DE102004033560A1 - Einrichtung zur elektrischen Versorung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Einrichtung zur elektrischen Versorung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug Download PDF

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Michael Langfermann
Ingmar Hentsch
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Brose Schliesssysteme GmbH and Co KG
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts (2) in einem Kraftfahrzeug, mit einem Bordspannungswandler (3), wobei mittels des Bordspannungswandlers (3) die am Eingang (4) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs in eine am Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Spannung transformierbar ist und wobei eine elektrische Komponente (6) des Kraftfahrzeugs zu deren elektrischen Versorgung mit dem Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) koppelbar ist. Es wird vorgeschlagen, daß das externe elektrische Gerät (2) zu dessen elektrischer Versorgung ebenfalls mit dem Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) koppelbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 20.
  • Aus der Praxis ist es bekannt, zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug, wie z. B. eines tragbaren CD-Spielers, einer Kühlbox, eines Notebooks, eines tragbaren Fernsehers etc., einen Adapter, der an den Zigarettenanzünder des Kraftfahrzeugs angeschlossen werden kann, vorzusehen. Ein solcher Adapter bietet in der Regel die Möglichkeit, die Spannung für das externe Gerät an dem Adapter selbst einzustellen. Die Spannung kann dabei üblicherweise nur bis zur Höhe der Eingangsspannung des Adapters eingestellt werden. Die Handhabung des Adapters ist oft umständlich, zumal der Adapter je nach Anordnung des Zigarettenanzünders beim Schalten störend sein kann. Schließlich muß ein Benutzer in jedem Fall erst einen solchen Adapter kaufen, bevor er ein externes Gerät an die Spannungsversorgung des Kraftfahrzeugs anschließen kann.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug anzugeben, die kostengünstig ist und gleichzeitig eine hohe Flexibilität und Bedienerfreundlichkeit aufweist.
  • Das obige Problem wird durch eine Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts gemäß Anspruch 1, sowie durch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts gemäß Anspruch 20 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
  • Die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung liegt zunächst in der Erkenntnis, daß in einem Kraftfahrzeug oftmals bereits ein Bordspannungswandler vorgesehen ist, mittels dem die am Eingang des Bordspannungswandlers anliegende Spannung in eine am Ausgang des Bordspannungswandlers anliegende Spannung transformierbar ist. Dabei wurde erkannt, daß es möglich ist, diesen Bordspannungswandler bei entsprechender Schaltung zusätzlich für die elektrische Versorgung eines externen elektrischen Geräts zu nutzen. Ein Adapter oder ein weiterer Bordspannungswandler kann somit vermieden werden, was insbesondere aus Kostengründen von Vorteil ist.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn die Einrichtung zur elektrischen Versorgung neben dem Bordspannungswandler einen zweiten Spannungswandler – Abwärtswandler – aufweist, mittels dem die am Eingang des Abwärtswandlers anliegende Spannung in eine niedrigere am Ausgang des Abwärtswandlers anliegende Spannung transformierbar ist. Durch die Kombination des Bordspannungswandlers mit dem Abwärtswandler ist es möglich, die jeweils geeignete Spannung für die elektrische Komponente des Kraftfahrzeugs einerseits und das externe elektrische Gerät andererseits bereitzustellen. Dies ist insofern vorteilhaft, da eine flexible Einstellung der jeweiligen Versorgungsspannungen möglich ist. Ein zweiter Bordspannungswandler ist nicht notwendig, der grundsätzlich ein kostenintensives Bauteil ist, jedenfalls soweit er eine Hochtransformation der Spannung ermöglicht. Ein Abwärtswandler ist grundsätzlich günstig, da eine Hochtransformation der Spannung hier nicht erforderlich ist. Die einfachste – und günstigste – Variante eines Abwärtswandlers ist ein einfacher Spannungsteiler.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist eine der obigen Einrichtung zugeordnete Steuereinheit so ausgeführt, daß sie für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts höher ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, den Ausgang des Bordspannungswandlers mit dem externen elektrischen Gerät und den Ausgang des Abwärtswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs koppelt und für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts kleiner ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, den Ausgang des Abwärtswandlers mit dem externen elektrischen Gerät und den Ausgang des Bord spannungswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs koppelt. Eine solche Ausführung ermöglicht die größtmögliche Flexibilität in der Einstellung der Spannungen für das externe elektrische Gerät und die elektrische Komponente.
