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Die
Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeug-Verteilerkasten und ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem,
das mit Hilfe des Verteilerkastens elektrische Energie zu einer
ersten Last bzw. einem ersten Verbraucher leitet, der mit einer
ersten Spannung betrieben wird, sowie zu einer zweiten Last bzw.
einem zweiten Verbraucher, der mit einer von der ersten Spannung
verschiedenen zweiten Spannung betrieben wird.
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Ein
Kraftfahrzeug weist eine Batterie auf, die ein Motor-Anlassersystem mit
einer Zündungsvorrichtung
und einem Anlasser sowie weitere Systeme wie Anzeige- und Meßgeräte und elektrische
Geräte im
Fahrgastraum mit elektrischer Energie versorgt. Bei normalen Personenkraftwagen
hat die Batterie im Allgemeinen eine Spannung 12V, bei größeren Kraftfahrzeugen
wie Lastkraftwagen oder Bussen 24V.
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Einige
Verbraucher des Kraftfahrzeugs können
jedoch u.U. mit diesen Spannungen nicht leistungsgerecht arbeiten
und benötigen
mehr Energie als die mit einer 12V (Volt) oder 24V (Volt) Spannung bereitgestellte.
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Deshalb
wurde in der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr. H 5-155296 eine Schaltung zur Stromversorgung eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen,
mit der sich beim Anlassen durch Reihenschaltung zweier 12V-Batterien
eine 24V-Spannung anlegen läßt, und
während
des normalen Betriebs des Kraftfahrzeugs durch paralleles Betreiben
der beiden 12V-Batterien eine 12V-Spannung.
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Diese
Kraftfahrzeug-Schaltung ist jedoch nicht in der Lage, andere Verbraucher
als das Anlassersystem selbst bei Normalbetrieb ausreichend mit höherer Spannung
zu versorgen.
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Ferner
wurde in der japanischen Patentanmeldungs-Veröffentlichung
Nr. 9-169217 eine DC/DC-Wandlereinheit vorgeschlagen, bei der eine an
eine Hochspannungs-Batterie angeschlossene Hochspannungs-Schaltung
an einer einer Hauptsicherung nachgeschalteten Stelle verzweigt.
Die Abzweig-Schaltung
ist über
eine Neben-Sicherung an einen Wandler angeschlossen, so daß die hohe Spannung
in eine niedrigere Spannung zum Versorgen von Lasten bzw. Verbrauchern
mit niedrigerer Spannung wie Beleuchtungsbauteilen umgeformt wird.
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Trotzdem
liegt bei der oben beschriebenen DC/DC-Wandlereinheit im gesamten Bereich vor dem
DC/DC-Wandler ein Stromkreis mit höherer Spannung vor, so daß die Neben-Sicherung
für die gleiche
hohe Spannung ausgelegt sein muß wie
die Hauptsicherung und damit teurer wird. Außerdem bietet die für hohe Spannung
ausgelegte Neben-Sicherung keinen ausreichenden Überstrom-Schutz für die dem
Wandler nachgeschalteten mit niedriger Spannung betriebenen Bauteile,
so daß diese
beschädigt
werden können.
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Ferner
ist in einem VDI-Vortrag vom 08./09.10.1998, Tagung „Elektronik
im Kraftfahrzeug" in
Baden-Baden: „Entwicklung
künftiger
Bordnetz-Architekturen auf der Basis der Spezifikation des Zweispannungsbordnetzes
42V/14V" ein System
zum Versorgen von Lasten jeweils mit 12V oder 42V beschrieben.
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Daher
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Kraftfahrzeug-Verteilerkasten
und ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem
zu schaffen, mit denen sich effizient eine Energiequelle bereitstellen
läßt, die
sowohl eine erste Spannung für
Lasten mit höheren Spannungen
als auch eine zweite Spannung für
Lasten mit niedrigeren Spannungen liefert, so daß die Lasten oder Verbraucher
bei Auftreten eines Überstroms
zuverlässig
vor Beschädigung
geschützt
sind, und bei denen Kosten verringert, die Flexibilität hinsichtlich
neu anzuschließender
Lasten verbessert und der Platzbedarf verringert ist.
