DE3417481A1 - Protection circuit for an accumulator - Google Patents
Protection circuit for an accumulatorInfo
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Abstract
Description
Schutzschaltung f ü r ^ejriι e η ^ Ak. k um u1 at ο rSchutzschaltu ng f o r ^ ejriι e η ^ Ak. k um u1 at ο r
Die Erfindung betrifft eine Schutzschaltung für einen Akkumulator, der über einen Relaisschalter mit einem Verbraucher verbindbar ist, wobei die Spule des Relais in Serie mit einem Einschaltkontakt zwischen den Polen des Akkumulators geschaltet ist.The invention relates to a protection circuit for an accumulator, which has a relay switch with a Consumers can be connected, the coil of the relay in series with a switch-on contact between the poles of the accumulator is switched.
Bei nicht stationären Fahrzeugen, wie beispielsweise bei Booten oder Campingfahrzeugen erfolgt die Stromversorgung der Verbraucher üblicherweise durch Akkumulatoren, üblicherweise ist zwischen Akkumulator und Verbraucher ein Zerhacker und ein Transformator geschaltet, wodurch die Gleichspannung des Akkumulators auf be-i spiel swei se 220VoIt Wechselspannung transformiert wird. Es ist hierbei bekannt, Überlastsicherungen vorzusehen, welche die Verbindung zwischen Akkumulator und Verbraucher unterbrechen, wenn ein übermäßig hoher Strom zum Verbraucher fließt , der zu einer Beschädigung des Akkumulators führen könnte. Es ist hierbei bekannt, die Überlastsicherung so auszubilden, daß die Verbindung auch dann unterbrochen bleibt, wenn der Verbraucher abgeschaltet ist, so daß die Verbindung durch BetätigenFor non-stationary vehicles, such as In the case of boats or camping vehicles, the consumers are usually supplied with power by means of accumulators, is usually between the accumulator and Loads a chopper and a transformer connected, whereby the DC voltage of the accumulator For example, 220VoIt alternating voltage is transformed will. It is known to provide overload protection, which interrupt the connection between accumulator and consumer when an excessively high current flows to the consumer, which could damage the accumulator. It is known here that the To train overload protection so that the connection remains interrupted even when the consumer is switched off is so that the connection by pressing
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der Überlastsicherungen manuell wieder hergestellt werden muß.the overload protection must be restored manually.
In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert eine weitere Sicherung einzubauen, die verhindert, daß der Akkumulator zu tief entladen wird. Eine einfache Stromkreisunterbrechung bei zu tiefem ""Absinken der Akkumulatorspannung genügt in diesem Zusammenhang jedoch nicht. Dies wird beispielhaft an Folgendem deutlich : Handelt es sich bei dem Verbraucher um einen Fön, der unter Zwischenschaltung eines Zerhackers und eines Transformators vom Akkumulator betrieben wird und sinkt die Akkumulatorspannung zu weit ab, dann wird der Stromkreis zum Akkumulator unterbrochen . Wird der Fön nicht vom zum Transformator führenden Netz getrennt und der Akkumulator wieder aufgeladen, dann würde der Stromkreis bei Erreichen einer bestimmten Akkumulatorspannung wieder geschlossen werden, wodurch der Fön wieder in Betrieb genommen wird und, da keine Bedienungsperson vorhanden ist, Gegenstände in Brand setzen kann.In this context, it is desirable to install a further fuse that prevents the accumulator is discharged too deep. A simple circuit break if the battery voltage drops too low is not sufficient in this context, however. This is exemplified by the following: Is it a matter of with the consumer to a hair dryer, with the interposition of a chopper and a transformer from Accumulator is operated and the battery voltage drops too far, then the circuit becomes the accumulator interrupted . If the hair dryer is not disconnected from the mains leading to the transformer and the accumulator recharged, then the circuit would be restored when a certain battery voltage is reached are closed, whereby the hair dryer is put back into operation and, since there is no operator can set objects on fire.
Es besteht die Aufgabe, die Schutzschaltung so auszubilden, daß bei einem unzulässigen Absinken der Akkumulatorspannung der Stromkreis zum Verbraucher geöffnet wird , diese Unterbrechung anhält, auch wenn die Akkumulatorspannung wieder ansteigt und die Verbindung erst dann wieder herstellbar ist, nachdem der Einschaltkontakt geöffnet wurde.The task is to design the protective circuit in such a way that in the event of an impermissible drop in the battery voltage the circuit to the consumer is opened, this interruption continues, even if the battery voltage increases again and the connection can only be re-established after the switch-on contact opened.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.This object is achieved with the characterizing features of claim 1. Advantageous embodiments are can be found in the subclaims.
