IT9067811A1

IT9067811A1 - Circuito regolatore di tensione per un impianto di ricarica della batteria di un autoveicolo

Info

Publication number: IT9067811A1
Application number: IT067811A
Authority: IT
Inventors: Marcello Boella; Valerio Giorgetta
Original assignee: Marelli Autronica
Priority date: 1990-10-22
Filing date: 1990-10-22
Publication date: 1992-04-22
Also published as: IT9067811A0; US5289105A; IT1240981B; JPH05308734A; EP0483081A1

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Circuito regolatore di tensione per un impianto di ricarica della batteria di un autoveicolo"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un circuito regolatore di tensione per un impianto di ricarica della batteria di un autoveicolo che comprende un generatore elettrico includente un alternatore, con un avvolgimento di indotta ed un avvolgimento di campo, ed un raddrizzatore, in cui l'uscita del generatore è collegata alla batteria tramite almeno un conduttore di collegamento: il circuito regolatore di tensione comprendendo

- un transistore di pilotaggio, il cui percorso collettore-emettitare è in serie all'avvolgimento di campo del generatore, -fra i due poli di una sorgente di tensione continua di alimentazione, e - un circuito di comando, atto a pilotare detto transistore in modo on-off in funzione del valore assunto dalla tensione erogata dal generatore rispetto ad una tensione di riferimerito.

Con i circuiti regolatori di tensione di tale tipo sinora realizzati al crescere della corrente erogata nel funzionamento dal generatore la tensione applicata ai capi della batteria tende a diminuire. A ciò contribuisce la caduta di tensione sul o sui conduttori di collegamento fra il generatore elettrico e la batteria.

Per ridurre la variabilità della tensione applicata ai capi della batteria al variare della corrente erogata dal generatore si rende necessario predisporre un filo di collegamento fra il polo positivo della batteria ed il circuito regolatore di tensione (per fornire a tale circuito l'informazione relativa al valore istantaneo della tensione applicata alla batteria). Ciò rappresenta un inconveniente in quanto implica una complicazione del cablaggio, ed inoltre perché quando il circuito regolatore di tensione viene realizzato sotto forma di circuito integrato si rende necessario predisporre un terminale (pin) in più.

Lo scopo della presente invenzione è di realizzare un circuito regolatore di tensione che consenta di superare tali inconvenienti.

Tale scopo viene realizzato secondo l'invenzione mediante un circuito regolatore di tensione del tipo sopra specificato, la caratteristica principale del quale risiede nel fatto che esso comprende inoltre mezzi sensori atti a fornire un segnale elettrico indicativo della corrente fluente nel funzionamento nell'avvolgimento di campo, e dal fatto che il suddetto circuito di comando è operativamente accoppiato a tali mezzi sensori ed è predisposto per controllare il transistore di pilotaggio in funzione del segnale fornito da tali mezzi sensori, di modo tale per cui al variare della corrente erogata dal generatore verso la batteria la tensione applicata ai capi della batteria rimane sostanzialmente costante.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione appariranno dalla descrizione dettagliata che segue, effettuata con riferimento al disegno allegato, fornito a puro titolo di esempio non limitativo, in cui è mostrato uno schema parzialmente a blocchi di un circuito regolatore di tensione secondo l'invenzione.

Con riferimento al disegno per la ricarica della batteria 1 di un autoveicolo viene utilizzato un impianto di ricarica che comprende un generatore di corrente, complessivamente indicato con 2, ed un associato circuito regolatore di tensione complessivamente indicato con 3.

Il generatore E comprende, in modo per sé noto, un alternatore con un avvolgimento trifase di indotto 4 (con connessione a stella nella realizzazione esemplificativa illustrata) ed un avvolgimento di campo 5, L'avvolgimento di indotto 4 dell'alternatore è collegato ad un raddrizzatore trifase 6 del tipo a doppia semi-onda, realizzato con diodi a semiconduttore- L'uscita del raddrizzatore 6 rappresenta l'uscita del generatore 2 nel suo complesso, ed è connessa alla,batteria tramite conduttori di collegamento 8a ed 8b.

La tensione fornita in uscita dal generatore 2 è indicata con V , mentre la tensione applicata ai capi della batteria 1 è indicata con VBAT. Tali tensioni differiscono fra loro per la caduta di tensione sui conduttori di collegamento Sa e 8b.

Il circuito regolatore di tensione 3 comprende un comparatore di soglia con isteresi 10 con un ingresso non-ίnvertente collegato ad un generatore 11 di tensione di riferimento, ed un ingresso invertente collegato all'uscita di un circuito integratore 12. L'ingresso di tale circuito integratore è collegato alla presa centrale di un partitore di tensione formate da due resistor! 13 e 14, che ripartiscono secondo un rapporto predeterminato la tensione VA fornita in uscita dal generatore 2.

L'uscita del comparatore di soglia 10 è collegata, tramite un invertitore 15, alla base di un transistore di pilotaggio di potenza 16, che nella rea1izzazione esemplificativa illustrata è un transistore bipolare di tipo npn. .In alternativa il transistore 16 potrebbe essere ad esempio un transistore di tipo MOS,

L'avvolgimento di campo 5 del generatore 2 è collegato fra il collettore del transistore 16 ed il polo positivo della batteria 1. In parallelo all'avvolgimento 5 è connesso un diodo volano 18.

