NL8900702A - Schakelingsinrichting voor het vanaf een, door een dynamo gevoede accu van een voertuig leveren van stroom aan een mee te voeren koelkast. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Schakelingsinrichting voor het vanaf een, door een dynamo gevoede accu van een voertuig Leveren van stroom aan een mee te voeren koelkast.

De uitvinding heeft betrekking op een schakelingsinrichting voor het vanaf een, door een dynamo gevoede, accu van een voertuig leveren van stroom aan een mee. te voeren koelkast, omvattende een met de accu te koppelen ingang, een met de koelkast te koppelen uitgang, een relais met een normaal open contact dat de ingang en uitgang van de schakelingsinrichting met elkaar koppelt en een met de ingang van de schakelingsinrichting gekoppelde bekrachtigingsinrichting voor het aansturen van het relais.

Een dergelijke schakelingsinrichting is algemeen bekend op het gebied van auto-caravancombinaties, tot welk gebied de uitvinding overigens niet is beperkt, waarbij de koelkast in de caravan is geplaatst en de schakelingsinrichting dient voor het voorkomen van een ongewenst ontladen van de accu door de koelkast, wanneer de dynamo niet genoeg stroom aan de koelkast kan leveren. In het genoemde geval is het relais in de auto aangebracht en wordt de bekrachtigingsinrichting gevormd door de dynamo.

De reden van de toepassing van het door de dynamo aangestuurde relais hangt samen met het volgende. In tegenstelling tot normale koelkasten die in huishoudens worden gebruikt en alleen op 220 volt werken, werken de koelkasten in caravans en kampeerauto's op 220 volt, 12 volt en op gas. De 220 volt wordt gebruikt op campings waar 220 volt aansluitingen aanwezig zijn. Het gas wordt gebruikt op standplaatsen waar geen 220 volt aanwezig is. Bij rijdende caravans is het gebruik van gas niet toegestaan vanwege de gevaren. De 12 volt is uitsluitend bedoeld voor de rijdende caravan, dus voor de caravan onderweg. Het gebruik van 220 volt en gas kent normaal geen problemen. Het gebruik van 12 volt is echter problematisch. De problemen worden veroorzaakt door de relatief hoge stroom die naar de koelkast gaat, namelijk circa 10 ampère. Door deze stroom kan, bij niet draaiende motor, de auto-accu in enkele uren zover zijn ontladen dat starten niet meer mogelijk is.

Voor de elektrische verbinding van de auto met de caravan wordt gebruik gemaakt van een in de EEG genormaliseerde 7-polige steker. Hiermee worden onder andere de achterlichten, knipperlichten en remlichten van stroom voorzien. Eén aansluiting is gereserveerd voor een permanente spanningsdraad, welke in het algemeen constante stroomdraad wordt genoemd.

De constante stroomdraad is direct verbonden met de pluspool van de auto-accu, waarop ook de dynamo is aangesloten. Op deze draad kunnen in de ca ravan onder meer de binnenverlichting,waterpompjes,televisie en andere verbruikers worden aangesloten. Op de constante stroomdraad is ook de koelkast aangesloten.

Tijdens het rijden wordt verondersteld, dat men de koelkast aanzet door middel van de 12 volt schakelaar. De dynamo heeft voldoende capaciteit om de koelkast van stroom te voorzien. Zo gezien is er dus niets aan de hand. Het probleem doet zich echter voor als men pauzeert. De auto staat stil en de dynamo levert dientengevolge geen spanning meer. De accu gaat nu zelf de koelkast van stroom voorzien. Als er nu vergeten zou worden de 12 volt schakelaar uit te schakelen dan zal de koelkast de accu snel gaan ontladen. Hierdoor zal men reeds na enkele uren niet meer kunnen starten. De meeste caravangebruikers is dit reeds een keer overkomen. Men dient dus altijd waakzaam te zijn om direct bij stilstaan de 12 volt schakelaar uit te zetten. Er wordt met allerlei hulpmiddelen getracht hierop attent te blijven. Zoals door middel van een waarschuwingsbord op het stuur of in de caravan, een knijper aan de sleutelring en wat dies meer zij. Anderen beginnen er niet meer aan om de 12 volt schakelaar van de koelkast onderweg aan te zetten. Zij nemen liever het inconveniënt van geen koeling onderweg dan de mogelijkheid van een auto die niet meer kan starten.

De huidige stand van de techniek biedt geen goede oplossingen voor dit probleem. Wel probeert men op allerlei manieren om iets aan dit probleem te doen.

Bij de reeds genoemde oplossing volgens de stand van de techniek zorgt het relais, dat door de dynamo wordt bekrachtigd, ervoor dat de koelkast alleen van stroom kan worden voorzien als de motor van de auto draait. Deze oplossing heeft evenwel het nadeel dat wanneer de motor is uitgeschakeld, er in de caravan geen spanning voor handen is, en aldus niet alleen de koelkast is uitgeschakeld, maar ook de overige apparatuur in de caravan, waaronder de verlichting.

