DE2910274A1 - ELECTRONIC VOLTAGE REGULATOR FOR A BATTERY CHARGER - Google Patents
ELECTRONIC VOLTAGE REGULATOR FOR A BATTERY CHARGERInfo
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Description
PAT ÜNTANWÄ LT EPAT UNTANWÄ LT E
A. QRÜNECKER H. KINKELDEYA. QRÜNECKER H. KINKELDEY
CR-ηαCR-ηα
K. SCHUMANMK. SCHUMANM
DR BEa NAT.-OPL-PHVSDR BEa NAT.-OPL-PHVS
P. H. JAKOBP. H. JAKOB
OPL-KJG.OPL-KJG.
β. BEZOLDβ. BEZOLD
OR FSlNSt-OPL-CHEH*OR FSlNSt-OPL-CHEH *
8 MÜHCHEN 228 MÜHCHEN 22
MAXlMlLlANSTRÄSSE. 43MAXIMUM ROADS. 43
J5 592J5 592
■15- März 1979■ March 15, 1979
DUCATI ELETTROTECHIGA S.p.A.
1?ia Marco E. LepidoDUCATI ELETTROTECHIGA SpA
1? Ia Marco E. Lepido
I-B0L0G1TAI-B0L0G1TA
Elektronischer Spannungsregler für eine
Bat t er i e -Lade e inr iclxt ungElectronic voltage regulator for one
Bat t er ie -charge e inr iclxt ung
- Ansprüche —- Expectations -
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Elektronischer Spannungsregler für eine Batterie-Ladeeinrichtung.Electronic voltage regulator for a battery charger.
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektronischen Spannungsregler für eine Batterie-Ladeeinrichtung, welche einen einphasigen Generator mit einer Induktionswicklung aufweist. The invention relates to an electronic voltage regulator for a battery charger, which has a single-phase generator with an induction winding.
Die italienische Patentanmeldung 3534—A/75 der Anmel— derin beschreibt einen elektronischen Spannungsregler der genannten Art für eine Batterie-Ladeeinrichtung, welche einen einphasigen .Generator mit einer durch Dauermagnete erregten Induktionswicklung aufweist. Der in der genannten Patentanmeldung beschriebene Spannungsregler ist so ausgebildet, daß eine zu ladende Batterie zu Beginn des Ladevorgangs noch eine Bestspannung haben muß, im Falle einer Anlage mit einer Nennspannung von 12 V beispielsweise noch eine Restspannung von wenigstens 2 Y. The applicant's Italian patent application 3534-A / 75 describes an electronic voltage regulator of the type mentioned for a battery charging device, which has a single-phase generator with an induction winding excited by permanent magnets. The voltage regulator described in the patent application mentioned is designed in such a way that a battery to be charged must still have an optimum voltage at the beginning of the charging process, in the case of a system with a nominal voltage of 12 V, for example, a residual voltage of at least 2 Y.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Spannungsreglers der genannten Art, welcher auch das Laden vollständig erschöpfter Batterien ermöglicht.An object of the invention is to provide a voltage regulator of the type mentioned which also does the charging completely exhausted batteries.
Dieses Ziel*ist gemäß der Erfindung bei einem Spannungsregler der genannten Art erreicht durch steuerbare Dioden zum Gleichrichten der Ausgangsspannung des Generators für die Speisung der Batterie, durch einen zwischen dem Ausgang des Generators und den Steuer— elektrodenkreisen der steuerbaren Dioden angeordneten, als Unterbrecher arbeitenden Transistor od. dergl., welcher so geschaltet ist, daß die steuerbaren Dioden leitend werden, wenn der Transistor leitend ist:, und durch zwei untereinander im wesentlichen gleiche Gleich— richterkreise, welche jeweils ein Ende der Induktions—This aim * is according to the invention in a voltage regulator of the type mentioned achieved by controllable diodes for rectifying the output voltage of the Generator for the supply of the battery, through an between the output of the generator and the control electrode circuits of the controllable diodes arranged, working as an interrupter transistor or the like., which is connected in such a way that the controllable diodes become conductive when the transistor is conductive :, and by two essentially equal rectifier circuits, each of which has one end of the induction
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.s..s.
wicklung mit dem Transistor verbinden, so daß dieser im Betrieb des Generators leitend ist.Connect the winding to the transistor so that it is conductive when the generator is in operation.
Die Steuerelektrodenkreise der steuerbaren Dioden sind parallel zueinander angeordnet und enthalten ,jeweils eine Diode zum Unterbrechen des jeweiligen Kreises. Der Spannungsregler enthält ferner Steuereinrichtungen zum Sperren des Transistors bei Überschreitung eines der vorbestimmten Spannung der Batterie entsprechenden Grenzwerts.The control electrode circuits of the controllable diodes are arranged parallel to one another and contain, respectively a diode to interrupt the respective circuit. The voltage regulator also contains control devices to block the transistor when one of the predetermined voltage of the battery is exceeded Limit value.
Während des Betriebs des durch Dauermagnete erregten Generators wird die Batterie nur solange geladen, wie der genannte Transistor leitend ist. Würde dea? Transistor nun allein von der Batterie her angesteuert, so müßte diese zu Beginn des Ladevorgangs noch, eine Rest— spannung aufweisen, um den Transistor in den leitenden Zustand zu überführen. Über die beiden vorstehend genannten, untereinander im wesentlichen gleichen Gleichrichterkreise ist der Transistor jedoch von der· Induktionswicklung des Generators aus ansteuerbar, so daß er im Betrieb desselben unabhängig vom Vorhandensein einer Restspannung der Batterie leitend wird.During operation of the energized by permanent magnets Generator, the battery is only charged as long as the said transistor is conductive. Would dea? transistor Now controlled by the battery alone, it would still have to be a remainder at the beginning of the charging process. have voltage to bring the transistor into the conductive state. About the two above However, the transistor is from the induction winding of the generator can be controlled so that it is independent of its presence during operation a residual voltage of the battery becomes conductive.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigernIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained with reference to the drawing. Show it
]?ig. Λ ein Schaltbild eines elektronischen Spannungsreglers in einer bevorzugten Ausführungsform und]? ig. Λ a circuit diagram of an electronic voltage regulator in a preferred embodiment and
Pig. 2 ein Schaltbild eines gegenüber Fig. 1 abgewan-, delten Spannungsreglers mit einer Ladeanzeige.Pig. 2 is a circuit diagram of a variant compared to FIG. Delten voltage regulator with a charge indicator.
Die in Fig. i und 2 dargestellten Schaltbilder· entsprechen weitgehend den in Fig. i bzw., 2 der eingangsThe circuit diagrams shown in FIGS. I and 2 correspond largely those in Fig. i and 2 of the opening
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genannten italienischen Patentanmeldung dargestellten Schaltbildern. Dabei sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den dort verwendeten Bezugszeichen bezeichnet. : .mentioned Italian patent application shown circuit diagrams. Identical or corresponding parts are denoted by the reference symbols used there. : .
In Jig. 1 erkennt man die Induktlonswieklung 1 eines einphasigen Generators, deren Ausgänge 1a, 1b über ' jeweils eine steuerbare Diode 2 bzw.. 3 mit Masse verbunden sind. Die Dioden 2, 3 sind durch einen !Transistor 14 gesteuert, dessen Basis über einen Schalter-6 mit einer Batterie 5 und einem Mittelanschluß 1c der Induktionswicklung verbindbar ist. Der Kollektor des Transistors 14 ist über jeweils einen Steuerelektx*oden— kreis mit den Steuerelektroden der Dioden 2, 3 verbunden. Die Steuerelektrodenkreise sind parallel zueinander angeordnet und weisen jeweils eine Diode 16, und einen damit in Reihe liegenden Widerstand 15 bzw. auf.In jig. 1 you can see the induction weight 1 of a single-phase generator, the outputs 1a, 1b of which are each connected to ground via a controllable diode 2 or 3 are. The diodes 2, 3 are controlled by a transistor 14, the base of which is connected to a switch 6 a battery 5 and a center terminal 1c of the Induction winding is connectable. The collector of the transistor 14 is oden- circle with the control electrodes of the diodes 2, 3 connected. The control electrode circuits are arranged parallel to one another and each have a diode 16, and a resistor 15 or on.
Die Basis des Transistors 14 ist außerdem über zwei untereinander im wesentlichen gleiche Gleichrichter— kreise mit den beiden Enden 1a, 1b der Induktionswicklung 1 verbunden. Jeder Gleichrichterkreis weist · wenigstens einen Widers band 31» 33 und eine damit in Reihe liegende Diode 32 bzw. 34 auf. Wie man in. der Zeichnung erkennt, sind die Dioden 32, 34 anodenseitig mit dem Transistor 14 verbunden.The base of the transistor 14 is also via two rectifiers that are essentially the same as one another. circles connected to the two ends 1a, 1b of the induction winding 1. Each rectifier circuit has at least one contradiction band 31 »33 and one with it in Series lying diode 32 or 34 on. How to get in. The Drawing recognizes, the diodes 32, 34 are on the anode side connected to transistor 14.
Wird der Generator bei geschlossenem Schalter 6.in Betrieb gesetzt, so werden die Dioden 32 und 34 für die an den Enden 1a, 1b der Induktionswicklung 1 erscheinenden, in bezug auf das Emitterpotential des Transistors 14 aegativen Spannungs-Halbwellen abwechselnd leitend, so daß über die Widerstände 31 bzw. 33 abwechselnd eine negative Spannung an die Basis des Transistors 14 gelegt wird.If the generator is put into operation with the switch 6 closed, the diodes 32 and 34 for those appearing at the ends 1a, 1b of the induction winding 1, with respect to the emitter potential of the transistor 14 aegative voltage half-waves alternately conductive, so that via the resistors 31 and 33 alternately a negative voltage is applied to the base of transistor 14.
