DE2904038A1

DE2904038A1 - Detektoranordnung fuer die akkumulatorbatterie-ladeanordnung eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2904038A1
Application number: DE19792904038
Authority: DE
Inventors: Michel Gruson
Original assignee: Ducellier et Cie
Current assignee: Ducellier et Cie
Priority date: 1978-02-02
Filing date: 1979-02-02
Publication date: 1979-08-09
Also published as: FR2416477B1; GB2013997B; GB2013997A; IT1164971B; ES477309A1; US4276577A; FR2416477A1; IT7919835A0

Description

Patentanwälte Bipi .-Ing. H. "Weiokma nn. Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XI

3-

8000 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

DUCELLIER & CIS.

Echat 950

F-94024 Creteil Cedex, Frankreich

Detektoranordnung für die Akkumulatorbatterie-Ladeanordnung eines Kraftfahrzeugs

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Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA . 290A038

8000 MÜNCHEN 86, DEN μ POSTFACH 860820

" T " MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Ermittelung von Abweichungen bzw. Anomalien mittels einer Kontrollampe, und zwar für die Ladeanordnung der Akkumu-. latorbatterie von Kraftfahrzeugen. Dabei ist im wesentlichen ein Wechselspannungsgenerator vorgesehen, der von einem Riemen her angetrieben wird und der einen über Dioden gleichgerichteten Wechselstrom erzeugt. Das Laden der Batterie erfolgt dabei entsprechend einem Regelgesetz, welches auf die Erregerwicklung des Wechselspannungsgenerators sich bezieht.

Es ist bekannt, durch Anordnungen die Ladung einer Batterie dann zu signalisieren, wenn diese Ladung unterhalb eines gewählten Wertes liegt oder oberhalb eines anderen gewählten Wertes. Diese Signalisierungen sind jedoch in dem Fall nicht wirksam, daß ein fehlerhafter Betrieb vorhanden ist. Dabei muß damit gerechnet werden, daß die Batteriespannung einen kritischen Wert zur Lieferung des Signals erreichen wird.

Es sind bereits Anordnungen bekannt, die den Wegfall des betreffenden Wechselspannungsgenerators signalisieren. Dabei wird allerdings'nicht eine mangelhafte Ladung der Batterie durch eine Unterbrechung zwischen dem Pluspol der Batterie und dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators angezeigt.

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Es gibt außerdem Anordnungen die eine Schutzwirkung dann entfalten, wenn eine Unterbrechung zwischen dem Pluspol der Batterie und dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators festgestellt wird. Diese Anordnungen werden derart gesteuert, daß die Belastung des Wechselspannungsgenerators dieselbe ist. Es wird jedoch kein sichtbares Fehlersignal abgegeben, da die Ladekontrollampe nicht wieder aufleuchtet.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie unter Überwindung der vorstehend aufgezeigten Nachteile zum einen insbesondere eine visuelle Angabe bezüglich des Abschaltens bzw. Unwirksamseins des Wechselspannungsgenerators für den Fall ermöglicht sein soll, daß der Keilriemen gerissen ist oder daß die Erregung oder die Regelung ausfallen. Zum anderen soll eine Unterbrechung zwischen dem Pluspol der Batterie und dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators mit erfaßt sein. Darüber hinaus soll zu diesem Zweck eine Detektoranordnung zur Ermittelung von Abweichungen mittels einer Kontrollampe einer Akkumulatorbatterie-Ladeanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden. Dabei soll zum einen ein Stromgenerator vom Wechselspannungsgeneratortyp 1 vorgesehen sein, der durch einen Antriebsriemen mitgenommen wird und der einen Wechselstrom abgibt, welcher über Diodenbrücken gleichgerichtet wird und die Batterie 2 entsprechend dem Gesetz eines Reglers 3 lädt. Dieser wirkt auf die Erregerspule 4 des Wechselspannungsgenerators ein. Zum anderen sind der generelle Unterbrecher 5 der Ladeanordnung, eine Kontrollampe 6 und ein Transistor 7 miteinander in Reihe geschaltet. Diese Reihenschaltung ist der Batterie parallelgeschaltet. S±aießlich sind Einrichtungen vorgesehen bzw. vorzusehen, die entsprechend einer Regelschwelle den Basisstrom des Transistors 7 derart ableiten, daß dieser Transistor beim normalen Betrieb der Ladeanordnung gesperrt ist.

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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen angegebene Erfindung.

