DE102007015113A1

DE102007015113A1 - Method for automatic detection and charging of additional battery for motor vehicle, involves displaying condition of main battery by battery indicator system

Info

Publication number: DE102007015113A1
Application number: DE200710015113
Authority: DE
Inventors: Engbert Spijker; Holger Jung
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-02

Abstract

The method involves displaying the condition of a main battery (12) by a battery indicator system (11). The presence of an additional battery (10) is detected by a controllable generator (14), the battery indicator system and a control unit (13). The voltage situation is increased for the charging of additional battery. An independent claim is also included for a device for execution of the method for automatic detection and charging of an additional battery for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum automatischen Erfassen und (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, einem Caravan oder auch z. B. einem Anhänger, bei dem über ein Batterieanzeigesystem der Zustand der Hauptbatterie angezeigt und in Abhängigkeit davon über eine Steuereinheit das Aufladen der Hauptbatterie gesteuert wird, und bei dem eine Aufladung wenigstens einer Zusatzbatterie über eine Steuerschaltung erfolgt, z. B. über eine Steuerung und Schaltung des Ladestromes für die Zusatzbatterie. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zum automatischen Erfassen und (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, einem Caravan oder auch z. B. einem Anhänger, mit einem Batterieanzeigesystem zum Anzeigen des Zustandes der Hauptbatterie und mit einer Steuereinheit zur Steuerung des Aufladens der Hauptbatterie in Abhängigkeit davon, sowie mit einer Steuerschaltung zur Aufladung wenigstens einer Zusatzbatterie z. B. über eine Steuerung und Schaltung des Ladestromes für die Zusatzbatterie.The The invention relates to a method for automatic detection and (re) charging an auxiliary battery in a vehicle, such as z. As a motor vehicle, a caravan or z. B. a trailer, in which via a battery indicator system, the state of Main battery is displayed and depending on it a control unit controlling the charging of the main battery, and in which a charge of at least one additional battery via a control circuit takes place, for. B. via a controller and switching the charging current for the auxiliary battery. The The invention also relates to a device for Carrying out this method for automatic detection and (re) charging an auxiliary battery in a vehicle such. As a motor vehicle, a caravan or z. B. a trailer, with a battery indicator system to indicate the condition of the main battery and with a control unit for controlling the charging of the main battery depending on it, as well as with a control circuit for charging at least one additional battery z. B. over a control and circuit of the charging current for the auxiliary battery.

