DE3214627A1

DE3214627A1 - Elektronischer spannungsregler fuer batterieladung

Info

Publication number: DE3214627A1
Application number: DE19823214627
Authority: DE
Inventors: José Castelldefels Barcelona Sirera Ubeda
Original assignee: Motoplat SA
Current assignee: Motoplat SA
Priority date: 1981-04-21
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1982-11-04
Also published as: IT1156239B; ES501502A0; FR2504324B3; FR2504324A1; ES8206107A1; IT8247862A0

Description

PRINZ, BUWKE: &-/^

Patentanwälte · · - Suropoari ,AitoM A"itofn,tfys 3214

München ·» Stuttgart

MOTOPLAT, S.A. 20. April 1982

Wifredo, 679-699

BADALONA (Barcelona) / Spanien

Unser Zeichen: M 1527

Elektronischer Spannungsregler für Batterieladung

Die Erfindung betrifft einen elektronischen Spannungsregler für Batterieladung in einem Schwungradgenerator-Ladegerät.

Für derartige Anwendungen sind bereits Regelsysteme bekannt, bei denen mittels eines Thyristors ein Spannungszweig kurzgeschlossen wird, um auf diese Weise eine Regelung der Batterieladung zu erreichen.

Die bekannten Regler weisen jedoch die folgenden Mängel auf:

1". Obwohl der Regler über eine maximal große Phase wirksam ist, verbleibt ein geringer Reststrom, mit dem die Batterie aufgeladen wird, was für Batterien mit geringer Kapazität schädlich sein kann, denn dieser restliche Ladestrom führt zu der Gefahr, daß die Batteriespannung zu hoch wird.

HD/Ma

-αϊ 2. Wenn nur während einer Halbperiode kurzgeschlossen wird, erwärmt sich der Schwungradgenerator, insbesondere wenn die Batterie bereits geladen ist und der Regler mit seiner maximalen Regelphase arbeitet. b

J. Die Erwärmung des Schwungradgenerators führt zu einer Verminderung seines Wirkungsgrades.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines elektronisehen Spannungsreglers für Batterieladung, der von den oben erläuterten Mangeln frei ist.

Bei dem erfindungsgemäßen elektronischen Spannungsregler wird eine Gleichrichterbrücke mit vier Dioden verwendet, was hinsichtlich der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit günstig ist, da der Umfang der Kabelverbindungen und die MonLagekoy Lon im Vergleich zu ('·] ei chi ichLerschaltungen mit angezapfter Generatorwicklung vermindert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Spannungsregler wird bei niedriger oder mittlerer Belastung eine bessere Ladung erreicht als bei Anordnungen mit angezapfter Generatorwicklung.
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Der erfindungsgemüße elektronische Regler ist dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Aufteilung der abgegriffenen Spannung ein Brückengleichrichter zwischen die Anschlüsse der Versorgungswicklung bzw. Versorgungswicklungen gelegt wird und daß im Stromkreis zwei Thyristoren vorgesehen sind, die mit der Gleichrichterbrücke verbunden sind, um jeglichen Rest eines Batterieladestromes zu unterdrücken, wobei durch die gekreuzte Anordnung der Thyristoren die Batterieladung zum Verschwinden gebracht wird und eine Erwärmung des Schwungradgenerators verhindert wird.

Wenn die Batterie aufgeladen wird, tritt der Zeitpunkt ein, bei dem die aus einem Widerstand und einer Zenerdiode gebildete Gruppe leitend wird, so daß ein erster Transistor leitend wird, dessen Kollektor mit der Basis eines anderen Transistors verbunden ist. Wenn die Kollektorspannung dieses zweiten Transistors gleich Null ist, tritt eine Sperrung der mit dem Transistor verbundenen Steuerelektroden der Thyristoren auf. Beim Ansteigen der Spannung am Kollektor des zweiten Transistors fließt ein Strom in den Steuerelektroden der Thyristoren, die dann gezündet werden, um den Regelvorgang einzuleiten. Durch diesen Vorgang wird die Batteriespannung konstant gehalten, so daß die Thyristoren, in dem Maße, wie die Spannung ansteigt, immer mehr leitend werden und den Kurzschluß intensivieren. Die Spannung gelangt auf einen solchen Wert, daß die Thyristoren während der gesamten Signalperiode leitend sind und die Batterie keinerlei Aufladung erfährt.

In den zu den Anschlüssen der beiden Thyristoren der Schaltung führenden Leitungen ist jeweils eine Diode vorgesehen, die eine Kopplung zwischen den beiden Steuerelektroden der Thyristoren verhindert.

in dem zur Basis des ersten Transistors führenden Kreis, durch den auch die Zenerdiode und der Einstellwiderstand angeschlossen sind, i.st ein Kondensator vorgesehen, der dem Kreis eine Zeitkonstante verleiht und die Basis des ersten Transistors so polarisiert, daß bei einem Auftreten eines Batteriedefektes der Regler die'Spannung des Schwungradgenerators aufrechterhält.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Schaltbild des erfindungsgemäßen Reglers.

-4-

32U627

An die Generatorspule (oder -spulen) 1 eines Schwungrad-Wechselstromgenerators sind die entsprechenden Anschlüsse eines Brückengleiehrichters mit vier Dioden 2 angeschlossen. Wenn eine Batterie 3 aufgeladen wird, nimmt die Spannung an ihrem positiven Pol bis auf einen Wert zu, der durch den Einstellwiderstand 4 bestimmt wird, über den eine Zenerdiode 5 sowie ein nachgeschalteter Transistor 6 leitend gesteuert werden.