Een volgens de stand van de techniek voorgestelde oplossing voor opheffing van de gesignaleerde nadelen voorziet in zowel een door middel van de dynamo in het relais geschakelde extra stroomdraad, als de gebruikelijke constante stroomdraad. Op deze geschakelde extra stroomdraad wordt dan alleen de koelkast aangesloten. Op de genormaliseerde 7-polige aansluiting tussen auto en caravan zijn echter alle pennen in gebruik. Om eert extra pen te creëren worden verschillende methoden gebruikt. Bij een oplossing· worden de aansluitingen van linker- en rechterachterlichten over dezelfde pen geleidt, waardoor er één pen vrijkomt. Deze oplossing is niet toegestaan en verkeersonveilig. Verder is er getracht de 7-polige steker te vervangen door een 12-polige. Deze steker vereiste echter teveel kracht. Wel is er een nieuwe 13-polige contactdoos, waarin de oude 7-polige caravanstekers passen. Omgekeerd past een 13-polige caravansteker niet in een oude 7-poliqe contactdoos. Daarnaast zijn er oplossingen die een tweede set van contact-doos en steker gebruiken en wel ondermeer in een 1-, 4- en 7-polige uitvoering. Geen van deze onderdelen is genormaliseerd en alle vereisen ze het aanleggen van een extra draad zowel in de auto als in de caravan. Vrijwel zonder uitzondering zijn alle nieuwe caravans voorzien van de genormaliseerde 7-polige steker.

Een verdere oplossing volgens de stand van de techniek ter opheffing van de gesignaleerde nadelen maakt gebruik van een extra accu in de caravan. De constante stroomdraad is wederom geschakeld door een, door de . dynamo aangestuurd, relais. Op deze constante stroomdraad zijn in de caravan alleen de koelkast en een DC-DC-omzetter aangesloten. De DC-DC-omzetter dient ervoor om de, ten gevolge van spanningsvallen, lage nominale 12 volt spanning enkele volt te verhogen, zodat de caravan-accu onder het rijden kan worden opgeladen. Alle overige verbruikers in de caravan zijn op de caravanaccu aangesloten. Voor het opladen van de caravanaccu wordt verder gebruik gemaakt van zonnepanelen en van een 220 volt laadinrichting. Deze oplossing is kostbaar en brengt veel extra gewicht in de caravan.

Bij alle genoemde oplossingen kan als alternatief voor het door de dynamo gestuurde relais een diodebrug worden gebruikt. Beide oplossingen zijn elektrisch gelijkwaardig.

Wanneer de hierboven genoemde oplossingen elektrische oplossingen worden genoemd, beoogt de uitvinding te voorzien in een elektronische oplossing, waarbij het relais niet in de auto, maar in de caravan di reet voor de koelkast wordt geplaatst. De koelkast kan zodoende onafhankelijk van de overige verbruikers worden uitgeschakeld. Een probleem bij een dergelijke, laatstgenoemde oplossing is het volgende. Aangezien het leegtrekken van de accu door de koelkast moet worden voorkomen, zou beneden een bepaalde accuspan-ning de stroomtoevoer van de accu, respectievelijk dynamo, naar de koelkast moeten worden onderbroken, terwijl deze boven de genoemde bepaalde spanning zou moeten worden doorgelaten, waarbij deze spanning bij een accu met een nominale spanning van 12V bijvoorbeeld 13V zou kunnen zijn. Ter voorkoming van oscillatie moet er bij deze schakelspanning nog een hysteresis worden aangebracht. Ter bepaling van het eventuele onderbrekingsmoment zou voortdurend de accuspanning moeten worden gemeten. Ten gevolge van de grote span-ningsval, die in het geval van een circa 1.0A trekkende koelkast van 1 tot circa 5V kan bedragen, over de stroomdraad en massadraad van de accu naar de koelkast, is het onmogelijk om tijdens belasting de accuspanning nauwkeurig te meten. Bij bijvoorbeeld een accuspanning vanHV zou erbij de koelkast nog maar een spanning van 13 tot 9V ter beschikking staan. Daar deze spanningvel afhankelijk van de bedrading in de auto en caravan is, is de spanning terplaatse van de koelkast, waar de stroomtoevoer moet worden onderbroken, voor iedere autocaravancombinatie verschillend en kan dus nooit vast worden ingesteld.

Derhalve beoogt de uitvinding meer in het bijzonder te voorzien in een elektronische oplossing die niet het laatstgenoemde probleem, en/of eventueel andere problemen, heeft en stelt ze dan ook een nn-richting van de in de aanhef genoemde soort voor, die het kenmerk heeft, dat de bekrachtingingsinrichting is voorzien van een aanstuurinrichting voor het in opeenvolgende cycli aansturen van het relais, waarbij elke cyclus bestaat uit een meettijdinterval, waarin de aanstuurinrichting het relais niet bekrachtigt,dat wordt gevolgd door een bedri jfti jdinterval,waarin de aanstuurinrichting het relais bekrachtigden van een vergeli jkingsinrichting met een eerste ingang die is gekoppeld met de ingang van de schakelingsinrichting voor het ontvangen van een meetspanning, een tweede ingang voor aanlegging van een, aan de nominale spanning van de accu gerelateerde, drempelspanning en een uitgang voor het afgeven van een stuursignaal, wanneer de meetspanning hoger dan de drempelspanning is, waarbij in een meetinterval de aanstuurinrichting een betrekkelijk korte tijd na ontvangst van het stuursignaal het relais bekrachtigt, waardoor een bedrijftijdinterval begint, en het relais een betrekkelijk lange tijd bekrachtigd houdt, waarna het relais afvalt, wanneer de meetspanning lager dan de drempelspanning is, waardoor een meettijdinterval begint.

Volgens de uitvinding is de bekrachtingsinrichting, en dus ook de vergelijkingsinrichting en de aanstuurinrichting, een elektronische schakeling, die evenals het relais, ter plaatse van de koelkast, dus in de caravan, in de stroomdraad, oftewel in de aansluitdraden, wordt opgenomen.