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Abhängig von der Bemessung der Widerstände 31r 33 und der Dioden 32 bzw. 3^ ist die auf diese Weise an die Basis des Transistors gelegte Spannung auch bei vollständig erschöpfter Batterie 5 ausreichend, den Transistor leitend zu machen. / Depending on the dimensioning of the resistors 31r 33 and of the diodes 32 and 3 ^ is the in this way to the The voltage applied to the base of the transistor is sufficient to make the transistor conductive even when the battery 5 is completely depleted. /
Die Batterie-Ladeeinrichtung insgesamt arbeitet somit folgendermaßen: In der Anordnung nach Fig. 1 wird die am Kittelanschluß 1c der Induktionswicklung Λ abgenommene Spannung über den Unterbrecher schalt er 6, <Len Transistor 14 und die beiden aus den Widerständen 15» 17 und den Dioden.16 bzw. 18 gebildeten Steuerelektrodenkreise an die Steuerelektroden der Dioden 2 bzw- gelegt. In Abhängigkeit von der an den Enden 1a, 1b ,-■■ der Induktionswicklung 1 erscheinenden Spannung werden die steuerbaren Dioden 2, 3 abwechselnd leitend, so daß die Batterie 5 über einen vom Mittelanschluß 1c über die Batterie 5> Masse, und abwechselnd über die Dioden 2 und 3 zu. den Enden 1a, 1b der Induktionswicklung 1 verlaufenden Stromkreis geladen wird. .The battery charger as a whole thus works as follows: In the arrangement according to FIG. 1, the voltage taken from the smock terminal 1c of the induction winding Λ is switched via the interrupter 6, <Len transistor 14 and the two resistors 15 »17 and the diodes. 16 and 18 formed control electrode circuits to the control electrodes of the diodes 2 and respectively placed. Depending on the voltage appearing at the ends 1a, 1b, - ■■ of the induction winding 1, the controllable diodes 2, 3 are alternately conductive, so that the battery 5 via one of the center connection 1c via the battery 5> ground, and alternately via the Diodes 2 and 3 closed . the ends 1a, 1b of the induction winding 1 running circuit is charged. .
In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung erfolgt das Laden der Batterie 5 ita wesentlichen in gleicher Weise, mit dem Unterschied, daß der Ladestrom für die Batterie 5 über Dioden 20, 21 abwechselnd an den Enden 1a, 1b der Induktionswicklung 1 abgenommen wird. Die Dioden. 20, 21 bilden zusammen mit den steuerbaren Dioden 2, eine Gleichrichterbrücke an den beidea Enden der Wicklung 1. Dabei ist die Diode 20 gleichzeitig mit der Diode 3 und die Diode 21 gleichzeitig mit der Diode 2 leitend.Loading takes place in the arrangement shown in FIG. 2 the battery 5 ita essentially in the same way, with the difference that the charging current for the battery 5 is alternately removed from the ends 1a, 1b of the induction winding 1 via diodes 20, 21. The diodes. 20, 21, together with the controllable diodes 2, form a rectifier bridge at both ends of the winding 1. The diode 20 is at the same time as the diode 3 and the diode 21 at the same time as the diode 2 conductive.
Die Spannungsregelung für das Laden der Batterie geschieht in beiden Ausführungsformen auf die in der eingangs genannten italienischen Patentanmeldung beschriebene Weise. Sobald die Spannung der Batterie einen vorbestimmten Wert erreicht, übersteigt das am Yerbindungs- The voltage regulation for charging the battery is done in both embodiments on the in the opening said Italian patent application. As soon as the voltage of the battery reaches a predetermined value, the voltage on the connection
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punkt 9 liegende Potential aen Schwellenwert der Zenerdiode 10, so daß der Transistor 1Ί leitend wird.Point 9 lying potential aen threshold value of the Zener diode 10, so that the transistor 1Ί is conductive.
Dadurch wird der andere Transistor 14- gesperrt und sperrt seinerseits die gesteuerten Dioden 2, 3, wodurch der Ladestrom für die Batterie 5 unterbrochen wird.As a result, the other transistor 14- is blocked and in turn blocks the controlled diodes 2, 3, as a result of which the charging current for the battery 5 is interrupted.
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Applications Claiming Priority (1)
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- 1979-03-15 DE DE19792910274 patent/DE2910274A1/en not_active Ceased
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Legal Events
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| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DUCATI ENERGIA S.P.A., BOLOGNA, IT |
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| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: GRUENECKER, A., DIPL.-ING. KINKELDEY, H., DIPL.-IN |
|
| 8131 | Rejection |