DE2901154A1 - VOLTAGE CONTROL CIRCUIT FOR TWO VOLTAGE VALUES - Google Patents

VOLTAGE CONTROL CIRCUIT FOR TWO VOLTAGE VALUES

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DE2901154A1
DE2901154A1 DE19792901154 DE2901154A DE2901154A1 DE 2901154 A1 DE2901154 A1 DE 2901154A1 DE 19792901154 DE19792901154 DE 19792901154 DE 2901154 A DE2901154 A DE 2901154A DE 2901154 A1 DE2901154 A1 DE 2901154A1
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Ralph E Scheidler
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Description

OR.-ING. WALTER ABITZ Ma"A9'- 12· J anuar 19 7OR.-ING. WALTER Abitz Ma 'A9' - 12 · J anuary 19 7

DR. DIETER F. MORF . £ DR. DIETER F. MORF. £ "

DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDERDIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

Postanschrift / PostalPostal address / Postal Postfach 86Ο1Ο9, 8OOO München 86P.O. Box 86Ο1Ο9, 8OOO Munich 86

FlenzenauerstraSe 28 Telefon 98 38 22FlenzenauerstraSe 28 Telephone 98 38 22

Patentanwälte Telegramme: Chemindus München Patent attorneys Telegrams: Chemindus Munich

Telex: CO) 523992 798 640 Telex: CO) 523 992 798 640

SURE POWER PRODUCTS, INC. Portland, Oregon 97206, V.St.A.SURE POWER PRODUCTS, INC. Portland, Oregon 97206, V.St.A.

Spannungsregelschaltung für zwei Spannungsv/erteVoltage control circuit for two voltage values

030030/017 Π030030/017 Π

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Die Erfindung betrifft Spannungsregler für motorgetriebene Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschinen und insbesondere einen Spannungsregler mit zwei Gleichspannungswerten. This invention relates to voltage regulators for AC or DC motor-driven alternators, and more particularly a voltage regulator with two DC voltage values.

Die herkömmlichen Spannungsregler regeln die Ausgangs-Gleichspannung einer Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine so, daß ein bestimmter Ladestrom erhalten wird. Dieser Ladestrom ist ein Kompromiß: Wenn die Spannung so eingestellt ist, daß die Batterie ideal nachgeladen wird, wird Gasentwicklung und Wasserverbrauch erhalten. Wenn die Spannung dagegen so eingestellt wird, daß Gasent-' wicklung und Wasserverbrauch vermieden wird, ist der Ladestrom so niedrig, daß die Batterie nicht richtig aufgeladen wird. Das durch diesen Kompromiß dargestellte Problem ist im Falle der neuen "wartungsfreien" Batterien noch verstärkt, da es nicht möglich ist, eine einzige Reglereinstellung zu haben, welche die Batterien in kurzen Betriebsstrecken beibehält und dann dennoch eine herkömmliche Batterie auf lange Strecken nicht überlädt.The conventional voltage regulators regulate the output DC voltage an alternating or direct current alternator so that a certain charging current is obtained. This charging current is a compromise: If the voltage is set so that the battery is ideally recharged, gas evolution and water consumption is preserved. If, on the other hand, the voltage is adjusted so that gas release If winding and water consumption are avoided, the charging current is so low that the battery cannot be charged properly will. The problem posed by this compromise remains in the case of the new "maintenance free" batteries amplified as it is not possible to have a single regulator setting, which the batteries in short operating distances and still not overcharge a conventional battery over long distances.

Hauptaufgabe der Erfindung ist, einen Spannungsregler zu entwickeln, durch welchen eine motorgetriebene Wechseloder Gleichstrom-Lichtmaschine beim Anlassen mit einem ausreichend hohen Wert der Spannungsregelung auflädt, um ein rasches Laden der Motorbatterie auf einen bestimmten Wert zu erhalten, und dann das Laden mit dem erwähnten niedrigeren Wert der Spannungsregelung weiterzuführen, der so -festgelegt ist, daß die Batterieladung mit einerThe main object of the invention is to develop a voltage regulator by which a motor-driven alternating or direct current alternator when starting with a sufficiently high value of the voltage regulation charges to allow rapid charging of the engine battery to a given Value, and then continue charging with the mentioned lower value of the voltage regulation, which is set so that the battery can be charged with a

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ί NACHeKREICJ-FT jί NACHeKREICJ-FT j

Gasentwicklung und einem Wasserverbrauch, die nicht wesentlich sind, aufrechterhalten wird.Gas evolution and water consumption that are not significant are maintained.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ferner, die vorerwähnten Nachteile und Beschränkungen der bekannten Spannungsregler zu vermeiden.It is therefore a further object of the invention to overcome the aforementioned disadvantages and limitations of the known voltage regulators to avoid.

Desgleichen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Spannungsregelschaltung für zwei Spannungswerte von der Art zu entwickeln, die mit allen Arten von herkömmlichen Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschinen betrieben werden kann.It is also the object of the invention to provide a voltage regulating circuit for two voltage values of the Kind to develop that can be operated with all kinds of conventional alternating or direct current alternators can.

Ausserdem gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Spannungsregelschaltung der beschriebenen Art für zwei Spannungswerte zu entwickeln, die von vereinfachter Bauform zur wirtschaftlichen Herstellung ist und von robuster Bauart für einen wartungsfreien Betrieb über eine lange Betriebsdauer .It is also an object of the invention to provide a voltage regulating circuit of the type described for two voltage values to develop from a simplified design to is economical to manufacture and has a robust design for maintenance-free operation over a long service life .

Die vorstehenden und weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden näheren Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform.The foregoing and other objects and advantages of the invention result from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawing a preferred embodiment.

Die einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild einer erfindungsgemäßen Spannungsregelschaltung für zwei Spannungswerte . The single figure shows a schematic circuit diagram of a voltage regulating circuit according to the invention for two voltage values.

Die Zeichnung zeigt eine herkömmliche Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine 10", die mit einer positiven Klemme, einer negativen Klemme und Feldspulenklemmen 12, 14 bzw. 16 verseilen ist und von einem Fahrzeugmotor (nicht gezeigt) durch einen herkömmlichen Riementrieb 18 angetriebenThe drawing shows a conventional alternating or direct current alternator 10 ", which are connected to a positive terminal, a negative terminal and field coil terminals 12, 14 and 16 is stranded and driven by a vehicle engine (not shown) through a conventional belt drive 18

„ 2 -"2 -

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wird. Die Fahrzeugbatterie 20 ist zur positiven und ~ zur negativen Klemme 12 bzw. 14 der Lichtmaschine parallelgeschaltet, wie dargestellt, und der Spannungsregler ist mit der Lichtmaschine trennbar verbunden, beispielsweise durch einen Schalter 22, welcher der Zündschalter des Fahrzeugmotors sein kann.will. The vehicle battery 20 is for positive and ~ connected in parallel to negative terminal 12 or 14 of the alternator, as shown, and the voltage regulator is detachably connected to the alternator, for example by a switch 22, which can be the ignition switch of the vehicle engine.

Die erfindungsgemäße Spannungsregelschaltung für zwei Spannungswerte ist eine Einheit, die mit einer positiven, einer negativen und einer Feldspulenklemme 24, 26 bzw. 28 versehen ist, welche der positiven, negativen und Feldspulenklemme der Lichtmaschine entsprechen. Leiter verbinden die entsprechenden Klemmen miteinander, wobei der Schalter 22 in der Leitung angeordnet ist, welche mit der positiven oder negativen Klemme verbunden ist. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich der Schalter in der Leitung, welche die positiven Klemmen miteinander verbindet.The voltage regulating circuit according to the invention for two voltage values is a unit which is connected to a positive, a negative and a field coil terminal 24, 26 and 28 is provided, which of the positive, negative and Field coil terminal of the alternator. Conductors connect the corresponding terminals together, where the switch 22 is arranged in the line which is connected to the positive or negative terminal. In the illustrated embodiment is the Switch in the line connecting the positive terminals.

Das Gehäuse, das durch die strichpunktierte Linie 30 angedeutet ist, trägt die Klemmen und enthält die elektrische Schaltungsanordnung der Spannungsregelschaltung für zv/ei Spannungswerte.The housing, which is indicated by the dash-dotted line 30, carries the terminals and contains the electrical Circuit arrangement of the voltage regulating circuit for two / one voltage values.