Rijdt de auto, dan wordt de accu door de dynamo opgeladen en geeft de dynamo een voldoend hoge spanning om de koelkast te kunnen voeden, dat wil zeggen is de meetspanning hoger dan de drempelspanning en zal het relais gedurende de bedrijftijdintervallen van bijvoorbeeld één minuut zijn aangetrokken, maar in de meettijdintervallen van bijvoorbeeld een halve seconde zijn afgevallen. Dit is gebaseerd op het feit dat in het algemeen de meetspanning bij aangetrokken relais onder de drempelspanning zal liggen, wat wordt veroorzaakt door de spanningsval over de aansluitdraden ten gevolge van de betrekkelijk grote stroom die door het relais wordt geschakeld. Indien echter er op de uitgang van de inrichting volgens de uitvinding geen betrekkelijk zware belasting is aangesloten of indien de aansluitdraden naar de inrichting volgens de uitvinding een zeer lage weerstand hebben, kan de meetspanning bij aangeschakeld relais nog boven de drempelspanning blijven en zal het bedrijftijdinterval verlengd worden en het relais dus niet afvallen. Het bedrijftijdinterval zal pas beëindigd kunnen worden als de meetspanning onder de drempelspanning komt.

Blijft de meetspanning tijdens het meettijdinterval onder de drempelspanning, dan zal het meettijdinterval verlengd worden en het relais dus afgevallen blijven. In de praktijk kan dit plaatsvinden wanneer de motor van de auto stationair draait en een betrekkelijk zware belasting, zoals de verlichting is aangeschakeld, in welk geval als gevolg van een dergelijk laag toerental de dynamo niet voldoende stroom aan de koelkast kan leveren, en indien de motor is afgezet.

Onder maximale rustspanning wordt de spanning van een volledig opgeladen, onbelaste accu verstaan, bij een 12 volt accu is dit circa 12,8V. Rijdt de auto, dan kan afhankelijk van de temperatuur, de accuspanning variëren tussen bijvoorbeeld 14V en 14, 5V. Deze waarden gelden natuurlijk alleen wanneer er geen te zware belastingen zijn ingeschakeld. Zijn deze wel ingeschakeld en komt de accuspanning onder de maximale rustspanning, dan zal een volle accu worden ontladen. Als drempelspanning kan er dus een worden gekozen, die overeenkomt met 13V accuspanning.

Wanneer wordt aangenomen dat wanneer de auto rijdt er geen binnenverlichting in de caravan brandt en geen andere belastingen, behalve de koelkast, via de constante stroomdraad stroom trekken uit de accu, kan door de stroomtoevoer naar de koelkast gedurende het meettijdinterval te onderbreken, de spanning van de accu exact worden bepaald. Is de accu-spanning lager dan bijvoorbeeld 13V dan zal het relais niet worden aangetrokken en zal de stroomtoevoer naar de koelkast afgesloten blijven. Het meet-tijdinterval wordt nu verlengd totdat de accuspanning boven de drempelspan-ning komt. In het dan volgende bedrijftijdinterval zal het relais zijn aangetrokken en bij het begin van het direct daaropvolgende meettijdinterval weer afvat ten, enz..

Een complicatie met betrekking tot het gedurende het bedrijftijdinterval aangetrokken houden van het relais treedt op bij auto-caravancombinaties die een zeer slechte elektrische bedrading hebben, dat wil zeggen dat de aansluitdraden een zeer hoge elektrische weerstand hebben en derhalve een zodanig grote spanningsval veroorzaken bij stroomtoevoer naar de koelkast, dat de ingangsspanning van de voorgestelde inrichting onvoldoende is om het relais aangetrokken te houden. Dat wil zeggen dat de relaisaanstuurspanning lager wordt dan de houdspanning van het relais,^ zodat het relais vroegtijdig zal afvallen, waardoor op de beurt de spanningsval over de aansluitdraden zal wegvallen en de ingangsspanning van de voorgestelde inrichting weer boven de aantrekspanning van het relais komt en het relais weer zal aantrekken, enz., hetgeen het klapperen van het relais tot gevolg zal hebben met bijvoorbeeld een frequentie van 100Hz, met welke frequentie de koelkast aan- en uitgeschakeld zal worden, hetgeen een bovenmatige slijtage van de relaiscontacten veroorzaakt.

Ook voor dit probleem voorziet de uitvinding in een oplossing, en wel doordat de bekrachtingsinrichting verder is voorzien van een hulpvergelijkingsinrichting met een eerste ingang die is gekoppeld met de ingang van de schakelingsinrichting voor het ontvangen van de meetspanning, een tweede ingang voor aanlegging van een hulpdrempelspanning die lager is dan de drempelspanning en hoger dan een,aan de maximale afvalspanning van het relais gerelateerde spanning en een uitgang voor het afgeven van een hulpstuursignaal, wanneer de meetspanning lager dan de hulpdrempelspanning is, welk hulpstuursignaal' de aanstuurinrichtinq een lopende cycLus vroeg tijdig doet afbreken door het ontkrachtigen van het relais, waardoor een meettijdinterval begint.

Deze hulpdrempelspanning kan er bijvoorbeeld een zijn, die bij een nominale accuspanning van 12V overeenkomt met 7 V accuspanning. Indien door het aantrekken van het relais de ingangsspanning van de voorgestelde inrichting beneden de hulpdrempelspanning zou komen, zal dus onmiddellijk weer een nieuwe cyclus beginnen en het relais pas weer kunnen aantrekken wanneer de meetspanning gedurende het meettijdinterval van deze cyclus weer boven de drempelspanning is geweest.