Im Anfangszustand ist ein zweiter Transistor 7 aufgrund der Polarisation durch einen Widerstand leitend. In diesem leitenden Zustand ist die Spannung am Punkt 8 verschwindend, und die Steuerelektroden der Thyristoren 9 und 10 liegen auf dem Spannungspegel Null, so daß die Thyristoren gesperrt sind. Die Spannung der Batterie steigt nun an, bis der Transistor 6 leitend wird und am Punkt 11 eine verschwindende Spannung vorhanden ist, bis der Transistor 7 gesperrt wird. Die Spannung am Punkt 8 steigt weiter an und bestimmt den Spannungspegel an den Steuerelektroden der Thyristoren, bis diese gezündet werden. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Regelvorgang, durch den die Batteriespannung konstant gehalten wird, und zwar derart, daß bei zunehmender Spannung die Thyristoren 9 und 10 immer mehr leitend werden, wodurch der Kurzschluß intensiviert wird und die Aufladung abnimmt. Es tritt dann der Zeitpunkt ein, wo die Thyristoren während der ganzen Schwingung leitend sind und die Batterie keinerlei Ladung mehr erhält. Wenn eine Last angeschlossen ist, nimmt der Kurzschlußstrom ab,

^O und die Batteriespannung wird konstant gehalten.

Die beiden Steuerelektroden der Thyristoren sind durch Dioden 12 und 13 voneinander entkoppelt.

° Der Kondensator 14 bestimmt eine Zeitkonstante im Basiskreis des Transistors 6, wodurch bewirkt wird, daß bei einem Batteriedefekt der Regler die Spannung des Schwung-

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1 radgenerators aufrechterhält und ein Durchbrennen der Lampen verhindert. Der Regler hält dabei die Spannung auf dem eingestellten Wert, so daß ein Batteriedefekt weder ein Verlöschen des Lichtes noch einen übermäßigen

5 Spannungsanstieg verursacht.

Der erfindungsgemäße elektronische Spannungsregler für Batterieladung kann in einen Schwungradgenerator eingebaut werden, gemeinsam mit anderen üblichen Elementen. 10

Leerseite

Claims

PRINZ,

Patentanwälte -.*.. ELH-ej°pean..F^>at«5int Attorneys 3214627'

München Stuttgart

MOTOPLAT, S.A. 20. April 1982

Wlfredo, 679-699

BADALONA (Barcelona) / Spanien

Unser Zeichen: M 1527

Patenansprüche

Elektronischer Spannungsregler für Batterieladung in einer mit einem Schwungrad-Wechselstromgenerator ausgerüsteten Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einer Aufteilung der abgegriffenen Spannung ein Brückengleichrichter zwischen die Anschlüsse der Generatorwicklung bzw. Generatorwicklungen (1) gelegt ist und daß im Stromkreis zwei Thyristoren (9, 10) so angeordnet sind, daß sie mit der Gleichrichterbrücke (2) verbunden sind und jeglichen Batterieladestromrest unterdrücken, und daß durch die gekreuzte Anordnung der Thyristoren (9, 10) eine verschwindende Ladung der Batterie (3) gewährleistet und eine Erwärmung des Schwungradgenerators verhindert ist.
2. Spannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufladen der Batterie ein Zeitpunkt eintritt, wo eine durch einen Widerstand und eine Zenerdiode gebildete Anordnung leitend wird, wodurch ein erster Transistor leitend gesteuert wird, dessen Kollektor mit der Basis eines zweiten Transistors verbunden ist, der die Sperrung der mit diesem Transi-

HD/Ma

— y—

stör verbundenen Thyristoren gewährleistet, während die Spannung an seinem Kollektor verschwindend ist, während beim Ansteigen der Kollektorspannung dieses zweiten Transistors ein Strom in den Steuerelektroden der Thyristoren fließt, durch den die Thyristoren gezündet werden, um den Regelvorgang auszulösen, durch den die Batteriespannung konstant gehalten wird, dergestalt, daß bei einer Zunahme der Spannung die Thyristoren mehr und mehr leitend werden und den Kurzschluß intensivieren, bis die Spannung auf einen solchen Pegel angestiegen ist, daß die Thyristoren während der ganzen Schwingung leitend sind und keinerlei Batterieladung mehr stattfindet.
3. Spannungsregler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die zu den Steuerelektroden der Thyristoren führenden Leitungen Dioden (12, 13) eingefügt sind, die eine Entkopplung zwischen den Steuerelektroden der Thyristoren bewirken.
4. Spannungsregler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit der Basis des ersten Transistors verbundenen Stromkreis, der auch an die Zenerdiode und den Einstellwiderstand angeschlossen ist, ein Kondensator angeordnet ist, der dem Stromkreis eine Zeitkonstante verleiht und die Basis des ersten Transistors so polarisiert, daß beim Auftreten eines Batteriedefektes der Spannungsregler

die Spannung des Schwungradgenerators aufrechterhält. 30
5. Spannungsregler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Thyristoren (9, 10) mit ihrer Anode jeweils an einen Anschluß der Generatorwicklung (1) und mit ihrer Katode gemeinsam an einen Pol der Batterie (3) angeschlossen sind.