Ein elektrischer Schalter dient zur Verbindung der Feldspulenklemme 28 und der positiven oder der negativen Klemme, im vorliegenden Fall mit der positiven Klemme 24, miteinander. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Schalter durch die Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 32 gebildet. Der Kollektor ist mit der Feldspulenklemme 28 verbunden und der Emitter über eine Diode 34 mit der positiven Klemme 24. Der Transistor ist auf Durchlaß mittels eines WiderStandes 36 vorgespannt, welcher die Transistorbasis und die negative Klemme 26 miteinander ver-An electrical switch is used to connect the field coil terminal 28 and the positive or the negative terminal, in the present case with the positive terminal 24, with one another. In the embodiment shown, the switch is through the collector-emitter path of a transistor 32 formed. The collector is connected to the field coil terminal 28 and the emitter via a diode 34 to the positive terminal 24. The transistor is forward biased by means of a resistor 36, which the Transistor base and negative terminal 26 are connected

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bindet, und die Diode 38, welche den Kollektor und die negative Klemme miteinander verbindet«binds, and the diode 38, which connects the collector and the negative terminal to one another «

Die Emitter-Kollektor-Schaltstrecke des Transistors 32 » wird durch einen Schalterbetätiger gesteuert, der durch die Basis-Emitter-Schaltung des Transistors gebildet wird. Die Basis des Transistors 32 ist mit dem Kollektor eines zweiten Transistors 40 verbunden, dessen Emitter über die Diode 34 mit dem Emitter des Transistors 32 verbunden ist. Daher wirkt bei der Betätigung des Transistors 40 dessen Emitter-Kollektor-Schaltung als Schalter zur Verbindung der Basis und des Emitters des Transistors miteinander t wodurch der letztere entsperrt wird« Die Basis-Emitter-Schaltung des Transistors 40 ist eine elektrische Schaltung, die zur positiven und negativen Klemme 24 bzw« 26 parallelgeschaltet ist. Der Stromkreis erstreckt sich daher von der positiven Klemme 24 über die Emitter-Basis-Strecke des Transistors 40, die Zenerdiode 42 und die Spannungsteilerwiderstände 44, 46 und 48 und von diesen über den steuerbaren Siliciumgleichrichter (SCR) 50 sur negativen Klemme 26.The emitter-collector switching path of the transistor 32 »is controlled by a switch actuator which is formed by the base-emitter circuit of the transistor. The base of the transistor 32 is connected to the collector of a second transistor 40, the emitter of which is connected to the emitter of the transistor 32 via the diode 34. Therefore, in the operation of the transistor 40 causes the emitter-collector circuit as a switch for connecting the base and the emitter of the transistor T to each other whereby the latter is unlocked "The base-emitter circuit of the transistor 40 is an electrical circuit to the positive and negative terminal 24 or 26 is connected in parallel. The circuit therefore extends from the positive terminal 24 via the emitter-base path of the transistor 40, the Zener diode 42 and the voltage divider resistors 44, 46 and 48 and from these via the controllable silicon rectifier (SCR) 50 to the negative terminal 26.

Die Zenerdiode 42 ist so gewählt, daß sie bei einem bestimmten unteren Spannungswert durchbrochen wird, wodurch der untere Wert der Spannungsregelung festgelegt wird. Die Durchbruchspannung der Zenerdiode wird durch die Einstellung des Spannungsteiler-Potentiometer-Widerstandes 46 bestimmt.The Zener diode 42 is chosen so that it is broken down at a certain lower voltage value, whereby the lower value of the voltage regulation is set. The breakdown voltage of the Zener diode is determined by the Setting of the voltage divider potentiometer resistor 46 is determined.

Der steuerbare Siliciumgleichrichter (SCR) 50 wirkt als Schalter im Stromkreis des Betätigers für den ersten Schalttransistor 32. Die Steuerelektrode des SCR wirkt als Betätiger-'des Schalters und ist zur positiven und negativen Klemme 24 bzw. 26 über eine zweite Zenerdiode 52 parallel-The controllable silicon rectifier (SCR) 50 acts as a switch in the circuit of the actuator for the first switching transistor 32. The control electrode of the SCR acts as a switch actuator and is used for positive and negative Terminal 24 or 26 via a second Zener diode 52 in parallel

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798 640 >/Η?. ^^798 640 > / Η? . ^^

■—~U geschaltet. Diese Zenerdiode ist so gewählt, daß der Durchbruch bei einer bestimmten höheren Spannung als bei der Zenerdiode 42 erfolgt, um einen höheren Wert der Spannungsregelung zu erhalten.■ - ~ U switched. This Zener diode is chosen so that the breakdown takes place at a certain higher voltage than in the case of the Zener diode 42 in order to obtain a higher value of the voltage regulation.