Bei der Verwirklichung einer automatischen (Wieder-)Aufladung beispielsweise zur bevorzugten Aufladung der Batterie während einer Fahrzeugverzögerung wird in der Regel die Hauptbatterie über eine Anzeigeeinrichtung überwacht. Diese Überwachung erlaubt eine geeignete Steuerung des Ladezustandes der Batterie und der erforderlichen Ladespannung, wodurch auch eine Reduzierung des CO₂-Ausstosses ermöglicht wird. Eine Batterie-Überladung wird ebenfalls verhindert. Ein Problem tritt auf, wenn eine Bedienperson eine Zusatzbatterie anschließt, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, einem Caravan oder auch z. B. einem Anhänger. Diese Zusatzbatterie wird über lange und dünne Kabel mit der Energieversorgung wie z. B. einer Batterie od. dgl. verbunden, wobei an der Zusatzbatterie eine deutlich reduzierte Spannung anliegt. Weil das elektrische Antriebssystem in der Regel nicht in der Lage ist, beispielsweise einen Anhänger mit einer Zusatzbatterie zu erfassen, wird diese Zusatzbatterie nicht geladen. Die Ladestrategie vieler bekannter Verfahren stellt lediglich ein optimales (Wieder-)Aufladen der Hauptbatterie des Fahrzeuges in den Vordergrund, während die Zusatzbatterie in vielen Fällen nicht oder zu wenig geladen wird und dadurch sich entleert.In the implementation of automatic (re) charging, for example, for the preferred charging of the battery during a vehicle deceleration, the main battery is usually monitored via a display device. This monitoring allows a suitable control of the state of charge of the battery and the required charging voltage, whereby a reduction of the CO ₂ emissions is made possible. A battery overcharge is also prevented. A problem occurs when an operator connects an additional battery, for example in a motor vehicle, a caravan or z. B. a trailer. This extra battery is powered by long and thin cables with the power supply such. As a battery od. Like. Connected, wherein applied to the auxiliary battery a significantly reduced voltage. Because the electric drive system is usually not able to detect, for example, a trailer with an additional battery, this additional battery is not charged. The charging strategy of many known methods merely emphasizes optimum (re) charging of the main battery of the vehicle, while in many cases the auxiliary battery is not charged or not charged enough and thereby emptied.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren bzw. entsprechende Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens der gattungsgemäßen Art bekannt, bei denen eine Aufladung wenigstens einer Zusatzbatterie über eine Steuerschaltung erfolgt, es sei dazu beispielhaft auf die folgenden beiden Druckschriften verwiesen:
Aus dem DE 296 12 715 U1 ist eine Schaltungsanordnung zur Versorgung eines Kühlschranks durch eine Autobatterie über eine zwischen Autobatterie und Kühlschrank angeordnete erste Steckverbindung und über ein zwischen der ersten Steckverbindung und dem Kühlschrank geschalteten ersten Relais, mit einer das erste Relais steuernden Vergleicherschaltung, die in einem Meßzyklus, bei der das erste Relais geöffnet ist, die an der ersten Steckverbindung anliegende Spannung mit einer Vergleichsspannung vergleicht und in einem sich daran anschließenden Operationszyklus das erste Relais schließt, wenn die an der ersten Steckverbindung anliegende Spannung über der Vergleichsspannung lag und das Relais geöffnet hält, wenn diese Spannung unter der Vergleichsspannung lag. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass über eine zweite Steckverbindung und ein zweites Relais eine Zusatzbatterie aufladbar ist, die Relaisspule des zweiten Relais zusammen mit der Relaisspule des ersten Relais bestromt wird, beide Relais von der Vergleicherspannung gesteuert werden, eine Überbrückungsschaltung vorgesehen ist, deren Eingänge mit den beiden Steckverbindungen verbunden sind und diese Überbrückungsschaltung die Vergleicherschaltung überbrückt und die Relais ansteuert, wenn an ihren Eingängen etwa das Potential der Autobatterie anliegt. Mit dieser Schaltungsanordnung soll dabei insbesondere erreicht werden, dass das Laden der Zusatzbatterie über die Steuerung der Vergleicherschaltung ermöglicht wird, jedoch diese Steuerung umgehbar ist.Various methods and corresponding devices for carrying out this method of the generic type are known from the prior art, in which a charge of at least one additional battery via a control circuit, it is by way of example referred to the following two publications:
From the DE 296 12 715 U1 is a circuit arrangement for supplying a refrigerator by a car battery via a arranged between the car battery and refrigerator first connector and a switched between the first connector and the refrigerator first relay, with a first relay controlling comparator circuit in a measuring cycle in which the first Relay is open, comparing the voltage applied to the first connector voltage with a comparison voltage and closes in a subsequent cycle of operation, the first relay when the voltage applied to the first connector was above the comparison voltage and keeps the relay open when this voltage under the Comparison voltage was. It is further provided that via a second connector and a second relay an additional battery is recharged, the relay coil of the second relay is energized together with the relay coil of the first relay, both relays are controlled by the comparator voltage, a bypass circuit is provided, the inputs with the two connectors are connected and this bypass circuit bypasses the comparator circuit and controls the relay when at their inputs about the potential of the car battery is applied. With this circuit arrangement is to be achieved in particular that the charging of the auxiliary battery via the control of the comparator circuit is made possible, however, this control is bypassed.

