DE3236607A1 - Schaltungsanordnung zur zeitraffenden aufladung der pufferbatterie eines fahrzeugbordnetzes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur zeitraffenden aufladung der pufferbatterie eines fahrzeugbordnetzesInfo
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Description
* J KJ A
R· J U 1 V U
29.9.1982 Lr/Hm
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO Stuttgart 1
Schaltungsanordnung zur zeitraffenden Aufladung
der Pufferbatterie eines Fahrzeugbordnetzes
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur zeitraffenden Aufladung einer Pufferbatterie eines
Fahrzeugbordnetzes, dessen Verbraucher an die Pufferbatterie anschließbar sind, wobei das Fahrzeugbordnetz
einen Gleichstrom liefernden, vom Fahrzeugmotor angetriebenen Generator enthält, dessen Ausgangsspannung
mit der Antriebsdrehzahl steigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zeitraffereffekt beim Nachladen der Batterie während des
Fahrbetriebes, insbesondere nach vorausgegangener beispielsweise während eines Ampelhaltes verursachter Entladung
zu erzielen. Gleichzeitig soll eine Sicherstellung der Ladebilanz bei leerlaufdrehzahlabgesenkten . ·.-Motoren
erreicht werden, wobei insbesondere die Ladebilanz bei Start-Stop-Betrieb, Schwungnetsbetrieb usw.,
d.h. in denjenigen Betriebsfällen, wo der Motor bei H.aus-
und Ampelhalt länge Zeit abgestellt wird und der Generator demzufolge nicht angetrieben wird, sichergestellt
ist .
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß die im
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Anordnung vorgesehen.
Im einzelnen wird der Generator mit maximaler, konstanter Erregung, die elektromagnetisch oder mittels eines
Permanentmagnetfeldes erzeugt wird, in einem Fahrzeugbordnetz,
insbesondere einem Personenkraftwagen-Bordnetz
mit wechselnden Drehzahlen angetrieben und liefert dann eine Generatorausgangsspannung, welche wenigstens annähernd
proportional zu der Generatorantriebsdrehzahl ist. Erfindungsgemäß wird mit Hilfe eines elektrischen
oder elektronischen Tiefsetzstellers, der auf der Drehstrom-
oder Gleichstromseite des Generators angeordnet sein kann, die Bordnetzspannung auf einem bestimmten
Wert von z.B. 1h Volt konstant gehalten. Das Bordnetz
besteht hierbei aus Verbrauchern, die wahlweise oder dauernd zur Pufferbatterie parallelgeschaltet werden
können.
In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß ein zweiter
Ausgang des Tiefsetzstellers so ausgebildet ist, daß
die vom Generator gelieferte, hohe Ausgangsspannung i"n einem vorgegebenen, vorzugsweise wählbaren Takt eine
zweite, im folgenden Speicherbatterie genannte Batterie mit Spannungsimpulsen hoher Amplitude versorgt. Hierbei
kann ein von einer Phase des Generators abgeleitetes Signal erkennen, ob der Generator steht oder etwa bei
Motorleerlauf mit niedriger Drehzahl angetrieben wird. In diesem Ruhezustand wird der Batterieentladestrom gemessen.
Dann kann bei hohem Entladestrom das Taktverhältnis so geändert werden, daß ein im zeitlichen Mittelwert
hoher Batterieladestrom erreicht wird.
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Als Korrekturgröße zur Veränderung des Taktverhältnisses kann ein Zeitglied ("bei langer dauernder Fahrt bis zum
nächsten Stillstand) oder die Erfassung des Batterieladezustandes der Speicherbatterie verwendet werden. Während
des Generatorstillstandes ist die Speicherbatterie über elektromechanisch^ oder elektronische Mittel zur Pufferbatterie
parallel geschaltet und versorgt das Bordnetz z.B. beim Start oder die Verbraucher des Bordnetzes bei
MotorIeerlauf.