De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van de tekening, waarin: fig. 1 een blokschema van een eerste uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding laat zien; fig. 2 een schakelschema van de in fig. 1 getoonde eerste uitvoeringsvorm laat zien; fig. 3 de overdrachtskarakteristiek van de in fig. 2 getoonde asymmetrische vertragingsschakeling laat zien; fig. 4 verschillende in de asymmetrische vertragingsschakeling van fig. 2 als functie van de tijd in de praktijk optredende spanningen laat zien; fig. 5 een blokschema van een tweede uitvoeringsvorm van de schakeling volgens de uitvinding laat zien; fig. 6 een schakelschema van de in fig. 5 getoonde tweede uitvoeringsvorm laat zien; fig. 7 een eerste mogelijkheid van de overdrachtskarakteristiek van de tijdschakeling en het RDC-filter van fig. 6 laat zien; fig. 8 een tweede mogelijkheid van de overdrachtskarakteristiek van de tijdschakeling en het RDC-filter van fig. 6 laat zien; en fig. 9 een praktijkvoorbeeld van het spanningsverloop op verschillende punten in de tijdschakeling en het RDC-filter van fig. 6 laat zien.

In fig. 1 is met het verwijzingscijfer 1 een auto-accu aangegeven, die is aangesloten op een (niet getoonde) autodynamo. Met het verwijzingscijfer 2 is een weerstand aangeduid, die schematisch de weerstand van de aansluitdraden, dat wil zeggen een constante stroomdraad en massa-draad in zowel auto als caravan vertegenwoordigt. Met het verwijzingscijfer 3 is een, bijvoorbeeld in een caravan geplaatste, koelkast aangeduid. De inrichting volgens de uitvinding, die in het vervolg accubeveiligingsscha- keting zal worden genoemd, is met het verwijzingscijfer 4 aangegeven. De ingang van de accubeveiligingsschakeling 4 is aangegeven met IN en omvat de ingangsktemmen A, B, terwijl de uitgang van de accubeveiligingsschake-Ling 4 is aangeduid met UIT en de uitgangsklemmen C en D omvat. Zoals in fig. 1 is getoond, is de serieschakeling van de accu 1 en weerstand 2 aangesloten op de ingang IN van de accubeveiligingsschakeling 4 en is de cara-vankoelkast 3 aangesloten op de uitgang UIT van de accubeveiligingsschake-ling 4. De ingangsspanning over de ingangsktemmen A, B van de accubeveili-gingsschakeling 4 is gelijk aan de spanning van accu 1 minus de spannings-val over weerstand 2.

Niet essentieel voor de uitvinding maar wel doelmatig vanuit gebruikersoogpunt, is de accubeveiligingsschakeling 4 voorzien van een gelijkrichter 5, waardoor de accubeveiligingsschakeling 4· polariteit-ongevoelig op de accu 1 kan worden aangesloten. Aan de uitgang van de geli jkrichter 5 staat een meetspanning Um- Voorts is de accubeveiligingsschakeling 4 voorzien van een eerste vergelijkingsinrichting 6 en een tweede of hulpvergeLijkingsinrichting 7, die elk kunnen zijn belichaamd in een drempel-schakelaar. Eerste drempelschakelaar 6 vergelijkt meetspanning Um met een hogere drempelspanning dan tweede drempelschakelaar 7 doet. De drempelspan-ningen komen bijvoorbeeld overeen met een accuspanning van respectievelijk 13V en 7V. De drempelspanningen van de drempelschakelaars 6 en 7 worden aangeduid met respectievelijk Uth1 en Uth2- Verder is de accubeveiligingsschakeling 4 voorzien van een relais 9 dat wordt aangestuurd door aanstuurin-richting 8, die in dit uitvoeringsvoorbeeld een asymmetrische vertragings-schakeling is. Relais 9 bedient op de beurt een relaiscontact 10 dat is opgenomen tussen ingangsklem A en uitgangsklem C. Is contact 10 gesloten, dan wordt stroom aan de caravankoelkast 3 toegevoerd, terwijl wanneer contact 10 open is er geen stroom aan caravankoelkast 3 wordt toegevoerd. De uitgang van de eerste drempelschakeling 6 is verbonden met de ingang I van de asymmetrische vertragingsschakeling 8 en levert een stuurspanning U., terwijl de uitgang van de tweede drempelschakelaar 7 is verbonden met de terugzetingang R van de asymmetrische vertragingsschakeling 8 en in voorkomend geval een terugzetspanning Up levert. De uitgang 0 van de asymmetrische vertragingsschakeling 8 is verbonden met de stuuringang van het relais 9 en levert in voorkomend geval een aanstuurspanning Ud- Eerste en tweede drempelschakelaar 6,7 en asymmetrische vertragingsschakeling 8 vormen een bekrachtigingsinrichting voor het relais 9.

In fig. 2 is de accubevei ligingsschakeling 4- gedetai l- leerder weergegeven.

De spanningen U ' en ' uit fig. 2 zijn recht evenredig met de spanningen Um en uit fig. 1. Er geldt dat IM = x en Uth^' = x Uth1, waarbij C1 een constante is. Evenzo geldt dat ly = C-, x Um en Uth2' = χ u h2- De drempelspanningen Uth1 en Uth2 zijn niet rechtstreeks meetbaar in fig. 2.

Gelijkrichter 5 van fig. 1 wordt gevormd door diodes D1, D2, D3 en D4 en condensatoren C1 en C2. Condensator C1 beschermt de accubevei ligingsschakeling 4- tegen hoogfrequente piek- en stoorspanningen. Condensator C2, een elektrolytische, zorgt ervoor dat relais 9 tijdens het aantrekken voldoende spanning heeft. Relais 9 kan alleen aantrekken als meet— spanning ll^ hoger is dan drempelspanning iy,j van de eerste drempel schakelaar 6 van fig. 1. Als contact 10 van relais 9 echter sluit, zal' de ingangsspanning van de schakeling over de klemmen A en B meteen sterk dalen. Condensator C2 houdt evenwel nog enige tijd de hogere spanning vast, zodat relais 9 goed door kan aantrekken, waardoor de contactdruk van relais-contact 10 groter wordt.

