DE102008009304A1 - Elektrisches System für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Rainer Dipl.-Ing. Falsett
Manfred Dr. Gelbke
Egbert Dr. Lodowicks
Andreas Dipl.-Ing. Loewel
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Reinhard Dipl.-Ing. Suhr
Martin Dipl.-Ing. Wieger
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Audi AG
Dr Ing HCF Porsche AG
Mercedes Benz Group AG
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AUSTRIAN BATTERY RESEARCH LABORATORY ARB-LAB GmbH
Audi AG
Dr Ing HCF Porsche AG
Daimler AG
Akkumulatorenfabrick Moll GmbH and Co KG
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Abstract

Damit eine sich bei vielen Entlade-Lade-Zyklen eines Akkumulators (10) in diesem ergebende Säureschichtung aufgehoben werden kann, wird es ermöglicht, dass an dem Akkumulator (10) eine andere Spannung angelegt wird als in dem Bordnetz (L), das der Akkumulator mit elektrischer Energie versorgen soll. Es kann hierzu ein variabler Vorwiderstand (38) verwendet werden, oder der Akkumulator (10) kann von dem Bordnetz (L) völlig abgetrennt werden. Zum Abtrennen kann ein überbrückbarer DC-DC-Spannungswandler (22) oder ein Schalter (24, 34) verwendet werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem elektrischen System für ein Kraftfahrzeug. In einem Kraftfahrzeug ist eine Mehrzahl von Verbrauchern bereitgestellt, welche üblicherweise an einem Bordnetz angeschlossen sind. Das Bordnetz wird durch einen Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt.
  • Üblicherweise ist eine zweite Quelle für die Versorgung des Bordnetzes mit elektrischer Energie ein Generator. In der Vergangenheit wurde der Akkumulator fast ausschließlich bei Beginn der Fahrt mit dem Kraftfahrzeug verwendet. Sobald der Motor lief, konnte der Generator dem Motorsystem Energie entnehmen. Moderne Kraftfahrzeugssteuerungen sehen jedoch vor, dass der Motor bei Halten während der Fahrt zwischenzeitlich ausgeschaltet wird, z. B. wenn das Fahrzeug an einer Ampel steht. Bei den hierbei zahlreich auftretenden Stopp-Start-Vorgängen wird der Akkumulator beträchtlich belastet. Zudem ist zur Einsparung von Energie zunehmend vorgesehen, dass dem Kraftfahrzeug zugeführte Energie wieder zurückgewonnen wird. Bei dieser so genannten Rekuperation entzieht der Generator bei einem Bremsvorgang dem Kraftfahrzeug Energie und wandelt diese in elektrische Energie um, und diese elektrische Energie muss in dem Akkumulator gespeichert Werden. Diese neuen Aufgaben für den Akkumulator bewirken, dass der Akkumulator wesentlich häufiger entladen und wieder geladen wird. Nach einer Vielzahl von Entlade- und Ladevorgängen kommt es regelmäßig zu einer Säureschichtung in den Akkumulatoren. Diese kann zu einer Sulfatation der Elektroden führen. Folge der Teilsulfatierung der Plattensätze ist ein frühzeitiger Kapazitätverlust des Akkumulators und ein erhöhter Innenwiderstand, und Folge hiervon ist wiederum eine verminderte Startfähigkeit und eine kürzere Lebensdauer des Akkumulators.
  • Das Problem mit der Säureschichtung tritt sowohl in den herkömmlicherweise verwendeten Nassbatterien als auch in AGM-Akkumulatoren auf (wobei „AGM" für „Absorbent Glass Matte" steht, also für eine besondere Bauart von PbAg-Batterien, bei denen geladene Platten zwischen Glasfasermatten angeordnet sind). Das Problem ist jedoch bei den AGM-Batterien weniger ausgeprägt. Daher neigt man bisher dazu, die herkömmlicherweise verwendeten Nassbatterien durch AGM-Batterien zu ersetzen. Die AGM-Batterien sind aber deutlich teurer als die Nassbatterien und haben auch ein größeres Gewicht. Es wäre wünschenswert, könnte das Problem der Säureschichtungserscheinungen beseitigt werden und dadurch der Einsatz von Nassbatterien in modernen Kraftfahrzeugen, insbesondere solchen mit Stopp-Start-Steuerung und Rekuperation der beim Bremsen freigesetzten Energie, eingesetzt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, bei dem der Akkumulator eine lange Lebensdauer hat und insbesondere als Nassbatterie ausgebildet sein kann, auch wenn der Akkumulator viele Entlade-Lade-Zyklen, bedingt durch die Ansteuerung des Kraftfahrzeugs, durchlaufen muss.
  • Die Aufgabe wird durch ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 und ein Kraftfahrzeug gemäß Patentanspruch 12 mit einem solchen elektrischen System gelöst.
  • Die Erfindung beruht somit darauf, dass Mittel zum Ermöglichen der Situation bereitgestellt werden, dass an dem Akkumulator eine erste Spannung angelegt wird und in dem Bordnetz eine von der ersten Spannung verschiedene (insbesondere niedrigere) zweite Spannung anliegt.
  • Die Erfindung baut auf der Erkenntnis auf, dass die Säureschichtung eines Akkumulators beseitigt werden kann, wenn an diesen eine Spannung angelegt wird, die deutlich höher als die Nennspannung ist. Bei einer Nennspannung des Akkumulators von 15 V ist die Säureschichtung z. B. bei ungefähr 18 V beseitigbar. Dann kommt es nämlich in dem Akkumulator zur Gasbildung, und die Gasblasen sorgen für eine Bewegung der Flüssigkeit in dem Akkumulator, und durch diese Bewegung wird die Säureschichtung aufgehoben.
  • In herkömmlichen elektrischen Systemen ist die Akkumulatorspannung direkt die in dem Bordnetz wirkende Spannung. Es ist dann unmöglich, die an dem Akkumulator anliegende Spannung deutlich zu erhöhen, denn dann würde auch die Spannung in dem Bordnetz erhöht werden, und es könnten Verbraucher beschädigt werden.
  • Die erfindungsgemäßen Mittel zum Ermöglichen der Situation des Anliegens unterschiedlicher Spannungen am Akkumulator einerseits und am Bordnetz andererseits schaffen eben die Möglichkeit, in dem elektrischen System ein Steuerverfahren durchzuführen, in dessen Rahmen hin und wieder die Säureschichtung in dem Akkumulator aufgehoben wird, eben durch Anlegen einer entsprechend hohen Spannung an den Akkumulator, ohne dass das Bordnetz geschädigt wird. Ein solches Verfahren kann beinhalten, dass regelmäßig die Säureschichtung des Akkumulators bestimmt wird. Ein Verfahren zum Bestimmen der Säureschichtung eines Akkumulators ist beispielsweise in der DE 10 2005 062 150 A1 beschrieben. Hierbei werden durch einen geeigneten Sensor Ausgangsgrößen und/oder Kenngrößen des Akkumulators erfasst (also zumindest eine den Zustand des Akkumulators beschreibende Größe), und ein diesbezügliches Messsignal kann bei dem vorliegenden erfindungsgemäßen elektrischen System einer geeigneten Steuereinheit zugeführt werden, die die Mittel zum Ermöglichen ansteuert und zusätzlich neben der Spannungstrennung das Anlegen einer hohen Spannung an den Akkumulator bewirkt.
  • Bei einer einfachen Ausführungsform wird ganz einfach der Akkumulator von dem Bordnetz durch geeignete Mittel zum Trennen getrennt.
  • Die Mittel zum Trennen können so aussehen, dass grundsätzlich eine Trennung vorgesehen ist und die Trennung überbrückbar ist. Dies ist zum Beispiel bei einem DC-DC-Spannungswandler der Fall.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass ein einfacher Schalter verwendet wird und grundsätzlich eine Verbindung vorgesehen ist, die trennbar ist. Bei Verwendung des Schalters soll gewährleistet sein, dass einerseits das Bordnetz mit Energie versorgt wird und andererseits an den Akkumulator die zur Beseitigung der Säureschichtung notwendige hohe Spannung anlegbar ist. Bevorzugt wird einfach neben dem Generator als Energiequelle ein weiterer Speicher eingesetzt. Es ist eine Ausführungsform möglich, bei der der Schalter den Generator und das Bordnetz zusammen einerseits und den weiteren Speicher und den Akkumulator zusammen andererseits trennt, und die zur Beseitigung der Säureschichtung erforderliche Energie wird dann eben dem weiteren Speicher entnommen, während der Generator das Bordnetz versorgt. Genauso ist es auch möglich, dass der Generator und der Akkumulator zusammen einerseits und der weitere Speicher und das Bordnetz zusammen andererseits durch den Schalter voneinander trennbar sind. Dann wird das Bordnetz mit Energie aus dem weiteren Speicher versorgt, während der Generator die zur Beseitigung der Säureschichtung erforderliche Spannung bereitstellt.
  • Neben einem strikten Trennen einer Verbindung zwischen Akkumulator und Bordnetz ist es auch möglich, einfach einen variablen Widerstand bereitzustellen, und zwar kann dieser als Vorwiderstand zwischen Akkumulator und Bordnetz geschaltet werden. Die Variabilität des Widerstands sollte insbesondere in Abhängigkeit von der an dem Akkumulator anliegenden Spannung gestaltet sein, und zwar so, dass, wenn an dem Akkumulator eine für das Bordnetz zu hohe Spannung ist, das Übermaß an Spannung eben an dem variablen Widerstand abfällt und eine ausreichend kleine Spannung für das Bordnetz verbleibt.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben, wobei
  • 1 ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform, und
  • 2 ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform,
  • 3 ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform,
  • 4 ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer vierten Ausführungsform,
  • 5 ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug gemäß einer fünften Ausführungsform veranschaulicht.
  • Bei allen Ausführungsformen der Erfindung umfasst ein elektrisches System für ein Kraftfahrzeug einen Akkumulator 10, der als Nassbatterie ausgebildet sein darf. Der Akkumulator 10 dient als Energiequelle für ein in den Figuren symbolisch mit L („Last") bezeichnetes Bordnetz. Als zweite Energiequelle in dem elektrischen System dient ein Generator 12, der an einen Motor 14 gekoppelt ist und diesem Energie entnimmt. Der Generator 12 kann gleichzeitig die Funktion eines Starters für den Motor 14 haben, ist also im Umkehrbetrieb betreibbar. Der Motor 14 ist von einer Motorsteuerung 16 gesteuert, die gleichzeitig auch den Generator 12 ansteuert. Bei allen Systemen wechseln sich Akkumulator 10 und Generator 12 bei der Versorgung des Bordnetzes L ab. Der Akkumulator 10 versorgt das Bordnetz L immer dann mit Spannung und somit mit elektrischer Energie, wenn der Generator 12 keine Energie zur Verfügung stellt. Dies ist bei ausgeschaltetem Motor 14 der Fall. Zwischenzeitlich wird der Akkumulator 10 durch den Generator 12 wieder aufgeladen. Dies geschieht insbesondere bei der so genannten Rekuperation, d. h. wenn der Generator 12 dem Motor 14 Energie entnimmt, die nicht dem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt werden soll, was insbesondere beim Bremsen der Fall ist. Durch zahlreiche Entlade-Lade-Zyklen kommt es in dem Akkumulator 10 zu einer Säureschichtung. Das Auftreten der Säureschichtung kann anhand bestimmter Kenngrößen erkannt werden. Ein intelligenter Batteriesensor 18 kann diese Kenngrößen erfassen. Kenngrößen sind die Lade- und Entladeströme vom bzw. zum Akkumulator sowie Temperatur und Spannung des Akkumulators. Anhand der Ströme und der Spannung kann auf den Innenwiderstand geschlossen werden, und wird dann noch die gemessene Temperatur berücksichtigt, kann auf den Ladezustand des Akkumulators und damit die Säureschichtung zurückgeschlossen werden. Der intelligente Sensor 18 stellt die von ihm gewonnenen Messdaten einer zentralen Verarbeitungs- und Steuereinheit 20 des elektrischen Systems zur Verfügung. Bei allen Ausführungsformen der Erfindung soll die Steuereinheit 20 veranlassen, dass die Säureschichtung aufgehoben wird, wenn diese ein vorbestimmtes Maß überschritten hat. Hierfür muss an dem Akkumulator 10 anstelle der üblichen Nennspannung von 15 V eine höhere Spannung von ungefähr 18 V angelegt werden, denn es sollen hohe Ströme über den Akkumulator 10 fließen, damit sich Gas ausbildet, welches die Schichtung beseitigt. Das Bordnetz L soll diese Spannung von 18 V nicht merken. An dem Bordnetz L darf keine Spannung bereitgestellt werden, die größer als 15 V ist. Es sind daher gesonderte Mittel zum Ermöglichen der Situation, dass an dem Akkumulator 10 einerseits eine Spannung von deutlich über 15 V, insbesondere von 18 V, anliegt und an dem Bordnetz L eine niedrigere Spannung, insbesondere von höchstens 15 V, anliegt, erforderlich. Die in den 1 bis 5 erläuterten Ausführungsformen zeigen jeweils unterschiedliche Gestaltungen besagter Mittel.
  • Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist in einer Verbindung zwischen Akkumulator 10 und Generator 12 ein Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler (DC-DC-Spannungs-Wandler) 22 angeordnet, welcher überbrückbar ist. Solange das Bordnetz L aus dem Akkumulator 10 versorgt wird, soll der Wandler 22 überbrückt sein, denn dann liegt die Spannung des Akkumulators 10 an dem Bordnetz L an. Wird der Akkumulator 10 von dem Generator 12 aufgeladen, kann die Überbrückung des Wandlers 22 aufgehoben werden. Sie muss es, wenn die Säureschichtung aufgehoben werden soll. Ein die Überbrückung des Wandlers 22 ermöglichendes Glied wird von der Steuerung 20 angesteuert, die mit dem Wandler 22 verbunden ist. Ist der Wandler 22 nicht überbrückt, ist ein Schubbetrieb („Boostbetrieb") ermöglicht, bei dem der Generator 12 maximal Energie an den Akkumulator 10 übertragen kann. Der Generator 12 wird dann in seine maximale Erregung getrieben, und der Durchsatz des Wandlers 22 wird auf die Spannung des mit dem Generator 12 verbundenen Wandlereingangs reguliert. Im Schubbetrieb werden an der mit dem Akkumulator 10 verbundenen Sekundärseite des Wandlers so hohe Ströme erzeugt, dass bei entsprechendem, durch den Sensor 18 erfassten und von der Steuereinheit 20 erkannten Akkumulatorenzustand eine Schichtung aufgehoben werden kann und gleichzeitig die rekuperierte Energie maximal, nämlich bis zur Leistungsgrenze des Generators 12 ausgenutzt werden kann. Da die Verbraucher(lasten) an dem so stabilisierten Zweig des Bordnetzes, nämlich generatorseitig, hängen, sehen sie von den höheren Spannungen auf der Seite des Akkumulators 10 nichts. Während im Stand der Technik die Akkumulatoren nur mit bordnetzverträglichen Spannungen geladen werden können, ist hier durch das Ermöglichen des Anlegens einer erhöhten Spannung von 18 V am Akkumulator 10 eine volle Leistungsentnahme am Generator 12 ermöglicht, so dass die wirksame Beseitigung der Säureschichtung mit einer optimalen Energiebilanz einhergeht.