  • Bevorzugt ist auch eine besonders einfache Ausführungsform, bei der die Steuereinheit so ausgeführt ist, daß für den Fall, daß die Bordspannung unter einen Mindestwert sinkt – Notfallbetrieb – die Steuereinheit den Ausgang des Bordspannungswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs koppelt. Diese Ausführung ist dann zweckmäßig, wenn im Normalbetrieb der Bordspannungswandler das externe elektrische Gerät versorgt und nur im Notfallbetrieb die Versorgung der elektrischen Komponente übernimmt.
  • Um eine Fehlbedienung zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß die Steuereinheit beim Anschließen des externen elektrischen Geräts an die Einrichtung zur elektrischen Versorgung, vorzugsweise beim Einstecken eines Steckers des externen elektrischen Geräts in eine Steckdose der Einrichtung zur elektrischen Versorgung, eine Meldung ausgibt, die die aktuell für das externe elektrische Gerät eingestellte Spannung ausgibt. Die Ausgabe erfolgt dabei insbesondere akustisch und/oder optisch.
  • Weitere Einzelheiten, Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
  • 1 in schematischer Darstellung das Grundprinzip einer Einrichtung zur Spannungsversorgung von externen Geräten,
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Spannungsversorgung,
  • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Spannungsversorgung und
  • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Spannungsversorgung.
  • In den Figuren der Zeichnung werden für gleiche oder ähnliche Teile die selben Bezugszeichen verwendet. Damit soll angedeutet werden, daß entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht werden, auch wenn eine wiederholte Beschreibung dieser Teile unterbleibt.
  • 1 zeigt das Grundprinzip einer Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2, wie z. B. eines tragbaren CD-Spielers, einer Kühlbox, eines Notebooks, eines tragbaren Fernsehers etc., in einem Kraftfahrzeug. Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung weist hierzu einen Bordspannungswandler 3 mit einem Eingang 4 und einem Ausgang 5 auf. Die am Eingang 4 des Bordspannungswandlers 3 anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs ist durch den Bordspannungswandler 3 in eine am Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 anliegende Spannung transformierbar. Der Eingang 4 des Bordspannungswandlers 3 ist üblicherweise an einer Batterie angeschlossen, wobei es sich vorzugsweise um die Autobatterie handelt, so daß die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2 ihre Energie von der Autobatterie bezieht.
  • Der Bordspannungswandler 3 dient der elektrischen Versorgung einer elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs, die entsprechend mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 koppelbar ist. Bei der elektrischen Komponente 6 kann es sich dabei beispielsweise um ein Kraftfahrzeugschloß, eine Sitzverstellung, einen Fensterheber, eine Sitzheizung, einen Bordmonitor, etc. handeln.
  • Unter der Bezeichnung "koppelbar" ist hier und im folgenden zu verstehen, daß die elektrische Komponente 6 bzw. jedes andere elektrische Bauelement, bei dem der Begriff "koppelbar" verwendet wird, ggf. unter Zwischenschaltung weiterer elektrischer Bauelemente, wie z. B. Schalter, an das jeweilige andere elektrische Bauelement anschließbar ist. Entsprechend ist auch der im folgenden verwendete Begriff "gekoppelt" zu interpretieren.
  • Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung ist so ausgeführt, daß das externe elektrische Gerät 2 zu dessen elektrischer Versorgung ebenfalls mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 koppelbar ist. Ein zusätzlicher Adapter oder ein weiterer als der bereits im Kraftfahrzeug vorhandene Bordspannungswandler 3 wird vermieden.
  • Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung ist vorzugsweise so ausgeführt, daß die Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers 3 einstellbar ist, d. h. daß eine stufenlose Einstellung oder eine Einstellung vorgegebener Spannungswerte der am Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 anliegenden Spannung möglich ist. Dadurch ist auf besonders einfache Weise eine elektrische Versorgung verschiedener externer elektrischer Geräte 2 mit unterschiedlicher Versorgungsspannung möglich.
  • In bestimmten Anwendungsfällen dient der Bordspannungswandler 3 dazu, die am Eingang 4 des Bordspannungswandlers 3 anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs in eine höhere am Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 aniliegende Spannung zu transformieren. Eine Beschränkung der maximalen Spannung auf die Spannung der Bordspannung ist dann nicht mehr gegeben. Je nach Ausgestaltung der Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung und der für das externe elektrische Gerät 2 und der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs notwendigen Betriebsspannung kann es aber auch ausreichend sein, daß die Bordspannung des Kraftfahrzeugs mittels des Bordspannungswandlers 3 in eine niedrigere Spannung transformierbar ist.
  • Hier und vorzugsweise weist die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung einen zweiten Spannungswandler – Abwärtswandler 7 – auf, der dazu dient, eine an einem Eingang 8 des Abwärtswandlers 7 anliegende Spannung in eine niedrigere an einem Ausgang 9 des Abwärtswandlers 7 anliegende Spannung zu transformieren. Der Eingang 8 des Abwärtswandlers 7 ist dabei über einen Schalter mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 gekoppelt. Durch die Verwendung des Abwärtswandlers 7 werden die Einstellungsmöglichkeiten für die elektrische Versorgung des externen elektrischen Geräts 2 bzw. der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs erheblich vergrößert. Es können nunmehr nämlich für das externe elektrische Gerät 2 und die elektrische Komponente 6 unterschiedliche Spannungen eingestellt werden. Zudem ist der Abwärtswandler 7 im Vergleich zu einem ggf. zusätzlich vorzusehenden Bordspannungswandler oder einem zusätzlichen Adapter relativ preiswert. In bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Spannungsübersetzung des Abwärtswandlers 7 ebenfalls einstellbar ist.
  • In einer ersten Ausführungsform (1) sind der Eingang 8 des Abwärtswandlers 7 und das externe elektrische Gerät 2 mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 gekoppelt. Der Ausgang 9 des Abwärtswandlers 7 ist dabei mit der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs zu deren elektrischer Versorgung gekoppelt.
  • Dabei ist zu berücksichtigen, daß die am externen elektrischen Gerät 2 anliegende, über den Bordspannungswandler 3 einstellbare Versorgungsspannung nach unten durch die von der elektrischen Komponente 6 benötigten Versorgungsspannung begrenzt ist.
  • Um zu gewährleisten, daß die an der elektrischen Komponente 6 anliegende Versorgungsspannung bei einer Verstellung der Spannung für das externe elektrische Gerät 2 konstant bleibt, sind der Bordspannungswandler 3 und der Abwärtswandler 7 entsprechend aufeinander abgestimmt, wie später noch erläutert wird.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der nunmehr umgekehrt der Ausgang 9 des Abwärtswandlers 7 mit dem externen elektrischen Gerät 2 zu dessen elektrischer Versorgung gekoppelt ist. Der Eingang 8 des Abwärtswandlers 7 und die elektrische Komponente 6 sind hier und vorzugsweise jeweils unter Zwischenschaltung eines Schalters mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 gekoppelt.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die elektrische Komponente 6 unmittelbar mittels des Bordspannungswandlers 3 elektrisch versorgt. Das externe elektrische Gerät 2 wird mittels des Abwärtswandlers 7 ggf. durch Transformation auf eine niedrigere Spannung als die Betriebsspannung der elektrischen Komponente 6 elektrisch versorgt.
  • Auch hier ist die an dem externen elektrischen Gerät 2 anliegende Spannung einstellbar. Die Spannung ist allerdings nunmehr nach oben durch die von der elektrischen Komponente 6 benötigte Versorgungsspannung begrenzt.
  • Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele (1, 2) weisen jeweils zusätzlich eine Steuereinheit 10 auf, die zur Steuerung der elektrischen Versorgung der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs und des externen elektrischen Geräts 2 vorgesehen ist. Mittels der Steuereinheit 10 sind vorzugsweise die Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers 3 und des Abwärtswandlers 7 einstellbar. Je nach Ausführungsform ist es aber auch möglich, daß nur die Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers 3 oder aber nur die Spannungsübersetzung des Abwärtswandlers 7 einstellbar ist.
  • Die Steuereinheit 10 kann dabei so ausgeführt sein, daß sie manuell, d. h. durch Verstellung eines mechanischen Bedienteils, beispielsweise eines Drehschalters, oder aber elektronisch, d. h. über ein angeschlossenes elektronisches Bedienteil, beispielsweise einen Computer oder einzelne Tasten, bedienbar ist. Die Steuereinheit ist zudem so ausgeführt, daß die beiden Wandler 3, 7 miteinander synchronisiert sind. Die Verstellung eines Wandlers 3, 7 hat dadurch eine darauf abgestimmte Verstellung des jeweils anderen Wandlers 7, 3 zur Folge. Die Synchronisierung wird vorzugsweise über einen Mikrocontroller erzielt. Denkbar ist allerdings auch die Synchronisierung durch eine rein mechanische Steuerung. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 10 so ausgeführt, daß bereits verschiedene Einstellungen für Standardspannungen, die für das externe elektrische Gerät 2 gewünscht sind, in die Steuereinheit 10 einprogrammierbar sind.
  • Die Steuereinheit 10 kann je nach Verwendungszweck auch so ausgeführt sein, daß eine Einstellung der Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers 3 und/oder des Abwärtswandlers 7 nur durch eine Werkstatt möglich ist. Dies bietet den Vorteil, daß eine Fehlbedienung durch den Benutzer des Kraftfahrzeugs ausgeschlossen werden kann. Der Benutzer kann sich an die Werkstatt wenden, um die gewünschte Spannung für das externe elektrische Gerät 2 einzustellen. Diese gewählte Spannung ist für ihn selbst nicht mehr veränderbar. Diese Ausführung ist besonders dann zu bevorzugen, wenn die beiden Wandler 3, 7 nicht synchronisiert verstellbar sind. Um einen Schaden zu vermeiden, ist es dann erforderlich, die beiden Wandler 3, 7 jeweils getrennt voneinander einzustellen, bevor die Einrichtung 1 eingeschaltet wird.
  • Die Einstellung muß aber auch hier aufeinander angepaßt erfolgen. Dies sollte einem Fachmann vorbehalten sein.
  • Alternativ dazu ist es aber auch möglich, die Steuereinheit 10 so auszuführen, daß die Einstellung der Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers 3 einerseits und des Abwärtswandlers 7 andererseits durch den Benutzer selbst erfolgen kann. Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2 in einem Kraftfahrzeug ist für den Benutzer in diesem Fall selbständig und flexibel verwendbar. Der Benutzer ist insofern nicht auf einzelne externe elektrische Geräte 2, die die gleiche Betriebsspannung aufweisen, beschränkt.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung. Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung ist hier so ausgeführt, daß für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts 2 höher ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs, die Steuereinheit 10 den Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 mit dem externen elektrischen Gerät 2 und den Ausgang 9 des Abwärtswandlers 7 mit der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs koppelt. Für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts 2 kleiner ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs, so koppelt die Steuereinheit 10 den Ausgang 9 des Abwärtswandlers 7 mit dem externen elektrischen Gerät 2 und den Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 mit der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs. Die entsprechende Kopplung wird hier und vorzugsweise durch die Ansteuerung entsprechend angeordneter Schalter mittels der Steuereinheit 10 realisiert. Für die konkrete Anordnung der Schalter wird dabei auf die 3 verwiesen.
  • Ein Vorteil des obigen, bevorzugten Ausführungsbeispiels ist es, daß die an dem externen elektrischen Gerät 2 anliegende Spannung über einen großen Spannungsbereich einstellbar ist, dessen Grenze lediglich nach oben durch die maximale, mittels des Bordspannungswandlers 3 erreichbare Spannung gesetzt ist, ohne daß ein zweiter teurer Bordspannungswandler erforderlich ist.
  • In einer besonders einfachen Ausführungsform (4) ist der zusätzliche Abwärtswandler 7 nicht vorgesehen. Das externe elektrische Gerät 2 und die elektrische Komponente 6 des Kraftfahrzeugs sind hier beide parallel mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 koppelbar und werden daher mit der gleichen Versorgungsspannung beaufschlagt.
  • Um eine möglichst hohe Betriebssicherheit der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs zu garantieren, ist die Steuereinheit 10 nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung so ausgeführt, daß für den Fall, daß die Bordspannung unter einen Mindestwert sinkt – Notfallbetrieb – der Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 mit der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs gekoppelt ist. Das externe elektrische Gerät 2 wird im Notfallbetrieb mittels der Steuereinheit 10 von dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 entkoppelt.
  • Je nachdem, um welche elektrische Komponente 6 des Kraftfahrzeugs es sich handelt, kann die Steuereinheit 10 auch so ausgeführt sein, daß das externe elektrische Gerät 2 kurzzeitig bei Betätigung der elektrischen Komponente 6 des Kraftfahrzeugs von dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 entkoppelt wird und anschließend automatisch wieder mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 gekoppelt wird. Dies ist eine weitere Maßnahme zur Erhöhung der Betriebssicherheit der elektrischen Komponente 6.
  • Desweiteren kann vorgesehen sein, daß die elektrische Komponente 6 des Kraftfahrzeugs üblicherweise mit der Bordspannung selbst gekoppelt ist und die Kopplung mit dem Ausgang 5 des Bordspannungswandlers 3 nur im Notfallbetrieb stattfindet. Bei dem Bordspannungswandler handelt es sich dann um einen Aufwärtswandler.
  • Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2 in einem Kraftfahrzeug weist hier und vorzugsweise zur flexiblen Handhabung verschiedener externer elektrischer Geräte 2 eine Steckdose 11 auf, über die das externe elektrische Gerät 2 zu dessen Versorgung ankoppelbar ist. Die Steckdose 11 kann dabei, wie es üblich ist, als Zigarettenanzünder ausgeführt sein, sie kann jedoch auch jede andere Ausführung aufweisen, die es gestattet, ein externes elektrisches Gerät 2 an diese Steckdose 11 an bzw. abzukoppeln.
  • Die Steuereinheit 10 ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung so ausgeführt, daß beim Anschließen des externen elektrischen Geräts 2 an die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung, vorzugsweise beim Einstecken eines Steckers des externen elektrischen Geräts 2 in die Steckdose 11, eine Meldung erfolgt, die die aktuell für das externe elektrische Gerät 2 eingestellte Spannung ausgibt. Die Ausgabe der Meldung erfolgt dabei akustisch und/oder optisch. Die Meldung kann vorteilhafterweise auch beinhalten, für welches externe elektrische Gerät 2 sich die eingestellte Spannung beispielsweise eignet. Durch diese Meldung nimmt die Steuereinheit 10 insofern eine Warnfunktion wahr, als eine Fehlbedienung der Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung vermieden wird.
  • Insbesondere kann die Steuereinheit 10 auch so ausgeführt sein, daß die Spannung an dem externen elektrischen Gerät 2 erst dann anliegt, wenn die Meldung der Steuereinheit 10 durch den Benutzer bestätigt ist. Dies verringert die Gefahr einer Fehlbedienung.
  • Bei der elektrischen Komponente 6 handelt es sich hier und vorzugsweise um ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit mindestens einem elektrischen Antrieb. Der Bordspannungswandler 3 ist dabei dem Kraftfahrzeug-Türschloß zuzuordnen, d.h. er ist Bestandteil des Kraftfahrzeug-Türschlosses selbst oder einer entsprechenden Steuereinheit des Kraftfahrzeug-Türschlosses.