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Dazu
betreffen ein erster, ein zweiter und ein dritter Aspekt der Erfindung
ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem.
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Der
erste Aspekt betrifft im einzelnen ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem,
das zumindest einen ersten Verteilerkasten und zumindest einen zweiten, dem
ersten Verteilerkasten nachgeschalteten Verteilerkasten aufweist,
die jeweils elektrische Energie auf zumindest eine mit einer ersten
Spannung betriebene erste Last und zumindest eine mit einer zweiten, von
der ersten Spannung verschiedenen Spannung betriebene zweite Last
verteilen, wobei der erste Verteilerkasten aufweist:
eine erste
Schaltung, die an einer Eingangsstelle der ersten Schaltung an eine
Energiequelle und an einer ersten Ausgangsstelle der ersten Schaltung
an die zumindest eine erste Last angeschlossen ist,
eine erste
Sicherung, die in der ersten Schaltung vorgesehen ist und zwischen
der Eingangsstelle und der ersten Ausgangsstelle der ersten Schaltung
geschaltet ist,
eine Abzweigschaltung, die an einer der ersten
Sicherung vorgeschalteten Stelle von der ersten Schaltung abzweigt
und an einer Ausgangsstelle der Abzweigschaltung an die zumindest
eine zweite Last angeschlossen ist,
einen DC/DC-Wandler, der
in der Abzweigschaltung angeordnet ist und die erste Spannung in
die zweite Spannung umwandelt, und
eine zweite Sicherung, die
dem DC/DC-Wandler nachgeschaltet in der Abzweigschaltung angeordnet ist,
wobei
der zweite Verteilerkasten aufweist:
eine Schaltung, die mit
einer Eingangsstelle an eine zweite Ausgangsstelle der ersten Schaltung
des ersten Verteilerkastens angeschlossen ist, und
einen DC/DC-Wandler,
der in der Schaltung angeordnet ist und die erste Spannung in die
zweite Spannung umwandelt.
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Der
zweite Aspekt bezieht sich auf das Verteilersystem nach Aspekt 1,
wobei die erste Spannung höher
ist als die zweite Spannung.
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Der
dritte Aspekt ist ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem, das wie das
im ersten oder zweiten Aspekt beschriebene Verteilersystem aufgebaut
ist, wobei der erste Verteilerkasten nahe des Beifahrersitzes positioniert
ist und die zweiten Verteilerkästen
nahe des Fahrersitzes und nahe eines Rücksitzes des Fahrzeugs positioniert
sind.
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Nachfolgend
werden der Betrieb und die Vorteile der Erfindung erläutert.
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Gemäß dem ersten
Aspekt ist die zweite Sicherung des Verteilerkastens zwischen der
zweiten Last und dem DC/DC-Wandler
der Abzweigschaltung vorgesehen. Die zweite Sicherung kann so eingestellt
sein, daß sie
den Stromkreis bei einem entsprechend der zweiten Spannung zum Betreiben
der zweiten Last ausgelegten Wert unterbricht.
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Ohne
Einschränkung
seitens bzw. ungeachtet der elektrischen Lastverhältnisse
bzw. des elektrischen Betriebszustands des Fahrzeugs lassen sich somit
die erste Spannung und die von dieser verschiedene zweite Spannung
jeweils effizient zur ersten bzw. zweiten Last leiten, so daß beim Auftreten eines Überstroms
eine Beschädigung
der ersten oder zweiten Last aufgrund einer Parallelverschaltung
der Schaltungen im jeweiligen Verteilungskasten und der in ihnen
enthaltenen Sicherungen und der daraus folgenden Stromaufteilung
und -begrenzung auf die Stromzweige zur ersten und zur zweiten Last
zuverlässig
verhindert wird.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt weist der Verteilerkasten eine Hochspannungs-Schaltung auf,
die direkt von der Batterie gelieferte elektrische Energie zu der
ersten Last leitet, bevor die Energie mit Hilfe des DC/DC-Wandlers
umgewandelt wird.
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Mit
der so maximal ausgelegten Hochspannungs-Schaltung des Fahrzeugs
werden Verluste bei der elektrischen Energieübertragung vermindert.
