DE102005003576A1 - Charge state maintaining circuit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Batteriepolanschlussvorrichtung für Fahrzeuge mit einem mit mindestens einem Batteriepol (1a) mechanisch verbindbaren Gehäuse (2), welchem elektrische Anschlussmittel (3, 4) für einen ersten, ein Bordnetzaggregat (9) und/oder Bordnetzverbraucher enthaltenden Strompfad und mindestens einen weiteren, weitere Bordnetzverbraucher enthaltenden Strompfad jeweils zur Verbindung der Verbraucher/Aggregate mit dem einen Batteriepol (1a) zugeordnet sind. Zur kostengünstigen Erhaltung des Ladezustands der Fahrzeugbatterie auf einem Mindestniveau ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass Ladezustandserhaltungsmittel (10) für die Batterie (1) vorgesehen sind, welche eine im Gehäuse integriert angeordnete Ladezustandserhaltungsschaltung (10) aufweisen, die über ein eine Detektoreinrichtung für den Ladezustand enthaltendes Verbindungsmodul (12) mit einem extern angeordneten Ladungsgenerator (11) verbunden sind.The invention relates to a battery terminal device for vehicles having a housing (2) which can be mechanically connected to at least one battery pole and to which electrical connection means (3, 4) for a first current path containing an on-board power supply unit (9) and / or onboard power supply consumer and at least one other , other vehicle electrical system containing current path in each case for connecting the consumer / units associated with the one battery (1a). For cost-effective maintenance of the state of charge of the vehicle battery at a minimum level is provided according to the invention that state of charge maintaining means (10) are provided for the battery (1) having an integrated housing arranged state of charge maintenance circuit (10), which contains a detector means for the state of charge containing connection module (12) are connected to an externally arranged charge generator (11).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriepolanschlußvorrichtung für Fahrzeuge mit einem mit mindestens einem Batteriepol mechanisch verbindbaren Gehäuse, welchem elektrische Anschlussmittel für einen ersten, ein Bordnetzaggregat und/oder Bordnetzverbraucher enthaltenden Strompfad und mindestens einen weiteren, weitere Bordnetzverbraucher enthaltenden Strompfad jeweils zur Verbindung der Verbraucher/Aggregate mit dem einen Batteriepol zugeordnet sind.The The present invention relates to a battery terminal device for vehicles with a mechanically connectable with at least one battery pole Casing, which electrical connection means for a first, a vehicle power supply unit and / or On-board electrical system containing Stromweg and at least one further, further on-board electrical network containing current path respectively for connecting the consumers / aggregates with the one battery pole assigned.
Der steigende Bedarf an elektrischer Leistung und die Verlängerung von Standzeiten bei Kraftfahrzeugen führt vermehrt zur Notwendigkeit, den betriebsbereiten Zustand der Bordnetzbatterie über eine lange Standzeit zu erhalten. Beispielsweise kommt es beim Transport von Fahrzeugen über längere Strecken, beispielsweise nach und von Übersee, infolge der noch an der Batterie angeschlossenen Ruhestromverbraucher zu einer Batterieentladung. Gleiches gilt beim längeren Parken von Fahrzeugen. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird in der Praxis vor dem Fahrzeugtransport nach/von Übersee ein zusätzlicher Schalter an der Fahrzeugbatterie angeschlossen, welcher während des Transports sämtliche Verbraucher von der Batterieversorgung entkoppelt. Es versteht sich, dass für ein solches zusätzliches Bauteil Herstellungskosten und Montagekosten entstehen, zumal dieser zusätzliche Schalter nach dem Ende des Transportes wieder entfernt werden muss.Of the increasing demand for electrical power and the extension lifetime of motor vehicles is increasingly leading to the need to the operational state of the electrical system battery via a to obtain a long service life. For example, it comes with the transport from vehicles over longer Routes, for example, to and from overseas, as a result of the still the battery connected quiescent consumers to a battery discharge. The same applies to the longer Parking of vehicles. To avoid these disadvantages will be in practice before the vehicle transport to / from overseas an additional Switch connected to the vehicle battery, which during the Transports all Consumer decoupled from the battery supply. It goes without saying that for such an extra Component manufacturing costs and installation costs arise, especially this additional Switch after the end of the transport must be removed again.
Aus
der
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, dass der Ladezustand der Fahrzeugbatterie kostengünstig stets auf einem erforderlichen Mindestniveau erhalten werden kann.From that Based on the invention, the object is based, a device of the type mentioned above to further develop that the charge state of the vehicle battery always cost on a required Minimum level can be obtained.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Batteriepolanschlußvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass Ladezustandserhaltungsmittel für die Batterie vorgesehen sind, welche eine im Gehäuse integriert angeordnete Ladezustandserhaltungsschaltung aufweisen, die über ein eine Detektoreinrichtung für den Ladezustand enthaltendes Verbindungsmodul mit einem extern angeordneten Ladungsgenerator verbunden ist.These Task is according to the invention in a Batteriepolanschlußvorrichtung of the type mentioned above achieved in that state of charge maintenance means for the Battery are provided, which one integrated in the housing arranged Charge state conservation circuit having a detector means for the Charge state containing connection module with an externally arranged Charge generator is connected.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass durch die Kombination aus Ladezustandserhaltungsschaltung und entsprechender Detektoreinrichtung, beide in integrierter Anordnung in unmittelbarer Umgebung des Batteriepoles, die aus dem Stand der Technik bekannten zusätzlich erforderlichen Mittel zur Stromentkopplung von Batterie und Verbrauchern entfallen können. Vielmehr wird durch die Detektoreinrichtung festgestellt, inwieweit ein Bedarf an zusätzlicher Batterieladung zwecks Erhaltung des Mindestniveaus der Ladung erforderlich ist. Diese erforderliche Ladung wird über die vom Ladungsgenerator versorgte Ladezustandserhaltungsschaltung in die Batterie eingespeist. Hierdurch wird die entnommene Energie der Ruhestromverbraucher ausgeglichen. Von besonderem Vorteil ist dabei, dass auch bei einem längeren Transport oder einem längeren Parken des Fahrzeugs sicherheitsrelevante Ruhestromverbraucher, wie beispielsweise die Warnblinkanlage oder gegebenenfalls die Alarmanlage aktiviert bleiben können, was bei dem aus dem Stand der Technik bekannten zusätzlichen Schalter nicht möglich war. Durch die kontinuierliche Erhaltung des erforderlichen Ladezustandes wird neben dem Vorteil, der oben geschrieben wurde, eine längere Betriebsdauer der Batterie verbunden mit einer längeren Lebensdauer erreicht.The Invention is characterized by the fact that by the combination from state of charge maintenance circuit and corresponding detector device, both in an integrated arrangement in the immediate vicinity of the battery pole, the additionally required from the prior art means for Current decoupling of battery and consumers can be omitted. Much more is determined by the detector device, to what extent a need at additional Battery charge required to maintain the minimum level of charge is. This required charge is supplied by the charge generator Charge state maintenance circuit is fed into the battery. hereby the extracted energy of the quiescent load is compensated. Of particular advantage is that even with a longer transport or a longer parking the vehicle safety-related quiescent load, such as the hazard warning lights or, if necessary, the alarm system remain activated can, which is additional to that known from the prior art Switch not possible was. By the continuous maintenance of the required state of charge is used in addition to the advantage that has been written above, a longer operating time the battery connected with a longer life.
Weitere
Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung ergeben
sich wie folgt:
Wenn der Ladungsgenerator eine insbesondere
auf dem Fahrzeugdach angeordnete Solarzelle aufweist, lässt sich
kostengünstig
die entsprechende Nachladung der Batterie ermöglichen.Further advantages of the solution according to the invention are as follows:
If the charge generator has a solar cell arranged in particular on the vehicle roof, the corresponding recharge of the battery can be cost-effectively made possible.
Wenn ebenfalls in dem Gehäuse von einer Steuervorrichtung gesteuerte Stromunterbrechungsmittel angeordnet sind, durch welche bei einer Unfallbedingung mindestens der erste Strompfad vom Batteriepol getrennt wird, lässt sich die Betriebssicherheit des Fahrzeugs weiter erhöhen. Zum anderen wird hierdurch der Integrationsgrad der Batteriepolanschlußvorrichtung weiter erhöht, da anstelle von einzeln zu verdrahtenden separaten Komponenten eine gemeinsame Baueinheit entsteht. Ferner lassen sich durch diese hohe Integration auch die Übertragungsverluste gering halten. Diese Lösung ist insbesondere von Vorteil, wenn die Steuervorrichtung für die Stromunterbrechungsmittel ein Airbag-Steuergerät ist, wobei die Stromunterbrechungsmittel beispielsweise pyroelelektrisch wirken, das heißt, dass über ein Sprengsatz die Ablösung des Strompfades vom Batteriepol erfolgt. Die Trennung kann aber auch elektronisch oder elektromechanisch mittels Schalter erfolgen.If also in the case current control means controlled by a control device are arranged, through which in an accident condition at least the first current path is disconnected from the battery post can be further increase the operational safety of the vehicle. On the other hand, this will the degree of integration of the Batteriepolanschlußvorrichtung further increased because instead a common to be wired separately from separate components Building unit arises. Furthermore, this high integration can be achieved also the transmission losses keep low. This solution is particularly advantageous when the control device for the power interruption means an airbag control unit is, wherein the current interruption means, for example, pyroelectric act, that is, that over an explosive device the detachment of the current path from the battery post. The separation can also be electronically or electromechanically by means of switches.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dann gegeben, wenn der Steuervorrichtung für die Stromunterbrechungsmittel eine Kurzschlussdetektoreinrichtung zur Detektierung einer vorab definierbaren Kurzschlussbedingung derart übergeordnet ist, dass bei einem Unfall nur beim Eintritt der Kurzschlussbedingung die Stromunterbrechung erfolgt.A further preferred embodiment of the invention is given when the tax advantage direction for the current interruption means a short-circuit detector means for detecting a predefinable short-circuit condition is superordinate such that in an accident only when the short-circuit condition, the power interruption occurs.
Die Kurzschlussdetektoreinrichtung sorgt dafür, dass bei Bagatellunfällen, bei denen das Airbag-Steuergerät die Ablösung des Strompfades vom Batteriepol auslösen würde, dennoch ein Auslösen unterbleibt, wenn nicht eine sicherheitsrelevante Kurzschlussbedingung erfüllt wird.The Short circuit detection device ensures that in minor accidents, at which the airbag control unit the replacement of the current path from the battery post would trigger, yet triggering is omitted, if a safety-related short-circuit condition is not met.
Beispielsweise wird als Kurzschlussdetektoreinrichtung ein Reedkontakt verwendet, welcher beispielsweise in einem Abschirmgehäuse untergebracht ist. Kurzschlusssensoren können auch Hall Sensoren, Shunts oder Spulen sein.For example a reed contact is used as a short-circuit detector device, which is housed for example in a shielding. Short circuit sensors can also be Hall sensors, shunts or coils.
Solche Reedkontakte detektieren die magnetische Feldstärke, im vorliegenden Fall bedingt durch die Stromstärke im überwachten Strompfad.Such Reed contacts detect the magnetic field strength, in the present case due to the current strength in the supervised Current path.
Eine weitere Variante der Erfindung sieht vor, dass der Kurzschlussdetektoreinrichtung ein Speichermittel zur Abspeicherung der vorab definierbaren Kurzschlussbedingung zugeordnet ist. Hierdurch kann durch externe Vorgabe die Kurzschlussbedingung festgelegt werden. In der einfachsten Version ist die Kurzschlussbedingung durch die Vorgabe eines Absolutwertes für den Kurzschlussstrom festgelegt, bei dessen Überschreiten die Steuervorrichtung die Stromunterbrechung durchführt. Alternativ dazu kann der Kurzschlussdetektoreinrichtung auch ein beliebiges Stromzeitprofil (Integral) vorgegeben werden, nach dessen Erreichen die Auslösung erfolgt.A Another variant of the invention provides that the short-circuit detection device a storage means for storing the pre-definable short-circuit condition assigned. As a result, by external specification, the short-circuit condition be determined. In the simplest version, the short-circuit condition is determined by the specification of an absolute value for the short-circuit current, when it passes the control device performs the power interruption. alternative For this purpose, the short-circuit detection device can also be any Current time profile (integral) can be specified after it has been reached the trigger he follows.
Herstellungstechnisch ergeben sich Vorteile, wenn das Fügen der einzelnen Komponenten, insbesondere der Ladezustandserhaltungsschaltung und der Stromunterbrechungsmittel durch stoffschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse erfolgt. Dabei entsteht entweder eine intermetallische oder eine Diffusionsverbindung, die beispielsweise mittels Reibschweißen oder mittels anderer für die Verbindung von Kupfer- oder kupferhaltigen Werkstoffen geeignet sind, beispielsweise ist hier Elektronenstrahlschweißen zu nennen.production engineering there are advantages if the joining of the individual components, in particular, the state of charge maintenance circuit and the current interruption means by cohesive connection with the housing he follows. This results in either an intermetallic or a Diffusion compound, for example by means of friction welding or by means of another for the connection of copper or copper-containing materials suitable For example, electron beam welding can be mentioned here.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur ein Blockschaltbild für das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Batteriepolanschlussvorrichtung.The The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment. It shows the single FIGURE is a block diagram of the embodiment of the battery pole connection device according to the invention.
Der
in der Figur dargestellte Aufbau besteht aus einer Batterie
Zunächst
zeigt das Gehäuse
First, the case shows
Ebenfalls
im Gehäuse
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
arbeitet wie folgt:
Im Normalbetrieb des Fahrzeuges werden
die über die
Anschlusspunkte
In normal operation of the vehicle, the over the connection points
Bei
einem Unfall, bei dem das im Fahrzeug vorgesehene Airbagmodul
Wenn
jedoch die vorab definierte Kurzschlussbedingung nicht erfüllt ist,
wird die Auslösebedingung
für das
Stromunterbrechungsmittel
Dies hat zur Folge, dass bei solchen Unfällen, bei denen keine sicherheitsrelevante Kurzschlussbedingung bei den Verbrauchern eintritt, das Fahrzeug auch nach dem Unfall noch fahrbereit bleibt. Nur für solche Unfälle, bei denen sicherheitsrelevante Kurzschlüsse auftreten, folgt die Absprengung des zugehörigen Strompfades.This As a result, in those accidents where no safety-related Short circuit condition occurs at the consumers, the vehicle even after the accident still ready to drive. Only for such accidents where safety-related short circuits occur, the blasting follows of the associated Current path.
Zusätzlich zu
den beschriebenen Aggregaten bewirkt die ebenfalls im Gehäuse
Von
besonderer Bedeutung bei dieser Ausführungsform ist einerseits die
Integration der Ladezustandserhaltungsschaltung
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DE102005003576B4 (en) | 2008-09-25 |
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