  • Der Bordspannungswandler 3 ist vorzugsweise ein DC/DC-Wandler, bei dem es sich weiter vorzugsweise um einen getakteten Hochsetzsteller handelt.
  • Der Abwärtswandler 7 ist hier und vorzugsweise als Schaltregler oder als einfacher Spannungsteiler ausgeführt. Wenn der Abwärtswandler 7 als Schaltregler ausgeführt wird, ist insbesondere die Verwendung eines Pulsweitenmodulation-Schaltreglers vorteilhaft.
  • Die Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung kann nicht nur eine einzige Steckdose 11, sondern auch mehrere Steckdosen 11 für externe elektrische Geräte 2 in dem Kraftfahrzeug aufweisen. Die Steckdosen 11 können dann an verschiedenen Stellen des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise im Handschuhfach, im Bereich des Fahrerplatzes, des Beifahrerplatzes, der hinteren Sitzplätze, im Kofferraum etc.. Der Benutzer kann an der jeweiligen Steckdose 11 sein externes elektrisches Gerät 2 anschließen, so daß keine Kabel über größere Entfernungen durch den Fahrgastraum geführt werden müssen.
  • Die Steckdosen 11 können so ausgeführt sein, daß nur die an einer Steckdose 11 anliegende Spannung einstellbar ist und an den anderen Steckdosen 11 die gleiche Spannung, wie an der einstellbaren Steckdose 11 anliegt. Die Steckdosen 11 können alternativ dazu auch so ausgeführt sein, daß mehrere Steckdosen 11 unabhängig voneinander einstellbar sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist nicht nur eine Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2 in einem Kraftfahrzeug, sondern auch ein Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung 1 zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts 2 in einem Kraftfahrzeug. Insoweit gelten die voranstehenden Überlegungen entsprechend. Zur Vermeidung von Wiederholungen darf auf die entsprechenden Verfahrensansprüche 20 und 21 verwiesen werden, die in den Ausführungen zu den voranstehenden Vorrichtungsansprüchen ebenfalls ihre Stütze finden.

Claims (21)

  1. Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts (2) in einem Kraftfahrzeug, mit einem Bordspannungswandler (3), wobei mittels des Bordspannungswandlers (3) die am Eingang (4) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs in eine am Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Spannung transformierbar ist und wobei eine elektrische Komponente (6) des Kraftfahrzeugs zu deren elektrischen Versorgung mit dem Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das externe elektrische Gerät (2) zu dessen elektrischer Versorgung ebenfalls mit dem Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) koppelbar ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers (3) einstellbar ist.
  3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Bordspannungswandlers (3) die am Eingang (4) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs in eine höhere am Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) anliegende Spannung transformierbar ist.
  4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Spannungswandler – Abwärtswandler (7) – vorgesehen ist, daß mittels des Abwärtswandlers (7) die am Eingang (8) des Abwärtswandlers (7) anliegende Spannung – vorzugsweise ausschließlich – in eine niedrigere am Ausgang (9) des Abwärtswandlers (7) anliegende Spannung transformierbar ist und daß der Eingang (8) des Abwärtswandlers (7) mit dem Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) gekoppelt oder koppelbar ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsübersetzung des Abwärtswandlers (7) einstellbar ist.
  6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (9) des Abwärtswandlers (7) mit der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs zu deren elektrischer Versorgung gekoppelt oder koppelbar ist.
  7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (9) des Abwärtswandlers (7) mit dem externen elektrischen Gerät (2) zu dessen elektrischer Versorgung gekoppelt oder koppelbar ist.
  8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (10) zur Steuerung der elektrischen Versorgung der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs und des externen elektrischen Geräts (2) vorgesehen ist.
  9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuereinheit (10) die Spannungsübersetzung des Bordspannungswandlers (3) und/oder des Abwärtswandlers (7) einstellbar ist.