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Gemäß dem dritten
Aspekt wird ein Kraftfahrzeug-Verteilersystem
bereitgestellt, bei dem ein Neben- Verteilerkasten mit einer Ausgangsstelle
des Haupt-Verteilerkastens
gekoppelt und im wesentlichen genauso wie der Haupt-Verteilerkasten
aufgebaut ist. Der Haupt- und der Nebenverteilerkasten weisen jeweils
eine Primär-
und eine Abzweigschaltung zum Verteilen elektrischer Energie auf
die erste und die zweite Last auf, wodurch ein dezentralisiertes Energie-Zuführsystem
geschaffen wird.
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Die
erste und die zweite Last sind jeweils an eine Ausgangsstelle der
Primärschaltung
bzw. der Abzweigschaltung des Haupt- bzw. Neben-Verteilerkastens
angeschlossen. Insbesondere wird jede der zweiten Lasten, die mit
der von der Batteriespannung verschiedenen zweiten Spannung betrieben
werden, über
einen der DC/DC-Wandler mit elektrischer Energie versorgt, d.h.
die Spannungsumwandlung erfolgt distributiv durch die DC/DC-Wandler
der Verteilerkästen.
Auf diese Weise teilt sich eine bei der Spannungsumwandlung erzeugte
Wärmestrahlung
zwischen den DC/DC-Wandlern auf, so daß eine konzentrierte, hohe
Wärmestrahlung
verhindert und keine zusätzliche
Struktur oder Baugruppe zum Kühlen oder
Abstrahlen der Wärme
notwendig ist. Dadurch lassen sich die DC/DC-Wandler kleiner gestalten
und leicht in den Verteilerkästen
installieren, und die Verteilerkästen
sind kleiner auslegbar, was vorteilhaft für den Einbau ins Fahrzeug ist.
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Ferner
läßt sich
bei einer Störung
an einer der zweiten Lasten, die jeweils einem der DC/DC-Wandler
nachgeschaltet sind, die Stromzuführung zu der zweiten Last durch
Abschalten des betreffenden Verteilerkastens unterbrechen, ohne daß die gesamte
Stromversorgung unterbrochen werden muß.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigen:
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1 den
allgemeinen Aufbau eines elektrischen Systems mit einem im Kraftfahrzeug
installierten Verteilerkasten nach einer Ausführungsform der Erfindung, schematisch,
und
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2 den
allgemeinen Aufbau eines im Kraftfahrzeug installierten Verteilersystems
nach einer Ausführungsform
der Erfindung, im Blockschaltbild.
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Wie
aus 1 ersichtlich ist, weist eine Fahrzeugkarosserie
1 eine Hochspannungs-Batterie 3 (die einer in der Zusammenfassung
der Erfindung beschriebenen Energiequelle entspricht) von 42V auf (nachfolgend
nur als Batterie bezeichnet). Die mit der Batterie betriebenen elektrischen
Bauteile sind z.B. ein Anlasser 11, ein Wischermotor 13,
ein Heizdraht 21 zum Verhindern des Beschlagens einer Heckscheibe 19,
ein Fenstermotor 23 in einem Türfutter (nicht gezeigt), die
als Verbraucher jeweils eine höhere
Kapazität
bzw. Leistungsaufnahme bei 42V (entspricht einer ersten Spannung
in der Zusammenfassung) benötigen,
sowie normale Lasten mit einem normalen Leistungsbedarf bei jeweils
14V (entspricht einer zweiten Spannung in der Zusammenfassung) wie
eine Kopfleuchte 5, eine Schlußleuchte 7, eine Hupe 9,
an einem Armaturenbrett (nicht gezeigt) installierte Meß/Zusatzgeräte 15 und
eine Innenraumleuchte 17.
