Ein Schalter 55 mit einer entsprechenden Signallampe 56 steuert die Wiederaufladung der Hilfsbatterie durch das Wechselstromgenerator-Gleichrichteraggregat. Der Schalter 23 dient zur Aktivierung der Erregerschaltung 21. Die Signallampe 44 zeigt die Erregung des Relais 20 des elektronischen Schalterautomaten 19 an.A third section arranged in the lower left part of the front panel 2 contains the control and monitoring means for the switching situation described above, in which the motor 15 is in operation. A switch 55 with a corresponding signal lamp 56 controls the recharging of the auxiliary battery by the alternator-rectifier set. The switch 23 is used to activate the excitation circuit 21. The signal lamp 44 indicates the excitation of the relay 20 of the electronic automatic switch 19.
Ein vierter Abschnitt 57» der sich im zentralen Bereich der Frontplatte 2 befindet, beinhaltet folgende Komponenten: Zwei Amperemeter 58 und 59 zur Messung des Ladestromes der Hilfs-A fourth section 57 », which is located in the central area of the front panel 2, contains the following components: Two ammeters 58 and 59 for measuring the charging current of the auxiliary
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batterie 12 bzw. der Hauptbatterie 11, ein Voltmeter 60 zur Messung der Spannung zwischen den Anschlüssen der Batterien 11 und 12, einen mit drei Tasten versehenen Umschalter 61, mittels dessen das Voltmeter 60 an eine der beiden Batterien 11 oder 12 angeschaltet oder aber ausgeschaltet werden kann sowie einen Zeitgeber 62 zur Wahl der Ladezeit der Batterien 11 bzw. 12.battery 12 or the main battery 11, a voltmeter 60 for measuring the voltage between the terminals of the batteries 11 and 12, a switch 61 provided with three buttons, by means of which the voltmeter 60 is connected to one of the two batteries 11 or 12 can be switched on or switched off, as well as a timer 62 for selecting the charging time of the batteries 11 or 12.
Die Signallampen 48, 52, 53» 44 und 56 sind untereinander austauschbar. The signal lamps 48, 52, 53 »44 and 56 are interchangeable.
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