Gemäß der Erfindung ist eine ZENER-Diode vorgesehen, die eine zweite Regelschwelle festlegt, ab · der die Ausgangsspannung des Wechselspannungsgenerators auftritt. Dabei erfolgt eine Steuerung des Leitfähigkeitszustands eines zweiten Transistors, der über seine Kollektor« Emitter-Strecke zu der Lampe derart in Reihe geschaltet ist, daß bei Auftreten einer Unterbrechung zwischen dem Pluspol der Batterie und dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators die Lampe aufleuchtet.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ladeanordnung, die mit einer Detektoreinrichtung zur Ermittelung von Abweichungen gemäß der Erfindung versehen ist.

Fig. 2 zeigt eine Variante der Detektoreinrichtung zur Ermittelung von Abweichungen gemäß der Erfindung.■

Die Ladeanordnung besteht in an sich bekannter Weise aus einem Wechselspannungsgenerator 1, einer Batterie 2 und aus einem Regler 3, der den Strom durch die Erregerspule 4 des Wechselspannungsgenerators 1 steuert.

Der Plusanschluß A des Wechselspannungsgenerators ist mit dem Pluspol B der Batterie 2 verbunden. Der Regler 3 und die Erregungswicklung 4 werden von der Batterie über einen Unterbrecher 5 gespeist.

Die Kontrollampe 6 wird durch einen Transistor 7 vom npn-Leitfähigkeitstyp gesteuert, der zu der Lampe 6 und dem Unterbrecher 5 in Reihe liegt. Der Transistor 7 wird durch die Leistung des Wechselspannungsgenerators gesteuert.

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Die Steuerung des Transistors 7 wird mit Hilfe eines Transistors 8 bewirkt, der mit dem Transistor 7 zu einer Darlington-Schaltung verbunden ist. Die Basis des Transistors 8 ist dabei zum einen mit dem Ausgang A des Wechselspannungsgenerators über einen Widerstand 13 verbunden, und zum anderen ist die Basis des Transistors an einer Phase C des Wechselspannungsgenerators über einen Widerstand 11 und eine Diode 12. Dadurch fließt in dieser Richtung ein Strom der Phase C zum Transistor 8. Ferner ist ein Kondensator 10 vorgesehen, der zum einen zwischen der Diode 12 und dem Widerstand 11 liegt und der zum anderen an Masse liegt.

Die Arbeitsweise einer derartigen Anordnung ist an sich bekannt. Auf das Anlassen hin, d.h. auf das Schließen des Unterbrechers 5 hin gibt der Wechselspannungsgenerator keinen Strom mehr ab. Die Spannungen an den Schaltungspunkten A und B sind gleich der Batteriespannung, und der Darlington-Verstärker 7, 8 ist durch die Widerstände 13 und 11 so vorgespannt, daß der Transistor 7 leitet und die Lampe 6 aufleuchtet. Sobald der Wechselspannungsgenerator eine Belastung erfährt, sperrt die Ermittelung und Filterung des am Schaltungspunkt C auftretenden negativen Spannungssignals den Darlington-Verstärker 7, 8. Die Filterung erfolgt dabei mittels des Kondensators 10. Die Lampe 6 erlischt und signalisiert damit das gute Funktionieren der Anordnung.

Im Falle einer Störung der Spannungsabgabe durch den Wechselspannungsgenerator hängt der Schaltungspunkt C gewissermaßen in der Luft. Die Basis des Transistors 8 ist über den Widerstand 13 erneut vorgespannt, und der Transistor 7 wird erneut einen Strom durchlassen. Dadurch leuchtet die Lampe 6 wieder auf, wodurch eine fehlerhafte Betriebsweise signalisiert ist.

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Gemäß der Erfindung legt eine an dem Schaltungspunkt D angeschlossene ZENER-Diode 14 eine zweite Regelschwelle fest, die eine Unterbrechung in dem Leiter AB festzustellen gestattet, d.h. zwischen dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators und dem Pluspol der Batterie.

Gemäß Fig. 1 steuert diese zweite Regelschwelle über den Verbindungspunkt zweier Widerstände 15 und 16 den Leitfähigkeit szustand des Transistors 9.

Wenn keinerlei Unterbrechung zwischen den Schaltungspunkten A und B vorhanden ist, dann wird das Potential am Schaltungspunkt A die ZENER-Diode 14 derart steuern, daß diese keinen Strom führt. Der Transistor 9 ist daher gesperrt, und die Lampe 6 ist erloschen.

Sobald eine Unterbrechung zwischen den Schaltungspunkten A und B auftritt, steigt das Potential am Schaltungspunkt A an, und die ZENER-Diode 14 wird leitend. Die Basis des Transistors 9 wird durch die Widerstände 15 und 15 so vor- ; gespannt, daß der Transistor 9 in den leitenden Zustand gelangt. Dadurch leuchtet die Lampe 6 wieder auf und signalisiert einen fehlerhaften Betrieb.

