DE102009029527A1 - Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals - Google Patents
Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009029527A1 DE102009029527A1 DE200910029527 DE102009029527A DE102009029527A1 DE 102009029527 A1 DE102009029527 A1 DE 102009029527A1 DE 200910029527 DE200910029527 DE 200910029527 DE 102009029527 A DE102009029527 A DE 102009029527A DE 102009029527 A1 DE102009029527 A1 DE 102009029527A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- comparator
- evaluation
- phase
- phase signals
- phase signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 10
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
- G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application
- G01R19/16538—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies
- G01R19/16547—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application in AC or DC supplies voltage or current in AC supplies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Auswertung mindestens eines Phasensignals eines Generators und ein Verfahren zur Auswertung mindestens eines Phasensignals.The invention relates to a circuit arrangement for evaluating at least one phase signal of a generator and to a method for evaluating at least one phase signal.
Stand der TechnikState of the art
Zur Erzeugung elektrischer Energie in Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Generatoren eingesetzt. Hierbei kommen insbesondere Drehstromgeneratoren zum Einsatz, deren Ausgangsspannung mit Hilfe eines Spannungsreglers durch geeignete Beeinflussung des Erregerstroms auf konstante Werte geregelt werden kann. Der Erregerstrom wird dabei über Erregerdioden bereitgestellt.Generators are usually used to generate electrical energy in motor vehicles. In particular, three-phase generators are used, the output voltage of which can be regulated to constant values by means of a voltage regulator by suitable influencing of the exciter current. The excitation current is provided via exciter diodes.
In den erhältlichen Generatorreglern ist der Anschluss B+ der Batterie direkt an dem Regler angeschlossen. Im Stillstand des Fahrzeugs muss der Regler daher in den Bereitschaftszustand bzw. Standby mit einer reduzierten Stromaufnahme gehen. Das „Aufwecken” des Reglers wird üblicherweise über einen Kundenpin des Kundensteckers (L, LIN, PWM, BSS usw.) veranlasst. Bei einem Abfallen des Kundensteckers oder bei einer Unterbrechung dieser Leitung muss ein Notstart über eine Auswertung eines oder mehrerer Phasensignale des Generators sichergestellt werden.In the available generator regulators, the B + connection of the battery is connected directly to the controller. When the vehicle is at a standstill, the controller must therefore go into the standby state or standby with a reduced power consumption. The "wake-up" of the controller is usually initiated via a customer pin of the customer plug (L, LIN, PWM, BSS, etc.). When the customer plug falls off or the line is interrupted, an emergency start must be ensured by evaluating one or more phase signals from the generator.
So ist bspw. die Auswertung einer Phase für Notstartfunktion/Selbststartfunktion über eine dU/dt-Erkennung bekannt. Bei der Auswertung einer Phase für den Notstart/Selbststart wird die Phasenspannung über ein Differenzglied in einen dynamischen Strom umgewandelt, der abhängig von der Steilheit der Phasenspannung ist. Dieser Strom wird mit einer festgelegten Stromschwelle verglichen. Bei Überschreiten dieser Stromschwelle wird ein Einschaltsignal für den Regler erzeugt. Mit diesem Einschaltsignal erfolgt der Notstart des Generatorreglers, dies bedeutet, dass der Generatorregler aus dem Standby aufgeweckt und eingeschaltet wird.Thus, for example, the evaluation of a phase for emergency start function / self-starting function via a dU / dt detection is known. When evaluating a phase for the emergency start / self-start, the phase voltage is converted via a differential element into a dynamic current, which is dependent on the slope of the phase voltage. This current is compared to a fixed current threshold. When this current threshold is exceeded, a switch-on signal is generated for the controller. With this switch-on signal, the emergency start of the generator controller takes place, this means that the generator controller is woken up from standby and switched on.