Als Beispiel sei angenommen, daß die Fahrzeugbatterie 20 eine herkömmliche 12-Volt-Batterie ist. Die gegenwärtig in Gebrauch befindlichen herkömmlichen Einfachladespannungsregler sind auf den Kompromißwert von etwa 14,2 Volt eingestellt. Wie vorangehend erläutert, ergibt dieser Wert der Spannungsregelung eine, angemessene Ladung einer 12-Volt-Batterie, jedoch sind Gasentwicklung und Wasserverbrauch beträchtlich.As an example, assume that the vehicle battery 20 is a conventional 12 volt battery. The conventional single charge voltage regulators currently in use are set to the compromise value of approximately 14.2 volts. As explained above, this results in the voltage regulation an adequate charge of a 12-volt battery, however, gas development and water consumption are considerably.

Zur Verwendung mit der beispielsweisen 12-Volt-Batterie wird der erfindungsgemäße 2-fach-Ladespannungsregler so eingestellt, daß z.B. eine Regelung auf einen niedrigeren Spannungswert von etwa 13,2 Volt, bestimmt durch die Zenerdiode 42, und eine Regelung auf einen höheren Spannungswert von etwa 14,8 Volt, eingestellt durch die Zenerdiode 52, erhalten wird. Die Regelung auf den höheren Spannungswert ist so gewählt, daß die Batterie nach dem Anlassen rasch nachgeladen wird, um die beim Anlassen verbrauchten Amperestunden zu ersetzen. Die Regelung auf den niedrigeren Spannungswert wird so gewählt, daß das Nachladen der Batterie auf einen Wert fortgesetzt wird, welcher das Ladungserfordernis aufrecht erhält, ohne daß Gasentwicklung oder Wasserverbrauch der Batterie irgendwie wesentlich sind. Hierdurch wird die Wartung der Batterie auf ein Mindestmaß herabgesetzt und eine vorzeitige Beschädigung der Platten verhindert, was zu einer wesentlich erhöhten Batterie-Lebensdauer führt.For use with the 12-volt battery, for example, the dual charging voltage regulator according to the invention is as follows set that e.g. regulation to a lower voltage value of about 13.2 volts, determined by the Zener diode 42, and a regulation to a higher voltage value of about 14.8 volts, set by the Zener diode 52, is obtained. The regulation to the higher voltage value is chosen so that the battery after starting is quickly recharged to replace the ampere-hours consumed when starting. The scheme on the lower The voltage value is chosen so that the recharging of the battery is continued to a value which maintains the charging requirement without the development of gas or Water consumption of the battery are somehow significant. This keeps battery maintenance to a minimum and prevents premature damage to the plates, resulting in a significantly increased battery life leads.

Die Regelung auf den niedrigeren und auf den höheren Span-The regulation on the lower and on the higher voltage

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nungswert kann natürlich auf verschiedene andere Werte ^ .[ als die beispielsweise angegebenen eingestellt werden, um einer großen Vielfalt von Batteriekapazitäten und -Verwendungszwecken gerecht zu werden«value can of course refer to various other values ^. [ than those given for example can be adjusted to suit a wide variety of battery capacities and uses to be fair "

Die Arbeitsweise des vorangehend beschriebenen 2-fach-Ladestrorareglers ist wie folgt:How the previously described 2-way charge controller works is as follows:

Zur Erläuterung sei angenommen, daß die Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine durch die Brennkraftmaschine eines Boots, eines Lastfahrzeuges, eines Personenwagens oder eines anderen Fahrzeugs angetrieben wird und daß die Fahrzeugbatterie eine Batterie von 12 Volt ist und daß ferner der Schalter 22 den Zündschalter des Fahrzeugmotors darstellt.For explanation it is assumed that the change or Direct current generator through the internal combustion engine of a boat, a truck, a passenger car or another vehicle and that the vehicle battery is a 12 volt battery and that also the switch 22 is the ignition switch of the vehicle engine represents.