Gemäß Fig. 2 sind die zweite Regelschwelle, mit der der Darlington-Verstärker 7» 8 gesteuert wird, der Transistor und die Widerstandsbrücke 15, 16 weggelassen. Dafür ist ein Widerstand 17 zwischen dem Schaltungspunkt D und der Basis des Transistors 8 vorgesehen. Wenn demgemäß die ZENER-Diode 14 durchlässig ist, steigt das Potential an der Basis des Transistors 8 an. Aufgrund geeigneter Wahl der Werte der verschiedenen Widerstände 11, 13, 17 wird der Transistor leitend, und ebenso der Transistor 7. Dadurch leuchtet die Lampe 6 wieder auf.

Ein Kondensator 18 liegt zwischen der Basis des Transistors und Masse, um Überspannungen zu absorbieren, auf die die

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Anordnung am Schaltungspunkt D durch das Leiten der ZENER-Diode anzusprechen vermag.

Es ist daher eine Anordnung vorgesehen, die augenblicklich visuell das Vorliegen eines Fehlers im Betrieb der Ladeanordnung der Kraftfahrzeugbatterie zu signalisieren gestattet.

Durch die Erfindung ist also eine Detektoranordnung zur Ermittelung von Abweichungen einer Akkumulator__batterie-Ladeanordnung für ein Kraftfahrzeug mittels einer Kontrolllampe geschaffen. Die Anordnung enthält eine ZENER-Diode (14), die an einem Schaltungspunkt (D) einen zweiten Schwellwert für Vergleichszwecke zugeführt erhält. Dadurch wird der Leitzustand eines Transistors 7 gesteuert, der zu der Kontrollampe 6 in Reihe liegt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß bei Auftreten einer Unterbrechung zwischen den Schaltungspunkten A und B die Lampe 6 aufleuchtet.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-inc. H. "Weickmann, Uipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. LisKA 2904038 8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH S60820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 Patentansprüche

1. Detektoranordnung zur Ermittelung von Abweichungen in einer Akkumulatorbatterie-Ladeanlage eines Kraftfahrzeugs, mit einer Kontrollampe, mit einem insbesondere durch einen Wechselspannungsgenerator gebildeten Stromgenerator, der an einem Riemen angetrieben ist und der einen Wechselstrom abgibt, welcher mit Hilfe von Diodenbrücken gleichgerichtet wird, wobei die Ladung der Batterie entsprechend der Kennlinie eines Reglers erfolgt, welcher auf die Erregerwicklung des Wechselspannungsgenerators einwirkt, wobei ferner ein genereller Unterbrecher, die Kontrollampe und ein Transistor miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei die betreffende Reihenschaltung der Batterie parallelgeschaltet ist und wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die entsprechend einer Regelschwelle den der Basis des Transistors zuzuführenden Strom derart ableiten, daß dieser Transistor bei normalem Betrieb der Ladeeinrichtung gesperrt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine ZENER-Diode (14) vorgesehen ist, die eine zweite Regelschwelle festlegt, ab der die Spannung am Ausgang des Wechselspannungsgenerators auftritt und der Leitfähigkeitszustand eines zweiten Transistors gesteuert wird, welcher über seine Kollektor-Emitter-Strecke mit der Kontrollampe (6) derart in Reihe liegt, daß bei Auftreten einer Unterbrechung zwischen dem Pluspol des Wechselspannungsgenerators und dem Pluspol der Batterie (.2) die Kontrollampe (.6) aufleuchtet.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ZENER-Diode 14 zwischen dem Pluspol (,A) des Wechselspannungsgenerators und dem Spannungsregler (3) derart vorgesehen ist, daß sie für einen Stromfluß in der Richtung vom Wechselspannungsgenerator zum Regler hin in Durchlaßrichtung beansprucht ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Transistor (9)» der von der ZEMER-Diode (14) her gesteuert ist, mit seinem Kollektor an der Kontrollampe (6) verbunden ist und mit seinem Emitter an Masse liegt und daß die Basis des zweiten Transistors (9) am gemeinsamen Verbindungspunkt zweier Widerstände (,15,16) einer Widerstandsbrücke angeschlossen ist, die einerseits an Masse und andererseits zwischen der ZENER-Diode (14) und dem Regler (3) liegt.

4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die ZENER-Diode gesteuerte Transistor der genannte eine Transistor (7) ist, welcher durch die erste Regelschwelle gesteuert ist, und daß der Transistor (7) mit seiner Basis zum einen über einen Widerstand zwischen dem Regler (3) und der ZENER-Diode (14) angeschlossen ist und zum anderen über einen Kondensator (8) an Masse liegt.

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