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Batterieladeschaltung für Fahrzeuge mit mehreren Verbrennungsmotoren
Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren haben vielfach eine elektrische Steuerung, die
von einer Batterie gespeist wird. Gleichzeitig dient diese Batterie auch noch zur
Speisung der Beleuchtung, Luftförderung, Heizung und für ähnliche Zwecke. Die Batterien
werden von einer Lademaschine aufgeladen, die mit dem Verbrennungsmotor gekuppelt
ist. Die Lademaschine würde entsprechend den verschiedenen Betriebsdrehzahlen des
Verbrennungsmotors verschiedene Spannungen abgeben. Durch Regelung des Nebenschlußfeldes
wird jedoch die abgegebene Spannung auf einem gleichbleibenden Wert gehalten. Will
man die Lademaschine so bemessen, daß dieselbe auch bei Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors
die gleiche Ladespannung abgibt, so wird die Maschine verhältnismäßig groß und entsprechend
teuer. Für die Größe der Lademaschine gilt die Regel, daß diese so bemessen sein
muß, daß die Batterie während der Fahrt mit den Betriebsdrehzahlen des Verbrennungsmotors
so stark geladen wird, daß die Entnahme auch während des Betriebs mit Leerlaufdrehzahlen
des Verbrennungsmotors, wie diese beim Halten, Auslaufen des Fahrzeugs oder bei
einem Gefälle vorhanden sind, gedeckt wird.
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Für den Fall, daß mehrere, z. B. zwei Verbrennungsmotoren im Fahrzeug
vorhanden sind, ermöglicht es die Schaltung nach der Erfindung, die Lademaschine
dadurch kleiner als sonst notwendig zu bemessen, daß bei den niederen Leerlaufdrehzahlen
die Lademaschine je zweier Aggregate hintereinandergeschaltet zur Ladung einer Batterie
benutzt werden. Bei den höheren Motordrehzahlen soll jedoch jede Lademaschine die
volle Ladespannung abgeben. Durch den nachträglichen Einbau der durch die Erfindung
beschriebenen Einrichtung kann andererseits auch eino etwa vorhandene, nicht ausreichende
Batterieladung verbessert werden.
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Die Hintereinanderschaltung der Lademaschinen muß dabei so vorgesehen
werden, daß diese sofort selbsttätig dann eintritt, wenn die Verbrennungsmotoren
Leerlaufdrehzahl angenommen haben. Die Hintereinander-. schaltung wird jedoch ebenfalls
selbsttätig aufgehoben, wenn die Betriebsdrehzahlen am Steuergerät eingestellt werden.
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In den Abbildungen -sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht.
Abb. i zeigt eine Ausführung, bei welcher beide Lademaschinen in Parallelschaltung
auf eine Batterie arbeiten. In Abb. 2 ist eine Schaltung dargestellt, bei der normalerweise
jeder Lademaschine eine Batterie zugeordnet ist. In den Schaltbildern kennzeichnen:
a1 und a. die von den Verbrennungsmotoren angetriebenen
Lädemaschinen,
bi und b2 die zugehörigen Ladeselbstschalter für die Lademaschinen mit den Betätigungsspulen
m, cl und c2 dis Ladewiderstände, d die Batterie,
e ein Wim#%'-schaltschütz mit der Betätigungsspule k"_`d' dem Vorschaltwiderstand
l für die HinterA ander- bzw. Parallelschältung der Lädt niaschinen, f1 und f2 die
Fahrschalter, in welchen g die Fahrtrichtungswalze mit den Stellungen V
= vorwärts und R = rückwärts und h die Brennstoffwalze mit den Kontaktbelägen
7z darstellt, i ein Schaltschütz der Steuerung, an dem die Hilfskontakte o zusätzlich
angeordnet sind. Mit den Zahlen i bis 12 sind Leitungen bzw. Kontakte bezeichnet.