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Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment is described below with reference to FIG Drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Arbeitsprinzips undFig. 1 is a block diagram for explanation of the working principle and
Fig. 2 ein Schaltbild der Schutzschaltung.Fig. 2 is a circuit diagram of the protection circuit.
Zwischen den Polen 1, 2 des Akkumulators und einem Verbraucher R ist ein Relaisschalter 4 geschaltet. Die Spule 3 des Relais ist in Serie mit einem Einschaltkontakt 5 zwischen den Polen 1, 2 geschaltet. In diese Serienschaltung ist zwischengeschaltet der Schalter K eines Speicherschalters KS, dessen Speicher S verbunden ist mit dem Ausgang einer Spannungsvergleicherschaltung V , welcher ebenfalls zwischen den Polen 1, 2 geschaltet ist.A relay switch 4 is connected between the poles 1, 2 of the accumulator and a consumer R. the Coil 3 of the relay is connected in series with a switch-on contact 5 between poles 1, 2. In these The switch K of a memory switch KS, whose memory S is connected, is connected in series is to the output of a voltage comparator circuit V, which is also between the poles 1, 2 is switched.
Liegt eine normale Betriebsspannung vor und wird der Einschaltkontakt 5 geschlossen, dann weist der Ausgang der Vergleicherschaltung einen ersten Schaltzustand auf, der bewirkt, daß auch der Schalter K schließt und somit ein Strom durch die Spule 3 über die Schalter K, zu fließen vermag. Hierdurch wird der RelaisschalterIf the operating voltage is normal and the switch-on contact 5 is closed, the output the comparator circuit has a first switching state which has the effect that the switch K also closes and thus a current is able to flow through the coil 3 via the switch K i. This will make the relay switch
4 geschlossen. Sinkt die Spannung zwischen den Polen 1, 2 unzulässig ab, dann wechselt der Ausgang der Vergleicherschaltung V von einem ersten in einen zweiten Schaltzustand bei Erreichen einer bestimmten Mindestspannung. Dieser zweite Schaltzustand wird im Speicher4 closed. If the voltage between poles 1, 2 drops impermissibly, the output changes Comparator circuit V from a first to a second switching state when a certain minimum voltage is reached. This second switching state is stored in the memory
5 gespeichert und gleichzeitig der Schalter K geöffnet. Hierdurch wird der Strom durch die Spule 3 unterbrochen und der Relaisschalter 4 geöffnet.5 is saved and switch K is opened at the same time. This interrupts the current through the coil 3 and opens the relay switch 4.
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Steigt die Spannung zwischen den Polen 1, 2 an, dann wechselt der Ausgang der Vergleicherschaltung V vom zweiten in den ersten Schaltzustand. Da jedoch der zweite Schaltzustand im Speicher S gespeichert bleibt, bleibt der Schalter K geöffnet, wodurch die Spule 3 nach wie vor stromlos ist. Wird jedoch der Einschaltkontakt 5 geöffnet, dann wird im Speicher S der zweite Schaltzustand gelöscht. Wird der Einschaltkontakt 5 wieder geschlossen, dann ist der Ausgang der Speicherschaltung V und somit der Speicherinhalt des Speichers S bestimmend für den Schaltzustand des Schalters K. Die Akkumulatorspannung, bei welcher die Vergleicherschaltung V vom ersten in den zweiten Schaltzustand wechselt kann unterschiedlich sein und niedriger liegen als die Spannung, bei welcher die Vergleicherschaltung V vom zweiten in den ersten Schaltzustand wechselt.If the voltage between the poles 1, 2 increases, then the output of the comparator circuit V from changes second in the first switching state. However, since the second switching state remains stored in memory S, the switch K remains open, as a result of which the coil 3 is still de-energized. However, it becomes the switch-on contact 5 is opened, then the second switching state in memory S is deleted. Becomes the switch-on contact 5 closed again, then the output of the memory circuit V and thus the memory content of the Memory S determining the switching state of switch K. The battery voltage at which the Comparator circuit V changes from the first to the second switching state can be different and lower lie than the voltage at which the comparator circuit V switches from the second to the first switching state changes.
In Fig. 2 wird der Speicherschalter KS nach Fig. 1 gebildet von den Transistoren 7, 8 , dem Widerstand 9 und dem Kondensator 10. Die Emitter-Kollektorstrecke des Transistors 7 ist hierbei zwischen der Spule 3 und dem Einschaltkontakt 5 geschaltet. Die Emitter-Kollektorstrecke des Haltetransistors 8 liegt zwischen der Basis des Transistors 7 und dessen Emitter. Zwischen der Basis des Transistors 8 und dem Kollektor des TransistorsIn Fig. 2, the memory switch KS of FIG. 1 is formed by the transistors 7, 8, the resistor 9 and the capacitor 10. The emitter-collector path of the transistor 7 is here between the coil 3 and the Switch-on contact 5 switched. The emitter-collector line of the holding transistor 8 lies between the base of the transistor 7 and its emitter. Between the Base of transistor 8 and the collector of the transistor
7 ist der Widerstand 9 geschaltet, während der Kondensator 10 zwischen Basis und Emitter des Transistors7, the resistor 9 is connected, while the capacitor 10 between the base and emitter of the transistor
8 geschaltet ist.8 is switched.
Die Basis des Transistors 7 ist über einen Widerstand verbunden mit dem Ausgang eines Komparators 11. Zwisehen den Polen 1, 2 sind zwei Spannungsteiler geschaltet. Der eine Spannungsteiler besteht aus dem Widerstand 12 undThe base of the transistor 7 is connected to the output of a comparator 11 via a resistor two voltage dividers are connected to poles 1, 2. Of the a voltage divider consists of the resistor 12 and
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der Zenerdiode 13. Der Mittenabgriff dieses Spannungsteilers ist mit dem Invertereingang des Komparators verbunden. Parallel zur Zenerdiode 13 ist ein Kondensator 16 geschaltet.the Zener diode 13. The center tap of this voltage divider is connected to the inverter input of the comparator. A capacitor is parallel to the Zener diode 13 16 switched.
Der andere Spannungsteiler besteht aus den Widerständen 14, 15, von denen der eine Widerstand 15 einstellbar ist. Der Mittenabgriff dieses Spannungsteilers ist verbunden mit dem Nichtinvertereingang des Komparators 11.The other voltage divider consists of resistors 14, 15, of which one resistor 15 is adjustable. The center tap of this voltage divider is connected with the non-inverter input of the comparator 11.
Zwischen dem Ausgang des Komparators 11 und dessen Nichtinvertereingang ist eine RUckkopplungsschleife geschaltet, welche aus dem einstellbaren Widerstand 17 und der Diode 18 besteht. Die Anode der Diode 18 weist hierbei zum Ausgang des Komparators 11.There is a feedback loop between the output of the comparator 11 and its non-inverter input connected, which consists of the adjustable resistor 17 and the diode 18. The anode of the diode 18 points to the output of the comparator 11.
Herrscht zwischen den Polen 1, 2 Normalspannung und wird der Einschaltkontakt 5 geschlossen,dann erfolgt infolge des Kondensators 16 der Spannungsaufbau am Invertereingang des Komparators 11 verzögert, so daß dessen Ausgangsspannung einen positiven Wert annimmt. Diese positive Spannung liegt an der Basis des Transistors 7 an, wodurch dessen Emitter-Kollektorstrecke geschlossen wird, so daß Strom durch die Spule 3 fließt und der Relaisschalter 4 schließt. Der Transistor 8 ist hierbei gesperrt. Normal voltage prevails between poles 1, 2 and becomes the switch-on contact 5 is closed, then as a result of the capacitor 16 the voltage builds up at the inverter input of the comparator 11 is delayed so that its output voltage assumes a positive value. This positive Voltage is applied to the base of transistor 7, whereby its emitter-collector path is closed, so that current flows through the coil 3 and the relay switch 4 closes. The transistor 8 is blocked here.
Sinkt die Spannung zwi sehen den Polen 1, 2 unter einen bestimmten Wert ab, der durch die Einstellung des Widerstands 15 bestimmt ist, dann schaltet der Komparator 11 an seinem Ausgang auf den zweiten negativen Schaltzustand um. Hierdurch wird bewirkt, daß der Transistor 7 sperrt, während der Transistor 8 leitend wird. Die Spule 3 , die über die Diode 6 mit dem Pol 1 verbunden ist, wird hierdurch stromlos.Um einen stabilen zweitenIf the voltage between poles 1, 2 drops below one from a certain value, which is determined by the setting of the resistor 15, then the comparator switches 11 at its output to the second negative switching state. This causes the transistor 7 blocks, while transistor 8 becomes conductive. The coil 3, which is connected to the pole 1 via the diode 6 is thereby de-energized. To a stable second
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negativen Schaltzustand am Ausgang des !Comparators Il zu erhalten, wird das negative Signal an dessen Ausgang über den Widerstand 17 und die Diode 18 rückgekoppelt auf den Nichtinvertereingang .negative switching state at the output of the! Comparator II received, the negative signal is fed back at its output via the resistor 17 and the diode 18 on the non-inverter input.
Wächst die Spannung zwi sehen den Polen 1, 2 wieder an, beispielsweise durch Aufladen des Akkumulators, dann wechselt der Ausgang des Komparators 11 bei Erreichen einer zweiten Spannung zwischen den Polen 1, 2 von negativ nach positiv. Diese zweite Spannung ist bestimmt durch die Einstellung des Widerstands 17. Diese zweite Spannung, bei welcher der Ausgang des Komparators 11 vom zweiten in den ersten Schaltzustand wechselt, liegt höher als die erste Spannung , bei welcher ein Wechsel vom ersten in den zweiten Schaltzustand stattgefunden hat.If the tension between poles 1, 2 grows again, for example by charging the battery, then the output of the comparator 11 changes when a second voltage is reached between the poles 1, 2 from negative to positive. This second voltage is determined by the setting of the resistor 17. This second voltage at which the output of the comparator 11 changes from the second to the first switching state, is higher than the first voltage at which there was a change from the first to the second switching state Has.
Da jedoch wegen des leitenden Transistors 8 die Basis des Transistors 7 nach wie vor mit negativen Potential verbunden ist, wechseln die beiden Transistoren 7, 8 ihre Schaltzustände nicht, wenn am Ausgang des Komparators 11 ein Wechsel vom negativen in postives Potential stattfindet. Die Spule 3 und damit der Verbraucher R bleiben stromlos, auch wenn der Akkumulator wieder voll aufgeladen ist.However, because of the conductive transistor 8, the base of the transistor 7 is still at negative potential is connected, the two transistors 7, 8 do not change their switching states when at the output of the comparator 11 a change from negative to positive potential takes place. The coil 3 and thus the consumer R remain de-energized, even when the accumulator is fully charged again.
Erst mit 'Öffnen des Einschaltkontaktes 5 ist die Bereitschaft gegeben, den Verbraucher R abermals zu bestromerw Diese Bestromung ist möglich, wenn der Einschaltkontakt 5 von Neuem geschlossen wird und die Spannung zwischen den Polen 1, 2 über den vom Widerstand 15 bestimmten ersten Spannungswert liegt.Only when the switch-on contact 5 opens is readiness given, the consumer R to be energized again. This energization is possible if the switch-on contact 5 is closed again and the voltage between the poles 1, 2 is determined by the resistor 15 first voltage value.
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Zwischen dem Pol 1 und der Vergleicherschaltung V bzw. den Spannungsteilern 12,13 und 14,15 ist ein Transistor 20 geschaltet, dessen Basis über einen Widerstand 21 angeschlossen ist an die Verbindung zwischen den Schaltern K, 5 bzw. dem Transistor 7 und dem Schalter 5. Mit Schließen des Schalters 5 wird der Transistor 20 leitend.Between the pole 1 and the comparator circuit V or the voltage dividers 12, 13 and 14, 15 is a transistor 20 switched, the base of which is connected via a resistor 21 to the connection between the switches K, 5 or the transistor 7 and the switch 5. When the switch 5 is closed, the transistor 20 conductive.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19843417481 DE3417481A1 (en) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | Protection circuit for an accumulator |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE19843417481 DE3417481A1 (en) | 1984-05-11 | 1984-05-11 | Protection circuit for an accumulator |
Publications (1)
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| DE3417481A1 true DE3417481A1 (en) | 1985-11-14 |
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