Beim Schließen des Schalters 22 vor dem Anlassen des Motors durch einen elektrischen Anlasser (nicht gezeigt) wird die Emitter-Kollektor-Schaltstrecke des Transistors 32 in ihren normalen Leitungszustand durch die Vorspannung eingeschaltet, die durch den Widerstand 36 und die Diode 38 geliefert wird. Die Feldspülenklemme 28 ist mit der positiven Batterieklemme 24 über die normalerweise geschlossene Emitter-Kollektor-Schaltstrecke des Transistors 32 und die Diode 34 verbunden.When closing switch 22 before starting the engine by an electric starter (not shown) the emitter-collector switching path of the transistor 32 is in its normal conduction state by the bias which is supplied by resistor 36 and diode 38 is turned on. The Feldspülenklemme 28 is with the positive battery terminal 24 via the normally closed emitter-collector switching path of the transistor 32 and the diode 34 are connected.

Bei im Betrieb befindlichem Motor bewirkt die Wechseloder Gleichstrom-Lichtmaschine einen progressiven Spannungsanstieg, da die zum Anlassen verwendeten Amperestunden in der Batterie 20 ersetzt werden«. Je nach dem Aufwand beim Anlassen ist diese Ersatzaufladung zeitlich unterschiedlich und dauert beispielsweise von etwa 5 Sekunden bis etwa 1 Minute.With the engine in operation, the alternating or direct current alternator causes a progressive increase in voltage, since the ampere hours used for starting are replaced in the battery 20 «. Depending on the effort When starting, this replacement charge is different in time and lasts, for example, from about 5 seconds up to about 1 minute.

Die Beendigung der Ersatzaufladung führt dazu, daß dieThe termination of the replacement charge will result in the

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

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Spannung auf den höheren Wert ansteigt, der durch die Zenerdiode 52 bestimmt wird, so daß die letztere einen Durchbruch erfährt. Dadurch wird der Steuerkreis des SCR 50 geschlossen/ wobei die Betätigung des letzteren als zweiter Schalter wirkt, um den Stromkreis über die Zenerdiode 42 und die Basis-Emitter-Strecke des Transistors 40 zu schließen.Voltage rises to the higher value determined by the zener diode 52, so that the latter one Breakthrough. This closes the control circuit of the SCR 50 / with the actuation of the latter acts as a second switch to the circuit via the zener diode 42 and the base-emitter junction of the transistor 40 close.

Das Schließen des vorangehend beschriebenen Steuerkreises führt zum Durchbruch der Zenerdiode 42 bei dem niedrigeren Spannungswert von 13,2 Volt bei diesem Beispiel. Der Transistor 40 wird daher leitend gemacht, worauf der Transistor 32 nichtleitend wird und die zugeordnete Emitter-Kollektor-Schaltstrecke unterbrochen.Closing the control circuit described above leads to the breakdown of the Zener diode 42 in the lower voltage value of 13.2 volts in this example. The transistor 40 is therefore made conductive, whereupon the transistor 32 becomes non-conductive and the associated emitter-collector switching path is interrupted.

Die Unterbrechung der Emitter-Kollektor-Schaltstrecke des Transistors 32 hat zur Folge, daß die Feldspule der Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine 10 stromlos wird, wodurch die Ausgangsspannung auf einen Wert herabgesetzt wird, der die Wiederherstellung des Sperrzustandes der Zenerdiode bewirkt. Der Transistor 40 wird daher abgeschaltet, der Transistor 32 eingeschaltet und sein Schalter geschlossen, um die Feldspule wieder zu erregen.The interruption of the emitter-collector switching path of the transistor 32 has the consequence that the field coil of the alternating or direct current alternator 10 is de-energized, whereby the output voltage is reduced to a value which causes the restoration of the blocking state of the Zener diode. The transistor 40 is therefore switched off, transistor 32 is turned on and its switch is closed to re-energize the field coil.

Da der SCR 50 leitend bleibt, so lange die Gleichspannung über die Spannungsteiler-Wider stände und den SCR besteht, erfährt die Zenerdiode 42 intermittierend einen Durchbruch, wenn die Spannung auf den beispielsweise angegebenen niedrigeren Wert von 13,2 Volt ansteigt und dann wieder fällt. Dies ergibt eine kontinuierliche Regelung auf den niedrigeren Spannungswert ,woflurch die Aufladung der Batterie ausreichend gehalten wird, um die Ladungserfordernisse ohne jede wesentliche Gasentwicklung oder ohneSince the SCR 50 remains conductive as long as the DC voltage is present across the voltage divider resistors and the SCR, The Zener diode 42 experiences a breakdown intermittently when the voltage falls to the specified, for example the lower value of 13.2 volts rises and then falls again. This results in a continuous regulation to the lower voltage value, causing the charge the battery is kept sufficiently to meet the charging requirements without or without any substantial gas evolution

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jeden wesentlichen Wasserverbrauch aufrecht zu erhalten. Wenn der Motor dadurch abgeschaltet wird, daß der Zündschalter 22 geöffnet wird, wird der Regler abgeschaltet und bleibt der SCR 50 verriegelt. Der Regelvorgang wird dann beim Schließen des Zündschalters und erneuten Anlassen des Motors wiederholt.to maintain all substantial water consumption. When the motor is turned off by the fact that the ignition switch 22 is opened, the regulator is deactivated and the SCR 50 remains locked. The control process is then repeated when the ignition switch is closed and the engine is restarted.

Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist
ein Widerstand 54 von bestimmtem Wert parallel zum SCR geschaltet, so daß die Zenerdiode 42 einen Durchbruch erfährt , wenn die Spannung einen Wert erreicht, der geringfügig höher als der Wert der beispielsweise angegebenen 14,8 Volt erreicht, was einen Durchbrüch der Zenerdiode 52 sur Folge hat«. Dies schützt gegen das Entstehen einer übermässig hohen und daher für die Lichtmaschine 10 schädlichen Spannung bei einem fehlerhaften Verhalten des
SCR 50.
In the illustrated preferred embodiment
a resistor 54 of a certain value is connected in parallel with the SCR, so that the Zener diode 42 experiences a breakdown when the voltage reaches a value which is slightly higher than the value of the 14.8 volts specified, for example, which results in a breakdown of the Zener diode 52 Has". This protects against the occurrence of an excessively high and therefore harmful voltage for the alternator 10 in the event of incorrect behavior of the
SCR 50.

Der Widerstand 56 und die Kondensatoren 58 und 60 dienen dazu, die Arbeitsweise des Reglers weicher zu machen und der Kondensator 62 dient dasu„ das vorzeitige Leitendwerden des SCR 50 zu verhindern.Resistor 56 and capacitors 58 and 60 serve to soften the operation of the regulator and The capacitor 62 serves to prematurely become conductive of the SCR 50.

Es können besondere Umstände starker Batteriebeanspruchung ohne gleichseitiges Aufladen eintreten, beispielsweise wenn der Fahrseugmotor abgeschaltet ist, so daß es wünschenswert sein kann, das Aufladen der Batterie mit dem höheren Spannungswert fortzusetzen. Für diesen Zweck kann ein Zeitglied 64 der zweiten Schalterbetätigungs-Zenerdiode 52 zugeordnet werden, entweder in Reihenschaltung oder in Parallelschaltung, um die Diode während einer
bestimmten Zeit nach der Einschaltung der Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine gesperrt zu halten. Es kann
eine Vielzahl von Arten von Zeitgliedern verwendet werden.
There may be special circumstances where the battery is heavily used and not charged simultaneously, for example when the traction motor is switched off, so it may be desirable to continue charging the battery at the higher voltage level. For this purpose, a timing element 64 can be assigned to the second switch actuation zener diode 52, either in series or in parallel, in order to activate the diode during a
for a certain period of time after switching on the AC or DC alternator. It can
a variety of types of timers can be used.

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798 640 ..798 640 ..

Als Beispiel einer solchen Art kann die integrierte Schaltung Modell Nr. SE-555 verwendet werden, das von der "Signetics Corporation" hergestellt wird.As an example of such a type, the Model No. SE-555 integrated circuit manufactured by manufactured by "Signetics Corporation".