Es ist zu beachten, dass eine Vollintegration dieser Auswerteschaltung bezogen auf ihre Funktion durch die wirtschaftlich realisierbare Fläche der Kapazität und damit sowohl durch den maximalen Kapazitätswert als auch durch Effekte auf dem Chip, wie bspw. Leckströme bei hohen Temperaturen, begrenzt ist. Hinzu kommen neben dem Nutzsignal weitere Störsignale, die auch im Nutzbereich liegen können. Eine geeignete Bandpassfilterung ist notwendig, allerdings bei dieser Lösung wiederum mit Flächenaufwand verbunden.It should be noted that a full integration of this evaluation circuit in terms of their function by the economically feasible area of the capacitance and thus by both the maximum capacitance value and by effects on the chip, such as, leakage currents at high temperatures, limited. In addition to the useful signal further interference signals that may also lie in the useful range. A suitable bandpass filtering is necessary, but in this solution again associated with area overhead.
Weiterhin ist ein Regler bekannt, bei dem durch Differenzbildung eine Auswertung von zwei Phasenspannungen erfolgt.Furthermore, a controller is known in which takes place by subtraction an evaluation of two phase voltages.
Aus der Druckschrift
Da in den neueren Generatoren teilweise Gleichrichterdioden bzw. Hocheffizienzdioden mit stark nichtlinearer Charakteristik bzgl. der Sperrströme bei hohen Temperaturen eingebaut werden, liegt mit diesen Dioden der DC-Ruhepegel an den Phasenanschlüssen im Generatorstillstand im Bereich von 0 V bis hin zur B+ Spannung. Diese zum Teil sehr hohen Leckströme reduzieren die Phasenamplitude beim Start, wodurch eine empfindliche Amplituden (AC)-Erkennung notwendig wird.Since in the newer generators partially rectifier diodes or high efficiency diodes with strong non-linear characteristic with respect to the reverse currents at high temperatures are installed, these diodes, the DC quiescent level at the phase terminals in the generator standstill in the range of 0 V up to B + voltage. These sometimes very high leakage currents reduce the phase amplitude at startup, which requires sensitive amplitude (AC) detection.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es werden eine Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 7 vorgestellt. Ausbildungen der Schaltungsanordnung und des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.A circuit arrangement according to claim 1 and a method according to claim 7 are presented. Embodiments of the circuit arrangement and the method emerge from the dependent claims.
Der erfindungsgemäße Spannungsregler für einen Generator, insbesondere einen Drehstromgenerator, berücksichtigt die vorstehend genannten neuen Anforderungen an eine Schaltung für einen Notstart. Die vorgestellte Lösung ermöglicht eine vollständig integrierbare Lösung on-Chip. Hierzu sind notwendig:
- – geringe Chipfläche
- – einfache Konstruktion (nur ein Anschluss am Regler für die Phasenauswertung)
- – Auswertung von sehr kleinen AC-Signalen (< 0,5 V)
- – großer DC-Bereich (0 V bis U_B+)
- – Temperaturbereich (–40°C bis 175°C)
- - small chip area
- - simple construction (only one connection at the controller for the phase evaluation)
- - Evaluation of very small AC signals (<0.5 V)
- - large DC range (0 V to U_B +)
- - Temperature range (-40 ° C to 175 ° C)
Da üblicherweise aus konstruktiven Gründen und aus Kostengründen die Auswertung über nur einen einzigen Phasenanschluss realisiert wird, ist die beschriebene Schaltung dazu geeignet, nur einen einzigen Phasenanschluss zu erfassen und auszuwerten. Die AC-Auswertung muss dabei bei sehr geringen AC-Amplituden bis unter 0,5 VSS und gleichzeitig überlagertem Gleichspannungspegel von 0 V bis B+ möglich sein. Die beschriebene Schaltung ist für alle verfügbaren Generatoren für eine sichere AC-Auswertung geeignet und ermöglicht somit bei diesen einen sicheren Notstart.Since the evaluation is usually realized for only a single phase connection for reasons of design and cost reasons, the described circuit is suitable for detecting and evaluating only a single phase connection. The AC evaluation must be possible at very low AC amplitudes to less than 0.5 V SS and simultaneously superimposed DC voltage level from 0 V to B +. The circuit described is suitable for all available generators for a safe AC Evaluation suitable and thus allows for these a safe emergency start.
Mit der vorgestellten Schaltungsanordnung und dem beschriebenen Verfahren wird der DC-Auswertebereich im „Notstart” gegenüber bekannten Lösungen deutlich erhöht. Es können ebenfalls geringere Amplituden, die genau eingestellt werden können, erkannt werden. Ein wesentlicher Vorteil ist zudem der geringere Flächenbedarf im Vergleich zu bekannten Lösungen, so dass eine Vollintegration on-Chip wirtschaftlich umsetzbar ist.With the presented circuit arrangement and the method described, the DC evaluation range is significantly increased in the "emergency start" compared to known solutions. It is also possible to detect lower amplitudes that can be precisely set. A significant advantage is also the lower space requirement compared to known solutions, so that a full integration on-chip is economically feasible.
In einer möglichen Ausführung umfasst die Schaltungsanordnung einen Eingangsteiler mit Tiefpassfilter und einstellbarer Eckfrequenz für eine analoge Vorfilterung, eine Schaltung zur Erfassung der Amplitude des Phasensignals mittels eines „Sample and Hold”-Verfahrens und einen Komparator mit einstellbarem Offset zum Vergleich der gespeicherten Phasenspannung mit dem Momentanwert. Hierdurch erfolgt die Erkennung des AC-Anteils. Der Offset des Komparators legt die Empfindlichkeit, d. h. die AC-Schwelle, fest. Weiterhin ist ein Oszillator zur Steuerung der unterschiedlichen Zustände, eine Auswerteeinheit bzw. -logik mit Plausibilitätsüberwachung, eine intelligente Auswertung mit gleichzeitiger Ruhestromreduzierung und eine sichere Funktion durch Verriegelung im Betrieb (kein Selbsthalten bei Störung) einsetzbar.In one possible embodiment, the circuit arrangement comprises an input divider with low-pass filter and adjustable corner frequency for an analog pre-filtering, a circuit for detecting the amplitude of the phase signal by means of a "sample and hold" method and an adjustable offset comparator for comparing the stored phase voltage with the instantaneous value , This results in the recognition of the AC component. The offset of the comparator sets the sensitivity, i. H. the AC threshold, fixed. Furthermore, an oscillator for controlling the different states, an evaluation unit or logic with plausibility monitoring, an intelligent evaluation with simultaneous quiescent current reduction and a secure function by locking during operation (no self-holding in case of failure) can be used.
Die beschriebene Schaltungsanordnung kann innerhalb einer Auswertung in einem aktiven Gleichrichter oder in einer Starter-Generator-Elektronik und somit in jeglicher im Generator verbauter oder als Wegbaulösung adaptierter Generatorelektronik realisiert sein. Bei der Auswertung von mehr als einem Phasenanschluss ist diese Steuerung und Filterung jeweils auf jeden der Phasenanschlüsse anwendbar. Zudem ist die Schaltungsanordnung auch in 28 V-Systemen in Nutzkraftfahrzeugen einsetzbar.The described circuit arrangement can be realized within an evaluation in an active rectifier or in a starter-generator electronics and thus in any generator electronics installed in the generator or adapted as a pathway solution. In the evaluation of more than one phase connection, this control and filtering is applicable to each of the phase terminals. In addition, the circuit arrangement can also be used in 28 V systems in commercial vehicles.
Grundsätzlich ist ein Einsatz bei einem Generator mit aktivem Gleichrichter und in Starter-Generator-Systemen möglich.In principle, use is possible with a generator with active rectifier and in starter-generator systems.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung. Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsformen in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of embodiments in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.
