DE2843255A1 - BATTERY CHARGING SYSTEM - Google Patents

BATTERY CHARGING SYSTEM

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DE2843255A1
DE2843255A1 DE19782843255 DE2843255A DE2843255A1 DE 2843255 A1 DE2843255 A1 DE 2843255A1 DE 19782843255 DE19782843255 DE 19782843255 DE 2843255 A DE2843255 A DE 2843255A DE 2843255 A1 DE2843255 A1 DE 2843255A1
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Edgar Dipl Ing Kuhn
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Description

R. 5033R. 5033

27-9.1978 Chr/Sm27-9.1978 Chr / Sm

ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1

Batterieladesystem Stand der TechnikBattery charging system State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Batterieladesystem nach der Gattung des Hauptanspruchs. In einem Batterieladesystem der genannten Art ist es die Aufgabe des Spannungsreglers, die Ausgangsspannung des Generators unabhängig von der Belastung und seiner Drehzahl auf einen konstanten Wert zu regeln. Bei manchen Systemen ist die räumliche Entfernung zwischen dem Generator und der zu ladenden Batterie groß, so daß dafür eineThe invention is based on a battery charging system according to the preamble of the main claim. In a battery charging system of the type mentioned, it is the task of the voltage regulator, the output voltage of the generator Regardless of the load and its speed to a constant value. With some systems the physical distance between the generator and the battery to be charged is large, so that a

030016/0280030016/0280

- Z - R. 5033 - Z - R. 5033

Chr/SmChr / Sm

lange Verbindungsleitung erforderlich ist. Ist nun aber die zu ladende Batterie leer und demzufolge der vom Generator gelieferte Strom groß, entsteht auf dieser langen Leitung zwischen lern Generator und der Batterie ein relativ großer Spannungsabfall. Wird der Steuereingang des Spannungsreglers direkt mit dem Generatorausgang verbunden, so wird dem Spannungsregler dann eine höhere Spannung vorgetäuscht, als an der Batterie tatsächlich vorhanden ist. Die Folge ist, daß die Batterie ungenügend geladen wird. Unzweckmäßig wäre es, einfach die Regelspannung höher einzustellen, weil dann eine schon volle Batterie wegen des in diesem Fall geringen Spannungsabfalles auf der langen Leitung überladen würde. Es ist daher zweckmäßig, die Steuerspannung für den Spannungsregler nicht am Generator, sondern direkt an der Batterie abzufragen, wenn eine solche lange Leitung zwischen dem Generator und der Batterie erforderlich ist. Wird nun allerdings die Leitung zwischen dem Generator und der Batterie unterbrochen, so wird bei einer Spannungsabfrage an der Batterie dem Spannungsregler, solange die Batterie noch geladen ist, weiterhin ein ordnungsgemäßer Ladevorgang vorgetäuscht. Je weiter sich die Batterie, die ja nicht mehr geladen wird, über die Verbraucher entlädt, desto höher steuert der Spannungsregler die Ausgangsspannung des Generators.long connection line is required. Is now but the battery to be charged is empty and therefore the current supplied by the generator is large This long line between the generator and the battery causes a relatively large voltage drop. Will the control input of the voltage regulator is connected directly to the generator output, so the voltage regulator then simulates a higher voltage than is actually present on the battery. the The result is that the battery is insufficiently charged. It would be inexpedient to simply increase the control voltage set, because then a full battery because of the low voltage drop in this case overloaded on the long line. It is therefore useful to set the control voltage for the voltage regulator not on the generator, but directly on the battery to query if such a long line between the generator and the battery. However, if the line between the generator and If the battery is interrupted, the voltage regulator is activated for as long as the battery is still charged, it is still pretending to be charging properly. The further the The higher the voltage regulator controls, the higher the battery that is no longer being charged the output voltage of the generator.

Um einerseits den Vorteil einer Spannungsabfrage direkt an der Batterie nicht zu verlieren, andererseits aber die geschilderten Gefahren bei einer Leitungsunterbrechung zu umgehen, hat man schon für den Fall einer Unterbrechung der Leitung zwischen dem Generator und der Batterie eine Schaltungsanordnung zur Spannungs-On the one hand, the advantage of a voltage query directly not to lose on the battery, but on the other hand the dangers described in the event of a line interruption one has to work around in the event of an interruption in the line between the generator and the battery a circuit arrangement for voltage

../3 030016/0280../3 030016/0280

Jf- R. 5033 Jf- R. 5033

Chr/SmChr / Sm

begrenzung angewandt. Man hat in die Leitung zwischen der Batterie und dem Steuereingang des Spannungsreglers eine Diode in Durchlaßrichtung gelegt und zwischen dem Anschluß D+ des Generators für den Erregerstrom und dem Steuereingang des Generators eine weitere Leitung vorgesehen, in der ebenfalls eine in Durchlaßrichtung geschaltete Diode vorgesehen war. Die beiden Dioden dienten lediglich dazu, das Fließen unerwünschter Ströme, die nicht zur Steuerung dienten, zu verhindern. Diese bekannte Schaltung hat jedoch den Nachteil, daß bei einer Unterbrechung der Leitung zwischen dem Generator und der Batterie wegen des geringen Spannungsabfalles an der Diode, die in der weiteren Leitung liegt, keine Fehleranzeige durch die Ladekontrollampe erfolgt.limitation applied. One has in the line between the battery and the control input of the voltage regulator a diode placed in the forward direction and between the terminal D + of the generator for the Excitation current and the control input of the generator Another line is provided in which a forward-biased diode was also provided. the both diodes were only used to prevent the flow of undesired currents that were not used for control, to prevent. However, this known circuit has the disadvantage that when the line is interrupted between the generator and the battery because of the small voltage drop across the diode, which is in the The charge control lamp does not display an error.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Batterieladesystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Ladekontrollampe aufleuchtet, wenn die Leitung zwischen dem Generator und der Batterie unterbrochen wird. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß bei einer Unterbrechung dieser Leitung die Ausgangsspannung des Generators nur bis auf einen bestimmten, durch die Dimensionierung der Zenerdiode vorgegebenen, Wert ansteigt.The battery charging system according to the invention with the characterizing features of the main claim has on the other hand the advantage that the charge control lamp lights up when the line between the generator and the Battery is interrupted. Another advantage is that if this line is interrupted the output voltage of the generator only except for one certain value given by the dimensioning of the Zener diode increases.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figur zeigt einen Stromlaufplan. An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description explained in more detail. The figure shows a circuit diagram.

030016/02-80 -·/2} 030016 / 02-80 - / 2}

(ρ(ρ

- if - R. 5033- if - R. 5033

Chr/SmChr / Sm

Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment

In der Figur der Zeichnung ist zunächst ein Drehstromgenerator 11 gezeigt, dem ein Drehstrom-Brückengleichrichter 12 nachgeschaltet ist. Die Gleichstromausgänge sind mit B+ und B- bezeichnet. Der Anschluß B- liegt am Fahrzeugchassis, also an Masse. Der Gleichrichter umfaßt außerdem noch einen weiteren halben Drehstrom-Brückengleiöhrichter 13, der an den Ausgang D+ für den Erregerstrom angeschlossen ist. Zum Generator 11 selbst gehört noch eine Erregerwicklung 14. Die Erregerwicklung Ik ist intern mit ihrem einen Wicklungsende an den Ausgang D+, mit ihrem anderen Wicklungsende an den Ausgang DF angeschlossen. Das Batterieladesystem enthält weiter einen Spannungsregler 15, von dem der größte Teil 16 in der bekannten Weise geschaltet ist, der Teil 16 soll daher nicht näher beschrieben werden. · Der Teil 16 weist einen Masseanschluß 17 und einen Steuereingang 18 sowie den an die Ausgangsklemme D+ angeschlossenen Stromversorgungsanschluß 19 und den mit der Ausgangsklemme DF verbundenen Ausgangsanschluß 21 · auf. Der Pluspol einer Batterie 22 ist über eine lange Leitung 23 an den Ausgang B+ des Generatorsystems 11, 12, 13 angeschlossen, über einen Schalter 24 sind Verbraucher 25 an die Batterie 22 anschaltbar. Zum Laden den Batterie 22 ist eine Verbindungsleitung 26 vorgesehen, die vom.Anschluß D+ des Generators über eine Ladekontrollampe 27 und den Zündschalter 28 zum Pluspol der Batterie 22 führt.In the figure of the drawing, a three-phase generator 11 is shown, which is followed by a three-phase bridge rectifier 12. The DC outputs are labeled B + and B-. The connection B- is on the vehicle chassis, so to ground. The rectifier also includes a further half three-phase bridge rectifier 13 which is connected to the output D + for the excitation current. An excitation winding 14 also belongs to the generator 11 itself. One winding end of the excitation winding Ik is internally connected to the output D +, and the other end of the winding is connected to the output DF. The battery charging system also contains a voltage regulator 15, the largest part 16 of which is connected in the known manner; the part 16 will therefore not be described in more detail. The part 16 has a ground connection 17 and a control input 18 as well as the power supply connection 19 connected to the output terminal D + and the output connection 21 connected to the output terminal DF. The positive pole of a battery 22 is connected to the output B + of the generator system 11, 12, 13 via a long line 23; loads 25 can be connected to the battery 22 via a switch 24. To charge the battery 22, a connecting line 26 is provided, which leads vom.Anschluss D + of the generator via a charge control lamp 27 and the ignition switch 28 to the positive terminal of the battery 22.

Zwischen dem Pluspol der Batterie 22 und dem Steuereingang 18 des Spannungsreglerteiles 16 ist eine ersteBetween the positive pole of the battery 22 and the control input 18 of the voltage regulator part 16 is a first

../5 030016/0280../5 030016/0280

- 9 - R. 5033- 9 - R. 5033

Chr/SmChr / Sm

Steuerleitung 29 vorgesehen, in die eine erste Diode eingefügt ist. Die Diode 31 liegt mit ihrer Anode in Richtung zum Pluspol der Batterie 22. Weiter ist eine zweite Steuerleitung 32 vorgesehen, die zwischen dem Anschluß D+ des Generators und dem Steuereingang 18 des Spannungsreglerteiles 16 liegt. In die zweite Steuerleitung 32 sind eine zweite Diode 33 mit der Kathode in Richtung zum Steueranschluß 18 und eine Zenerdiode 3^ mit der Kathode in Richtung zum Generator-Anschluß D+ eingefügt.Control line 29 is provided into which a first diode is inserted. The diode 31 is with its anode in Direction to the positive pole of the battery 22. A second control line 32 is also provided, which between the Terminal D + of the generator and the control input 18 of the voltage regulator part 16 is located. In the second Control line 32 are a second diode 33 with the cathode in the direction of the control terminal 18 and one Zener diode 3 ^ with the cathode in the direction of the generator connection D + inserted.

Wenn die Leitung 23 zwischen dem Generator 11, 12, 13 und der Batterie 22 unterbrochen wird, steigt die Ausgangsspannung des Generators an der Klemme B+ an. Beim Überschreiten eines bestimmten vorgegebenen Wertes der Aus gangs spannung wird die Zenerdiode J>k leitend, dadurch wird die Steuerspannung am Steuereingang 18 des Spannungsreglers 15, 16 auf einen Wert ansteigen, der gleich der Summe der Ladespannung der Batterie 22 und der Durchbruchspannung der Zenerdiode J>k ist. Die Ladekontrollampe 27 wird aufleuchten, weil ihr eine erhöhte Spannung zugeführt wird. Diese erhöhte Spannung ergibt sich daraus, daß nun zwischen den Anschlüssen D+ des Generators und dem Pluspol der Batterie 22 eine Spannungsdifferenz liegt, die etwa gleich der Durchbruchsspannung der Zenerdiode ist. Damit wird es bei dem erfindungsgemäßen Batterieladesystem durch die Ladekontrollampe 27 angezeigt, wenn die Leitung 23 zwischen dem Generator-Ausgang B+ und dem Pluspol der Batterie unterbrochen ist.If the line 23 between the generator 11, 12, 13 and the battery 22 is interrupted, the output voltage of the generator at the terminal B + rises. When a certain predetermined value of the output voltage is exceeded, the Zener diode J> k becomes conductive, as a result of which the control voltage at the control input 18 of the voltage regulator 15, 16 will rise to a value that is equal to the sum of the charging voltage of the battery 22 and the breakdown voltage of the Zener diode J. > k is. The charge control lamp 27 will light up because it is being supplied with an increased voltage. This increased voltage results from the fact that there is now a voltage difference between the connections D + of the generator and the positive pole of the battery 22 which is approximately equal to the breakdown voltage of the Zener diode. In the case of the battery charging system according to the invention, the charge control lamp 27 thus indicates when the line 23 between the generator output B + and the positive pole of the battery is interrupted.

030016/0280030016/0280

R. 5°33 Chr/Sm R. 5 ° 33 Chr / Sm

Die erste Diode 31 verhindert, daß ein Strom vom Anschluß D+ des Generators über die zweite Diode 33 und die Zenerdiode J>k in die Batterie 22 fließt. Die zweite Diode 33 ist deshalb erforderlichj daß bei stillstehendem Generator kein Strom vom Pluspol der Batterie 22 über die erste Diode 31 und die Zenerdiode ~5k durch die Erregerwicklung 14 und den Spannungsregler 15, nach Masse fließt.The first diode 31 prevents a current from the terminal D + of the generator through the second diode 33 and the Zener diode J> k flowing into the battery 22nd The second diode 33 is therefore necessary that, when the generator is at a standstill, no current flows from the positive pole of the battery 22 via the first diode 31 and the Zener diode ~ 5k through the field winding 14 and the voltage regulator 15 to ground.

0300 16/02800300 16/0280

Claims (1)

R. 5033
27.9.197-8 Chr/SmR. 5033
27.9.197-8 Chr / Sm ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1ROBERT BOSCH GMBH, 7000 Stuttgart 1 Anspruchclaim Batterieladesystem, insbesondere für Bordnetze in Kraftfahrzeugen, mit einem Generator mit einer Erregereinrichtung, mit einem Spannungsregler, der die Erregereinrichtung steuert, mit einer zu ladenden Batterie, mit einer Ladekontrollampe und mit einer ersten Steuerleitung von der Batterie und einer zweiten Steuerleitung von der Erregereinrichtung zum Spannungsregler-Steuereingang, wobei in der ersten Steuerleitung eine erste Diode und in der zweiten Steuerleitung eineBattery charging system, especially for vehicle electrical systems, with a generator with an excitation device, with a voltage regulator that controls the excitation device controls, with a battery to be charged, with a charge control lamp and with a first control line from the battery and a second control line from the excitation device to the voltage regulator control input, wherein a first diode in the first control line and one in the second control line ..12 030016/0280 ..12 030016/0280 - 2 - R. 5033- 2 - R. 5033 Chr/SmChr / Sm zweite Diode - bei einem System mit dem Minuspol an Masse jeweils mit der Kathode in Richtung zum Steuereingang des Spannungsreglers geschaltet - liegt, dadurch gekennzeichnet j daß in der zweiten Steuerleitung (32) in Reihe zu der zweiten Diode (33) eine Zenerdiode (31O j mit der Anode in Richtung zum Steuereingang des Spannungsreglers geschaltet, eingefügt ist.second diode - in a system with the negative pole connected to ground with the cathode in the direction of the control input of the voltage regulator - is located, characterized in that in the second control line (32) in series with the second diode (33) a Zener diode (3 1 O j connected with the anode in the direction of the control input of the voltage regulator, is inserted. 030016/0280030016/0280
DE19782843255 1978-10-04 1978-10-04 BATTERY CHARGING SYSTEM Withdrawn DE2843255A1 (en)

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