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß der erfindungsgemäße Spannungsregler einen gerogelten höheren Spannungswert liefert, durch den eine Batterie nach dem Anlassen des Motors rasch nachgeladen wird, um die zum Anlassen verbrauchten Amperestunden zu ersetzen, und hierauf die Spannung auf einen eingeregelten niedrigeren Wert zum kontinuierlichen Laden der"Batterie auf einen Wert herabzusetzen, welcher das Ladungserfordernis aufrecht erhält, ohne daß eine wesentliche Gasentwicklung oder ein wesentlicher Wasserverbrauch der Batterie stattfindet. Durch diese Arbeitsweise wird die Batteriesulfatierung ausgeschaltet, die gewöhnlich eintritt, wenn die Batterie zu wenig geladen wird, vermeidet eine vorzeitige Plattenschädigung, die gewöhnlich durch Gasentwicklung in der Batterie verursacht wird, und erhöht die Batterielebensdauer wesentlich, wobei gleichzeitig die Notwendigkeit der Batteriewartung auf einem Mindestmaß gehalten wird. Die Batterie wird ständig auf dem richtigen Ladungswert gehalten, unabhängig davon, ob sie für Kurzstrecken- oder Langstreckenbenutzung verwendet wird.From the foregoing it follows that the inventive The voltage regulator provides a leveled higher voltage value, which a battery can use after starting of the engine is quickly recharged to replace the ampere-hours used to start, and then the To reduce the voltage to a regulated lower value for the continuous charging of the "battery to a value, which maintains the charge requirement without a substantial evolution of gas or a substantial Water consumption of the battery takes place. This way of working, the battery sulphation is switched off, which usually occurs when the battery is undercharged, avoids premature plate damage, which is usually caused by gas development in the battery and increases the battery life significantly, while keeping the need for battery maintenance to a minimum. The battery is constantly kept at the correct charge value, regardless of whether it is for short-haul or long-haul use is used.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.The invention is of course not limited to the embodiment shown and described, but can experience various changes within their framework.

Ende der Beschreibung.End of description.

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Claims (7)

Patentansprüche ;Claims; / 1. jZweifach-Ladespannungsregler für eine Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine mit einer Feldspulenklemme und einer positiven sowie einer negativen Ausgangsklemme zur Parallelschaltung zu einer Batterie, gekennzeichnet durch/ 1. jDual charging voltage regulator for an alternating or DC alternator with a field coil clamp and a positive and a negative output terminal for parallel connection to a battery, marked by (a) eine positive, eine negative und eine Feldspulenklemme (12, 14, 16), die zur Verbindung mit entsprechenden Klemmen einer Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine (10) angeordnet sind, Cb) einen ersten elektrisch betätigten Schalter zur Verbindung der Feldspulenklemme (28) mit der positiven oder negativen Klemme,(A) a positive, a negative and a field coil terminal (12, 14, 16), which are for connection to corresponding Terminals of an alternating or direct current alternator (10) are arranged, Cb) a first electrically operated switch for Connection of the field coil terminal (28) to the positive or negative terminal, (c) ein erster elektrischer Schalterbetätiger zur Parallelschaltung der positiven und der negativen Klemme für den Betrieb mit einer bestimmten Ausgangsspannung von niedrigem Wert aus einer Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine (10), um den ersten Schalter zu öffnen, wodurch die Ausgangsladespannung auf den erwähnten niedrigen Wert begrenzt wird,(c) a first electrical switch actuator for connecting the positive and negative in parallel Terminal for operation with a specific output voltage of low value from an alternating or DC alternator (10) to open the first switch, reducing the output charge voltage is limited to the mentioned low value, (d) einen zweiten elektrisch betätigten Schalter, der dazu dient, den Betätiger des ersten elektrischen Schalters parallel zur positiven und negativen(d) a second electrically operated switch which is used to operate the actuator of the first electrical Switch in parallel to the positive and negative 030030/0170030030/0170 640640 1 NACHGEREiCHT I 1 AFTER I Klemme zu schalten undTo switch terminal and (e) einen Betätiger für den zweiten elektrischen Schalter in Parallelschaltung zu der positiven und der negativen Klemme und bei einem bestimmten höheren Wert der Ausgangs spannung aus der Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine betätigbar ist, um den zweiten Schalter zu schließen und den Betätiger des ersten Schalters zu den erwähnten Klemmen parallelzuschalten, wodurch der Betätiger des ersten Schalters betätigt wird, um den ersten Schalter zu öffnen und die Gleichstrom-Ausgangsspannung der Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine von dem erwähnten höheren Wert auf den erwähnten niedrigen Wert herabzusetzen.(e) an actuator for the second electrical switch connected in parallel to the positive and the negative terminal and at a certain higher value of the output voltage from the AC or DC alternator can be actuated to close the second switch and the actuator of the first Switch to the mentioned terminals in parallel, whereby the actuator of the first switch is operated to open the first switch and reduce the DC output voltage of the AC or DC alternator from the mentioned higher value to the mentioned low value. 2. Zweifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines ersten Transistors (32) gebildet wird, und der Betätiger des ersten Schalters die Basis-Emitter-Schaltung des ersten Transistors in Reihenschaltung mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines zweiten Transistors (40) ist, dessen Basis-Emitter-Schaltung sich in Reihenschaltung mit einer Zener-Diode (42) befindet, die bei dem erwähnten niedrigen Wert der Ausgangsspannung betätigt wird.2. dual charging voltage regulator according to claim 1, characterized in that the first switch through the emitter-collector path a first transistor (32) is formed, and the actuator of the first switch the Base-emitter circuit of the first transistor in series with the emitter-collector path a second transistor (40) whose base-emitter circuit is in series with a Zener diode (42), which is at the mentioned low value the output voltage is actuated. 3. Zweifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter durch einen steuerbaren Siliciumgleichrichter (SCR) (50) gebildet wird: und der Betätiger für den zweiten Schalter die Steuerelektrode des SCR (50) in Reihenschaltung mit3. dual charging voltage regulator according to claim 1, characterized in that the second switch by a controllable silicon rectifier (SCR) (50) is formed: and the actuator for the second switch the Control electrode of the SCR (50) connected in series with 030030/0170030030/0170 640640 I NACHQERL-.OHI NACHQERL-.OH einer Zenerdiode (52) ist, die bei dem erwähnten höheren Niveau der Ausgangsspannung betätigt wird.a zener diode (52) which is actuated at the mentioned higher level of the output voltage. 4. Zweifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schalter durch die Emitter-Kollektor-Strecke eines ersten Transistors (32) gebildet wird, der Betätiger für den ersten Schalter die Basis-Emitter-Schaltung des ersten Transistors in Reihenschaltung mit der Emitter-Kollektor-Strecke eines zweiten Transistors (40) ist, dessen Basisemitterschaltung sich in Reihenschaltung mit einer Zenerdiode (42) befindet, die bei dem erwähnten niedrigen Wert der Ausgangsspannung betätigt wird, der zweite Schalter durch einen steuerbaren Siliciumgleichrichter (SCR) (50) gebildet wird, und der Betätiger für den zweiten Schalter durch die Steuerelektrode des SCR in Reihenschaltung mit einer Zenerdiode (52) gebildet wird, die bei dem erwähnten höheren Wert der Ausgangsspannung betätigt wird.4. dual charging voltage regulator according to claim 1, characterized characterized in that the first switch is through the emitter-collector path of a first transistor (32), the actuator for the first switch is the base-emitter circuit of the first The transistor is connected in series with the emitter-collector path of a second transistor (40), whose base-emitter circuit is connected in series with a Zener diode (42), which in the case of the aforementioned low value of the output voltage is actuated, the second switch by a controllable Silicon rectifier (SCR) (50) is formed, and the actuator for the second switch by the Control electrode of the SCR in series with a Zener diode (52) is formed, which in the mentioned higher value of the output voltage is actuated. 5. Zweifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung einen Spannungsteiler (44, 46, 48,) zur Bestimmung des Viertes der niedrigen Ausgangsspannung enthält.5. dual charging voltage regulator according to claim 4, characterized in that the electrical circuit has a Voltage divider (44, 46, 48,) for determining the fourth of the low output voltage. 6. Zweifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Widerstand (54) , der zum SCR (50) parallel geschaltet ist, zur Betätigung der Zenerdiode (52)" des Betätigers für den ersten Schalter bei einem Spannungswert, der geringfügig höher als der Spannungs-6. dual charging voltage regulator according to claim 4, characterized through a resistor (54), which is connected in parallel to the SCR (50), for actuating the Zener diode (52) "of the actuator for the first switch at a voltage value that is slightly higher than the voltage 03003Ö/017003003Ö / 0170 640640 wert ist, der die Betätigung der Zenerdiode bewirkt, die dem SCR (50) zugeordnet ist.which causes the actuation of the zener diode associated with the SCR (50). 7. Zx^eifach-Ladespannungsregler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Zeitglied (64), das dem Betätiger für den zweiten Schalter zugeordnet ist, um den letzteren während einer bestimmten Zeit nach der Erregung der Wechsel- oder Gleichstrom-Lichtmaschine unwirksam zu halten.7. Zx ^ eifach charging voltage regulator according to claim 1, characterized by a timing element (64) which is assigned to the actuator for the second switch in order to keep the latter ineffective for a certain time after the excitation of the alternating or direct current alternator. 030030/0170030030/0170
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