In
In
Mit dem Oszillator
In
Bei der in
Weiterhin zeigt die Darstellung den Verlauf
Die Signalleitungen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19732961 A1 [0007] DE 19732961 A1 [0007]
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910029527 DE102009029527A1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910029527 DE102009029527A1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009029527A1 true DE102009029527A1 (en) | 2011-03-24 |
Family
ID=43603139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910029527 Withdrawn DE102009029527A1 (en) | 2009-09-17 | 2009-09-17 | Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009029527A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012139786A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a rotation of a rotor of a generator |
EP2562921B1 (en) * | 2011-07-29 | 2020-06-17 | Semiconductor Components Industries, LLC | Detector Circuit and Method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19732961A1 (en) | 1997-07-31 | 1999-02-04 | Bosch Gmbh Robert | Regulator with phase voltage evaluation for a three-phase generator |
-
2009
- 2009-09-17 DE DE200910029527 patent/DE102009029527A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19732961A1 (en) | 1997-07-31 | 1999-02-04 | Bosch Gmbh Robert | Regulator with phase voltage evaluation for a three-phase generator |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012139786A1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a rotation of a rotor of a generator |
EP2562921B1 (en) * | 2011-07-29 | 2020-06-17 | Semiconductor Components Industries, LLC | Detector Circuit and Method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2047579B1 (en) | System for supplying voltage to electrical loads of a motor vehicle using a supercap | |
DE102011076722B4 (en) | Method for current detection in a multiphase machine | |
DE102006050529A1 (en) | Power supply isolation and contactor monitoring circuit arrangement for electric drive of motor vehicle i.e. passenger car, has points arranged such that contactors are connected, and additional point arranged such that it is separated | |
DE102014114715A1 (en) | Monitoring device for a power supply current | |
DE102014114716A1 (en) | Monitoring device for a power supply current | |
DE102013200637A1 (en) | A method of detecting an electrical fault in a generator assembly and means for implementing it | |
EP1152249B1 (en) | Device and method for detecting an interruption in the charging line between a generator and a battery of a vehicle | |
DE102007026125B4 (en) | Control of an alternator for a motor vehicle | |
WO2015078685A1 (en) | Overvoltage protection for an on-board power supply of a motor vehicle during a load dump | |
DE102016207033A1 (en) | Electrical energy storage device for a vehicle electrical system, vehicle electrical system | |
DE102013217748A1 (en) | Multifunctional monitoring of electrical systems in a motor vehicle | |
DE19939861B4 (en) | Engine load control system | |
DE102012204990A1 (en) | Circuit arrangement and method for monitoring a potential separation | |
DE102009029527A1 (en) | Switching arrangement for evaluation of phase signals of generator, has device for detecting amplitude of phase signals, where output of comparator is provided for evaluation of phase signals | |
DE102007023946A1 (en) | Three-phase generator control device for a motor vehicle | |
DE102005004174B4 (en) | Method for diagnosing a motor vehicle battery | |
DE102020205796A1 (en) | Method for diagnosing a fault in a motor circuit | |
EP2553482B1 (en) | Vehicle electrical circuit and control device for this circuit | |
DE102014104946A1 (en) | Circuit arrangement for power supply | |
DE102012215561A1 (en) | Method for controlling an active bridge rectifier during load shedding, rectifier arrangement and computer program product | |
DE102017221635B4 (en) | Determining a network system type of an energy source for charging an electrical energy storage device | |
EP2502329A2 (en) | Device for minimizing the current consumption of a motor vehicle generator from the battery during the starting phase of a motor vehicle | |
EP3221709A1 (en) | Method for detecting a battery, and voltage supply system | |
WO2019174804A1 (en) | Method for detecting a malfunction of an electric machine | |
DE10142085A1 (en) | Method and device for on-board electrical system diagnosis of a motor vehicle electrical system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SEG AUTOMOTIVE GERMANY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DEHNSGERMANY PARTNERSCHAFT VON PATENTANWAELTEN, DE Representative=s name: DEHNS GERMANY PARTNERSCHAFT MBB, DE |
|
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |