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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung an Fahrzeugen mit einer Hilfsbatterie, insbesondere an Fahrzeugen mit Wärmekraftmotor, die eine vorteilhafte, weitere Ausnutzung des Ladegenerators der
Hilfsbatterie erzielt. Erfindungsgemäss sind der Ladegenerator für die Hilfsbatterie und die zweckmässig mit ihm festgekuppelte Arbeitsmasehine eines Hilfsbetriebes (Lüfter, Kühlmittelpumpe od. dgl. ) einer- seits, und der mechanische Antrieb des Hilfsbetriebes (Wärmekraftmotor, Fahrzeugachse od. dgl.) anderseits durch eine selbsttätige Kupplung, vorzugsweise eine Freilaufkupplung u. dgl. verbunden, um den Ladegenerator als elektromotorische Antriebsreserve für den gewöhnlich vom Wärmekraftmotor oder einer sonstigen im Lauf befindlichen Welle oder Achse angetriebenen Hilfsbetrieb verwenden zu können.
Solange der mechanische Antrieb für den Hilfsbetrieb zur Verfügung steht, speist der Lade- generator die Batterie. Bei Fehlen des mechanischen Antriebes, z. B. bei stillstehendem Fahrzeug oder bei nicht hinreichender Umdrehungszahl des Wärmekraftmotors, wird der Antrieb des Hilfsbetriebes durch den als Motor laufenden Ladegenerator aufrecht erhalten, wobei die selbsttätige Kupplung zwischen
Ladegenerator und dem mechanischen Antrieb unwirksam gemacht ist. Durch die Verwendung der selbsttätigen Kupplung wird selbsttätige Umstellung vom mechanischen Antrieb des Hilfsbetriebes auf den elektrischen Antrieb durch den Ladegenerator und umgekehrt ermöglicht.
Als sehr zweckmässig erweist sich eine Freilaufkupplung, die ein Voreilen des elektrischen Antriebes des Hilfsbetriebes erlaubt, bei relativ höherer Geschwindigkeit des mechanischen Antriebes aber diesen mit dem Hilfsbetrieb und dem Ladegenerator kuppelt.
Mit Vorteil kann noch eine selbsttätige Steuerung des Ladegenerators als Antriebsmotor in
Abhängigkeit vom Bedarf an Hilfsbetriebsleistung vorgesehen sein, durch die der als Antriebsmotor dienende Ladegenerator z. B. nur bei vorhandenem Bedürfnis nach Hilfsbetriebsleistung eingeschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. 1 ist z. B. der Wärme- kraftmotor eines verbrennungselektrisehen Fahrzeuges, der den nicht gezeichneten Generator der elektrischen Kraftübertragung antreibt. 2 ist eine Hilfsbatterie auf dem Fahrzeug, 3 deren Ladegenerator.
4 ist ein Lüfter, der für gewöhnlich von der Verbrennungsmaschine 1 angetrieben wird. Ladegenerator 3 und Lüfter 4 sind im Sinne der Erfindung, miteinander festgekuppelt, durch die Freilaufkupplung 5 mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden. Die Freilaufkupplung kuppelt die Maschine 1 mit dem Lüfter 4 und der Lademaschine 5 dann, wenn die Drehzahl der Maschine 7 hoher ist als die Drehzahl der Maschine 3.
6 ist ein selbsttätiger Regler, 7 die Feldwicklung der Maschine 3,8 sind Steuerwiderstände im Erreger- kreis dieser Maschine. 9 ist der Unterbrechungsschalter im Batteriestromkreis, der vom Steuerschalter 10 bzw. von den Relais 11 oder 12 gesteuert wird. Das Relais 11 ist seinerseits wieder von einem Temperatur- relais 13 gesteuert, das von der Erwärmung der durch den Lüfter 4 zu kühlenden Maschine abhängig ist ; das Relais 12 ist von der Spannung der Maschine abhängig.
Befindet sich der Steuerschalter 10 in Stellung I, so ist die Erregerspule des Schalters 9 über das
Relais 11 oder 12 an ihre Stromquelle, die Batterie angeschlossen, d. h. diese Spule wird nur erregt, wenn eines der Relais 11 oder 12 geschlossen ist. Bei normalem Betrieb (volle Drehzahl der Wärmekraftmaschine) ist der Generator 3 von der Maschine 1 zusammen mit dem Lüfter 4 angetrieben, das Relais 12 ist bei der hiebei entwickelten Spannung der Maschine 3 (Ladespannung) geschlossen und damit auch der Schalter 9. Die Batterie 2 wird also durch den Generator geladen. Sinkt die Drehzahl der Wärmekraft-
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maschine oder wird diese überhaupt abgestellt, so fällt damit auch die Spannung der Maschine 3. Bei einem gewissen Spannungsrückgang fällt dann auch das Relais 12 ab.
Der Schalter 9 bleibt in diesem Fall nur dann eingeschaltet, wenn der Erregerstromkreis seiner Spule über das Relais 11 geschlossen ist, das über das Relais 13 vom Erwärmungszustand der zu kühlenden Maschine abhängig ist. Ist der Erwärmungszustand der zu kühlenden Maschine ein solcher, dass Kühlung nötig ist, so ist der Relaisschalter 13 geschlossen, die Spule des Relais 11 ist somit erregt und das Relais 11 ebenfalls geschlossen. In diesem Fall bleibt der Schalter 9 auch bei Sinken der Spannung an der Maschine 3 eingeschaltet, der Generator 3 geht in den Motorzustand über und treibt den Lüfter 4 wegen der Freilaufkupplung 5 unabhängig vom mechanischen Antrieb 1 an. Zeigt das Relais 13 keinen Kühlbedarf an (Relaissehalter offen), so ist sowohl das Relais 11 als auch der Schalter 9 bei Spannungsrückgang an der Maschine 3 geöffnet.
Der Ladegenerator 3 wird also als Antriebsmotor in Abhängigkeit vom Bedarf an Hilfsbetriebsleistung nur dann eingeschaltet, wenn ein Bedürfnis nach Hilfsbetriebsleistung vorhanden ist.
Der Motor 3 kann aber auch ausserdem mit Vorteil unabhängig vom augenblicklichen Kühlbedarf steuerbar sein. Vor angestrengter Fahrt (Bergfahrt od. dgl. ) kann z. B. eine besonders kräftige Vorkühlung des Generators oder sonstiger Maschinen am Platz sein. Diesem Zweck dienen die Schaltstellungen II-IV des Steuerschalters 10 im Ausführungsbeispiel. In allen diesen Schaltstellungen ist unabhängig von der Stellung der Relais 11 und 12 der Schalter 9 erregt und geschlossen, die Maschine 3 läuft also bei fehlendem mechanischen Antrieb dauernd als Antriebsmotor. Den Stellungen II-IV entsprechen verschiedene Drehzahlen der Maschine 3.
In Stellung II sind die Widerstände 8 zur Gänze überbrückt, in Stellung III und IV sind diese Widerstände teilweise bzw. zur Gänze eingeschaltet, die Motordrehzahl ist also durch die entsprechende Feldschwächung gesteigert. Die Kühlwirkung des Lüfters ist somit in diesen beiden Schaltstellungen besonders erhöht.
Statt des Lüfters könnte auch eine Pumpe zum Rückkühlen eines Kühlmittels od. dgl. von dem als Motor laufenden Ladegenerator bei Ausbleiben ihres gewöhnlichen mechanischen Antriebes angetrieben werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an eine Hilfsbatterie mitführenden Fahrzeugen, insbesondere mit mechanischer Kraftquelle (z. B. Wärmekraftmotor), dadurch gekennzeichnet, dass der Ladegenerator für die Hilfsbatterie und die zweckmässig mit ihm festgekuppelte Arbeitsmaschine eines Hilfsbetriebes (Lüfter, Kühlmittelpumpe od. dgl.) einerseits, und der mechanische Antrieb des Hilfsbetriebes (Wärmekraft- motor, Fahrzeugachse od. dgl. ) anderseits durch eine selbsttätige Kupplung, vorzugsweise eine Freilauf- kupplung od. dgl. verbunden sind, zum Zwecke, den Ladegenerator als elektromotorische Antriebsreserve für den gewöhnlich vom Wärmekraftmotor oder von einer sonstigen im Lauf befindlichen Welle oder Achse angetriebenen Hilfsbetrieb verwenden zu können.
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The invention relates to a device on vehicles with an auxiliary battery, in particular on vehicles with a thermal engine, which provides an advantageous, further use of the charging generator
Auxiliary battery scored. According to the invention, the charging generator for the auxiliary battery and the working machine of an auxiliary operation (fan, coolant pump or the like), which is expediently coupled to it, are on the one hand, and the mechanical drive of the auxiliary operation (thermal engine, vehicle axle or the like) on the other hand by an automatic clutch, preferably a one-way clutch u. Like. Connected in order to be able to use the charging generator as an electromotive drive reserve for the auxiliary operation, which is usually driven by the heat engine or some other shaft or axle that is in motion.