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Ist das Fahrzeug im Betrieb, so ist die Fahrtrichtungswalze g eines
der-- Fahrschalter, beispielsweise f1, eingeschaltet. Die Kontakte 2 und 3 sind
dann miteinander verbunden. Da sich die Ladeselbstschalter b1 und b2 im abgefallenen
Zustand befinden, wird durch die Kontaktverbindung 2, 3 folgender Stromkreis geschlossen:
Vöm Minuspol der Batterie d über Leitung i, die Kontakte 2 und 3 an der Fahrtrichtungswalze
g des Fahrschalters f1 zur Betätigungsspule k des Umschaltschützes e über den Vorschaltwiderstand
Z zum Kontakt d. des -Ladeselbstschalters b2 über die Kontaktbrücke durch die Leitung
zur Plusklemme der Batterie. Das Umschaltschütz e springt an, öffnet die Kontakte
i i und 12 und schließt die Kontakte 6 und 7. Dadurch wird ein neuer Stromkreis
geschlossen, und zwar von Leitung i über die Lademaschine a2, die Kontakte 6 und
7 am Umschaltschütz e, Lademaschine a1,. Ladewiderstand cl, Betätigungsspule nz
des Ladeselbstschalters bi zur Leitung i zurück. 'Die von den beiden hintereinändergeschalteten
Ladexnaschinen abgegebenen Spannungen addieren sich. Die Summenspannung genügt,
um den Ladeselbstschalter bi zum Ansprechen zu bringen. Dadurch wird das Schließen
eines Stromkreises bewirkt, der von der Leitung i über die hintereinandergeschalteten
Lademaschinen a1 und a2, die Kontakte 8 und 9 am tadeselbstschalter bi zur Leitung
5 verläuft. Die zwischen den Leitungen i und 5 liegende Batterie d wird nun geladen.
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Wird die Brennstoffwalze h des Fahrschalters bewegt und damit auf
eine der bekannten Arten die Drehzahl der Verbrennungsmotoren erhöht, so wird über
die Kontaktbeläge n der Brennstoffwalze Iz die Leitung io mit dem Minuspol der Batterie
verbunden. Die Spule des Schaltschützes i erhält dann Spannung, das Schütz zieht
an und schließt damit den Hilfskontakt o, durch den die Spule lz des Umschaltschützes
e kurzgeschlossen wird. Das Umschaltschütz e fällt damit ab und die Hintereinanderschaltung
der Lademaschinen al und a., wird an den Kontakten 6 und 7 unterbrochen.
Die Kontakte ii und 12 des Umschaltschützes e werden gleichzeitig geschlos-.sen.
Damit ist die Ladung der Batterie von .jeder der beiden Lademaschinen al und a=
"bzw. ,auch beiden gleichzeitig wieder vorbereitet, die dann in der bekannten Weise
eintritt, wenn die Spannung jeder Lademaschine ausreicht, um - den zugehörigen Ladeselbstschalter
b zum Ansprechen zu bringen.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel arbeitet normalerweise
jede Lademaschine auf eine Batterie. Es kann somit durch zwei im Leerlauf der Verbrennungsmotoren
hintereinandergeschaltete Lademaschinen nur jeweils eine Batterie geladen werden.
Die Wirkungsweise ist im Prinzip die gleiche, wie sie im vorstehenden für die Schaltung
nach Abb. i beschrieben wurde. Jedoch sind bei dieser Ausführung zwei Umschaltschütze
ei und e2 erforderlich. Sie werden dazu benötigt, einmal die Lademaschinen a1 und
a2 so hintereinanderzuschalten, daß bei Fahrt vom Fahrschalter f 1 aus das Umschaltschütz
ei arbeitet und damit. über den Ladeselbstschalter b1 die Batterie dl geladen wird.
Bei Fahrt vom Fahrschalter f2 aus dagegen werden über das Umschaltschütz e2 die
Lademaschinen a1 und a2 so hiritereinandergeschaltet, daß über den Lade-'selbstschalter
b2 eine Ladung der Batterie d2 erfolgt. Außer den beschriebenen Beispielen ließen
sich auch noch andere Anordnungen treffen, z. B. derart, daß nach jeweiligem Betrieb
der Verbrennungsmotoren mit der Betriebsdrehzahl eine Umschaltung erfolgt, so daß
also beim i., 3., 5. usw. Rückgang auf die Leerlaufdrehzahl die eine Batterie, beim
2., 4.., @. usw. Rückgang die andere Batterie geladen wird.
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Es läßt sich auch bei der Anordnung von zwei Batterien in jeder Wageneinheit
die Schaltung so ausbilden, daß mehrere solcher Einheiten zu einem Zuge vereinigt
werden und dabei in jeder Wageneinheit die gleiche Ladung erfolgt, nämlich Ladung
der Hälfte der Batterien bei Leerlauf und Ladung jeder Batterie bei Betriebsdrehzahlen: