DE3126314A1 - Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie - Google Patents
Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterieInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/16—Regulation of the charging current or voltage by variation of field
- H02J7/163—Regulation of the charging current or voltage by variation of field with special means for initiating or limiting the excitation current
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Description
31263H
- 3 - B 81/4-6
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Ladung einer sich auf einem Fahrzeug mit Linearantrieb
befindlichen Batterie gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Patentanspruchs 1.
Zur Stromversorgung von Fahrzeugen mit Linearantrieb werden Batterien benötigt. Zur Aufladung der Batterien
kann eine Reihe von Lineargeneratorwicklungen verwendet werden, denen ausgangsseitig parallelgeschaltete
Gleichrichter nachgeschaltet sind. Die Ausgangsleitungen führen auf die zu ladende Batterie,
wobei in die Zuleitung zum positiven Batteriepo.l eine Diode in Durchlaßrichtung liegt. Der Ladevorgang läßt
sich durch einen parallel zur Batterie und Diode liegenden Transistor steuern, dessen Basis mit einer Impulsfolge
bestimmter Impulsfolgefrequenz und variabler Impulsbreite zugeführt wird.
Ist der Transistor leitend, steigt der Strom durch die Induktivität der Lineargeneratorwicklungen bis
zu einem festen Wert (Kurzschlußstrom) an. Durch die Diode wird verhindert, daß sich die Batterie über
den Transiäjor entladen kann. Wird der Transfer gesperrt,
fließt der Strom durch die Induktivität weiter.
Durch Vergleich des Batteriestroms mit einem Sollwert
kann man über einen Regler das Tastverhältnis solange ändern, bis beide Werte übereinstimmen. Ist der Batteriestrom
zu klein, wird das Tastverhältnis so geändert, daß die Einschaltzeit des Transistors verringert wird.
3 1263U
- 4· - B 81/46
Wird der Istwert nicht erreicht, bleibt also der Transistor
immer gesperrt. Da die in die Lineargenerator-Wicklungen induzierte Spannung der Geschwindigkeit des
Fahrzeugs proportional ist, funktioniert diese Regelung nur im oberen Geschwindigkeitsbereich.
Gleiches gilt für eine Batteriespannungsregelung, bei der vor Erreichen eines vorgegebenen Sollwerts das
Regler-Ausgangssignal abnimmt, dadurch die Einschaltzeit des Transistors vergrößert und somit der Batteriestrom
verringert wird.
Wenn man im unteren Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs, d.h. geringer induzierter Spannung in den Lineargenerator-Wicklungen,
auch dann durch Choppen einen Strom in die Batterie ermöglichen will, wenn die
Lineargeneratorspannung kleiner als die Batteriespannung ist, ist eine Impulsfolgefrequenz notwendig, die
größer als die jeweilige Lineargeneratorfrequenz ist, im Unterscheid zur notwendigen Impulsfolgefrequenz im
oberen Geschwindigkeitsbereich. Verwendet man eine geeignet große Impulsfolgefrequenz über den unteren
Geschwindigkeitsbereich, so ist, wie Messungen ergaben, für jede Geschwindigkeit bzw. Eingangsspannung
ein bestimmtes Tastverhältnis notwendig, um den maximalen Ladestrom zu ermöglichen. Aus den Messungen ergab
sich ferner, daß die Einschaltzeit des Transistors mit wachsender Geschwindigkeit auf Null abnehmen muß,
um den maximalen Strom zu erzielen; dies im Widerspruch zur beschriebenen Regelung im höheren Geschwindigkeitsbereich. Deshalb muß im unteren Geschwindigkeitsbereich
eine Mindesteinschaltzeit des Transistors vorgegeben werden.
— 5 —
31263U
- 5 - B 81/46
Zur Durchführung der beschriebenen Steuerung ist die
Herleitung eines Geschwindigkeitssignals notwendig» Die Herleitung der Geschwindigkeit aus dem Eingangssignal des Gleichstromstellers ist aber nur mit
einem sehr großen Aufwand möglich, da beim Choppen diese Spannung eine Recht eck spannung ist, deren
Amplitude der Batteriespannung entspricht und deren
Frequenz und Tastverhältnis mit der Impulsfolgefrequenz übereinstimmt.