As long as the mechanical drive is available for auxiliary operation, the charging generator feeds the battery. In the absence of a mechanical drive, e.g. B. when the vehicle is at a standstill or when the speed of rotation of the thermal engine is insufficient, the drive of the auxiliary operation is maintained by the charging generator running as a motor, with the automatic clutch between
Charging generator and the mechanical drive is made ineffective. The use of the automatic clutch enables automatic changeover from the mechanical drive of the auxiliary operation to the electrical drive by the charging generator and vice versa.
An overrunning clutch has proven to be very useful, which allows the electrical drive of the auxiliary operation to lead, but at a relatively higher speed of the mechanical drive, it couples it to the auxiliary operation and the charging generator.
An automatic control of the charging generator as a drive motor in
Depending on the need for auxiliary operating power, through which the charging generator serving as a drive motor z. B. is only switched on when there is a need for auxiliary power.
An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 is e.g. B. the thermal engine of a combustion-electric vehicle, which drives the generator (not shown) of the electrical power transmission. 2 is an auxiliary battery on the vehicle, 3 is its charging generator.
4 is a fan that is usually driven by the internal combustion engine 1. In the context of the invention, the charging generator 3 and the fan 4 are firmly coupled to one another and connected to the internal combustion engine 1 by the overrunning clutch 5. The overrunning clutch couples the machine 1 with the fan 4 and the loading machine 5 when the speed of the machine 7 is higher than the speed of the machine 3.
6 is an automatic controller, 7 the field winding of the machine 3, 8 are control resistors in the excitation circuit of this machine. 9 is the circuit breaker in the battery circuit, which is controlled by the control switch 10 or by the relay 11 or 12. The relay 11 is in turn controlled by a temperature relay 13, which is dependent on the heating of the machine to be cooled by the fan 4; the relay 12 is dependent on the voltage of the machine.
If the control switch 10 is in position I, the excitation coil of the switch 9 is via the
Relay 11 or 12 connected to its power source, the battery, d. H. this coil is only energized when one of the relays 11 or 12 is closed. During normal operation (full speed of the heat engine) the generator 3 is driven by the machine 1 together with the fan 4, the relay 12 is closed at the voltage developed by the machine 3 (charging voltage) and thus also the switch 9. The battery 2 is therefore charged by the generator. If the speed of the thermal power
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machine or if it is switched off at all, the voltage of the machine 3 also falls. In the event of a certain voltage drop, the relay 12 then also drops out.
The switch 9 remains switched on in this case only when the excitation circuit of its coil is closed via the relay 11, which is dependent on the relay 13 on the heating state of the machine to be cooled. If the heating state of the machine to be cooled is such that cooling is necessary, the relay switch 13 is closed, the coil of the relay 11 is thus excited and the relay 11 is also closed. In this case, the switch 9 remains switched on even when the voltage on the machine 3 drops, the generator 3 switches over to the motor state and drives the fan 4 independently of the mechanical drive 1 because of the overrunning clutch 5. If the relay 13 shows no need for cooling (relay holder open), both the relay 11 and the switch 9 are open when the voltage on the machine 3 drops.
The charging generator 3 is therefore only switched on as a drive motor depending on the need for auxiliary operating power when there is a need for auxiliary operating power.
The motor 3 can also advantageously be controllable independently of the instantaneous cooling requirement. Before a strenuous journey (uphill or the like.) Z. B. a particularly powerful pre-cooling of the generator or other machines in place. The switch positions II-IV of the control switch 10 in the exemplary embodiment serve this purpose. In all these switch positions, regardless of the position of the relays 11 and 12, the switch 9 is energized and closed, so the machine 3 runs continuously as a drive motor in the absence of a mechanical drive. The positions II-IV correspond to different speeds of the machine 3.
In position II the resistors 8 are completely bridged, in positions III and IV these resistors are partially or fully switched on, so the engine speed is increased by the corresponding field weakening. The cooling effect of the fan is therefore particularly increased in these two switch positions.
Instead of the fan, a pump for recooling a coolant or the like could also be driven by the charging generator running as a motor in the absence of its usual mechanical drive.
PATENT CLAIMS:
1. Device on vehicles carrying an auxiliary battery, in particular with a mechanical power source (e.g. thermal engine), characterized in that the charging generator for the auxiliary battery and the working machine of an auxiliary company (fan, coolant pump or the like) which is expediently firmly coupled to it and the mechanical drive of the auxiliary operation (heat engine, vehicle axle or the like) on the other hand by an automatic clutch, preferably an overrunning clutch or the like to be able to use any other running shaft or axis driven auxiliary operation.