Aus der DE 44 18 529 C2 ist ein Ladetrennschalter für eine Zusatzbatterie im Bordnetz eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei die Steuerung und Schaltung des an einem Widerstand gemessenen Ladestromes über MOSFET's erfolgt, wobei der zulässige Ladestrom mit dem gemessenen Stromwert verglichen und dementsprechend durch ein Steuersignal eine Torspannung an den MOSFET's eingestellt wird. Dabei ist vorgesehen, dass aus den Spannungen des Bordnetzes sowie der Zusatzbatterie der zulässige Ladestrom berechnet wird. Mit einem derart ausgebildeten Ladetrennschalter soll insbesondere erreicht werden, eine möglichst geringe Belastung des Bordnetzes und eine möglichst geringe Verlustleistung bei einer möglichst kurzen Wiederaufladezeit infolge der hohen Ladekapazität der Zusatzbatterie zu gewährleisten. Der beschriebene Ladetrennschalter soll sich dabei insofern von den zuvor bekannten Lösungen unterscheiden, als durch Steuerung der Torspannung an den MOSFET's der Ladestrom auf den zulässigen Wert eingestellt bzw. geregelt werde. Dadurch könne die Belastung des Bordnetzes minimiert und der Zusammenhang zwischen Ladedauer und Verlustleistung im Ladetrennschalter optimiert werden. Die Zusatzbatterie könne die gleiche Spannung wie die Bordbatterie haben, da eine Ladung der Zusatzbatterie nur bei laufendem Generator erfolge und der Ladestrom geregelt werde, so dass ein Leistungsmanagement möglich sei.From the DE 44 18 529 C2 a charge switch for an auxiliary battery in the electrical system of a motor vehicle is known, wherein the control and circuit of the measured charging current on a resistor via MOSFETs, wherein the allowable charging current compared with the measured current value and accordingly by a control signal, a gate voltage is set to the MOSFET's. It is provided that is calculated from the voltages of the electrical system and the auxiliary battery, the permissible charging current. With a charge isolator designed in this way should be achieved in particular to ensure the lowest possible load on the electrical system and the lowest possible power loss with the shortest possible recharging time due to the high charging capacity of the auxiliary battery. The charging switch described should be so far different from the previously known solutions, as adjusted by controlling the gate voltage to the MOSFET's charge current to the permissible value or regulated. As a result, the load on the vehicle electrical system can be minimized and the relationship between charging time and power loss in the charging switch can be optimized. The auxiliary battery could have the same voltage as the on-board battery, since a charge of the additional battery is made only when the generator is running and the charging current is regulated, so that a performance management is possible.

Bei den bekannten Verfahren bzw. entsprechenden Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens zum automatischen Erfassen und (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug ist insbesondere eine Verbesserung des (Wieder-)Aufladens einer Zusatzbatterie wünschenswert, wobei eine einfache Einbindung in ein Verfahren zum (Wieder-)Aufladen einer Hauptbatterie erreicht werden soll.at the known method or corresponding devices for carrying out this method of automatically detecting and (re) charging an auxiliary battery in a vehicle is in particular an improvement the (re) charging an additional battery desirable, wherein a simple integration into a (re) charging process a main battery is to be achieved.

Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren und Vorrichtungen unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern bzw. weiterzuentwickeln, dass die Nachteile der zuvor diskutierten Lösungen vermieden werden, wobei insbesondere ein solches Verfahren zum automatischen Erfassen und (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bereitgestellt werden soll, bei dem ein einfaches und zuverlässiges (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug erreicht wird, wobei eine einfache Einbindung in ein Verfahren zum (Wieder-)Aufladen einer Hauptbatterie gegeben sein soll.From that The present invention is based on the object, the known methods and devices while maintaining the improve or develop previous advantages in the way that avoids the disadvantages of the previously discussed solutions In particular, such a method for automatic detection and (re) charging an auxiliary battery in a vehicle and an apparatus for performing this method is provided which is meant to be a simple and reliable (re) charging an additional battery is achieved in a vehicle, wherein a easy integration into a process for (re) charging a Main battery should be given.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass über wenigstens einen steuerbaren Generator, das Batterieanzeigesystem und die Steuereinheit in einem ersten Schritt das Vorhandensein einer Zusatzbatterie erfasst und in einem zweiten Schritt die Lagespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie erhöht wird. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erstmalig mit einfachen Schritten die Möglichkeit geschaffen, ein einfaches und zuverlässiges (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug zu erreichen, in dem eben im ersten Schritt das Vorhandensein einer Zusatzbatterie erfasst wird und anschließend im zweiten Schritt die Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie erhöht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei einfach in ein Verfahren zum (Wieder-)Aufladen einer Hauptbatterie einbindbar.These Task is according to the invention according to the invention solved that via at least one controllable Generator, the battery indicator system and the control unit in one first step detects the presence of an auxiliary battery and in a second step, the position voltage for (re) charging the additional battery is increased. With the invention Method is created for the first time with simple steps the possibility a simple and reliable (re) charging one Additional battery in a vehicle to reach, in the very first Step the presence of an additional battery is detected and then in the second step, the charging voltage for (re) charging the additional battery is increased. The inventive method is simply in a process for (re) charging a main battery includable.

Bei der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie durch eine Durchführung der folgenden Schritte:

– Absenkung der Lagespannung Ubat zur Leerlaufspannung,
– Feststellung der elektrischen Fahrzeuglast durch Anzeigen des (Haupt-)Batteriestromes Ibat und des Generatorstromes Igen mit anschließender Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_0 aus dem Generatorstrom Igen und dem (Haupt-)Batteriestrom Ibat unter der Bedingung, dass an der Hauptbatterie Leerlaufspannung anliegt,
– Erhöhen der Ladespannung Ubat zum Laden der Hauptbatterie auf einen maximalen Wert Ubat_max,
– Feststellung der elektrischen Fahrzeuglast durch Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_1 aus dem Generatorstrom Igen und dem (Haupt-)Batteriestrom Ibat,
– Vergleichen der elektrischen Fahrzeuglast bei hoher Spannung mit der elektrischen Fahrzeuglast bei Leerlaufspannung,
– Erfassen des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie und deren Aufladen, wenn der Wechsel der elektrischen Fahrzeuglast deutlich höher ist als auf Grund des Spannungswechsels zu erwarten ist.

In the preferred embodiment of the method according to the invention, the detection of the presence of an additional battery is carried out by carrying out the following steps:

Lowering of the position voltage Ubat to the open circuit voltage,
Detecting the electric vehicle load by displaying the (main) battery current Ibat and the generator current Igen, with subsequent calculation of the vehicle current Ivec_0 from the generator current Igen and the (main) battery current Ibat under the condition that there is open circuit voltage at the main battery,
Increasing the charging voltage Ubat for charging the main battery to a maximum value Ubat_max,
Determination of the electrical vehicle load by calculation of the vehicle current Ivec_1 from the generator current Igen and the (main) battery current Ibat,
Comparing the vehicle electrical load at high voltage with the vehicle electrical load at open circuit voltage,
- Detecting the presence of an additional battery and their charging when the change of the electric vehicle load is significantly higher than expected due to the voltage change.

Mit diesen Verfahrensschritten ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft und einfach durchführbar. Es erfolgt dabei in bevorzugter Ausgestaltung die Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_1 und/oder Ivec_0 bei hoher Spannung und/oder bei Leerlaufspannung aus der Differenz des Generatorstromes Igen und des Batteriestromes Ibat, weiterhin erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung das Erhöhen der Ladespannung Ubat zum Laden der Hauptbatterie insbesondere auf einen maximalen Wert Ubat_max während einer Fahrzeugverzögerung.With These process steps is the invention Method particularly advantageous and easy to carry out. In a preferred embodiment, the calculation of the Vehicle current Ivec_1 and / or Ivec_0 at high voltage and / or at open circuit voltage from the difference of the generator current Igen and the battery current Ibat, furthermore, in a preferred embodiment, the Increase the charging voltage Ubat for charging the main battery especially to a maximum value Ubat_max during a vehicle deceleration.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausgestaltungsmerkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass nach der Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie in dem zweiten Schritt die Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie deutlich erhöht wird und auf diesem hohen Wert während des verbleibenden Fahrzeugantriebes verbleibt. Dabei empfiehlt es sich nach einem letzten Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass der Algorithmus bei Zündschlüsselbetätigung zurückgesetzt wird.To a further preferred embodiment feature of the invention Method is provided that after the detection of the presence an additional battery in the second step, the charging voltage for (Re) charging the auxiliary battery is significantly increased and at that high value during the remaining vehicle drive remains. It is recommended for a last feature of inventive method that the algorithm reset at ignition key operation becomes.

Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mittels wenigstens eines steuerbaren Generators, des Batterieanteigesystemes und der Steuereinheit zur Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie und anschließender Erhöhung der Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie ausgebildet ist. Bezüglich der sich dabei ergebenden Vorteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen.The Task is with respect to the device to carry out the method according to the invention thereby solved that the device by means of at least one controllable Generator, the battery paste system and the control unit to Detecting the presence of an additional battery and then Increase the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery designed is. Regarding the resulting advantages becomes to avoid repetition of the described benefits refer to the inventive method.

Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:The Invention is in the figures of the drawing in one embodiment shown. Show it:

1 ein Flussdiagramm mit einer schematischen Darstellung der einzelnen Verfahrensschritte des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, 1 a flowchart with a schematic representation of the individual process steps the described method according to the invention,

2 eine stark vereinfachte schematische Darstellung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, 2 a greatly simplified schematic representation of the apparatus for carrying out the method according to the invention,

3 eine schematische Darstellung der Strom- und Spannungsverläufe in Abhängigkeit der einzelnen Verfahrensschritte des beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens, 3 a schematic representation of the current and voltage curves as a function of the individual process steps of the described method according to the invention,

4 eine schematische Darstellung der Strom- und Spannungsverläufe der Fahrzeuglast mit angeschlossener Hauptbatterie und unterschiedlich aufgeladenen Zusatzbatterien in Abhängigkeit der Zeit. 4 a schematic representation of the current and voltage curves of the vehicle load with attached main battery and differently charged additional batteries as a function of time.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum automatischen Erfassen und (Wieder-)Aufladen einer generell mit 10 bezeichneten Zusatzbatterie bei einem Fahrzeug, wie z. B. einem Kraftfahrzeug, einem Caravan oder auch z. B. einem Anhänger. Es ist dazu in den Fig. der Zeichnung das erfindungsgemäße Verfahren in einer Ausführungsform dargestellt bzw. beschrieben, siehe dazu insbesondere die 1 der Zeichnung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird grundsätzlich über ein mit 11 bezeichnetes Batterieanzeigesystem, siehe dazu die 2, der Zustand der Hauptbatterie 12 angezeigt und in Abhängigkeit davon über eine Steuereinheit 13 das Aufladen der Hauptbatterie 12 gesteuert, weiterhin erfolgt eine Aufladung wenigstens einer Zusatzbatterie 10 über eine hier nicht separat bezeichnete Steuerschaltung, dies kann z. B. über eine Steuerung und Schaltung des Ladestromes Iaux für die Zusatzbatterie 10 erfolgen.The inventive method is used for automatic detection and (re) charging a generally with 10 designated additional battery in a vehicle such. As a motor vehicle, a caravan or z. B. a trailer. In the drawings, the method according to the invention is shown or described in one embodiment, see in particular the 1 the drawing. In the inventive method is basically a with 11 designated battery indicator system, see the 2 , the condition of the main battery 12 displayed and depending on a control unit 13 charging the main battery 12 controlled, furthermore there is a charge of at least one additional battery 10 via a not separately designated control circuit, this can, for. B. via a controller and switching the charging current Iaux for the auxiliary battery 10 respectively.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist nun zur Bereitstellung eines einfachen und zuverlässigen (Wieder-)Aufladens der Zusatzbatterie 10 bei einem Fahrzeug bei gleichzeitiger einfacher Einbindung in ein Verfahren zum (Wieder-)Aufladen einer Hauptbatterie 12 erfindungsgemäß vorgesehen, dass über wenigstens einen, in diesem Fall genau einen steuerbaren Generator 14, das Batterieanzeigesystem 11 und die Steuereinheit 13 in einem ersten Schritt das Vorhandensein einer Zusatzbatterie 10 erfasst und in einem zweiten Schritt die Lagespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie 10 erhöht wird. Es sei dazu zunächst auf die 2 der Zeichnung verwiesen, die an späterer Stelle noch näher erläutert werden wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dabei, siehe dazu die 1 der Zeichnung sowie auch die 3 der Zeichnung mit den dazugehörigen Strom- und Spannungsverläufen, die Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie 10 durch eine Durchführung der folgenden Schritte:
Nach dem Start des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst in Schritt 1 die Ladespannung Ubat zur Leerlaufspannung abgesenkt, wenn diese erreicht ist, wird in Schritt 2 eine Feststellung der elektrischen Fahrzeuglast durch Anzeigen des (Haupt-)Batteriestromes Ibat und des Generatorstromes Igen mit anschließender Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_0 aus dem Generatorstrom Igen und dem (Haupt-)Batteriestrom Ibat durchgeführt, unter der Bedingung, dass an der Hauptbatterie 12 Leerlaufspannung anliegt. Nach der Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_0 wird die Ladespannung Ubat zum Laden der Hauptbatterie 12 auf einen maximalen Wert Ubat_max erhöht, anschließend wird in Schritt 4 eine Feststellung der elektrischen Fahrzeuglast durch Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_1 aus dem Generatorstrom Igen und dem (Haupt-)Batteriestrom Ibat durchgeführt. Es erfolgt dabei sowohl in Schritt 2 als auch in Schritt 4 die Berechnung des Fahrzeugstromes Ivec_1 bzw. Ivec_0 bei hoher Spannung bzw. bei Leerlaufspannung aus der Differenz des Generatorstromes Igen und des Batteriestromes Ibat. Anschließend wird in Schritt 5 die elektrische Fahrzeuglast bei hoher Spannung mit der elektrischen Fahrzeuglast bei Leerlaufspannung verglichen und dann bei Schritt 6 ein Erfassen des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie 10 und deren Aufladen in noch zu erläuternder Weise durchgeführt, wenn der Wechsel der elektrischen Fahrzeuglast deutlich höher ist als auf Grund des Spannungswechsels zu erwarten ist, siehe Fall "YES". Im Fall "NO" wird die Ladespannung Ubat abgesenkt und das Verfahren beendet. Das Erhöhen der Ladespannung Ubat zum Laden der Hauptbatterie 12 insbesondere auf einen maximalen Wert Ubat_max in Schritt 3 erfolgt bevorzugt während einer Fahrzeugverzögerung.In the method according to the invention is now to provide a simple and reliable (re) charging the auxiliary battery 10 in a vehicle with simultaneous ease of integration into a (re) charging a main battery 12 According to the invention provided that at least one, in this case exactly one controllable generator 14 , the battery indicator system 11 and the control unit 13 in a first step, the presence of an additional battery 10 recorded and in a second step, the position voltage for (re) charging the auxiliary battery 10 is increased. It is first on the 2 referred to the drawing, which will be explained in more detail later. In the illustrated embodiment takes place, see the 1 the drawing as well as the 3 the drawing with the associated current and voltage curves, the detection of the presence of an additional battery 10 by performing the following steps:
After the start of the method according to the invention is first in step 1 the charging voltage Ubat lowered to open circuit voltage, when this is reached, in step 2 a determination of the electric vehicle load is performed by displaying the (main) battery current Ibat and the generator current Igen, with subsequent calculation of the vehicle current Ivec_0 from the generator current Igen and the (main) battery current Ibat, on the condition that on the main battery 12 Open circuit voltage is present. After the calculation of the vehicle current Ivec_0, the charging voltage Ubat becomes the charging of the main battery 12 increases to a maximum value Ubat_max, then becomes in step 4 a determination of the electrical vehicle load carried out by calculating the vehicle current Ivec_1 from the generator current Igen and the (main) battery current Ibat. It takes place both in step 2 as well as in step 4 the calculation of the vehicle current Ivec_1 or Ivec_0 at high voltage or at idle voltage from the difference of the generator current Igen and the battery current Ibat. Subsequently, in step 5 compared the vehicle electrical load at high voltage with the vehicle electrical load at open circuit voltage and then at step 6 detecting the presence of an auxiliary battery 10 and their charging performed in a manner to be explained, when the change in the electric vehicle load is significantly higher than expected due to the voltage change, see case "YES". In the case of "NO", the charging voltage Ubat is lowered and the process is terminated. Increasing the charging voltage Ubat for charging the main battery 12 especially to a maximum value Ubat_max in step 3 is preferably during a vehicle deceleration.