Auch aus einem langer andauernden Kurzschlußstrom durch
den Transistor läßt sich die Geschwindigkeit nicht ermitteln, da er bei einer Geschwindigkeit von über
20 km/h von- der Geschwindigkeit unabhängig ist, und er bei "unterschiedlichen Phasenlagen der Lineargeneratorströme
ein Gleichstrom ist und daher die Eingangsfrequenz, die proportional der Geschwindigkeit ist, nicht
bestimmt werden kann.
Eine externe Geschwindigkeitsfeststellung durch das Fahrzeug selbst ist für Schwebefahrzeuge sehr aufwendig
und teuer.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Ladung einer sich auf einem Fahrzeug
mit Linearantrieb befindlichen Batterie anzugeben, bei der die Ladung der Batterie auch dann noch möglich
ist, wenn die Lineargeneratorspannung unter die Batteriespannung sinkt, ohne, daß eine besondere Messung
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erforderlich ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 -angegebenen Merkmale
gelöst.
- 6 - B 81/46
Die Einrichtung gemäß der Erfindung wird im nachstehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert.
In der Figur sind mit WV, und wV^ zwei Lineargeneratorwicklungen
bezeichnet, in die jeweils eine Spannung U0 induziert wird; RQ und LQ sind die Ohmschen
und induktiven Widerstände der Generatoren. Die Lineargeneratorwicklungen speisen Brückengleichrichter
G-^j und G2, die ausgangsseitig parallelgeschaltet
sind und eine Gleichspannung UCIt am Eingang des nachfolgenden
Gleichstromstellers GSiP (Klemmen K,., Kp)
ergeben. In der Regel wird eine Reihe, z.B. 10 Stück, solcher Lineargeneratorwicklungen benutzt; in der
Figur sind der Einfachheit halber nur zwei dargestellt. Da die Phasenlage der Wechselströme zueinander
nicht gleich ist, kann mit einem Ausgangsgleichstrom mit nicht allzu großer Welligkeit gerechnet
werden.
An die Klemmen Kx. und Kp ist die Batterie B angeschlossen;
die Batteriespannung ist mit Ug bezeichnet.
Dabei ist in die Zuleitung zum positiven Batteriepol eine Diode D in Durchlaßrichtung geschaltet;
parallel zu der Reihenschaltung von Diode und Batterie ist ein Transistor 1 geschaltet.
Zur Steuerung des Transistors 1 ist ein Grenzwertschalter 2 vorgesehen, dessen Ausgang auf eine in
ihrer Schaltdauer veränderlich einstellbare monostabile Kippstufe 4· führt. Der negierte Ausgang dieser
Kippstufe führt über ein ODER-Glied 6 auf die Basis des Transistors 1.
Dem Grenzwertschalter 2 wird die Differenz zwischen dem Transistorstrom I^ und einem in einem Sollwert-
- 7 - B 81/4-6
geber 3 erzeugten, einstellbaren Sollwert Ig* für
den Transistorstrom zugeführt.
Bei diesem Gleichstromsteller wird nur der Momentanwert des Transistorstromes Irr überwacht. Erreicht
er den eingestellten Wert Ig*, gibt der Grenzwertschalter
ein Ausgangssignal ab; die positive Flanke des Signalwechsels stößt die monostabile Kippstufe
4 an, die während ihrer eingestellten Schaltdauer ein Ausgangssignal abgibt. Die anschließende legierung
dieses Signals bewirkt, daß der Transistor während dieser Schaltdauer gesperrt ist.
Durch das wiederholte Einschalten des Transistors erreicht man auch dann ein Laden der Batterie, wenn
UB<Uoist.
Der Transistor wird auch im oberen Geschwindigkeitsbereich für eine bestimmte Mindestzeit leitend.
Die eingestellte Aus-Zeit des Transistors bestimmt in diesem Bereich im wesentlichen die Taktfrequenz.
Dies läßt sich für eine Überwachung des Gleichstromstellers auswerten.
Um das Gasen der Batterie zu vermeiden, wird die Batteriespannung einem Trigger 5 zugeführt, dem
ferner durch einen Grenzwertgeber ein bestimmter, einstellbarer Maximalwert U~ für die Batteriespannung
zugeführt wird.
Der Ausgang des Triggers 5 führt auf das ODER-Glied 6. Ist ü-ß ~ ^Bm » gibt der Trigger ein Ausgangs signal
ab, wodurch der Transistor über das ODER-Glied eingeschaltet und damit der Ladestrom abgeschaltet wird.
Leerseite
Claims (2)
- 31263HLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH
Theοdor-Stern-Kai 1Frankfurt 70Kronacher/schb B 81/4624.06.81Einrichtung zur Ladung einer sich auf einem Fahrzeug mit Linearantrieb befindlichen BatteriePatentansprüche/ 1. !Einrichtung zur Ladung einer sich auf einem Fahrzeug\ /mit Linearantrieb befindlichen Batterie, bei dereine Beihe von Lineargenerator-Wicklungen über einzelne Brückengleichrichter in einen Gleichstromsteller einspeisen, die Brückengleichrichter ausgangsseitig parallelgeschaltet sind, zwischen die Zuleitungen zur Batterie ein Schalttransistor gelegt ist und in die Zuleitung zum positiven Pol der Batterie und dem Transistor-Anschlußpunkt eine Diode in Durchlaßrichtung eingefügt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grenzwertschalter (2) vorgesehen ist, dessen Ausgang auf eine in ihrer Schaltdauer veränderlich einstellbaren monostabilen Kippstufe (4-) führt, der negierte Ausgang dieser. 31263U- 2 - B 81/46Kippstufe mit der Basis des Schalttransistors (1) verbunden ist und dem Grenzwertschalter (2) die Differenz zwischen dem Transistorstrom (Ijr) und einem Transistorstrom-Sollwert (I-p-*) zugeführt wird. - 2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ausgang (4-) und Basis des Schalttransistors (1) ein ODER-Glied (6) eingefügt ist, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Triggers (5) verbunden ist, dem die Batterie spannung Ug und ein maximaler Batteriespannungswert U"-™^ zugeführt wird und der ein Ausgangssignal abgibt, wenn Ug^ U~ ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813126314 DE3126314A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813126314 DE3126314A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3126314A1 true DE3126314A1 (de) | 1983-01-13 |
Family
ID=6136058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813126314 Withdrawn DE3126314A1 (de) | 1981-06-26 | 1981-06-26 | Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3126314A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3541094A1 (de) * | 1985-11-18 | 1987-05-21 | Licentia Gmbh | Anordnung zum laden der bordnetzbatterie eines magnetschwebefahrzeuges |
DE3701056A1 (de) * | 1987-01-13 | 1988-07-21 | Licentia Gmbh | Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie |
EP0496185A1 (de) * | 1990-10-22 | 1992-07-29 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Spannungsreglerschaltung für eine Vorrichtung zur Nachladung einer Batterie in einem Fahrzeug |
-
1981
- 1981-06-26 DE DE19813126314 patent/DE3126314A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3541094A1 (de) * | 1985-11-18 | 1987-05-21 | Licentia Gmbh | Anordnung zum laden der bordnetzbatterie eines magnetschwebefahrzeuges |
DE3701056A1 (de) * | 1987-01-13 | 1988-07-21 | Licentia Gmbh | Einrichtung zur ladung einer sich auf einem fahrzeug mit linearantrieb befindlichen batterie |
EP0496185A1 (de) * | 1990-10-22 | 1992-07-29 | MARELLI AUTRONICA S.p.A. | Spannungsreglerschaltung für eine Vorrichtung zur Nachladung einer Batterie in einem Fahrzeug |
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