Eerste drempelschakeling 6 van fig. 1 wordt gevormd door weerstand R2, zenerdiode D6 en operationele versterker IC1, terwijl tweede drempelschakelaar 7 van fig. 1 is gevormd door weerstand R1, een zenerdiode D5 en operationele versterker IC3. Een uit weerstanden R3, R4, R5 en R6 bestaande weerstanddeler is voor beide drempelschakelaars 6,7 (fig. 1) gemeenschappelijk. Zenerdiode D6 heeft een lage temperatuurcoëf-ficiënt en een zenerspanning van bijvoorbeeld 5-6V. Tweede drempelschakelaar 7(fia. 1) met hulpdrempelspanning U ^2 die relais 9 teqen klapperen beveiligt,, moet werken bij een zeer lage inspanningsspanning van bijvoorbeeld 6-7V. Gelijk-richter 5 (fig. 1) zal ongeveer 1,5V van de spanning aftrekken, zodat in dit geval over condensator C2 slechts een spanning van 5-5,5V zal staan. Deze spanning is te gering voor zederdiode D6, zodat voor de tweede drempelsscha- kelaar 7 (fig. 1) apart in een zenerdiode D5 moet warden voorzien, die van een veel lagere spanning is, zoals bijvoorbeeld 3V.

De asymmetrische vertragingsschakeling 8 (fig. 1) is opgebouwd uit weerstanden R», RIO, R11 en R12, diode CS, eLectroLytische condensator C4 en operationele versterker IC2. De operationele versterkers IC1, IC2 en IC3 kunnen worden vervangen door vergelijkers, indien de uitgangen ervan zowel stroom kunnen Leveren als opnemen.

Weerstand R10 is een kleine weerstand. Als stuurspanning U hoog wordt,, zal condensator C4 in korte tijd worden opgeladen. Deze op-Laadtijd bepaald het meettijdinterval Atm en is ongeveer gelijk aan de door weerstand R10 en condensator C4 bepaalde RC-tijd. Wanneer stuurspanning Uc laag wordt, zal diode D8 sperren en zal condensator C4 over weerstand R9 ontladen. Weerstand R9 heeft een veel grotere waarde. De door weerstand R9 en condensator C4 bepaalde RC-tijd legt derhalve het bedrijft!jdinterval Atb vast. Zoals eerder gezegd, is de orde van de grootte van het bedrijf-tijdinterval Atb één minuut en die van het meettijdinterval Atmeen halve seconde.

Operationele versterker IC2 vormt met weerstanden R11 en R12 een Schmitt-trekkerschakeling. Indien elektrolytische condensator C4 is ontladen, zal uitgangsspanning van operationele versterker IC2 laag zijn en zal transistor Π sperren, waardoor de collectorspanning ervan hoog zal zijn, bijvoorbeeld 10V. Bij een spanning van zenerdiode Dó van bijvoorbeeld 5V, zal de spanning op de inverterende ingang van operationele versterker IC2 ongeveer gelijk aan 7,5V zijn. Relais 9 is nu afgevallen. Indien meetspanning Um boven drempelspannmg Uth1 van de eerste dreirpelschakelaar 6 Cfig. 1) komt, zal stuurspanning Uc hoog worden. Elekr trolytische condensator C4 wordt nu in korte tijd opgelaten tot 7,5V. Op dit moment zal uitgangsspanning Urf van IC2 hoog worden en zal transistor T1 gaan geleiden, waardoor de collector op OV komt. De inverterende ingang van operationele versterker IC2 zal nu op ongeveer 2,5V komen. Doordat relais 9 aantrekt, zal meetspanning Um sterk dalen. Uitgangssignaal Uc van operationele versterker IC1 zal laag worden en diode D8 zal sperren. De elektrolytische condensator C4 zal nu over weerstand R9 moeten ontladen tot circa 2,5V. Daarna zal Uitgangssignaal van operationele versterker IC2 weer omklappen.

Indien meetspanning U beneden de ChuloidremDelspannina U^^ van de tweede drempelschakelaar 7 (fig. 1) komt, zal de terugzetspanning (hulpstuursignaal) Ur van operationele.versterker IC3 laag worden, waardoor over diode D9, die normaal sper de elektrolytische condensator C4 zeer snel zal ontladen. De accubeveili-gingsschakeling 4 komt nu in de terugzettoestand, dat wil zeggen aan het begin van een nieuwe cyclus en derhalve een nieuw meettijdinterval Atm; dat wil zeggen dat relais 9 is afgevallen en pas weer kan aantrekken, nadat elektrolytische condensator C4 via weerstand R10 en diode D8 is opgeladen.

Elektrolytische condensator C3 is een bipolaire, omdat de spanning op de ingang IN van de accubeveiligingsschakeling 4_ zowel positief als negatief mag zijn. Weerstand R7 en condensator C3 vormen samen een vonkblusschakeling die het vonken van relais 9 bij het schakelen voorkomt.

In fig. 3 is de overdrachtkarakteristiek van de asymmetrische vertagingsschakeling 8 Cfig. 1) weergegeven. Bij het begin van het meettijdinterval Atm, dat wil zeggen in de terugzettoestand, is elektrolytische condensator C4 ontladen. De uitgangsspanning van de eerste drempelschakelaar (fig. 1) ofte wel de uitgangsspanning van operationele versterker IC1 (fig. 2) 1) is laag, wat ook geldt voor de uitgangsspanning c van de asymmetrische vertragingsschakeling 8 (fig. 1), ofte wel de uitgangsspanning van operationele versterker IC2 (fig. 2) Ud- Wanneer optijdstiptl Uc hoog wordt, wordt elektrolytische condensator C4 opgeladen, zodat na het verstri jken van het meettijdinterval Atm, dat wordt bepaald door weerstand R10 en e-lektrolytische condensator C4, op tijdstip t2 Ud hoog wordt. Indien op een wi llekeurig tiidstip t3 U laag wordt, zal diode D8 sperren en wordt elektrolytische condensator C4 over weerstand R9 ontladen. Na het verstrijken van het bedrijft! jdinterval Atb zal op tijdstip t4 laag worden, waarbij Atb wordt bepaald door weerstand R9 en elektrolytische condensator C4.