Nach der Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie 10 in Schritt 6 wird die Ladestrategie zum Beginn des gleichzeitigen Aufladens beider Batterien 10 und 12 derart geändert, dass die Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie 10 deutlich erhöht wird und auf diesem hohen Wert während des verbleibenden Fahrzeugantriebes verbleibt. Nach Zündschlüsselbetätigung wird im übrigen der Algorithmus zurückgesetzt.After detecting the presence of an auxiliary battery 10 in step 6 The charging strategy becomes the beginning of the simultaneous charging of both batteries 10 and 12 changed so that the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery 10 is significantly increased and remains at this high value during the remaining vehicle drive. After ignition key operation, the rest of the algorithm is reset.

Bezüglich der Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die 2 der Zeichnung verwiesen. Diese Vorrichtung umfasst ein Batterieanzeigesystem 11 zum Anzeigen des Zustandes der Hauptbatterie 12 und eine Steuereinheit 13 zur Steuerung des Aufladens der Hauptbatterie 12 in Abhängigkeit davon, sowie eine hier nicht separat dargestellte Steuerschaltung zur Aufladung hier einer Zusatzbatterie 10 z. B. über eine Steuerung und Schaltung des Ladestromes Iaux für diese Zusatzbatterie 10. Die Vorrichtung ist dabei mittels des erwähnten steuerbaren Generators 14, des Batterieanzeigesystemes 11 und der Steuereinheit 13 in der oben beschriebenen Weise zur Erfassung des Vorhandenseins der Zusatzbatterie 10 und anschließender Erhöhung der Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie 10 ausgebildet. Der Verbindungspunkt (im Fahrzeug oder zum Anhänger) ist in der 2 der Zeichnung bei 15 dargestellt.With regard to the configuration of the device for carrying out the method according to the invention is on the 2 referred to the drawing. This device comprises a battery indicator system 11 to indicate the condition of the main battery 12 and a control unit 13 for controlling the charging of the main battery 12 depending thereon, as well as a control circuit not shown separately for charging here an additional battery 10 z. B. via a control and switching of the charging current Iaux for this additional battery 10 , The device is by means of the mentioned controllable generator 14 , the battery indicator system 11 and the control unit 13 in the manner described above for detecting the presence of the additional battery rie 10 and then increasing the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery 10 educated. The connection point (in the vehicle or to the trailer) is in the 2 the drawing at 15 shown.

In der 4 der Zeichnung sind die Strom- und Spannungsverläufe der Fahrzeuglast mit angeschlossener Hauptbatterie 12 und unterschiedlich aufgeladenen Zusatzbatterien 10 in Abhängigkeit der Zeit dargestellt. Man erkennt dabei den Strom- und Spannungsverlauf der Hauptbatterie 12, der Fahrzeuglast bei nicht vorhandener Zusatzbatterie sowie der Fahrzeuglast bei 50%, 80% und 100% geladener Zusatzbatterie 10. Dabei fällt auf, dass die Fahrzeuglast bei 50%, 80% und 100% geladener Zusatzbatterie im Bereich der Niedrigspannung sich ungefähr auf einem Niveau befindet, während im Bereich der Hochspannung die Fahrzeuglast bei nur 50% geladener Zusatzbatterie 10 deutlich am höchsten ist, und entsprechend bei höher geladener Zusatzbatterie 10 deutlich abfällt.In the 4 The drawing shows the current and voltage curves of the vehicle load with connected main battery 12 and differently charged auxiliary batteries 10 shown as a function of time. You can see the current and voltage curve of the main battery 12 , the vehicle load with no additional battery and the vehicle load at 50%, 80% and 100% charged additional battery 10 , It is noticeable that the vehicle load at 50%, 80% and 100% charged additional battery in the range of low voltage is approximately at a level, while in the range of high voltage, the vehicle load with only 50% charged additional battery 10 is clearly highest, and correspondingly with a higher charged additional battery 10 drops significantly.

Wie aus den zuvor gemachten Ausführungen ersichtlich, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der entsprechenden Vorrichtung erstmalig mit einfachen Schritten die Möglichkeit geschaffen, ein einfaches und zuverlässiges (Wieder-)Aufladen einer Zusatzbatterie 10 bei einem Fahrzeug zu erreichen, in dem eben im ersten Schritt das Vorhandensein einer Zusatzbatterie 10 erfasst wird und anschließend im zweiten Schritt die Ladespannung zum (Wieder-)Aufladen der Zusatzbatterie 10 erhöht wird. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei einfach in ein Verfahren zum (Wieder-)Aufladen einer Hauptbatterie einbindbar.As can be seen from the statements made above, the method according to the invention or the corresponding device for the first time with simple steps, the possibility of a simple and reliable (re) charging an additional battery 10 to achieve in a vehicle, in the very first in the presence of an additional battery 10 is detected and then in the second step, the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery 10 is increased. The method according to the invention can easily be incorporated into a method for (re) charging a main battery.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So sind insbesondere Abwandlungen bei der Durchführung der Verfahrensschritte für die Erfassung des Vorhandenseins einer Zusatzbatterie 10 denkbar.As already mentioned, the illustrated embodiments are for example only implementations of the invention, this is not limited thereto, but rather many modifications and designs are possible. In particular, there are modifications in the implementation of the method steps for detecting the presence of an additional battery 10 conceivable.