  • Bei der Ausführungsform gemäß 2 sind Generator 12 und Bordnetz L zusammen einerseits vermittels eines Schalters 24 von dem Akkumulator 10 andererseits trennbar. Auf der Seite des Akkumulators 10 befindet sich ein Energiespeicher 26, der beispielsweise als Ultracap mit einer nominellen Spannung von 15 V, 40 V oder 200 V ausgebildet ist. Der Energiespeicher 26 ist über einen überbrückbaren Gleichspannungs-Gleichspannungs-Wandler 28 mit der übrigen Schaltung verbunden. Der Wandler 28 ermöglicht bei geschlossenen Schalter 24 eine optimale Ausnutzung der durch den Generator 12 bei einem Bremsen bereitgestellten Rekuperationsenergie, denn die Menge an zurückgewonnener Energie lässt sich durch die erhöhte Spannungslage im Vergleich zu dem Fall ohne Wandler steigern. Wird nun aufgrund der Messergebnisse des Sensors 18 durch die Steuereinheit die Notwendigkeit einer Schichtungsbekämpfung beim Akkumulator 10 ermittelt, wird zu einem geeigneten Zeitpunkt der Schalter 24 geöffnet und angesteuert durch die Steuereinheit 20 der Wandler 28 überbrückt, so dass Energie aus dem Energiespeicher 26 in den Akkumulator 10 fließen kann. Es ist auch möglich, den Wandler 28 dann in einem solchen Modus zu betreiben, dass ohne eine Überbrückung möglichst viel Energie zum Akkumulator 10 übertragen wird, wenn der Schalter 24 geschlossen ist.
  • Bei einer Abwandlung der Ausführungsform von 2, nämlich der in 3 veranschaulichten dritten Ausführungsform der Erfindung, ist auf den Wandler 28 verzichtet, so dass Kosten eingespart werden können. Statt dessen sind zwei weitere Schalter bereitgestellt, nämlich ein zwischen Akkumulator 10 und dem Energiespeicher angeordneter Schalter 30 einerseits sowie ein Umschalter 32, der den Generator 12 vom Bordnetz abkoppeln kann und stattdessen direkt mit dem Energiespeicher 26 verbinden kann. Im Fall, dass der Energiespeicher 26 direkt mit dem Generator 12 verbunden ist, muss der Schalter 24 geschlossen sein, damit das Bordnetz L von dem Akkumulator 10 versorgt werden kann. Der Generator 12 kann dann insbesondere bei Rekuperation den Energiespeicher 26 kurzzeitig mit einer höheren als der üblichen Bordnetzspannung aufladen. Wenn nun eine Säureschichtung im Akkumulator 10 aufgehoben werden soll, muss der Umschalter 32 wieder so geschaltet werden, dass der Akkumulator 12 direkt mit dem Bordnetz L verbunden ist, und es kann dann der Schalter 24 geöffnet werden. Wird dann zusätzlich der Schalter 30 geschlossen, kann der Energiespeicher 26 den Akkumulator 10 laden und hierbei insbesondere mit einer ausreichenden Spannung von z. B. 18 V beaufschlagen, damit die Säureschichtung aufgehoben wird.
  • Dadurch, dass das Laden des Energiespeichers 16 bei von dem Bordnetz L abgekoppeltem Generator 12 erfolgt, wird der Wirkungsgrad des Generators erhöht, denn der Generator kann mit voller Erregung gefahren werden, so dass der maximale Rekuperationsgewinn erzielt werden kann. Da Generator und zweiter Speicher auch bei einem Warmstart mittels des Umschalters 32 vom Bordnetz L separiert werden können, kann der Generator 12 bei einer Ausführung, bei der er auch als Starter betreibbar ist, beim Warmstart aus dem Energiespeicher 26 mit der zum Starten notwendigen Energie versorgt werden. Der Akkumulator 10 wird dann beim Warmstart nicht benötigt.
  • Bei einer in der 4 gezeigten vierten Ausführungsform der Erfindung wird ein Schalter 34 bereitgestellt, mittels dessen sich der Akkumulator 10 und der Generator 12 einerseits von dem Bordnetz L und zumindest einem weiteren Energiespeicher 36 abtrennen lassen. Als weiterer Energiespeicher 36 ist vorliegend eine AGM-Batterie bereitgestellt. Auch bei dieser Version kann auf einen Wandler verzichtet werden. Im Regelbetrieb versorgen der Akkumulator 10 sowie der Generator 12 das Bordnetz L. Soll eine Säureschichtung im Akkumulator 10 aufgehoben werden, wird der Schalter 34 durch die Steuereinheit 20 geöffnet, und die Beaufschlagung des Akkumulators 10 mit einer besonders hohen Energie erfolgt durch den Generator 12 direkt, der entsprechend anzusteuern ist. Währenddessen versorgt der weitere Energiespeicher 36 das Bordnetz L. Neben der AGM-Batterie 36 kann auch noch ein Energiespeicher 26 bereitgestellt werden, der über einen Wandler 28 mit dem Bordnetz L gekoppelt ist. Dieser Energiespeicher 26 ergänzt den weiteren Energiespeicher 36, damit das volle Rekuperationspotential ausgenutzt wird. Bei der vierten Ausführungsform gemäß 4 kann auf zwei verschiedene Arten rekuperiert werden. Entweder ist der Schalter 34 geschlossen, so dass beide Batterien, der Akkumulator 10 und der weitere Energiespeicher 36, mit dem Generator 12 verbunden sind und Energie aufnehmen, und falls vorhanden tut dies auch der Energiespeicher 26. Bei geöffnetem Schalter 34 kann die Schichtungsbeseitigung gleichzeitig mit dem Rekuperieren ausschließlich durch den Akkumulator 10 erfolgen. Auch hier ist der Generator 12 mit einer zweiten Funktion als Starter ausstattbar. Bei einem Warmstart kann der Schalter 34 geöffnet werden und die zum Betreiben des Starters 12 notwendige Energie aus dem Akkumulator 10 bereitgestellt werden, ohne dass ein hierbei auftretender Spannungseinbruch am Akkumulator 10 in das Bordnetz L eingetragen wird, denn das Bordnetz L wird während des Warmstarts durch den weiteren Energiespeicher 36 versorgt. Insbesondere, wenn der Wandler 28 und der Energiespeicher 26 bereitgestellt sind, ermöglicht das elektrische System aus 4 auch einen Notstart, nämlich mit Hilfe der in dem Energiespeicher 26 bereitgestellten Energie.
  • Es ist möglich, anstatt den weiteren Energiespeicher 36 über den Generator 12 aufzuladen, den weiteren Energiespeicher 36 abtrennbar zu gestalten und ihn bedarfsgerecht über eine Vorzugsladeeinrichtung zu überwachen und zu laden.
  • Bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist der Akkumulator 10 direkt mit dem Generator 12 gekoppelt, während das Bordnetz L über eine Vorwiderstandseinrichtung 38 mit dem Generator 12 gekoppelt ist. Die Vorwiderstandseinrichtung 38 kann ein PTC-Widerstand sein. Bei der Ausführungsform gemäß 5 ist sie als Spannungsbegrenzer ausgeführt. Die Kollektorseite eines Transistors 40 ist mit dem Generator 12 verbunden, und sie ist gleichzeitig über einen Widerstand 42 mit dem Steuereingang des Transistors 40 verbunden. Der Steuereingang des Transistors 40 ist über einen Schalter 44 und eine Zenerdiode 46 mit Masse verbunden. Die Emitterseite des Transistors 40 ist mit dem Bordnetz L verbunden. Die Zenerdiode 46 soll eine Sperrspannung haben, die der maximalen Bordnetzspannung entspricht, was üblicherweise 15 V sind. Ist der Schalter 44 durch die Steuereinheit 20 geschlossen, leitet der Transistor 40 solange, wie der Generator 12 eine Spannung abgibt, die unter der Sperrspannung liegt. Sobald die von dem Generator 12 abgegebene Spannung höher als der Schwellwert der Zenerdiode 46 ist, z. B. wenn sie 18 V beträgt, um eine Säureschichtung im Akkumulator 10 aufzuheben, fließt bei geschlossenem Schalter 44 über den Widerstand 42 ein Strom, so dass am Transistor 40 eine Spannung abfällt. Diese Spannung ist bevorzugt durch geeignete Auswahl des Wertes des Widerstands 42 so bemessen, dass die Spannung im Bordnetz einen vorbestimmten Wert nicht überschreitet.
