DE2915068A1 - Spannungsregler fuer fahrzeug-stromerzeuger - Google Patents
Spannungsregler fuer fahrzeug-stromerzeugerInfo
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- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/163—Regulation of the charging current or voltage by variation of field with special means for initiating or limiting the excitation current
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Description
Spannungsregler für Fahrzeug-Stromerzeuger.
Die Erfindung "bezieht sich auf einen Spannungsregler für einen
Kraftfahrzeug-Stromerzeuger und betrifft eine verbesserte Reglerschaltung für den Felderregerstrom eines batteriestromerregten
Fahrzeug-Stromerzeugers»
Es ist die wesentliche, der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe,
ein verbessertes. Spannungsreglersystem für einen Fahrzeugstromerzeuger zu schaffen, bei welchem keine Batterieentladung
erfolgt, auch wenn der Schlüsselschalter für einen längeren
Zeitraum geschlossen ist.
Zeitraum geschlossen ist.
Es ist eine weitere der Erfindung zu G-runde liegende Aufgabe,
eine Schaltung für das intermittierende Zuführen eines Felderregerstromes in einem vorbestimmten Leistungsverhältnis zu
schaffen, wenn der Motor nicht in vollem Betrieb ist, wobei
ein strombegrenzender I&sfcwiderstand vermieden ist, was vorteilhaft ist, um eine solche Schaltung auf einer kleinen eingebauten Schaltkarte auszubilden.
eine Schaltung für das intermittierende Zuführen eines Felderregerstromes in einem vorbestimmten Leistungsverhältnis zu
schaffen, wenn der Motor nicht in vollem Betrieb ist, wobei
ein strombegrenzender I&sfcwiderstand vermieden ist, was vorteilhaft ist, um eine solche Schaltung auf einer kleinen eingebauten Schaltkarte auszubilden.
Die Erfindung betrifft ein Halbleiter-Spannungsregelsystem für ein Fahrzeug, welches einen Motorbeschleunigungs-Messkreis und
eine Oszillatorschaltung einschliesst. Der Felderregerstrom
wird intermittierend durch die Oszillatorschaltung aufgegeben, bevor der Motor anläuft und wird kontinuierlich zugeführt,
nachdem der Motor angelaufen ist, so dass die Batterieentladung klein gehalten wird.
wird intermittierend durch die Oszillatorschaltung aufgegeben, bevor der Motor anläuft und wird kontinuierlich zugeführt,
nachdem der Motor angelaufen ist, so dass die Batterieentladung klein gehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Schaltschema eines ganzen Spannungsregelsystem,
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Pig. 2 einen. Hauptteil des Systems gemäss Fig. 1,
Fig. 3 ein Diagramm von Wellenformen zur Darstellung des Betriebes
von Steuerkreisen, und
Fig. 4 und 5 entsprechende SehaltSchemen für unterschiedliche
Arten von Steuerschaltungen.
Ein System gemäss der Erfindung wird anhand der Fig. 1 und 2 erläutert ο Das System besteht im wesentlichen aus einem Stromerzeuger
1 und einer Spannungsreglerschaltung 2. Der Stromerzeuger 1 ist von bekannter Bauart und hat eine sterngeschaltete
Dreiphasen-Ankerwicklung, eine Feldspule 4 und einen Vollwellen-Dreiphasengleichrichter
5ο Die Spannungsreglerschaltung 2 enthält einen bekannten Schaltkreis, z.B. einen Darlingtontransistor 6, dessen Kollektor-Emitter-Durchgang in Serie mit
der Felderregerspule liegt, eine Spannungsmesschaltung 7 zum Messen der Batteriespannung für die Steuerung des Schaltkreises
6, eine Oszillatorschaltung 8, z„B. einen in Fig. 2 dargestellten
astabilen Multivibrator oder eine in Fig. 4 und 5 dargestellte andere Schaltung, die oszillierende Signale mit
vorbestimmter Frequenz und Leistungsverhältnis der leitenden und der nichtleitenden Periode, wie bei (a) in Fig. 3 dargestellt,
erzeugt, von dem Zeitpunkt, wenn der Schlüsselschalter 12 in Schliesstellung gedreht ist, bis der Motor
beschleunigt, einen Beschleunigungsspannungs-Messkreis 9 zum Messen der Beschleunigung des Motors, zum Unterbrechen des
von der Oszillatorschaltung 8 übertragenen oszillierenden Signals
und einen Schalterbetätigungskreis 10 für die Betätigung des Schaltkreises 6 in Abhängigkeit von dem oszillerenden Signal.
Das Frequenz- und Leistungsverhältnis ist so festgelegt, dass der Stromerzeuger bei einem minimalen Felderregerstrom
bei einer Motordrehzahl im praktischen Bereich, z.B„ 1000 Tj/min,
erregt werden kann. Eine Batterie 11 ist mit der Ausgangsklemme A des Stromerzeugers 1 über eine Klemme B in der Leitung L-,
verbunden. Der Zündschalter 12 erregt die Oszallatorschaltung
8, wenn er geschlossen wird.