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Von
der Batterie 3 gelieferte elektrische Energie wird zu einem
ersten Verteilerkasten 31 geleitet, der in der Nähe des Beifahrersitzes
angeordnet ist, welcher der Batterie 3 am nächsten liegt,
zu einem nahe des Fahrersitzes angeordneten zweiten Verteilerkasten 33,
und zu einem nahe eines direkt hinter dem Fahrersitz angeordneten
Rücksitzes
positionierten dritten Verteilerkasten 35. Die Energie
wird generell jeweils über
den am nächsten
gelegenen Verteilerkasten 31, 33 bzw. 35 zu
den Verbrauchern mit großer
oder normaler Leistungsaufnahme bzw. Kapazität geleitet.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, weist der erste Verteilerkasten 31 eine
Hochspannungs-Schaltung 31a und eine Abzweig-Schaltung 31b auf.
Die Hochspannungs-Schaltung 31a hat eine Spannung von 42V,
und verteilt den Strom auf eine Mehrzahl von Ausgängen. Die
Abzweig-Schaltung 31b zweigt an einer dem Verteilerabschnitt
zu der Mehrzahl von Ausgängen
vorgeschalteten Stelle von der Hochspannungs-Schaltung 31a ab
und weist einen DC/DC-Wandler 31c auf, der an einen ersten
Ausgangsanschluß der
Hochspannungs-Schaltung 31a angeschlossen ist. Der DC/DC-Wandler 31c wandelt die
von der Hochspannungs-Schaltung
gelieferte 42V-Spannung in eine niedrigere Spannung von 14V um,
die über
eine Mehrzahl von Ausgangsanschlüssen
nach außen
weitergeleitet wird.
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Einige
der Ausgangsleitungen der Hochspannungs-Schaltung 31a des
ersten Verteilerkastens 31 weisen jeweils eine Sicherung 31d mit
hoher Spannung auf, und die anderen Ausgangsleitungen weisen jeweils
eine Schmelzsicherung 31e auf. Jede der Ausgangsleitungen
der Abzweig-Schaltung 31b weist eine Sicherung 31f mit
niedriger Spannung auf.
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Die
Hochspannungs-Schaltung 31a des ersten Verteilerkastens 31 ist
an ihrer Eingangsseite (an einer ihr vorgeschalteten Stelle) mit
der Batterie 3 gekoppelt. Einige der Ausgangsleitungen
der Hochspannungs-Schaltung 31a weisen jeweils auf der Ausgangsseite
(einer nachgeschalteten Seite) dieser eine Sicherung 31d auf,
die ausgangsseitig mit einer Last mit hoher Leistungsaufnahme wie
dem Anlasser 11 oder einem Fenstermotor 23 im
Türfutter
in der Nähe
des Beifahrersitzes oder eines direkt hinter diesem angeordneten
Rücksitzes
gekoppelt ist, wie auch aus 1 ersichtlich
ist.
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Jede
der Abzweig-Schaltungen 31b des ersten Verteilerkastens 31 ist
an der Ausgangsseite (an einer nachgeschalteten Stelle) der Schaltung 31b mit einer
normalen Last wie der fahrersitzseitig angeordneten Kopfleuchte 5 und
der Innenraumleuchte 17 gekoppelt, wie auch aus 1 ersichtlich
ist.
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Der
zweite und der dritte Verteilerkasten 33, 35 sind
jeweils genauso aufgebaut wie der erste Verteilerkasten 31,
nur daß sie
keine Hochspannungs-Schaltung wie die mit der Schmelzsicherung 31e versehene
Schaltung 31a aufweisen. Der zweite und der dritte Verteilerkasten 33, 35 weisen
jeweils eine Hochspannungs-Eingangsseite (vorgeschaltete Seite)
auf, die mit einer Ausgangsseite (nachgeschaltete Seite) der Hochspannungs-Schaltung 31a mit
der Schmelzsicherung 31e des ersten Verteilerkastens 31 gekoppelt
ist.
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Der
nahe des Fahrersitzes angeordnete zweite Verteilerkasten 33 weist
in seiner Hochspannungs-Schaltung 33a eine Mehrzahl von
Ausgangsleitungen auf, von denen jede mit einer für hohe Spannung
ausgelegten Sicherung 33d versehen ist. Jede der Hochspannungs-Ausgangsleitungen
der Hochspannungs-Schaltung 33a ist
mit einer Last mit hoher Leistungsaufnahme wie dem Wischermotor 13 und
den nahe des Fahrersitzes und eines direkt hinter diesem positionierten
Rücksitzes
montierten im Türfutter
angeordneten Fenstermotoren 23, 23 gekoppelt,
wie auch aus 1 ersichtlich ist. Jede der an
die Ausgangsstelle eines DC/DC-Wandlers 33c des zweiten
Verteilerkastens 33 angeschlossenen Abzweig-Schaltungen 33b weist
eine für
niedrige Spannung ausgelegte Sicherung 33f auf und ist
mit ihrer Ausgangsseite (nachgeschalteten Seite) an eine Normallast
wie eine fahrersitzseitig angeordnete Kopfleuchte 5, die
Hupe 9 und Meß/Zusatzgeräte 15 angeschlossen.
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Der
nahe des direkt hinter dem Fahrersitz liegenden Rücksitzes
angeordnete dritte Verteilerkasten 35 weist eine Hochspannungs-Schaltung 35a mit einer
Mehrzahl von Ausgangsleitungen auf, von denen jede mit einer für hohe Spannung
ausgelegten Sicherung 35d versehen ist, deren Ausgangsseite (nachgeschaltete
Seite) jeweils mit einer Last mit hoher Leistungsaufnahme wie dem
Heizdraht 21 für
die Heckscheibe 19 gekoppelt ist, wie auch aus 1 ersichtlich
ist. Darüber
hinaus weist der dritte Verteilerkasten 35 Abzweigschaltungen 35b mit
einer Mehrzahl von Ausgangsleitungen auf, die jeweils mit einer Niederspannungs-Sicherung 35f versehen
und an die Ausgangsstelle eines DC/DC-Wandlers 35c des dritten
Verteilerkastens angeschlossen sind. Die Ausgangsseite (nachgelagerte
Seite) jeder der Ausgangsleitungen der Abzweig-Schaltung 35b ist mit einer
Normallast wie der Schlußleuchte 7 gekoppelt.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, sind ein Zellen-Motor 37 und
eine Drehstrom-Lichtmaschine 39 direkt an die Batterie 3 angeschlossen.
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Wie
oben beschrieben weist diese Ausführungsform die Hochspannungs-Schaltungen 31a, 33a und 35a des
ersten, zweiten bzw. dritten Verteilerkastens 31, 33 bzw. 35 auf,
die einer Primärschaltung
in der Zusammenfassung der Erfindung entsprechen. Die Sicherungen 31d, 33d und 35d der Verteilerboxen 31, 33 bzw. 35 entsprechen
der ersten Sicherung in der Zusammenfassung. Die Sicherungen 31f, 33f und 35f der
Verteilerboxen 31, 33 bzw. 35 entsprechen
der zweiten Sicherung in der Zusammenfassung.
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Bei
dem nach dieser Ausführungsform
aufgebauten Verteilersystem werden die Lasten bzw. Verbraucher mit
hoher Leistungsaufnahme wie der Anlasser 11, der Wischermotor 13,
der Heizdraht 21 für
die Heckscheibe 19 und die Fenstermotoren 23 mit
der gleichen Spannung betrieben wie die Batterie 3, nämlich mit
42V. Die Normalspannungs-Verbraucher wie die Kopfleuchte 5,
die Schlußleuchte 7,
die Hupe 9, Meß/Zusatzgeräte 15 und
die Innenraumleuchte 17 werden mit einer Spannung von 14V
betrieben, die von den DC/DC-Wandlern 31c, 33c und 35c durch
Herunterwandeln der 42V bereitgestellt wird.
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Der
nahe des Beifahrersitzes angeordnete erste Verteilerkasten 31 liefert über die
entsprechend ausgelegten Sicherungen 31d, 31f eine
elektrische Energie von 14V oder 42 V zu den um den Beifahrersitz
herum angeordneten Normalspannungs- und Hochspannungsverbrauchern
wie der beifahrersitzseitigen Kopfleuchte 5, dem Anlasser 11,
der Innenraumleuchte 17 und den Fenstermotoren 23, 23 im Türfutter
nahe des Beifahrersitzes oder des direkt hinter diesem positionierten
Rücksitzes.
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Auf ähnliche
Weise liefert der nahe des Fahrersitzes angeordnete zweite Verteilerkasten 33 über die
entsprechend ausgelegten Sicherungen 33d, 33f eine
elektrische Energie von 14V oder 42V zu den um den Fahrersitz herum
angeordneten Normalspannungs- und Hochspannungsverbrauchern wie der
fahrersitzseitigen Kopfleuchte 5, der Hupe 9,
dem Wischermotor 13, den Meß/Zusatzgeräten 15 und den Fenstermotoren 23, 23 im
Türfutter
nahe des Fahrersitzes oder des direkt hinter diesem positionierten
Rücksitzes.
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Ferner
liefert der nahe des Rücksitzes
direkt hinter dem Fahrersitz angeordnete dritte Verteilerkasten 35 über die
entsprechend ausgelegten Sicherungen 35d, 35f eine
elektrische Energie von 14V oder 42V zu den um den Rücksitz herum
angeordneten Normalspannungs- und Hochspannungsverbrauchern wie
der Schlußleuchte 7 und
dem Heizdraht 21 der Heckscheibe 19.
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Mittels
des direkt mit der Batterie 3 gekoppelten ersten Verteilerkastens 31 wird
eine elektrische Spannung von 42V an den zweiten Verteilerkasten 33 und
an den dritten Verteilerkasten 35 angelegt, während die
vom DC/DC-Wandler heruntergewandelte Spannung von 14V nicht an die Verteilerkästen 33 und 35 weitergegeben
wird. Die für
die Normalspannungs-Verbraucher in der Nähe des Fahrersitzes und des
Rücksitzes
benötigte
14V-Spannung wird von den DC/DC-Wandlern 33c, 35c im
jeweils in der Nähe
der Normalspannungs-Verbraucher
angeordneten zweiten bzw. dritten Verteilerkasten 33 bzw. 35 bereitgestellt.
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Somit
ist das Kraftfahrzeug-Verteilersystem dieser Ausführungsform
in der Lage, die unterschiedlichen elektrischen Spannungen von 42V
und 14V für eine
Mehrzahl von Verbrauchern mit hoher Leistungsaufnahme und mit normaler
Leistungsaufnahme bereitzustellen. Das Kraftfahrzeug-Verteilersystem
weist den ersten, zweiten und dritten Verteilerkasten 31, 33 bzw. 35 auf,
die jeweils nahe des Beifahrersitzes, des Fahrersitzes bzw. des
direkt hinter dem Fahrersitz positionierten Rücksitzes angeordnet sind, so
daß sich
jeder der Verbraucher an den jeweils am nächsten gelegenen Verteilerkasten 31, 33 bzw. 35 anschließen läßt. Über den
ersten Verteilerkasten 31 wird eine von der Batterie 3 bereitgestellte elektrische
Spannung von 42V an den zweiten und den dritten Verteilerkasten 33 bzw. 35 angelegt,
jedoch keine vom DC/DC-Wandler 31c zu 14V umgewandelte
Spannung.
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Auf
diese Weise läßt sich
bei dem Fahrzeug 1 mit Verbrauchern mit hoher Leistungsaufnahme
sowie mit Normalspannungs-Verbrauchern jeder Verbraucher effizient
und zuverlässig
von einer einzigen Batterie 3 mit einer entsprechenden
Spannung versorgen, und zwar ungeachtet z.B. der Stellung oder des
Betriebszustands des Zündschalters
(nicht gezeigt).
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Ferner
ist die Kapazität
der DC/DC-Wandler 31c, 33c und 35c des
ersten, zweiten und dritten Verteilerkastens 31, 33 und 35 zum
Umwandeln der 42V-Spannung in 12V jeweils so ausgelegt, daß die Wandler
eine gerade ausreichende elektrische Energie für ausschließlich die nahe des jeweiligen
Verteilerkastens angeordneten Normalspannungs-Verbraucher bereitstellen.
Dadurch wird die Größe der DC/DC-Wandler 31c, 33c und 35c minimiert,
so daß sie
sich leicht in dem zugehörigen
Verteilerkasten 31, 33 bzw. 35 montieren
lassen und die Verteilerkästen einfacher
im Fahrzeug 1 montierbar sind.
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Darüber hinaus
wird die durch Umwandeln der 42V-Spannung in 14V erzeugte Wärmestrahlung auf
die DC/DC-Wandler 31c, 33c und 35c aufgeteilt, so
daß keine
konzentrierte, große
Menge an Wärmestrahlung
erzeugt wird und sich zusätzliche
Baugruppen zum Kühlen
oder Abstrahlen der Wärme
erübrigen.
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Der
erste Verteilerkasten 31 überträgt eine von der Batterie 3 gelieferte
elektrische Spannung von 42V zu dem zweiten und dritten Verteilerkasten, wodurch
der Übertragungsverlust
im Vergleich zur Übertragung
einer 14V-Spannung
vermindert wird.
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Die
im Fahrzeug 1 montierten Normalspannungs-Verbraucher sind distributiv
in den Abzweig-Schaltungen 31b, 33b bzw. 35b angeordnet, die
unter Berücksichtigung
der Position der einzelnen von der Batterie 3 zu versorgenden
Normalspannungs-Verbraucher
an der Ausgangsstelle der DC/DC-Wandler 31c, 33c und 35c der
Verteilerkästen 31, 33 und 35 positioniert
sind. Dadurch läßt sich die
Energiezufuhr zu den Normalspannungs-Verbrauchern in Abhängigkeit vom Betriebszustand
des Fahrzeugs 1 oder des Normalspannungs-Verbrauchers selbst bei
Bedarf mit Hilfe des zugehörigen Verteilerkastens 31, 33 bzw. 35,
unterbrechen.
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Bei
dem derart konfigurierten Verteilersystem ist jede der Sicherungen 31f, 33f bzw. 35f der Abzweigschaltungen 31b, 33b bzw. 35b der
Verteilerkästen 31, 33 bzw. 35 an
die Ausgangsstelle des DC/DC-Wandlers 31c, 33c bzw. 35c angeschlossen. Dadurch
lassen sich diese Sicherungen 31f, 33f und 35f für Normalspannungen
anstatt für
hohe Spannungen auslegen, so daß die
zuverlässige
Unterbrechung jeder der Abzweig-Schaltungen 31b, 33b oder 35b im
Falle eines Überstroms
in dem zugeordneten Normalspannungs-Verbraucher ermöglicht wird.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Verbraucher mit hoher Leistungsaufnahme (42V) und die Normalspannungs-Verbraucher
(14V) in ihrer Anzahl und Auslegung nicht durch die beschriebene Ausführungsform
beschränkt
sein sollen. Auch die Spannungswerte können anders als 42V für Hochspannungs-Verbraucher und 14V
für Normalspannungs-Verbraucher
gewählt
werden. Da die Batterie 3 bei dieser Ausführungsform
mit 42V die gleiche Spannung hat wie die Verbraucher mit hoher Leistungsaufnahme,
wird von der Batterie 3 über den Verteilerkasten 31 eine
42V-Spannung zum zweiten und zum dritten Verteilerkasten 33 bzw. 35 geliefert.
Die DC/DC-Wandler 31c, 33c und 35c der
Verteilerkästen 31, 33 und 35 wandeln
die 42V jeweils in 14V um.
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Hat
das Fahrzeug jedoch eine den Normalspannungs-Verbrauchern entsprechende Batteriespannung
von 14V, lassen sich die Verteilerkästen 31, 33 und 35 auch
mit anderen DC/DC-Wandlern
als den DC/DC-Wandlern 31c, 33c, 35c versehen,
so daß 14V
in 42V wandelbar sind. In diesem Falle können die Verbraucher mit hoher
Leistungsaufnahme und nicht die Normalspannungs-Verbraucher über diese
anders konfigurierten DC/DC-Wandler mit elektrischer Spannung versorgt
werden.
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Es
wird darauf hingewiesen, daß die
Ausführungsform
mit der den Verbrauchern mit hoher Leistungsaufnahme entsprechenden
Hochspannungs-Batterie 3 vorzuziehen ist, da so der erste, zweite
und dritte Verteilerkasten 31, 33 und 35 mit der
Hochspannungs-Leistung der Batterie gespeist werden und dadurch
Verluste während
der Energieübertragung
reduziert werden.