  • Es handelt sich bei dem Vorwiderstand 38 somit um einen Widerstand mit variablem Widerstandswert, wobei sich der Widerstandswert in Abhängigkeit von der vom Generator 12 angelegten Spannung ändert. Der Vorwiderstand 38 ermöglicht es, dass an dem Akkumulator 10 eine erste Spannung anliegt, von z. B. 18 V, um eine Säureschichtung aufzuheben, während am Bordnetz eine niedrigere Spannung als die zweite Spannung, nämlich höchstens 15 V anliegen.
  • 10
    Akkumulator
    12
    Generator
    14
    Motor
    16
    Motorsteuerung
    18
    Batteriesensor
    20
    Steuereinheit
    22, 28
    Wandler
    24, 30, 34, 44
    Schalter
    26, 36
    Energiespeicher
    32
    Umschalter
    38
    Vorwiderstand
    40
    Transistor
    42
    Widerstand
    46
    Zenerdiode
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005062150 A1 [0009]

Claims (12)

  1. Elektrisches System für ein Kraftfahrzeug mit einem Bordnetz (L), an dem eine Mehrzahl von Verbrauchern angeschlossen ist, und mit einem Akkumulator (10), von dem das Bordnetz (L) mit elektrischer Energie versorgbar ist, gekennzeichnet durch Mittel (22, 24, 32, 34, 38) zum Ermöglichen der Situation, dass an dem Akkumulator (10) eine erste Spannung angelegt wird, und in dem Bordnetz (L) eine von der ersten Spannung verschiedene zweite Spannung anliegt.
  2. Elektrisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ermöglichen Mittel (22, 24, 34) zum Trennen einer Verbindung zwischen Akkumulator (10) und dem Bordnetz (L) umfassen.
  3. Elektrisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Trennen einen DC-DC-Spannungswandler (22) umfassen, der überbrückbar ist.
  4. Elektrisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Trennen einen Schalter (24, 34) umfassen.
  5. Elektrisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Generator (12) und einen weiteren Speicher (26) für elektrische Energie aufweist, wobei der Generator (12) und das Bordnetz (L) zusammen einerseits von dem weiteren Speicher (26) und dem Akkumulator (10) zusammen andererseits durch den Schalter (24) trennbar sind.
  6. Elektrisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Speicher (26) über einen DC-DC-Spannungswandler (28) mit dem Akkumulator (10) gekoppelt ist.
  7. Elektrisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Speicher (26) über einen weiteren Schalter (30) mit dem Akkumulator (10) gekoppelt ist.
  8. Elektrisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Generator (12) und einen weiteren Speicher (26, 36) für elektrische Energie aufweist, wobei der Generator (12) und der Akkumulator (10) zusammen einerseits und der weitere Speicher (26, 36) und das Bordnetz (L) zusammen andererseits durch den Schalter (34) voneinander trennbar sind.
  9. Elektrisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Ermöglichen einen variablen Widerstand (38) bereitstellen.
  10. Elektrisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (20), die die Mittel (22, 24, 34, 38) zum Ermöglichen ansteuert.
  11. Elektrisches System nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Sensor (18), der zumindest eine den Zustand des Akkumulators (10) beschreibende Größe erfasst und ein diesbezügliches Messsignal der Steuereinheit (20) zuführt.
  12. Kraftfahrzeug mit einem elektrischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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