1010: Zusatzbatterieadditional battery
1111: BatterieanzeigesystemBattery indicator system
1212: Hauptbatteriemain battery
1313: Steuereinheitcontrol unit
1414: Generatorgenerator
1515: Verbindungspunkt (im Fahrzeug oder zum Anhänger)junction (in the vehicle or to the trailer)
UbatUbat: Ladespannung (für 12)Charging voltage (for 12 )
IbatIbat: HauptbatteriestromMain battery power
Igenigen: Generatorstromgenerator power
Ivec_0Ivec_0: Fahrzeugstrom bei Leerlaufspannungvehicle power at open circuit voltage
Ivec_1Ivec_1: Fahrzeugstrom bei hoher Spannungvehicle power at high voltage
Ubat_maxUbat_max: maximaler Wert von Ubatmaximum Value of Ubat
IauxIaux: Ladestrom (für 10)Charging current (for 10 )

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 29612715 U1 [0003]
- DE 4418529 C2 [0004]

Claims

Method for automatically detecting and (re) charging an additional battery ( 10 ) in a vehicle, such. As a motor vehicle, a caravan or z. B. a trailer, in which a battery indicator system ( 11 ) the condition of the main battery ( 12 ) and depending on a control unit ( 13 ) charging the main battery ( 12 ), and in which a charging of at least one additional battery ( 10 ) via a control circuit, z. B. via a control and switching of the charging current Iaux for the auxiliary battery ( 10 ), characterized in that via at least one controllable generator ( 14 ), the battery indicator system ( 11 ) and the control unit ( 13 ) in a first step the presence of an additional battery ( 10 ) and in a second step the position voltage for (re) charging the auxiliary battery ( 10 ) is increased.

Method according to claim 1, characterized in that the detection of the presence of an additional battery ( 10 ) by carrying out the following steps: - lowering the voltage Ubat to the open-circuit voltage, - detecting the electric vehicle load by displaying the (main) battery current Ibat and the generator current Igen with subsequent calculation of the vehicle current Ivec_0 from the generator current Igen and the (main ) Battery power Ibat under the condition that on the main battery ( 12 ) Open-circuit voltage is applied, - increase the charging voltage Ubat for charging the main battery ( 12 determining the vehicle electrical load by calculating the vehicle current Ivec_1 from the generator current Igen and the (main) battery current Ibat, comparing the high voltage electrical vehicle load with the vehicle electrical load at open circuit voltage, detecting the presence of a Additional battery ( 10 ) and their charging when the change in the electric vehicle load is significantly higher than expected due to the voltage change.

Method according to claim 2, characterized in that that the calculation of the vehicle current Ivec_1 and / or Ivec_0 at high voltage and / or at open circuit voltage from the difference of the generator current Igen and battery current Ibat done.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that increasing the charging voltage Ubat for charging the main battery ( 12 ) takes place in particular to a maximum value Ubat_max during a vehicle deceleration.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that after the detection of the presence of an additional battery ( 10 ) in the second step, the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery ( 10 ) is significantly increased and remains at this high value during the remaining vehicle drive.

Method according to claim 5, characterized in that that the algorithm at ignition key operation is reset.

Device for carrying out the method for automatically detecting and (re) charging an additional battery ( 10 ) in a vehicle, such. As a motor vehicle, a caravan or z. A trailer according to any one of claims 1 to 6, with a battery indicator system ( 11 ) for displaying the condition of the main battery ( 12 ) and with a control unit ( 13 ) for controlling the charging of the main battery ( 12 ) in dependence thereon, as well as with a control circuit for charging at least one additional battery ( 10 ) z. B. via a control and switching of the charging current Iaux for the auxiliary battery ( 10 ), characterized in that the device by means of at least one controllable generator ( 14 ), the Batterieanteigesystemes ( 11 ) and the control unit ( 13 ) for detecting the presence of an auxiliary battery ( 10 ) and subsequent increase in the charging voltage for (re) charging the auxiliary battery ( 10 ) is trained.