In fig. 4 is een praktijkvoorbeeld van diverse spanningen als functie van de tijd in de asymmetrische vertragingsschakeling 8 (fig. 1) weergegeven. In dit praktijkvoorbeeld ontbreekt tweede drempelschakelaar 7 (fig. 1) aangezien meetspanning Um in normale praktijksituaties altijd hogerdan hulpdrempelspanning U ^ van de tweede drempelschakelaar 7 .(fig. 1) zal zijn. Met andere woorden zijn in dit praktijkvoorbeeld weerstand R1, zenerdio-de D5, operationele versterker IC3 en diode D9 uit de accubeveiLigingsschakeling 4_ weggelaten (fig. 2).

Fig. 4 zal nu in combinatie met fig. 2 worden besproken.

Er wordt uitgegaan van een begintoestand, waarin de motor van de auto is uitgeschakeld, waardoor de auto-accu een lage spanning heeft en meetspanning onder eerste drempelspanning U.^ van eerste drempelschakelaar 6 ligt. Op tijdstip tO in fig. 4 wordt de motor aangeschakeld, waardoor meetspanning Um zal oplopen. Op tijdstip t1 zal meetspanning groter dan eerste drempe[spanning Um worden, waardoor stuurspanning Uc hoog wordt.

De asymmetrische vertragingsschak'eling 8 (fig. 1) zal gaan werken en na een meettijdintervaL Atm zal op tijdstip t2 de aanstuurspanning Udhoog worden.

Het relais9 trekt nu aan, waardoor ten gevolge van de grote stroom die nu gaat lopen in weerstand 2 (fig. 1) er een spanningsval zal optreden, waardoor meetspanning Um daalt. Meetspanning Um zal beneden eerste drempelspan-ning u h1 zakken, waardoor stuurspanning Uc laag zal worden. De asymmetrische vertragingsschakeling 8 (fig. 1) zal nu de tweede vertraging in werking stellen, dat wil zeggen dat het bedrijft!jdintervaL Atb een aanvang neemt. Na het verstrijken van dit bedrijft!jdintervaL Atb zal re-laisaanstuurspanning Ud laag worden. Dit geschiedt op tijdstip t3. Relais 9 zal afvallen, waardoor de spanningsval over weerstand 2 in fig. 1 zal wegvallen, zodat meetspanning Um hoger dan eerste drempelspanning Uth1 wordt. Uitgangsspanning Uc van operationele versterker IC1 zal hoog worden, waardoor de elektrolytische condensator C4 via weerstand R10 en diode D8 wordt opgeladen. Na meetti jdintervaL Atm zal op tijdstip t4 operationele versterker IC2 omklappen en aanstuurspanning Uj weer hoog worden. Relais 9 trekt nu aan, meetspanning Um zakt beneden eerste drempelspanning Uth1, uitgangsspanning Uc van ooerationele versterker IC1 wordt laag en elektrolytische condensator C4 zal z-;Ch over weerstand R9 gaan ontladen. Op tijdstip t5 wordt de motor uitgezet, waardoor de accuspanning en derhalve meetspanning Um sterk zullen gaan dalen. Als op tijdstip tó relais 9 afvalt, zal meetspanning Um door het wegvallen van de spanningsval over weerstand 2 in fig. 1 sterk stijgen.

In dit geval zal meetspanning Um echter niet boven eerste drempelspanning U „ komen en blijft uitgangsspanning U van operationele versterker IC1 th1 υ laag en blijft relais 9 afgevallen.

Aan de hand van fig. 5 en 6 zal een tweede uitvoeringsvorm worden besproken, waarbij dezelfde of overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingssymbolen zijn aangegeven en niet opnieuw zullen worden besproken. Heer in het bijzonder is in fig. 5 de asymmetrische vertragingsschakeling 8 van fig. 1 vervangen door een RDC-filter 11 en tijdschakeling 12. Het RDC-filter 11 filtert uitgangsspanning Uc van eerste drempel-schakelaar 6 in een trigger-spanning Ut voor tijdschakeling 12, in het bijzonder voor het aanleggen aan de triggeringang T ervan, waarbij tijdschakeling 12 verder net als de asymmetrische vertragingsschakeling 8 van fig. 1 een terugzetingang R en een uitgang 0 heeft, waarbij de eerstgenoem de terugzetspanning Ur van de tweede drempelschakelaar 7 ontvangt en de Laatstgenoemde aanstuurspanning voor relais 9 Levert.