  10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) ein Bedienteil zur manuellen Einstellung der für das externe Gerät (2) gewünschten Versorgungsspannung aufweist.
  11. Einrichtung nach Anspruch 4 und ggf. nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts (2) höher ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs, die Steuereinheit (10) den Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) mit dem externen elektrischen Gerät (2) und den Ausgang (9) des Abwärtswandlers (7) mit der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs koppelt und daß für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts (2) kleiner ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs, die Steuereinheit (10) den Ausgang (9) des Abwärtswandlers (7) mit dem externen elektrischen Gerät (2) und den Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) mit der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs koppelt.
  12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Bordspannung unter einen Mindestwert sinkt – Notfallbetrieb –, die Steuereinheit (10) den Ausgang (5) des Bordspannungswandlers (3) mit der elektrischen Komponente (6) des Kraftfahrzeugs koppelt.
  13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steckdose (11) vorgesehen ist, über die das externe elektrische Gerät (2) zu dessen Versorgung ankoppelbar ist.
  14. Einrichtung nach Anspruch 8 und ggf. nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgeführt ist, daß beim Anschließen des externen elektrischen Geräts (2) an die Einrichtung (1) zur elektrischen Versorgung, vorzugsweise beim Einstecken eines Steckers des externen elektrischen Geräts (2) in die Steckdose (11) der Einrichtung (1) zur elektrischen Versorgung, eine Meldung erfolgt, die die aktuell für das externe elektrische Gerät (2) eingestellte Spannung ausgibt.
  15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgeführt ist, daß die Ausgabe der Meldung akustisch und/oder optisch erfolgt.
  16. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (10) so ausgeführt ist, daß die Spannung erst dann an dem externen elektrischen Gerät (2) anliegt, wenn die Meldung der Steuereinheit (10) manuell bestätigt ist.
  17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komponente (6) ein Kraftfahrzeug-Türschloß mit mindestens einem elektrischen Antrieb ist, vorzugsweise, daß der Bordspannungswandler (3) dem Kraftfahrzeug-Türschloß zuzuordnen ist.
  18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bordspannungswandler (3) ein DC/DC-Wandler, vorzugsweise ein getakteter Hochsetzsteller, ist.
  19. Einrichtung nach Anspruch 4 und ggf. nach einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Abwärtswandler (7) ein Schaltregler, insbesondere ein Pulsweitenmodulations-Schaltregler, oder ein Spannungsteiler ist.
  20. Verfahren zur Ansteuerung einer Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts in einem Kraftfahrzeug, wobei die Einrichtung einen Bordspannungswandler aufweist, wobei mittels des Bordspannungswandlers die am Eingang des Bordspannungswandlers anliegende Bordspannung des Kraftfahrzeugs in eine höhere am Ausgang des Bordspannungswandlers anliegende Spannung transformierbar ist, wobei ein zweiter Spannungswandler – Abwärtswandler – vorgesehen ist, wobei mittels des Abwärtswandlers die am Eingang des Abwärtswandlers anliegende Spannung in eine niedrigere am Ausgang des Abwärtswandlers anliegende Spannung transformierbar ist, wobei der Ausgang des Bordspannungswandlers mit dem Eingang des Abwärtswandlers gekoppelt ist, wobei die Einrichtung zur elektrischen Versorgung eines externen elektrischen Geräts auch der Versorgung einer elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs dient, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts höher ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, der Ausgang des Bordspannungswandlers mit dem externen elektrischen Gerät und der Ausgang des Abwärtswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs gekoppelt wird und daß für den Fall, daß die Soll-Versorgungsspannung des externen elektrischen Geräts kleiner ist als die Soll-Versorgungsspannung der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs, der Ausgang des Abwärtswandlers mit dem externen elektrischen Gerät und der Ausgang des Bordspannungswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs gekoppelt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß für den Fall, daß die Bordspannung unter einen Mindestwert sinkt – Notfallbetrieb – der Ausgang des Bordspannungswandlers mit der elektrischen Komponente des Kraftfahrzeugs gekoppelt wird.
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