Vorteile der Erfindung
Durch Pulsladung mit hoher Amplitude ist bei der Batterieladung, insbesondere bei tiefen Temperaturen, eine Zeitraffung
erreichbar. Die Platten der Batterie erwärmen sich infolge der hohen Strömamplitude, was gleichzeitig
bewirkt, daß innerhalb der Batterie durch natürliche Konvektion eine bessere Vermischung der Säure der .Batterie
erfolgt. Die Pulsbreite kann so gewählt werden, daß keine örtliche Überhitzung entsteht, die zu einer Blasenbildung
führen könnte. Bei sehr niedrigen Motorleerlaufdrehzahlen
oder beim Start-Stop-Betrieb wird (z.B. beim Ampelhalt) das Bordnetz nur teilweise vom Generator versorgt, teilweise
wird dabei die Pufferbatterie entladen. Bei z.B.
Uo % Ampelhalt bei Stadtfahrt ist bei gegebener, konstanter
Ladespannung die Batterie während der restlichen Fahrtzeit (βθ %) nicht in der Lage, den Ladeverlust wieder
aufzunehmen, selbst wenn vom Generator ein entsprechendes Stromangebot zur Verfugung steht.
Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, durch
Pulsladung mit hoher Amplitude den Ladeverlust während der Restfahrzeit wieder auszugleichen. Durch freilau-
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8 1 U
fende Spannung am Generator wird zusätzlich der Generatorwirkungsgrad
und die Generatorleistung erhöht.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher "beschrieben, das in der Zeichnung in
seinem Schaltbild wiedergegeben ist.
Die dargestellte Bordnetzanlage umfaßt einen Generator 1,
eine Pufferbatterie 2, mehrere bei 3 angedeutete, beim
Betrieb des im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeuges
parallel zur Pufferbatterie anschließbare Verbraucher
3. sowie einen Tiefsetzsteller k und eine Speicherbatterie
5 ·
Der Generator 1 wird von der Brennkraftmaschine 6 des im
übrigen nichtdargestellten Fahrzeuges angetrieben und ist ständig voll erregt, sei es durch einen festen, aus der
Pufferbatterie 2 entnommenen Erregerstrom oder durch ein
Permanent-Magnetfeld, das von in der Zeichnung nicht
wiedergegebenen Permanentmagneten im Generator erzeugt wird.
Der Tiefsetzsteiler k hat die Aufgabe eine konstante Bordnetzspannung
von z.B. 1U-V sicherzustellen. Der Tiefsetzsteiler
U hat einen zweiten Ausgang, an welchen die Speicherbatterie 5 angeschlossen ist. Diese erhält in
einer vorgegebenen und/oder in Abhängigkeit von ihrem Ladezustand geregelten Taktfolge Ladestromstöße mit
wesentlich über 1U-V liegender Ladespannung und kann
demzufolge rasch wieder aufgeladen werden, wenn sie bei stillstehendem Motor 6 oder bei längerem Betrieb im
Leerlauf Ladung an die Pufferbatterie 2 hat abgeben
müssen, um den Strombedarf des Bordnetzes zu befriedigen. Die Speicherbatterie 5 kann über einen beispiels-
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1
ί
weise drehzahlabhängigen oder von der Spannung des Generators 1 abhängigen Schalter 7 auf die Pufferbatterie
bei stillstehendem oder im Leerlauf angetriebenen Generator geschaltet werden.
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Claims (2)
- B-181 Pt29-9. 1902 Xr'fRif"ROBERT BOSCH GMBH, JÖOO Stuttgart 1Ansprüche1 . Schaltungsanordnung zur zeitraffenden Aufladung einer Batterie eines Fahrzeugbordnetzes, das einen Gleichstrom liefernden vom Fahrzeugmotor angetriebenen Generator enthält, dessen Ausgangsspannung mit der Antriebsdrehzahl steigt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem im wesentlichen freilaufenden Generator und der Batterie ein Tiefsetzsteller angeordnet ist, der in einem vorgegebenen, vorzugsweise wählbaren Takt die Batterie für pulsartige Aufladung mit dem Generator verbindet.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Pufferbatterie (2) des Bordnetzes noch eine Speicherbatterie (5) vorgesehen ist, die an einen zweiten Ausgang des Tiefsetzstellers (U) angeschlossen ist und über einen drehzahl- oder spannungsabhängigen Schalter (7) an die Pufferbatterie (2) anschließbar ist.BAD ORIGINAL
Priority Applications (4)
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