Zoals is getoond in fig. 6 is RDC-filter 11 van fig. 5 opgebouwd uit weerstand R10, diode D8 en elektrolytische condensator C5. Weerstand R10 en eLektrolytische condensator C5 bepalen het meettijdinter-val Atm. Tijdschakeling 12 van fig. 5 kan zijn opgebouwd rond een geïntegreerde schakeling van het type 555, die de frequentst toegepaste tijdscha-keling is. Deze geïntegreerde schakeling is in fig. 6 met IC2 aangegeven en bevat verder een drempelingang Th, een ontlaadingang D en een stuuringang C. Stuuringang C van tijdschakeling IC2 ligt via condensator C6 aan aarde en wordt niet gebruikt. De RC-tijd van tijdschakeling IC2 wordt bepaald door weerstand R9 en elektrolytische condensator C4. Deze RC-tijd (R9’C4) bepaalt het bedrijftijdinterval Atb van tijdschakeling IC2. Tweede drempelschakelaar 7 in fig. 5 omvat wederom operationele versterker IC3, maar in plaats van diode D9 in fig. 2 twee weerstanden Ril, R12 en transistor T2 die tot doel hebben terugzetspanning Ur volleding naar nul volt te schakelen, wanneer de uitgangsspanning van operationele versterker IC3 hoog wordt. Operationele versterkers IC1 en IC3 zijn bijvoorbeeld van het type 324 of 358 (welke typen ook in fig. 2 kunnen worden toegepast) die samen in één behuizing kunnen zijn opgenomen. Omdat bij dit type operationele versterkers de uitgang niet geheel tot nul volt kan schakelen, is de schakeling met transistor T2 toegevoegd. Indien echter in plaats van operationele versterker IC3 een vergelijker met open collectorüitgang wordt gekozen, zijn transistor T2 en weerstand R11 niet noodzakelijk en kan de uitgang van in dat geval vergelijker IC3 rechtstreeks met terugzetingang R van tijdschakeling IC2 worden verbonden. Wel dienen in dat geval de inverterende en niet-inverterende ingangen van vergelijker IC3 omgekeerd aan die van operationele versterker IC3 te worden aangesloten.

De werking van tijdschakeling IC2 en RDC-filter R10, D8, C5 in combinatie zal nu worden besproken aan de hand van de in fig. 7 en 8 weergegeven overdrachtskarakteristieken. Eerst zal de mogelijkheid van fig. 7 worden beschreven. Aan het begin is uitgangsspanning Uc van operationele versterker IC1 hoog, uitgangsspanning U^. van filter R10, D8, C5 hoog en uitgangsspanning van tijdschakeling IC2 laag. Wanneer uitgangsspanning U van operationele versterker IC1 op tijdstip t1 laag wordt, c zal elektrolytische condensator C5 van filter R10, D8, C5 zich over weer- stand R10 van hetzelfde filter gaan ontladen. Als op tijdstip t2 trigger-spanning U op filtercondensator"c5 beneden de triggerdrempelspanning komt, zal aangezien deze triggerspanning Ut aan triggeringang T van tijdschakeling IC2 is aangelegd, deze worden getriggerd en zal uitgangs-spanning Ud ervan hoog worden. Het meettijdinterval Atm wordt bepaald door de tijdstippen t1 en t2. Na het meettijdinterval Atm begint het bedrijf-tijdinterval Atb. Wanneer uitgangsspanning Uc van operationele versterker IC1 op een bepaald tijdstip t3 hoog wordt, zal via diode D8 elektronische condensator C5 van het R10, D8, C5-filter zeer snel worden opgeladen en uitgangsspanning Ut van dit filter eveneens hoog worden. Als tijdschakeling IC2 op tijdstip t4 aan het einde van het bedrijft!jdinterval Atb afloopt, wordt uitgangsspanning Ud van tijdschakeling IC2 laag.

In fig. 7 is de triggerdrempelspanning aangegeven met

In fig. 8 is een tweede mogelijkheid aangegeven.

Ook in dit geval zal op tijdstip t1 Uc laag worden. Na verloop van Atm zal op tijdstip t2 IC2 worden getriggerd en gaat Atb in. Indien echter Uc laag blijft, zal ook Ut laag blijven. Wanneer na verloop van Atb IC2 afloopt, zal Ud niet laag worden, omdat U. en dus ook Ut nog laag is. Pas wanneer op tijdstip t.3 Uc hoog wordt, zal Ut ook hoog worden en zal Urf laag worden.

In fig. 9 is een praktijkvoorbeeld van het spannings-verloop op diverse punten van de uit tijdschakeling IC2 en R10, D8, C5-filter bestaande combinatie weergegeven. In het begin is de motor en dus tevens de dynamo, die de accu oplaadt, uitgeschakeld en is de accuspanmng en aldus meetspanning Um laag. Op tijdstip tO wordt de motor aangeschakeld. De accuspanning en derhalve Um zal snel stijgen. Op tijdstip t1 zal meetspanning U boven eerste drempelspanning Uth1 zijn gekomen. Uitgangs-spanning u" van operationele versterker IC1 wordt hierdoor laag, waardoor elektrolytische condensator C5 van het R10, D8, C5-filter zal gaan ontladen. Hierdoor wordt de uitgangsspanning, triggerspanning \}χ, van dit filter langzaam aan lager. Op tijdstip t2 is triggerspanning Ut beneden de triggerdrempelspanning Utth gekomen, waardoor tijdschakeling IC2 zal worden getriggerd en uitgangsspanning ervan hoog zal worden. Relais 9 zal aantrekken, waardoor meetspanning Um plotseling zal dalen ten gevolge van de spanningsval over de aansluitdraden (weerstand 2 in fig. 5). Meetspanning U komt beneden drempelspanning U . en uitgangsspanning Uc van operationele m L"‘ versterker IC1 wordt hoog, waardoor ook triggerspanning Ut hoog wordt.