Fra l'emettitore del transistore 16 e la massa έ disposto un resistore 19 fungente da sensore della corrente d'eccitazione che fluisce nel funzionamento nell'avvolgimento di campo 5. Il terminale non a massa di tale resistore 19 è collegato ad un circuito di elaborazione 20 che fornisce in uscita un segnale indicativo della corrente mediamente fluente nel resistore 19, e dunque indicativo della corrente fluente nell'avvolgimento di campo 5. Il circuito 20 pub comprendere ad esempio un circuito sampi e & hold.

L'uscita del circuito di elaborazione 20 è col legata ad un ingresso di controllo Ila del generatore di tensione di riferimento 11. Tale generatore è predisposto per fornire in uscita una tensione di riferimento variabile in funzione del segnale applicato al suo ingresso 11a. In particolare il generatore 11 ed il circuito di elaborazione 20 sono realizzati in modo tale per cui il. generatore 11 fornisce in uscita una tensione di riferimento crescente al crescere della corrente mediamente fluente nell'avvolgimento di campo 5.

Grazie a questa caratteristica (e nota la resistenza dei collegamenti Sa ed Sb) è possibile fare in modo che nel funzionamento al crescere della corrente erogata dal generatore 2 la tensione VBAT ai capi della batteria 1 rimanga sostanzialmente costante, diversamente dai sistemi anteriori nei quali al crescere della corrente erogata la tensione disponibile tende a diminuire.

Il circuito di regolazione sopra descritto consente in particolare di recuperare, cioè di compensare, le cadute di tensione sui cavi di collegamento Sa ed Sb fra il generatore e la batteria 1, con il vantaggio di non richiedere più necessariamente un -Filo di collegamento fra il polo positivo della batteria ed il circuito regolatore di tensione, che è invece necessario sui sistemi attualmente in uso. Il circuita regolatore, se realizzato in forma di circuito integrato, richiede pertanto un terminale (pin ) in meno.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, le forme di attuazione ed i particolare di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto è stato descritto ed illustrato a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito della presente invenzione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Circuito regolatore di tensione per un imipianto di ricarica della batteria M ) un autoveicolo che comprende un generatore elettrico (2; includente un alternatore (4, 5) con un avvolgimento di indotto (4·) ed un avvolgimento di campo (5), ed un raddrizzatore (6), in cui l'uscita del generatore (2) è collegata alla batteria (1) tramite almieno un conduttore di collegamento (Sa, 8b); il circuito regolatore di tensione (3) comprendendo - un transistore di pilotaggio (16) il cui percorso co l lettore-emettitore è destinato ad essere collegato in serie al1'avvolgimento di campo (5) del generatore (2), fra i due poli di una sorgente di tensione continua di alimentazione (VBAT), e - un circuito di comanda (10-15) atto a pilotare detto transistore (16) in modo on-off in funzione del valore assunto dalla tensione (VA) erogata dal generatore (2) rispetto ad una tensione di riferimento; caratterizzato dal fatto che comprende inoltre mezzi sensori (19, 20) atti a fornire un segnale elettrico indicativo della corrente fluente nel funzionamento nell'avvolgimento di campo (5), e dal fatto che detto circuito di comando (10-15) è operativamente accoppiato a detti mezzi sensori (19, HO) ed è predisposto per controllare detto transistore (16) in funzione del segnale fornito da detti mezzi sensori (19, 20) in modo tale per cui al variare della corrente erogata dal generatore (2) verso la batteria (1) la tensione ai capi della batteria (1) rimane sostanzialmente costante.
2. Circuito regolatore di tensione secondo la rivendicazione 1, in cui detto circuito di comando (10—15) comprende mezzi generatori (11) di una tensione di riferimento, ed un circuito di comparazione (10) destinato a confrontare la tensione generata dal generatore (2) con la tensione di riferimento, ed a pilotare corrispondentemente in modo on-off detto transistore (16), caretterizzato dal fatto che detti messi (113 generatori della tensione di riferimento sono accoppiati a detti messi (19, 20) sensori della corrente di campo e sono predisposti per generare una tensione di riferimento crescente al crescere della corrente mediamente fluente nell'avvolgimento di campo (3).
3. Circuito regolatore di tensione secondo la rivendicazione 1 o E, caratterissato dal fatto che detti messi (19, 20) sensori della corrente fluente nell'avvolgimento di campo (5) comprendono un resistere (19) inserito in serie al percorso collettore-emettitore di detto transistore (163.
4. Circuito regolatore di tensione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dai fatto che detti messi sensori della corrente fluente nell'avvolgimento di campo (5) comprendono un circuito di elaborazione (20) collegato a detto resistore (19) e predisposto per fornire in uscita un segnale indicativo della tensione mediamente sviluppata ai capi di tale resistore (19).
5. Circuito regolatore di tensione secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto circuito di elaborazione (SO) comprende un circuito di tipo sample & hold. Il tutto sostanzialmente secondo quanto descritto ed illustrato,· e per gli scopi specificati