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in Fig. 2 dargestellt, ist der Kollektor des Darlington-Transistors
6 ferner mit einer Diode 21 verbunden, welche parallel
zur Felderregerspule 4 liegt, und die Basis des Darlington-Transistors
6 ist mit dem Spannungsmesskreis 7 und mit einem Anschluss IGr über einen Widerstand. 22 verbunden. Die
Spannungsmesschaltung 7 besteht aus Spannungsteilerv/iderständen
71 und 72, einer Zenerdiode 73 und einem Transistor 74. Ein Ende des Widerstandes 71 ist mit einem Anschluss S verbunden,
der seinerseits über die Leitung L2 mit dem Anschluss B
verbunden isto Andere Verbindungen sind bekannt. Die Basis des
Darlington-Transistors 6 ist ferner mit dem Kollektor eines Transistors 101 des Schaltbetätigungskreises 10 verbunden. Der
Schaltbetätigungskreis 10 besteht ausser dem Transistor 101 aus einem Widerstand 102, der zwischen der Ausgangsklemme der
Osziallatorschaltung 8 und .der Basis des Transistors 101 liegt,
der seinerseits mit dem Kollektor eines Aufsgangotranoistors 94
der Beschleunigungsspannungs-Messchaltung 9 verbunden ist. Die Beschleunigungßspannungs-Messchaltung 9 enthält ferner Widerstände
91 und 93 und einen Kondensator 92 zum Glätten der über ihre Eingangsklemme Ii und die Erdklemme E gehenden Spannung.
Die Eingangsklemme Ή ist mit dem Nullpunkt der sterngeschalteten
Ankerwicklungen 3 verbunden, wie in Fig. 1 dargestellt.
Beim Betrieb wird, wenn der Schlüsselschalter geschlossen und ein nicht dargestellter Anlasser zum Starten der Brennkraftmaschine
eines Fahrzeuges angetrieben wird, der Oszillator 8 erregt, so dass er oszillierende Signale erzeugt. Dies bewirkt,
dass der Schaltbetätigungskreis 10 den Darlirgton-Transistor 6
in Abhängigkeit von dem oszillierenden Signal zyklisch leitend und nicht leitend macht, so dass der Felderregerstrom in der
bei (b) in Fig. 3 dargestellten Weise aufgegeben wird. Wenn
der Motor startet und seine Drehgeschwindigkeit erhöht, wird die in der Ankerwicklung 3 erzeugte Spannung graduell grosser
und entsprechend erhöht sich auch die Spannung an dem Nullpunkt. Diese Spannung ist indikativ für eine Motorbetriebsbedingung
und wird auf die.Basis des Transistors 94 des Beschleunigungs-
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spannungs-Messkreises 9 über die Grlättschaltung( 91» 92, 93) '
aufgegeben. Solange die Spannung am Nullpunkt nicht hoch genug ist, um den Transistor 94 leitend zu machen, wird der Darlington-Transistor
durch den Schaltbetätigungskreis 10 in der beschriebenen Weise gesteuert. Wenn der Motor läuft und die Spannung
am Nullpunkt ansteigt, wird der Transistor 94 leitend, so dass der Transistor 101 des Schaltbetätigungskreises nicht
leitend wird« Dadurch wird der Darlington-Transistor 6 durch den über den Widerstand 22 zugeführten Basisstrom leitend, und
das System 1 ist voll erregt, wobei die Ausgangsspannung des Stromerzeugers 1 erhöht, und dadurch die Batterie 11 geladen
wird ο
Wenn die Batteriespannung sich weiter erhöht, steuert der Transistor
74 der Spannungsmesschaltung 7 den Darlington-Transistor und regelt dabei die Batterieladespannung in bekannter Weise.
Wenn der Motor^steht, während der Schlüsselschalter noch geschlossen
ist, wird der Felderregerstrom intermittierend durch
den Darlington-Transistor 6 in Abhängigkeit von den ostillierenden Signalen in .der gleichen V/eise aufgegeben, als wenn der
Anlasser läuft. Jedoch ist der Pelderregerstrom derart begrenzt, dass er keine wesentliche Entladung der Batterie zulässt.
An Stelle der Oszillatorschaltung 8 kann ein Widerstand 8' (in
doppelstrichpunktierten Linien in Pig. 3 dargestellt) zwischen der Klemme IG· und dem Widerstand 102 liegen. Bei dieser Abwandlungsform
muss die Beschleunigungsspannungs-Messchaltung 9 so angeordnet sein, dass sie eine Spannung misst, die durch einen
Restmagnetfuss im Generatorfeld erzeugt wird.
Wenn der Schlüsselschalter in Schliesstellung gedreht wird, aber
der Motor den Stromerzeuger nicht dreht, ist der Transistor 94 der Beschleunigungs-Mess chaltung 9 nichtleitend und bewirkt
dabei, dass der Transistor 101 des Schaltbetätigungskreises.10 den Basisstrom des Darüngjbon-Transistors 6 überbrückt, so dass
kein Feldstrom fliessen kann. Wenn der Motor angelassen ist
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und den Stromerzeuger 1 dreht, wird an dem iiullpunkt der Ankerwicklung
3 durch einen Rest-Magnetfluss der Feldspulenanordnung
eine Spannung erzeugt. Dadurch wird der Transistor 94 der Beschleunigungs-Messchaltung
leitend und der Transistor 101 nichtleitend, so dass der Darlington-Transistor 6 den rollen
Felderregerstrom leitet.
Da die zu messende Spannung am Nullpunkt "bei dieser Abwandlungsform
geringer ist, muss Vorsorge getroffen werden, um zu verhindern, dass die Beschleunigungsspannungs-Messchaltung 9 Fehlmessungen
infolge Kriechspannungen macht, zeB. eine Spannung
von der Batterie über die Leitung L1, Dioden, Ankerwicklungen
und den Nullpunkt, wenn der Stromerzeuger Feuchtigkeit ausgesetzt ist.
Fig« 4 zeigt eine andere Oszillatorschaltung, die in der Regel
als Sägezahnwellen erzeugende Schaltung bezeichnet wird. Bei
dieser Schaltung ist ein Transistor 801 und ein Kondensator' 802 so verbunden, dass sie eine Langzeitkonstante für die Oszillation
schaffen..Figo 5 zeigt einen anderen.Oszillatorkreis, der
ein dreieckiges Wellensignal erzeugt, in welchem Konstantstromkreise 811 und 812 vorgesehen sind, die einen Kondensator 817
aufladen oder entladene Wenn die Klemme IG- Strom erhält, wird ein Transistor 814 leitend, so dass Ladestrom durch die beiden
Konstantstromkreise I., und Ip zum Kondensator 817 strömt. Wenn
die Spannung am Kondensator 817 einen vorbestimmten Wert erreicht,
wird der Transistor 814 nichtleitend,und die Transistoren
813 und 816 werden leitend, so dass der Kondensator 817 einen Konstantstrom (I1 - Ip) entlädt, bis die Kondensatorspannung
einen vorbestimmten Yfert erreicht, an welchem der Ladevorgang
erneut beginnt. Eine Klemme C muss mit dem Widerstand 102
in Fig. 2 verbunden werden»
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Claims (2)
- Dr. F.Zumstein sen.:- Dh. E.iAssrcraVm - Dr.:R. KoenigsbergerDipl.-Phys. R, Hölzbauer -"ÖiplV-lngVF. Kfingselsen - Dr. F. Zumstein jun.PATENTANWÄLTElfippondenso Co., Ltd. Kariya City, AicM Pref. (Japan)Patentansprüche ;IJ Spannungsregler für einen Batterieladestromerzeuger mit einer ein Feld erregenden Spule, gekennzeichnet durch- einen Schaltkreis zum geregelten Zuführen eines Felderregerstromes,- eine Batteriespannungs-Messchaltung zum Regeln der Schaltbetätigung des Schaltkreises in Abhängigkeit von der Batteriespannung,- eine Oszillatorschaltung zum Erzeugen eines oszillierenden Signals mit einem vorbestimmten Leistungszyklus, und- eine mit dem Batterieladestromerzeuger und der Oszillators chaitung verbundene Steueranordnung für den Schaltkreis zum An- und Abschalten in Abhängigkeit von den oszillierenden. Signalen, wenn, die Ausgangs spannung des Stromerzeugers niedriger als eine vorbestimmte Spannung ist.
- 2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gelee nnzeichnet , dass die Steueranordnung für den Schaltkreis einschliesst:909844/Θ744ORIGINAL INSPECTED- eine Mes:;c:haltung für die Stromerzeugerspannung in Vorbindung mit dem l-icitterielade-Stromerzeuger, und- eine mit der Messchaltung für die Stromerzeugerspannung und der Oszillatorschaltung in Verbindung.stehende Transistorschaltung zur Steuerung des Schaltkreises.ο Spannungsregler für einen Batterielade-Stromerzeuger mit einer Ankerwicklung und einer felderregerspule, g e k e nn- z e i c h ne t durch- einen Schaltkreis zum Zuführen eines Felderregerstromes, der in Reihe mit der Felderregerspule liegt,- eine Messchaltung für die Batteriespannung zur Steuerung des Schaltkreises für die Regelung der Batterieladespannung,- eine erste Schaltung in Verbindung mit der Ankerwicklung zur Messung der Spannung in der Wicklung, und- eine zweite Schaltung, um den Schaltkreis nichtleitend zu machen, wenn die erste Schaltung keine Spannung in der Y/icklung feststellt.9098U/974*
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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