Aan het eind van het bedrijftijdinterval Atb zal op tijdstip t3 tijdscha-keling IC2 aflopen en wordt haar uitgangsspanning laag, waardoor de genoemde spanningsval wegvalt en U groter dan II·,„ wordt. Op tijdstip t3 begint een nieuw meettijdinterval Atm en aan het eind daarvan, op tijdstip t4, zal de tijdschakeling IC2 opnieuw worden aangeschakeld en relais 9 aangetrokken. Wordt nu op tijdstip t5 binnen het, op het laatstgenoemde meettijdinterval Atm volgende, bedrijftijdinterval Atb de motor uitgeschakeld, dan zal Um sterk dalen. Op tijdstip tó loopt tijdschakeling IC2 af, valt relais 9 af en wordt Um opeens een stuk hoger, maar komt niet boven U^, waardoor relais 9 blijft uitgeschakeld.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet alleen toepasbaar is op auto-caravancombinaties, maar ook kan worden toegepast in kampeerauto's of in andere voertuigen of voertuigcombinaties. Ook in gevallen, waarin niet de genoemde spanningsval optreedt, kan de uitvinding van nut zijn. Essentieel is dat dankzij de uitvinding wordt voorkomen dat een oplaadbare gelijkstroombron ongewenst wordt leeggetrokken door een betrekkelijk zware belasting, waarbij de werking van de schakeling onafhankelijk is van de grootte van de te schakelen belastingsstroom en onafhankelijk van de afstand en spanningsval tussen de gelijkstroombron en de accubevei ligingsschakeling.

Claims (8)

1 Schakelingsinrichting voor het vanaf een, door een dynamo gevoede, accu van een voertuig leveren van stroom aan een mee te voeren koelkast, omvattende een met de accu te koppeLen ingang, een met de koelkast te koppelen uitgang, een relais met een normaal open contact dat de ingang en uitgang van de schakelingsinrichting met elkaar koppelt en een met de ingang van de schakelingsinrichting gekoppeld» be-krachtigingsinrichting voor het aansturen van het relais, met het kenmerk, dat de bekrachtigingsinrichting is voorzien van een aanstuurinrichting voor het in opeenvolgende cycli aansturen van het relais, waarbij elke cyclus bestaat uit een meettijdinterval, waarin de aanstuurinrichting het relais niet bekrachtigt, dat wordt gevolgd door een bedrijfti jdinterval, waarin de aanstuurinrichting het relais bekrachtigt,en vaneen vergelijkingsinrichting met een eerste ingang die is gekoppeld met de ingang van de schakelingsin richting voor het ontvangen van een meetspanning, een tweede ingang voor aanlegging van een, aan de nominale spanning van de accu gerelateerde, drempelspanning en een uitgang voor het afgeven van een stuursignaal, wanneer de meetspanning hoger dan de drempelspanning is, waarbij in een meet-tijdinterval de aanstuurinrichting een betrekkelijk korte tijd na ont vangst van het stuursignaal het relais bekrachtigt, waardoor een bedrijf-tijdinterval begint, en het relais een betrekkelijk lange tijd bekrachtigd houdt, waarna het relais afvalt, wanneer de meetspanning lager dan de drempelspanning is, waardoor een meettijdinterval begint. 2m Schakelingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bekrachtigingsinrichting verder is voorzien van een hulp-vergelijkingsinrichting met een eerste ingang die is gekoppeld met de ingang van de schakelingsinrichting voor het ontvangen van de meetspanning, een tweede ingang voor aanlegging van een hulpdrempelspanning die lager is dan de drempelspanning en hoger dan een, aan de maximale afvalspanmng van het relais gerelateerde spanning en een uitgang voor het afgeven van een hulpstuursignaal, wanneer de meetspanning lager dlan de hulpdrempelspanning is, welk hulpstuursignaal de aanstuurinrichting een Lopende cyclus vroegtijdig-doet afbreken door het ontkrachtigen van het relais, waardoor een meettijdinterval begint.

3. Schakelingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de aanstuurinrichting middelen omvat voor het instellen van ten minste één van de genoemde betrekkelijk korte en lange tijden.

4. Schakelingsinrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de vergelijkingsinrichting en/of de hulp-vergelijkingsinrichting een drempelwaardeschakelaar is.

5. Schakelingsinrichting volgens één van de voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aanstuurinrichting een asymmetrische vertragingsschakeling is.

6. Schakelingsinrichting volgens één van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de aanstuurinrichting een tijdschakeling omvat.

7. Schakelingsinrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat aan de tijdschakeling een RDC-filter is voorgeschakeld.

8. Werkwijze voor het,door middel van een relais, vanaf een, door een dynamo gevoede, accu van een voertuig leveren van stroom aan een mee te voeren koelkast, met het kenmerk, dat de werkwijze de volgende stappen omvat: het in opeenvolgende cycli aansturen van het relais, waarbij elke cyclus bestaat uit een meettijdinterval en een op het meettijdinter-val volgend bedrijftijdinterval; het in elk meettijdinterval meten van de accuspanning bij afgevallen relais; het in elk bedrijftijdinterval met aangetrokken relais van stroom voorzien van de koelkast, het voortdurend vergelijken van de accuspanning met een, aan de nominale accuspanning gerelateerde, drempelspanning; het inleiden van een bedrijftijdinterval wanneer in een respectief meettijdinterval de gemeten accuspanning gedurende een betrekkelijk korte tijdsduur hoger is dan de drempelspanning; het gedurende een respectief bedrijftijdinterval onafhankelijk van de accuspanning een betrekkelijk lange tijd laten aantrekken van het relais; en het inleiden van een respectief meetinterval, wanneer de accuspanning lager dan de drempelspanning is.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat deze de stappen omvat van het voortdurend vergelijken van de accuspanning met een hulpdrempelspanning die lager is dan de drempelspanning en hoger dan een, aan de maximale afvalspanning van het relais gerelateerde spanning; en het vroegtijdig afbreken van een lopende cyclus indien de aGCuspannina lager dan de hulpdrempelspanning is.