DE8021733U1 - Gleichrichter - Google Patents

Description

R. 6 a 7 5

Chr/Kc 23.10.198Ο

Robert Bosch GmbH, 7OOO Stuttgart 1

Gleichrichter

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Gleichrichter für ein Batterieladesystem nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ein solcher Gleichrichter wird üblicherweise in Systeme in Kraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen oder Motorbooten eingebaut. Die zugehörige Batterie ist im allgemeinen abklemmbar. Bei Unachtsamkeit ist es möglich, daß die Batterie beim Wiederanklemmen falsch gepolt wird, und sei es nur kurzzeitig. Eine solche Falschpolung kann durch seitenverkehrtes Einsetzen der Batterie, Verwechseln der Anschlußleitungen oder Verwenden eines anderen Batteriefabrikats mit umgekehrter Polfolge geschehen. Wird die Batterie falsch gepolt angeschlossen, können wenigstens die Dioden des Gleichrichters durch den dann fließenden hohen Strom geschädigt werden. Zum Schutz des Gleichrichters hat man schon eine Diode, die den in falscher Richtung fließenden Strom übernimmt, in Verbindung mit einer Schmelzsicherung, die den Stromfluß unterbricht, vorgesehen. Es kommt manchmal vor, daß der Benutzer des Batterieladesystems nach einer Falschpolung der Batterie die Schutzvor-

: H 6475

richtung auswechselt, den Fehler nicht zugibt und gegenüber dem Hersteller des Gleichrichters behauptet, die Dioden seien schadhaft gewesen. In einem solchen Fall ist es wichtig, daß dem Benutzer die Falschpolung der Batterie nachgewiesen werden kann. Man hat schon versucht, in den Gleichrichter "Sollbruchstellen" einzubauen, also dünne Kontaktdrähte oder angefräste Zuleitungen in den Brückenzweigen oder eine Schmelzsicherung. Solche Sollbruchstellen können aber schon beim normalen Betrieb des Gleichrichters durch eine Korrosion oder durch die Schüttelbeanspruchung ansprechen, der Gleichrichter fällt dann aus. Außerdem ist nicht sichergestellt, daß die Sollbruchstellen auch bei kurz andauernden Strömen infolge einer nur kurzzeitigen Verpolung sicher ansprechen, denn die geschilderten Arten der Sollbruchstellen müssen die im Normalfall fließenden hohen Ströme dauernd aushalten können.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Gleichrichter mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß sich eine Verpolung der Batterie mit Sicherheit nachweisen läßt. Durch die Diode fließt nur im Verpolungsfall ein Strom und zerstört dabei die Diode, und zwar selbst dann, wenn die Leistungsdioden des Gleichrichters nicht beschädigt wurden. Besonders vorteilhaft ist, die Diode zur Verpolungsanzeige an oder in das üblicherweise vorgesehene Isolierstück des Gleichrichters zu setzen.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des

im Hauptanspruch angegebenen Gleichrichters möglich. Die Diode kann in eine Mulde eingelegt und eingekittet oder aber in das Isolierstück mit eingespritzt sein. Eine j Täuschung des Herstellers, beispielsweise durch einen Ersatz der Diode zur Verpolungsanzeige, ist dadurch sehr erschwert. Abhängig von den Daten des Batterieladesystems kann es vorteilhaft sein, mehrere solcher Dioden, zu einem Netzwerk zusammengeschaltet, einzusetzen.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur ] zeigt zum Stand der Technik einen Stromlaufplan, die Figuren 2 und 3 die räumliche Anordnung der Diode in einem Brückengleichrichter.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Im an sich bekannten Stromlaufplan in Fig. 1 ist einem Drehstromgnerator 11 einem Drehstrom-Brückengleichrichter 12 nachgeschaltet. An den Ausgang des Brückengleichrichters ist eine Batterie 13 anklemmbar. An das Batterielade-

■·- system sind weiter Verbraucher lh, die über einen Schalter

15 einschaltbar sind, angeschlossen. In bekannter Weise sorgt ein Spannungsregeier 16, der an den Generator .1J und den Gleichrichter 12 angeschlossen ist, für eine Regelung der Netzspannung des Batterieladesystems. Im gezeigten. Stromlaufplan sind noch die bekannte Ladekontrolllampe 17 und der Fahrschalter 18 eingezeichnet.

Der Gleichrichter 12 enthält Plusdioden 21, Minusdioden 22 und Erregerdioden 23· Außerdem ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Diode 2U als Verpolungsschutz mit in den Gleichrichter 12 eingesetzt. Die Minusleitung 25 des Batterieladesystems ist im Ausführungsbei-

spiel identisch mit der Masseverbindung, die Plusleitung 26 ist vom Ausgang des Gleichrichters zur Batterie 13 und zum Verbraucherschalt er 15 gelegt.

Im normalen Betriebsfall, wenn also die Batterie 13 ordnungsgemäß an die Plusleitung 2β und die Minusleitung 25 angeschlossen ist, fließt vom Pluspol der Batterie kein nennenswerter Strom - lediglich der Sperrstrom - in den Gleichrichtern J 2 und in die Diode 2k. Wenn aber die Batt13 falsch gepolt - also mit ihrer Mrlnusklemme an die Plusleitung 26 und mit ihrer Plusklemme an die Minusleitung 25 - angeschlossen wird, fließt ein kräftiger Strom, der fast den Wert eines Kurzschlußstroms erreicht, durch die Minusdiode 22 und die Plusdiode 21 und parallel dazu durch die Diode 2k. Die Diode 2k ist so dimensioniert, daß sie auch bei kurzzeitigen Verpolungen sofort elektrisch zerstört wird. Selbst wenn der Benutzer des Batterieladesystems die Falschpolung sogleich bemerkt und wieder aufhebt, bleibt die Diode 2k zur Verpolungsanzeige zerstört. In einem solchen kurzzeitigen Fall brauchen die Leistungsdioden 21, 22 noch nicht endgültig zerstört worden zu sein.

In den Fig. 2 und 3 ist zunächst ein Gleichrichter gezeigt, wie er üblicherweise in kleineren Drehstromgeneratoren verwendet wird. Fig. 2 zeigt eine Isolierplatte 28, in die Verbindungsleitungen 29 eingespritzt sind. Auf die Isolierplatte 28 sind außerdem die Erregerdioden 23 aufgesetzt. Weiter ist die Diode 2k zur Verpolungsanzeige zu sehen. In der Fig. 2 ist sie nur in die Mulde eingelegt und noch nicht verkittet dargestellt. Statt in die Mulde eingelegt und verkittet

>.M A 7 ft - '''

kann sie auch in die Isolierplatte 28 mit eingespritzt sein. Die beiden Anschlüsse der Diode 2k sind zu Lötösensoheiben 31, 32 geführt und mit ihnen verlötet. In Fig. 2 sind die Kühlbleche des Gleichrichters mit den Leistungsdioden 21, 22 noch nicht an der Isolierplatte 28 befestigt.

Fig. 3 zeigt den kompletten Gleichrichter 12 mit dem Plus-Kühlkörper 33, dem Minusdioden 22. Auch die Diode 2k zur Verpolungsanzeige ist zwischen den Kühlkörpern 33 und 3k noch zu erkennen. Die Diode 2k ist noch nicht verkittet. Die Kühlkörper 33 und 3^ sind mit Hohlnieten 35 auf dem als Isolierplatte ausgebildeten Isolierstück 28 befestigt. Eine der Hohlnieten des Isolierkörpers 3^, nämlich die Hohlniete 35, steht in elektrischer Verbindung mit der Lötösenscheibe 31. Eine der Hohlnieten des Plus-Kühlkörpers 33 j nämlich die Hohlniet 235, steht in elektrischer Verbindung mit der Lötösenscheibe 32. Damit ist die Diode 2k zur Verpolungsanzeige einerseits an den Kühlkörper und damit an die Minusleitung 25 und andererseits an den Plus-Kühlkörper 33 und damit an die Plusleitung 26 angeschlossen.

κ· 64 7 5

Chr/Kc 23. 10. 19-80

Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1

Gleichrichter

Zusammenfassung

Es wird für einen Gleichrichter (.12) in einem Batterieladesystem mit einem Wechselstromgenerator (.11) und einer anklemmbaren Batterie (13), bei dem parallel zum Gleichspannungsausgang (25 j 26) des Generators (11) eine Diode (21+) geschaltet ist, vorgeschlagen, die Diode (21+) in die Isolierplatte (28) des Gleichrichters (]2) einzusetzen. Damit läßt sich auf einfache Weise eine Falschpolung der Batterie (13) gegenüber dem Benutzer des Batterieladesystems nachweisen. Ein solcher Gleichrichter für Batterieladesysteme wird besonders in Kraftfahrzeugen, Nutzfahrzeugen und Booten verwendet.

• Ill * · · I

Claims (3)

• ti · ·« · Μ»· Ι R.6475 Chr/Kc 23.IO.I98O Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart 1 Schut ζansprüche

1. Gleichrichter für ein Batterieladesystem mit einem Wechselstrom-Generator und einer anklemmbaren Batterie, der Gleichrichterdioden (21, 22) mit Kühlkörpern (33, 3U) und eine weitere, zwischen die Plusleitung (26) und die Minusleitung (25) geschaltete, Diode (2U) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Diode (2U) an/in die Isolierplatte (28) gesetzt ist.

2. Gleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (2U) in eine Mulde der Isolierplatte (28)

( ) eingelegt ist.

3. Gleichrichter nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (2U) in die Isolierplatte (.28.) eingegossen ist.

U. Gleichrichter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch geknnzeichnet, daß die Zuleitungen der Diode (2U) an 3efestigungs element en (35.) der Kühlkörper (.33, 3'+) be fest igt s ind.

• ·

- 2 - ■>■ "

5· Gleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen der Diode (2'+) an je einem Kühlkörper (33, 3J+) des Gleichrichters (13) befestigt sind.