DE102011053028A1

DE102011053028A1 - Vehicle start assist unit, vehicle and method for operating a vehicle jump starting unit

Info

Publication number: DE102011053028A1
Application number: DE102011053028A
Authority: DE
Inventors: Hans Schabl
Original assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Current assignee: Krauss Maffei Wegmann GmbH and Co KG
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2011-08-26
Publication date: 2013-02-28
Also published as: SG11201400187TA; EP2748458B1; CA2846509C; EP2748458A1; CA2846509A1; WO2013029599A1

Abstract

Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik (30) an ein elektrisches Bordnetz (10) eines Fahrzeugs, wobei ein zwischen das Bordnetz (10) und die Extern-Elektrik (30) zwischenschaltbares Zuschaltmodul (21) zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik (30), das auswechselbar in einer Modulaufnahme (23) aufnehmbar ist. Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz (10), und einer Fahrzeugstarthilfeeinheit (20). Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik (30) an eine elektrisches Bordnetz (10) eines Fahrzeugs, wobei ein zwischen das Bordnetz (10) und die Extern-Elektrik (30) zwischenschaltbares, auswechselbares Zuschaltmodul (21) zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik (30) in eine Modulaufnahme (23) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) eingebracht wird.Vehicle start assistance unit (20) for connecting an external electrical system (30) to an electrical vehicle electrical system (10) of a vehicle, wherein a between the electrical system (10) and the external electrical system (30) between connectable Zuschaltmodul (21) for adapted connection of the external Electrics (30), which is exchangeable in a module receptacle (23) can be accommodated. Vehicle with an electrical vehicle electrical system (10), and a vehicle jump starting unit (20). Method for operating a vehicle starter aid unit (20) for connecting an external electrical system (30) to an electrical vehicle electrical system (10) of a vehicle, wherein an interchangeable connection module (21) which can be interposed between the vehicle electrical system (10) and the external electrical system (30) for adapted connection of the external electrical system (30) in a module receptacle (23) of the vehicle jump starting unit (20) is introduced.

Description

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstarthilfeeinheit zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik an ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Fahrzeugstarthilfeeinheit sowie ein Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz.The invention relates to a vehicle start assistance unit for connecting an external electrical system to an electrical system of a vehicle. Further objects of the invention are a method for operating such a vehicle start assist unit and a vehicle with an electrical system.

Fahrzeuge weisen in der Regel ein elektrisches Bordnetz auf, an welchem elektrische Verbraucher des Fahrzeugs anschließbar sind. Da Verbrennungsmotoren aus dem Stand nicht von alleine anlaufen können, ist es bei solchen Fahrzeugen, die mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind, erforderlich, einen Starter zum Starten des Motors vorzusehen. Üblicherweise werden hierzu elektrische Starter verwendet, welche mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden sind.Vehicles usually have an electrical system on which electrical consumers of the vehicle can be connected. Since state-of-the-art internal combustion engines can not start by themselves, it is necessary for such vehicles equipped with an internal combustion engine to provide a starter for starting the engine. Usually this electrical starters are used, which are connected to the electrical system of the vehicle.

Zur Versorgung des Starters ist oftmals ein mit dem Bordnetz verbundener Bordnetzenergiespeicher, z. B. eine Bordnetzbatterie, vorgesehen. Falls der Bordnetzenergiespeicher nicht die nötige elektrische Leistung zum Starten des Motors liefern kann, ist es erforderlich, das Bordnetz des Fahrzeugs mit einer Extern-Elektrik, beispielsweise einer externen Batterie oder einem Bordnetz eines zweiten Fahrzeugs, zu verbinden, um das Fahrzeug dennoch starten zu können. Hierzu ist an derartigen Fahrzeugen oftmals eine Fahrzeugstarthilfeeinheit zur Zuschaltung der Extern-Elektrik vorgesehen, welche nach Art eines Starthilfeanschlusses ausgebildet ist.To supply the starter is often connected to the electrical system on-board energy storage, eg. B. an electrical system battery provided. If the on-board power storage unit can not provide the necessary electrical power for starting the engine, it is necessary to connect the electrical system of the vehicle with an external electrical system, such as an external battery or a vehicle electrical system of a second vehicle to start the vehicle anyway , For this purpose, a vehicle start assistance unit for connecting the external electrical system is often provided on such vehicles, which is designed in the manner of a jump start connection.

Solche Fahrzeugstarthilfeeinheiten haben sich in der Praxis durchaus bewährt, allerdings ist es hierbei nachteilig, dass die im Bordnetzenergiespeicher vorhandene Restenergie nicht genutzt werden kann und dass es erforderlich ist, eine Extern-Elektrik zuzuschalten, welche mit dem Bordnetz kompatibel ist. Eine Extern-Elektrik mit einer von der Bordnetzspannung abweichenden Spannung kann beispielsweise nicht zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden.Such vehicle starter assistance units have proven themselves in practice quite well, but it is disadvantageous in this case that the residual energy present in the on-board energy storage can not be used and that it is necessary to switch on an external electrical system which is compatible with the electrical system. For example, an external electrical system with a voltage deviating from the vehicle electrical system voltage can not be used to start the vehicle.

Der Starthilfe kommt insbesondere bei solchen Fahrzeugen, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern, eine erhöhte Bedeutung zu. Beispielsweise ist es bei militärischen Fahrzeugen erforderlich, dass Starthilfe auch dann geleistet werden kann, wenn sich das Fahrzeug im Feldeinsatz befindet. Bei militärischen Fahrzeugen sind Fahrzeugstarthilfeeinheiten üblich, die eine genormte Steckerverbindung aufweisen, über welche die Extern-Elektrik zuschaltbar ist. An derartige Fahrzeugstarthilfeeinheiten können nur solche Extern-Elektriken zugeschaltet werden, welche eine zur Verbindung geeignete Steckerverbindung aufweisen. Das Starten des Fahrzeugs ist mit einer Extern-Elektrik ohne die entsprechende Steckerverbindung nicht möglich.Jump-starting is particularly important for vehicles that require high availability, an increased importance. For example, military vehicles require start-up assistance to be provided even when the vehicle is in field use. In military vehicles vehicle start assistance units are common, which have a standardized plug connection, via which the external electrical system can be switched. At such vehicle start assistance units only those external electrical systems can be switched on, which have a plug connection suitable for connection. Starting the vehicle is not possible with an external electrical system without the corresponding plug connection.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Zuschaltung einer Extern-Elektrik auch dann zu ermöglichen, wenn die Extern-Elektrik nicht an das Bordnetz und/oder die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit angepasst ist.It is therefore an object of the invention to enable the connection of an external electrical system even if the external electrical system is not adapted to the electrical system and / or the conditions of the vehicle start-up assistance unit.

Bei einer eingangs genannten Fahrzeugstarthilfeeinheit wird die Aufgabe durch ein zwischen das Bordnetz und die Extern-Elektrik zwischenschaltbares Zuschaltmodul zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik gelöst, das auswechselbar in einer Modulaufnahme aufnehmbar ist.In a vehicle start assist unit mentioned at the outset, the object is achieved by means of a connection module which can be interposed between the vehicle electrical system and the external electrical system for the adapted connection of the external electrical system, which can be exchanged in a module receiver.

Zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik an die Fahrzeugstarthilfeeinheit, kann ein Zuschaltmodul in die Modulaufnahme eingebracht werden, welches sowohl an die Fahrzeugstarthilfeeinheit als auch an die Extern-Elektrik angepasst ist. Über das Zuschaltmodul kann eine elektrische Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz und/oder eine mechanische Anpassung an die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit erfolgen. Das Zuschaltmodul ist auswechselbar ausgebildet, so dass je nach Bedarf ein an die jeweilige Extern-Elektrik angepasstes Zuschaltmodul zwischen die Fahrzeugstarthilfeeinheit und die Extern-Elektrik zwischengeschaltet werden kann.To connect an external electrical system to the vehicle start assist unit, a connection module can be introduced into the module receptacle, which is adapted both to the vehicle jump starting unit and to the external electrical system. About the Zuschaltmodul can be made an electrical adjustment of the external electrical system to the electrical system and / or a mechanical adjustment to the conditions of the vehicle jump starting unit. The connection module is designed to be interchangeable, so that, depending on requirements, a connection module adapted to the respective external electrical system can be interposed between the vehicle start assistance unit and the external electrical system.

Im Hinblick auf die Anbindung des Zuschaltmoduls hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine im Bereich der Modulaufnahme angeordnete Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Zuschaltmoduls mit dem Bordnetz beim Einbringen in die Modulaufnahme vorgesehen ist. Über die Schnittstelle kann ein selbsttätiges Verbinden des Zuschaltmoduls mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit beim Einbringen in die Modulaufnahme ermöglicht werden. Die Modulaufnahme kann nach Art einer Einstecköffnung ausgebildet sein, in welche das Zuschaltmodul einsteckbar ist. Beim Einstecken des Zuschaltmoduls in die Modulaufnahme kann eine elektrische Steckverbindung hergestellt werden.With regard to the connection of the connection module, it has proved to be particularly advantageous if an interface arranged in the region of the module receptacle is provided for the electrical connection of the connection module to the on-board network during insertion into the module receptacle. About the interface, an automatic connection of the Zuschaltmoduls be enabled with the vehicle jump starting unit when introducing it into the module holder. The module receptacle can be designed in the manner of an insertion opening into which the connection module can be inserted. When plugging the Zuschaltmoduls in the module holder, an electrical connector can be made.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist als Extern-Elektrik wahlweise eine Energiequelle zur Bereitstellung von Energie zum Starten des Fahrzeugs, und/oder ein Verbraucher, welcher mit Energie aus dem Bordnetz versorgbar ist, und/oder ein Energiespeicher zuschaltbar. Über die Fahrzeugstarthilfeeinheit kann zum Starten des Fahrzeugs eine Hilfsenergiequelle z. B. eine externe Batterie oder ein externes Energieversorgungsnetz, zugeschaltet werden, so dass Energie zum Starten des Fahrzeugs aus der Hilfsenergiequelle in das Bordnetz des Fahrzeugs eingebracht werden kann. Ferner kann über die Fahrzeugstarthilfeeinheit ein elektrischer Verbraucher mit dem Bordnetz verbunden werden, der mit Energie aus dem Bordnetz gespeist wird. Auf diese Weise können solche Verbraucher, die nicht ständig mit dem Fahrzeug verbunden sind, kurzzeitig mit Energie versorgt werden. Darüber hinaus ist es möglich, über die Fahrzeugstarthilfeeinheit einen Energiespeicher zuzuschalten, welchem Energie aus dem Bordnetz zugeführt wird und/oder welcher Energie in das Bordnetz abgibt.According to an advantageous embodiment of the invention is as an external electrical either an energy source for providing energy for starting the vehicle, and / or a consumer, which is supplied with energy from the electrical system, and / or an energy storage switchable. About the vehicle jump starting unit for starting the vehicle, an auxiliary power source z. As an external battery or an external power grid, are switched on, so that energy can be introduced to start the vehicle from the auxiliary power source in the electrical system of the vehicle. Furthermore, an electrical load can be connected to the vehicle electrical system via the vehicle jump starting unit, which is supplied with energy from the vehicle electrical system. In this way, such consumers who are not constantly connected to the vehicle can be supplied with energy for a short time. About that In addition, it is possible to switch on via the vehicle jump starting unit an energy storage, which energy is supplied from the electrical system and / or which emits energy into the electrical system.

Um je nach Bedarf eine der vorstehend genannten, unterschiedlichen Extern-Elektriken an das Bordnetz des Fahrzeugs anzuschalten, können vorzugsweise mehrere, wahlweise aufnehmbare Zuschaltmodule zur Anpassung jeweils einer Extern-Elektrik an das Bordnetz vorgesehen sein. Die Zuschaltmodule können an jeweils eine Extern-Elektrik angepasst sein, so dass über ein Zuschaltmodul jeweils eine Extern-Elektrik an das Bordnetz bzw. die Fahrzeugstarthilfeeinheit angepasst werden kann.In order to connect one of the above-mentioned, different external electrical systems to the on-board network of the vehicle, as required, it is possible to provide a plurality of optionally receivable connection modules for adapting an external electrical system to the vehicle electrical system. The connection modules can each be adapted to an external electrical system so that an external electrical system can be adapted to the on-board network or the vehicle start-up assistance unit via a connection module.

Um gleichzeitig mehrere Zuschaltmodule mit dem Bordnetz verbinden zu können, kann die Fahrzeugstarthilfeeinheit auch mehrere Modulaufnahmen aufweisen. In die Modulaufnahmen können verschiedene Zuschaltmodule eingebracht werden, so dass mehrere unterschiedliche Extern-Elektriken zur gleichen Zeit an das Bordnetz angeschaltet werden können.In order to simultaneously connect several connection modules with the electrical system, the vehicle jump starting unit may also have multiple module shots. Various connection modules can be introduced into the module receptacles so that several different external electrical systems can be connected to the vehicle electrical system at the same time.

Nachfolgend sollen vorteilhafte Ausgestaltungen eines oder mehrerer Zuschaltmodule dargestellt werden:
Vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn ein Zuschaltmodul als Adapter zur formangepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik ausgebildet ist. Über das Zuschaltmodul können Unterschiede in der Form und/oder der Gestaltung der Schnittstelle zwischen der Fahrzeugstarthilfeeinheit und der Extern-Elektrik ausgeglichen werden. Beispielsweise kann das Zuschaltmodul als Adapter zwischen einer Schnittstelle der Fahrzeugstarthilfeeinheit und einem Elektrikanschluss zur Verbindung mit der Extern-Elektrik ausgebildet sein.In the following, advantageous embodiments of one or more connection modules are to be represented:
It is advantageous, for example, if a connection module is designed as an adapter for form-adapted connection of the external electrical system. Differences in the form and / or the design of the interface between the vehicle start-up assistance unit and the external electrical system can be compensated for via the connection module. For example, the Zuschaltmodul can be configured as an adapter between an interface of the vehicle jump starting unit and an electrical connection for connection to the external electrical system.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Zuschaltmodul eine Elektrik-Aufnahme zur Aufnahme einer austauschbaren Extern-Elektrik, insbesondere einer Batterie, eines Akkumulators oder eines Kondensators, aufweist. Die Elektrik-Aufnahme kann nach Art eines Batteriefachs ausgebildet sein, in welches die Extern-Elektrik zumindest teilweise eingebracht werden kann, so dass eine Zuschaltung der Extern-Elektrik mit wenigen Handgriffen ermöglicht wird. Über die Elektrik-Aufnahme können aus einem elektrischen Gerät, z. B. aus einer Taschenlampe, entnommene Batterien zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden.In this context, it is particularly advantageous if a connection module has an electrical receptacle for receiving an exchangeable external electrical system, in particular a battery, a rechargeable battery or a capacitor. The electrical receptacle can be designed in the manner of a battery compartment, in which the external electrical system can be at least partially introduced, so that a connection of the external electrical system is made possible in a few steps. About the electrical recording can from an electrical device, eg. B. from a flashlight, removed batteries used to start the vehicle.

Darüber hinaus ist ein Zuschaltmodul bevorzugt als Spannungswandler zur Spannungsanpassung zwischen der Extern-Elektrik und dem Bordnetz ausgebildet. Durch einen Spannungswandler können voneinander abweichende Spannungen aufeinander angeglichen werden. Durch einen Spannungswandler kann die Versorgung des Bordnetzes mit Energie aus einer Extern-Elektrik mit einer von einer Bordnetzspannung des Bordnetzes abweichenden Spannung erfolgen.In addition, a connection module is preferably designed as a voltage converter for voltage adjustment between the external electrical system and the electrical system. By means of a voltage transformer divergent voltages can be equalized. By a voltage converter, the supply of the electrical system can be done with energy from an external electrical system with a deviating from a vehicle electrical system voltage of the electrical system voltage.

Bei einem als Gleichspannungsnetz ausgebildeten Bordspannungsnetz ist es vorteilhaft, wenn ein Zuschaltmodul als Gleichrichter zur Gleichrichtung einer Wechselspannung der Extern-Elektrik ausgebildet ist. Über einen Gleichrichter kann eine Extern-Elektrik, welche eine Wechselspannung aufweist, zur Speisung des Bordnetzes verwendet werden. Beispielsweise kann ein Wechselspannungsnetz über das Zuschaltmodul an die Fahrzeugstarthilfeeinheit angeschlossen werden. Ein solches Wechselspannungsnetz kann ein öffentliches Stromnetz sein, welches an das Bordnetz angeschaltet wird, um das Fahrzeug zu Starten oder um die Entladung einer Bordnetzbatterie des Bordnetzes während des Stillstands des Fahrzeugs auszugleichen.In an on-board voltage network designed as a DC voltage network, it is advantageous if a connection module is designed as a rectifier for rectifying an AC voltage of the external electrical system. About a rectifier, an external electrical system, which has an AC voltage to be used for powering the electrical system. For example, an AC voltage network can be connected via the connection module to the vehicle jump starting unit. Such an alternating voltage network may be a public power grid, which is connected to the electrical system to start the vehicle or to compensate for the discharge of an on-board battery of the electrical system during the stoppage of the vehicle.

Da externe Geräte, wie beispielsweise ein Funkgerät, eine Pumpe oder elektrische Werkzeuge typischerweise als Wechselspannungsverbraucher ausgebildet sind, hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Zuschaltmodul als Wechselrichter zur Wechselrichtung einer Gleichspannung des Bordnetzes ausgebildet ist. Über einen Wechselrichter können solche Verbraucher, welche über einen Wechselspannungsanschluss verfügen, an das Bordnetz angeschlossen werden. Bei militärischen Fahrzeugen können zusätzliche Ausrüstungsgegenstände, wie z. B. Suchscheinwerfer, über das Bordnetz versorgt werden.Since external devices, such as a radio, a pump or electrical tools are typically designed as AC consumers, it has also proven to be advantageous if a Zuschaltmodul is designed as an inverter for alternating direction of a DC voltage of the electrical system. About an inverter, such consumers who have an AC voltage connection to be connected to the electrical system. In military vehicles additional equipment such. B. searchlight, are supplied via the electrical system.

Ferner kann es erforderlich sein, Gleichspannungsverbraucher mit einer von der Spannung des Bordnetzes abweichenden Spannung mit dem Bordnetz zu verbinden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Zuschaltmodul als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Über einen Gleichspannungswandler können Gleichspannungsverbraucher und/oder Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungsspeicher mit dem Bordnetz verbunden werden. Der Gleichspannungswandler bewirkt hierbei eine Anpassung der Spannung.Furthermore, it may be necessary to connect DC voltage consumers with a different voltage from the electrical system voltage with the electrical system. In this context, it has proved to be advantageous if a Zuschaltmodul is designed as a DC-DC converter. DC voltage consumers and / or DC voltage sources and / or DC voltage storage can be connected to the vehicle electrical system via a DC-DC converter. The DC-DC converter causes an adjustment of the voltage.

Je nach Art der mit dem Bordnetz verbundenen Extern-Elektrik und/oder je nach Art des in der Modulaufnahme aufgenommenen Zuschaltmoduls kann sich der Energiefluss zwischen dem Bordnetz und der Extern-Elektrik unterscheiden. Zur Steuerung der Energieübertragung zwischen dem Bordnetz und der externen Elektrik kann daher bevorzugt eine mit dem Zuschaltmodul verbindbare Steuervorrichtung vorgesehen sein. Über die Steuervorrichtung kann die Zuschaltung der Extern-Elektrik gesteuert werden.Depending on the type of external electrical system connected to the vehicle electrical system and / or depending on the type of connection module accommodated in the module recording, the energy flow between the vehicle electrical system and the external electrical system may differ. For controlling the energy transfer between the vehicle electrical system and the external electrical system, therefore, a control device which can be connected to the connection module can preferably be provided. About the control device, the connection of the external electrical system can be controlled.

Ferner kann die Fahrzeugstarthilfeeinheit einen Starthilfeanschluss aufweisen, über welchen ein Bordnetz eines weiteren Fahrzeugs an das Bordnetz zuschaltbar ist. Über den Starthilfeanschluss kann parallel zu der über das Zuschaltmodul zugeschalteten Extern-Elektrik eine weitere Extern-Elektrik zugeschaltet werden. Alternativ kann ein Zuschaltmodul derart ausgebildet sein, dass es über den Starthilfeanschluss mit dem Bordnetz verbindbar ist. Furthermore, the vehicle jump starting unit may have a jump start connection via which a vehicle electrical system of another vehicle can be connected to the vehicle electrical system. Via the starting aid connection, another external electrical system can be connected in parallel to the external electrical system connected via the connection module. Alternatively, a Zuschaltmodul be designed such that it can be connected via the starting aid connection to the electrical system.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz. Bei einem derartigen Fahrzeug wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass eine vorstehend beschriebene Fahrzeugstarthilfeeinheit vorgesehen ist. Über eine derartige Fahrzeugstarthilfeeinheit kann eine Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz des Fahrzeugs erreicht werden. Eine ggf. vorhandene Batterie des Bordnetzes kann aus der Extern-Elektrik geladen werden.Another subject of the invention is a vehicle with an electrical system. In such a vehicle, the object mentioned in the introduction is achieved by providing a vehicle start assist unit as described above. An adaptation of the external electrical system to the on-board network of the vehicle can be achieved via such a vehicle start-up assistance unit. A possibly existing battery of the electrical system can be charged from the external electrical system.

Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Fahrzeugs, bei welcher das Bordnetz einen Zwischenspeicher, insbesondere einen Kondensator, zur verübergehenden Speicherung der von der Fahrzeugstarthilfeeinheit bereitgestellten Energie aufweist. Der Zwischenspeicher kann aus der Extern-Elektrik über die Fahrzeugstarthilfeeinheit auf ein Niveau geladen werden, welches ausreicht, um das Fahrzeug zu starten. Besonders geeignet für die Verwendung als Zwischenspeicher sind Doppelschichtkondensatoren, welche auch als „Ultra-Caps” bezeichnet werden.An embodiment of the vehicle is advantageous in which the vehicle electrical system has an intermediate store, in particular a capacitor, for temporary storage of the energy provided by the vehicle start assist unit. The buffer can be loaded from the external electrical system via the vehicle jump-starting unit to a level sufficient to start the vehicle. Particularly suitable for use as temporary storage are double-layer capacitors, which are also referred to as "ultra-caps".

Im Hinblick auf die Versorgung des Bordnetzes mit Energie hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fahrzeug einen mit dem Bordnetz verbundenen Generator zur Einspeisung von Energie in das Bordnetz aufweist, welcher durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarhilfeeinheit steuerbar ist. Mit einem Generator kann eine weitere Hilfsenergiequelle zum Starten des Fahrzeugs bereitgestellt werden.With regard to the supply of the electrical system with energy, it has also proven to be advantageous if the vehicle has a generator connected to the electrical system for feeding energy into the electrical system, which is controllable by a control device of the vehicle starter assistance unit. With a generator, another auxiliary power source for starting the vehicle can be provided.

Das Starten eines Fahrzeugs kann insbesondere bei extremen Umgebungstemperaturen, wie sie in der militärischen Anwendung oftmals vorkommen, Schwierigkeiten bereiten. Daher weist das Fahrzeug bevorzugt neben einer mit dem Bordnetz verbundene Batterie eine Temperierungseinheit zum Temperieren der Batterie auf, welche durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarthilfeeinheit steuerbar ist. Über die Temperierungseinheit kann die Batterie in einen Zustand versetzt werden, in welchem die Aufnahme bzw. Speicherung von Energie in der Batterie verbessert ist. Durch die Steuervorrichtung der Starthilfeeinheit kann das Temperieren der Batterie mit der Energieübertragung zwischen der Extern-Elektrik und dem Bordnetz synchronisiert werden.The starting of a vehicle can be particularly difficult in extreme ambient temperatures, as they often occur in military application. Therefore, in addition to a battery connected to the electrical system, the vehicle preferably has a temperature control unit for controlling the temperature of the battery, which can be controlled by a control device of the vehicle jump starting unit. By means of the tempering unit, the battery can be put into a state in which the absorption or storage of energy in the battery is improved. By the control device of the jump-start unit, the temperature control of the battery can be synchronized with the energy transfer between the external electrical system and the electrical system.

Im Hinblick auf das eingangs erwähnte Verfahren wird die oben genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass ein zwischen das Bordnetz und die Extern-Elektrik zwischenschaltbares, auswechselbares Zuschaltmodul zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik in eine Modulaufnahme der Fahrzeugstarthilfeeinheit eingebracht wird. Je nach Bedarf kann ein an die jeweilige Extern-Elektrik angepasstes Zuschaltmodul zwischen die Fahrzeugstarthilfeeinheit und die Extern-Elektrik zwischengeschaltet werden und somit eine Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz bzw. die Fahrzeugstarthilfeeinheit ermöglicht werden.In view of the method mentioned above, the above-mentioned object is achieved in that a between the electrical system and the external electrical inter-switchable, replaceable Zuschaltmodul for adapted connection of the external electrical system is introduced into a module recording the vehicle jump starting unit. Depending on the requirements, a connection module adapted to the respective external electrical system can be interposed between the vehicle-starting assistance unit and the external electrical system, thus making it possible to adapt the external electrical system to the vehicle electrical system or vehicle starter aid unit.

Im Hinblick auf das Starten des Motors hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Extern-Elektrik als Energiequelle ausgebildet ist und als weitere Energiequelle eine Batterie des Bordnetzes vorgesehen ist, wobei durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarthilfeeinheit eine Energiequelle zum Starten des Fahrzeugs ausgewählt wird. Der Steuervorrichtung können Daten über die in der Extern-Elektrik und/oder in der Batterie des Bordnetzes zur Verfügung stehende Energie zugeführt werden. Falls die Leistungsfähigkeit der Batterie des Bordnetzes unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt, kann zum Starten des Fahrzeugs die Extern-Elektrik als Energiequelle ausgewählt werden. Falls sich die Leistungsfähigkeit der Batterie des Bordnetzes oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts befindet, kann das Starten des Fahrzeugs aus der Batterie des Bordnetzes erfolgen.With regard to the starting of the engine, it has proved to be advantageous if the external electrical system is designed as an energy source and a battery of the electrical system is provided as a further energy source, wherein a power source for starting the vehicle is selected by a control device of the vehicle jump starting unit. The control device can be supplied with data about the energy available in the external electrical system and / or in the battery of the electrical system. If the performance of the battery of the electrical system falls below a predetermined threshold value, the external electrical system can be selected as the energy source for starting the vehicle. If the performance of the battery of the electrical system is above the predetermined threshold, the starting of the vehicle can be done from the battery of the electrical system.

In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn als zusätzliche Energiequelle ein Generator und/oder ein über einen Starthilfeanschluss der Fahrzeugstarthilfeeinheit verbundene Energiequelle vorgesehen ist, wobei durch die Steuereinheit eine Energiequelle ausgewählt wird. Die Steuereinheit kann aus mehreren Energiequellen eine Energiequelle zum Starten des Fahrzeugs auswählen.In this context, it is also advantageous if a generator and / or an energy source connected via a starting assistance connection of the vehicle start assist unit is provided as additional energy source, an energy source being selected by the control unit. The control unit may select from a plurality of energy sources an energy source for starting the vehicle.

Neben den vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die im Zusammenhang mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit und dem Fahrzeug beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen zur Anwendung kommen.In addition to the advantageous embodiments of the method described above, the advantageous embodiments described in connection with the vehicle-start assist unit and the vehicle can also be used in the method according to the invention.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Fahrzeugstarthilfeeinheit, des Fahrzeugs sowie des Verfahrens werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen mittels mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Hierin zeigen:Further advantages and details of the vehicle start assist unit according to the invention, the vehicle and the method will be described below with the aid of the accompanying drawings by means of several embodiments. Herein show:

1 in schematischer Darstellung den Aufbau eines Fahrzeugs; 1 in a schematic representation of the structure of a vehicle;

2a in schematischer Darstellung eine Fahrzeugstarthilfeeinheit; 2a a schematic representation of a vehicle start assist unit;

2b in schematischer Darstellung die Fahrzeugstarthilfeeinheit aus 2a mit einem Zuschaltmodul und 2 B in a schematic representation of the vehicle jump starting unit 2a with a connection module and

3 eine weitere Ausgestaltung einer Fahrzeugstarthilfeeinheit in einer schematischen Frontalansicht. 3 a further embodiment of a vehicle jump starting unit in a schematic frontal view.

In der 1 ist ein militärisches Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Zum Starten des Motors 1 ist ein mechanisch mit dem Motor 1 gekoppelter elektrischer Starter 14 vorgesehen, welcher mit einem als elektrisches Gleichspannungsnetz ausgebildeten Bordnetz 10 des Fahrzeugs verbunden ist. Das Bordnetz 10 weist als Energiequelle eine Bordnetzbatterie 12 auf, welche im Bedarfsfall die zum Starten des Motors 1 erforderliche Energie an den Starter 14 abgibt. Weitere Bestandteile des Bordnetzes 10 sind ein als Doppelschichtkondensator ausgebildeter Zwischenspeicher 11 und ein Hilfsstromerzeuger 16, welche über eine Schalteinheit 25 einer im Folgenden beschriebenen Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 wahlweise zuschaltbar sind. Auf die Komponenten 11, 16 soll weiter unten näher eingegangen werden.In the 1 is a military vehicle with an internal combustion engine 1 shown. To start the engine 1 is a mechanical with the engine 1 coupled electric starter 14 provided, which with a designed as a DC electrical network electrical system 10 of the vehicle is connected. The electrical system 10 has an on-board battery as an energy source 12 on which, if necessary, to start the engine 1 required energy to the starter 14 emits. Other components of the electrical system 10 are a buffer formed as a double-layer capacitor 11 and an auxiliary power generator 16 , which have a switching unit 25 a vehicle start assistance unit described below 20 optionally switchable. On the components 11 . 16 will be discussed further below.

Sollte die in der Bordnetzbatterie 12 gespeicherte Energie zum Starten des Motors 1 nicht ausreichen, so kann das Fahrzeug über eine erfindungsgemäße, mit dem Bordnetz 10 verbundene Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 gestartet werden. Ferner kann der Ladezustand der Bordnetzbatterie 12 des militärischen Fahrzeugs z. B. während eines längeren Transports auf einem anderen Land-, See oder Luftfahrzeug oder bei Lagerung mittels der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 erhalten werden. Mittels der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 kann eine als Energiequelle ausgebildete Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden. Um die Anpassung der Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 bzw. die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 zu ermöglichen, sind mehrere Zuschaltmodule 21 vorgesehen, die zwischen das Bordnetz 10 und die Extern-Elektrik 30 zwischengeschaltet werden können.Should the in the electrical system battery 12 stored energy to start the engine 1 not sufficient, so the vehicle can have an inventive, with the electrical system 10 connected vehicle jump starting unit 20 to be started. Furthermore, the state of charge of the electrical system battery 12 of the military vehicle z. B. during a longer transport on another land, sea or aircraft or storage by means of the vehicle jump starting unit 20 to be obtained. By means of the vehicle jump start unit 20 can be designed as an energy source external electrical system 30 to the electrical system 10 be switched on. To the adaptation of the external electrical system 30 to the electrical system 10 or the conditions of the vehicle jump starting unit 20 To enable, there are several connection modules 21 provided between the electrical system 10 and the external electrical system 30 can be interposed.

Über die Zuschaltmodule 21 können Extern-Elektriken 30 mit von denen des Bordnetzes 10 abweichenden elektrischen Parametern, z. B. einer von einer Bordnetzspannung des Bordnetzes 10 verschiedenen Spannung, angepasst an das Bordnetz 10 angeschaltet werden. Hierzu wird das jeweilige Zuschaltmodul 21 in einer Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 aufgenommen. Wie der Darstellung in den 2a und 2b zu entnehmen, ist die Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 nach Art eines Modulschachtes ausgebildet, in welchem ein Zuschaltmodul 21 mit einer an die Innenkontur der Modulaufnahme 23 angepassten Außenkontur aufgenommen werden kann. Im Bereich der Modulaufnahme 23 ist ferner eine in den Figuren nicht dargestellte Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Zuschaltmoduls 21 mit dem Bordnetz 10 vorgesehen. Die Schnittstelle ist derart an der Innenkontur der Modulaufnahme 23 angeordnet, dass das Zusatzmodul 21 bei Einbringen in die Modulaufnahme 23 über eine Steckerverbindung selbsttätig mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden wird.About the connection modules 21 can external electrics 30 with those of the electrical system 10 deviating electrical parameters, eg. B. one of a vehicle electrical system voltage of the electrical system 10 different voltage, adapted to the electrical system 10 be turned on. For this purpose, the respective Zuschaltmodul 21 in a module recording 23 the vehicle jump starting unit 20 added. As the representation in the 2a and 2 B can be seen, is the module recording 23 the vehicle jump starting unit 20 formed in the manner of a module slot in which a Zuschaltmodul 21 with a to the inner contour of the module holder 23 adapted outer contour can be added. In the area of the module holder 23 is also an interface, not shown in the figures for electrical connection of the Zuschaltmoduls 21 with the electrical system 10 intended. The interface is on the inner contour of the module receptacle 23 arranged that the additional module 21 when inserted into the module holder 23 via a plug connection automatically with the vehicle jump starting unit 20 is connected.

Das in der 2b dargestellte Zuschaltmodul 21 ist als Adapter ausgebildet, über welchen eine formangepasste Zuschaltung der Extern-Elektrik 30 ermöglicht wird. Es ist daher nicht erforderlich, dass die Extern-Elektrik 30 selbst eine für die Verbindung mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 geeignete Form bzw. Schnittstelle aufweist. Insbesondere können die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 und die jeweilige Extern-Elektrik 30 unterschiedliche Schnittstellen aufweisen, welche über das Zuschaltmodul 21 nach Art eines Adapters angepasst werden.That in the 2 B shown Zuschaltmodul 21 is designed as an adapter, via which a form-adapted connection of the external electrical system 30 is possible. It is therefore not required that the external electrical system 30 even one for the connection with the vehicle start assist unit 20 has appropriate form or interface. In particular, the vehicle jump starting unit 20 and the respective external electrical system 30 have different interfaces, which via the Zuschaltmodul 21 be adapted in the manner of an adapter.

Nachfolgend sollen verschiedene Zuschaltmodule 21 beschrieben werden, welche zur Zuschaltung unterschiedlicher Extern-Elektriken 30 geeignet sind. Diese Zuschaltmodule 21 eignen sich für die Zwischenschaltung zwischen das Bordnetz 10 und eine vorgegebene Extern-Elektrik 30.Below are various connection modules 21 which are used to connect different external electrical systems 30 are suitable. These connection modules 21 are suitable for the intermediate connection between the electrical system 10 and a given external electrical system 30 ,

Ein Zuschaltmodul 21 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 weist eine Elektrik-Aufnahme zur Aufnahme einer austauschbaren Extern-Elektrik 30 auf, welche als Batterie ausgebildet ist. Die Elektrikaufnahme ist nach Art eines Batteriefaches ausgestaltet, in welchem mehrere Batterien aufgenommen werden können. Alternativ kann das Zuschaltmodul 21 auch zur Aufnahme von Akkumulatoren und/oder Kondensatoren ausgebildet sein. Die in dem Zuschaltmodul aufgenommene Extern-Elektrik 30 kann aus dem Bordnetz 10 aufgeladen werden. Ferner kann über das Zuschaltmodul 21 Energie zum Starten des Motors aus der Extern-Elektrik 30 in das Bordnetz 10 eingespeist werden. Beispielsweise kann in die Elektrik-Aufnahme des Zuschaltmoduls 21 eine aus einer im Fahrzeug mitgeführten Taschenlampe entnommene Batterie eingelegt werden, um die in der Batterie enthaltene Energie in das Bordnetz einzuspeisen.A connection module 21 the vehicle jump starting unit 20 has an electrical receptacle for receiving a replaceable external electrical system 30 on, which is designed as a battery. The electrical receptacle is designed in the manner of a battery compartment in which a plurality of batteries can be accommodated. Alternatively, the connection module 21 also be designed for receiving accumulators and / or capacitors. The external electrical system included in the connection module 30 can from the electrical system 10 to be charged. Furthermore, via the connection module 21 Energy to start the engine from the external electrical system 30 in the electrical system 10 be fed. For example, in the electrics recording of the Zuschaltmoduls 21 a battery taken from a flashlight carried in the vehicle can be inserted in order to feed the energy contained in the battery into the vehicle electrical system.

Weitere Zuschaltmodule 21 sind als Spannungswandler ausgebildet, so dass eine Spannungsanpassung zwischen der Extern-Elektrik 30 und dem Bordnetz 10 erfolgen kann. So weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Zuschaltmodul 21 auf, welches als Gleichrichter ausgebildet ist. Mit dem Gleichrichter kann eine Wechselspannung einer Extern-Elektrik 30, beispielsweise eines öffentlichen Wechselspannungsnetzes mit einer Wechselspannung zwischen 110 V und 400 V, in eine an die Spannung des Bordnetzes 10 angepasste Gleichspannung gewandelt werden, so dass es möglich ist, zum Starten des Motors Energie aus dem Wechselspannungsnetz in das Bordnetz 10 des Fahrzeugs einzuspeisen. Dies kann z. B. erforderlich sein, um den Motor 1 des Fahrzeugs zu mittels des Starters 14 zu starten oder die Ladung der Bordnetzbatterie 12 während des Stillstands des Fahrzeugs zu erhalten.Further connection modules 21 are designed as voltage transformers, so that a voltage adjustment between the external electrical system 30 and the electrical system 10 can be done. So the vehicle start assistance unit points 20 a connection module 21 on, which is designed as a rectifier. With the rectifier, an AC voltage of an external electrical system 30 , For example, a public AC voltage network with an AC voltage between 110 V and 400 V, in one to the voltage of the electrical system 10 adapted DC voltage be converted, so that it is possible to start the engine energy from the AC mains in the electrical system 10 to feed the vehicle. This can be z. B. may be required to the engine 1 of the vehicle to by means of the starter 14 to start or the charge of the electrical system battery 12 during the standstill of the vehicle.

Ferner ist ein Zuschaltmodul 21 vorgesehen, welches als Wechselrichter ausgebildet ist. Durch einen Wechselrichter kann die Gleichspannung des Bordnetzes 10 in eine Wechselspannung gewandelt werden. Über ein als Wechselrichter ausgebildetes Zuschaltmodul 21 kann eine als Wechselspannungsverbraucher ausgebildete Extern-Elektrik 30, z. B. ein Wechselstrommotor, an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden.There is also a connection module 21 provided, which is designed as an inverter. Through an inverter, the DC voltage of the electrical system 10 be converted into an AC voltage. About a trained as an inverter Zuschaltmodul 21 can be designed as an AC consumer external electrical 30 , z. As an AC motor, to the electrical system 10 be switched on.

Als weiteres Modul weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Zuschaltmodul 21 auf, welches als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Anhand eines Gleichspannungswandlers kann das Bordnetz 10 mit einer Extern-Elektrik 30 verbunden werden, welche zur Anschaltung an ein Gleichspannungsnetz geeignet ist. Über den Gleichspannungswandler können etwaige Unterschiede in der Gleichspannung des Bordnetzes 10 und der Extern-Elektrik 30 aneinander angepasst werden, so dass Energie von dem Bordnetz 10 zu der Extern-Elektrik 30 oder von der Extern-Elektrik 30 in das Bordnetz übertragen werden kann. Über das als Gleichspannungswandler ausgebildete Zuschaltmodul 21 kann ein Energiespeicher, z. B. eine Batterie, mit einer von der Bordnetzspannung abweichenden Betriebsspannung an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden. Ferner ist es über dieses Zuschaltmodul möglich, externe Bordnetze, welche z. B. eine Spannung von 12 V oder 24 V aufweisen, mit dem Bordnetz des Fahrzeugs zu verbinden.As another module, the vehicle start assistance unit 20 a connection module 21 on, which is designed as a DC-DC converter. Based on a DC-DC converter, the electrical system 10 with an external electrical system 30 be connected, which is suitable for connection to a DC network. About the DC-DC converter can be any differences in the DC voltage of the electrical system 10 and the external electrical system 30 be adapted to each other, so that energy from the electrical system 10 to the external electrical system 30 or from the external electrical system 30 can be transferred to the electrical system. About the trained as a DC-DC converter Zuschaltmodul 21 can an energy storage, for. B. a battery, with a different from the electrical system voltage operating voltage to the electrical system 10 be switched on. Furthermore, it is possible via this Zuschaltmodul, external electrical systems, which, for. B. have a voltage of 12 V or 24 V to connect to the electrical system of the vehicle.

Die vorstehend beschriebenen Zuschaltmodule 21 haben jeweils voneinander abweichende Funktionalitäten. Es ist daher nicht erforderlich in der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 sämtliche Funktionalitäten alter dieser Zuschaltmodule 21 zu integrieren, wodurch der Platzbedarf der Fahrzeugstarthilfeeinheit verringert wird. Vielmehr kann bei Bedarf ein Zuschaltmodul 21 mit der jeweiligen benötigten Funktion in die Modulaufnahme 23 eingesteckt werden.The connection modules described above 21 each have different functionalities. It is therefore not required in the vehicle jump starting unit 20 all functionalities of these old add-on modules 21 to be integrated, whereby the space requirement of the vehicle jump starting unit is reduced. Rather, if necessary, a Zuschaltmodul 21 with the required function in the module holder 23 be plugged in.

Darüber hinaus kann eine Extern-Elektrik 30 über einen Starthilfeanschluss 24 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 mit dem Bordnetz verbunden werden.In addition, an external electrical system 30 via a jump start connection 24 the vehicle jump starting unit 20 be connected to the electrical system.

Die 1 zeigt ferner, dass die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 eine mit dem Zuschaltmodul 21 verbindbare Steuervorrichtung 22 aufweist, mittels welcher die Energieübertragung zwischen der Extern-Elektrik 30 und dem Bordnetz 10 über das Zuschaltmodul 21 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 gesteuert wird.The 1 further shows that the vehicle jump starting unit 20 one with the connection module 21 connectable control device 22 has, by means of which the energy transfer between the external electrical system 30 and the electrical system 10 via the connection module 21 the vehicle jump starting unit 20 is controlled.

Je nach Art des in die Modulaufnahme 23 eingebrachten Zuschaltmoduls 21 können durch die Steuervorrichtung 22 verschiedene Prozesse gesteuert werden: Falls ein Zuschaltmodul 21 zur Zuschaltung einer Energiequelle 30 verbunden ist, so kann die Bereitstellung von Energie aus der Energiequelle 30 für das Bordnetz 10 geregelt und/oder gesteuert werden. Bei einem Zuschaltmodul 21, welches zur Zuschaltung eines elektrischen Verbrauchers 30 ausgebildet ist, kann die Bereitstellung von Energie aus dem Bordnetz 10 für den über das Zuschaltmodul 21 verbundenen Verbraucher 30 über die Steuervorrichtung 22 geregelt und/oder gesteuert werden. Ist ein Zuschaltmodul 21 zur Zuschaltung eines Energiespeichers 30 in der Modulaufnahme 23 aufgenommen, so kann die Steuereinheit sowohl die Vorgänge beim Laden des Energiespeichers 30 aus dem Bordnetz 10 als auch die Vorgänge bei der Abgabe von Energie aus dem Energiespeicher 30 in das Bordnetz 10 steuern.Depending on the type of module in the recording 23 introduced add-on module 21 can through the control device 22 different processes are controlled: If a connection module 21 for connecting an energy source 30 is connected, so can the provision of energy from the energy source 30 for the electrical system 10 be controlled and / or controlled. For a connection module 21 , which is for connecting an electrical consumer 30 is capable of providing energy from the electrical system 10 for via the connection module 21 connected consumers 30 over the control device 22 be controlled and / or controlled. Is a connection module 21 for the connection of an energy storage 30 in the module holder 23 recorded, so the control unit can both the operations when charging the energy storage 30 from the electrical system 10 as well as the processes in the discharge of energy from the energy storage 30 in the electrical system 10 Taxes.

Die Steuervorrichtung 22 ist ferner mit einer Temperierungseinheit 13 zum Temperieren der Bordnetzbatterie 12 verbunden. Mittels der Temperierungseinheit 13 kann die Kühlung und/oder Erwärmung der Bordnetzbatterie 12 erfolgen, so dass die Bordnetzbatterie 12 unabhängig von der jeweils herrschenden Umgebungstemperatur in einem vorgegebenen Betriebszustand gehalten werden kann. An der Bordnetzbatterie 12 bzw. der Temperierungseinheit 13 sind in den Figuren nicht dargestellte Sensoren zur Erfassung der Temperatur, Spannung und weiterer Parameter angeordnet, welche ebenfalls mit der Steuervorrichtung 22 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden sind. Die über die Sensoren erfassten Werte dienen als Eingangswerte für die Steuerung und/oder Regelung der Temperierung der Bordnetzbatterie 12 durch die Steuervorrichtung 22.The control device 22 is also with a tempering unit 13 for tempering the electrical system battery 12 connected. By means of the temperature control unit 13 can be the cooling and / or heating of the electrical system battery 12 done so that the electrical system battery 12 can be maintained regardless of the prevailing ambient temperature in a predetermined operating condition. At the electrical system battery 12 or the temperature control unit 13 are arranged in the figures, not shown sensors for detecting the temperature, voltage and other parameters, which also with the control device 22 the vehicle jump starting unit 20 are connected. The values detected via the sensors serve as input values for the control and / or regulation of the temperature control of the vehicle electrical system battery 12 through the control device 22 ,

Darüber hinaus ist die Steuervorrichtung 22 mit dem Hilfsstromerzeuger 16 verbunden. Der Hilfsstromerzeuger 16 umfasst einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Hilfsmotor 17 sowie eine mechanisch mit dem Hilfsmotor 17 gekoppelte Elektromaschine 18, welche generatorisch oder motorisch betrieben werden kann. Zum Starten des Hilfsmotors 17 wird die Elektromaschine 18 motorisch betrieben, wobei sie den Hilfsmotor 17 nach Art eines Hilfsmotor-Starters startet. Bei laufenden Hilfsmotor 17 wird die Elektromaschine 18 als Generator betrieben, welcher mit dem Bordnetz 10 verbunden ist. Über die Elektromaschine 18 des Hilfsstromerzeugers 16 kann zusätzliche Energie in das Bordnetz 10 eingespeist werden. Das Starten des Hilfsmotors 17 durch die Elektromaschine 18 sowie die Einspeisung von Energie durch die Elektromaschine 18 in das Bordnetz 10 ist mittels der Steuervorrichtung 22 steuerbar. In alternativer Ausgestaltung des Hilfsstromerzeugers 16 kann neben dem Hilfsmotor 17 ein jeweils mechanisch mit dem Hilfsmotor 17 gekoppelter Generator und ein elektrischer Starter vorgesehen sein.In addition, the control device 22 with the auxiliary power generator 16 connected. The auxiliary power generator 16 comprises an auxiliary motor designed as an internal combustion engine 17 as well as mechanically with the auxiliary engine 17 coupled electric machine 18 , which can be operated as a generator or motor. To start the auxiliary engine 17 becomes the electric machine 18 powered by the auxiliary engine 17 starts in the manner of an auxiliary engine starter. With running auxiliary engine 17 becomes the electric machine 18 operated as a generator, which with the electrical system 10 connected is. About the electric machine 18 of the auxiliary power generator 16 can add extra energy to the electrical system 10 be fed. Starting the auxiliary engine 17 through the electric machine 18 as well as the supply of energy by the electric machine 18 in the electrical system 10 is by means of the control device 22 controllable. In an alternative embodiment of the auxiliary power generator 16 can be next to the auxiliary engine 17 one each mechanically with the auxiliary engine 17 coupled generator and an electric starter can be provided.

Anhand des vorstehend beschriebenen Fahrzeugs sollen im Folgenden die Vorgänge bei der Zuschaltung einer Extern-Elektrik 30 an das elektrische Bordnetz 10 des Fahrzeugs näher erläutert werden.With reference to the vehicle described above, the following is the procedure for the connection of an external electrical system 30 to the electrical system 10 of the vehicle will be explained in more detail.

Zunächst wird ein für die Zuschaltung der Extern-Elektrik 30 geeignetes auswechselbares Zuschaltmodul 21 in die Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 durch Einstecken eingebracht. Das Zuschaltmodul 21 verbindet sich beim Einbringen in die Modulaufnahme selbsttätig mit der innerhalb der Modulaufnahme 23 angeordneten Steckerverbindung und stellt somit eine elektrische Verbindung zu dem Bordnetz 10 her. Zudem wird das Zuschaltmodul 21 über eine weitere innerhalb der Modulaufnahme 23 angeordnete Steckerverbindung mit der Steuervorrichtung 22 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden. Die Steuervorrichtung 22 erkennt das eingesteckte Zuschaltmodul 21 und wird in einen auf die Art des Zuschaltmoduls 21 abgestimmten Betriebsmodus versetzt.First, one for the connection of the external electrical system 30 suitable interchangeable connection module 21 in the module holder 23 the vehicle jump starting unit 20 introduced by plugging. The connection module 21 connects automatically when inserted into the module holder with the inside of the module holder 23 arranged plug connection and thus provides an electrical connection to the electrical system 10 ago. In addition, the connection module 21 via another within the module holder 23 arranged plug connection with the control device 22 the vehicle jump starting unit 20 connected. The control device 22 recognizes the inserted connection module 21 and becomes one on the kind of the Zuschaltmoduls 21 adjusted operating mode.

Wird zusätzlich zu dem Generator 18 und der Bordnetzbatterie 12 eine als externe Energiequelle ausgebildete Extern-Elektrik 30 über das Zuschaltmodul 21 an das Bordnetz 10 angeschaltet, so kann durch die Steuervorrichtung 22 eine zum Starten des Fahrzeugs geeignete Energiequelle 12, 18, 30 ausgewählt werden. Hierzu ermittelt die Steuervorrichtung über geeignete Sensoren einen Spannungseinbruch der Energiequellen 12, 18, 30 bei Zuschaltung einer Last und wählt die Energiequelle 12, 18, 30 aus, welche den geringsten Spannungseinbruch aufweist.Is in addition to the generator 18 and the electrical system battery 12 a trained as external energy source external electrical system 30 via the connection module 21 to the electrical system 10 turned on, so can by the control device 22 a suitable energy source for starting the vehicle 12 . 18 . 30 to be selected. For this purpose, the control device determines via suitable sensors a voltage dip of the energy sources 12 . 18 . 30 when switching on a load and selects the energy source 12 . 18 . 30 out, which has the lowest voltage dip.

Wird beispielsweise die externe Energiequelle 30 ausgewählt, so wird zunächst der Zwischenspeicher 11 des Bordnetzes 10, welcher als Doppelschichtkondensator ausgebildet ist, aus der externen Energiequelle 30 geladen. Nach dem Laden des Doppelschichtkondensators 11 kann dann der Starter 14 den Motor 1 starten, indem der Starter 14 die zum Starten erforderliche Energie in kurzer Zeit aus dem Doppelschichtkondensator 11 entnimmt. Beim Starten des Motors 1 fließt im Bordnetz 10 ein im Verhältnis zu dem vorausgehenden Ladevorgang relativ hoher Strom. Sollte die externe Energiequelle 30 sowie das zwischen der externen Energiequelle 30 und dem Bordnetz 10 zwischengeschaltete Zuschaltmodul 21 geeignet sein, den zum Starten des Motors 1 erforderlichen, hohen Strom zu liefern, kann das Starten auch ohne das Laden des Zwischenspeichers 11 direkt aus der externen Energiequelle 30 erfolgen.For example, the external energy source 30 selected, so first the cache 11 of the electrical system 10 , which is formed as a double-layer capacitor, from the external power source 30 loaded. After charging the double-layer capacitor 11 can then the starter 14 the engine 1 start by the starter 14 the energy required for starting in a short time from the double-layer capacitor 11 extracts. When starting the engine 1 flows in the electrical system 10 a relatively high current relative to the previous charging process. Should the external energy source 30 as well as between the external energy source 30 and the electrical system 10 Intermediate connection module 21 be suitable for starting the engine 1 It is also possible to start up without the need to load the cache 11 directly from the external energy source 30 respectively.

Die 3 zeigt eine Frontalansicht einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugstarthilfeeinheit 20. Neben der Modulaufnahme 23 weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Bedienfeld 25 zur manuellen Bedienung der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 sowie zwei Starthilfeanschlüsse 24 auf. Die Starthilfeanschlüsse sind als genormte Steckerverbindungen gemäß der Verteidigungsgerätenorm 96917 ausgebildet. Über die Starthilfeanschlüsse 24 können solche Extern-Elektriken 30, welche mit einer entsprechenden Steckerverbindung ausgerüstet sind, mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden werden. Ferner ist es möglich, über die Starthilfeanschlüsse 24 eine Verbindung zu einem Zuschaltmodul 21 herzustellen, welches eine entsprechende Steckerverbindung aufweist. Auf diese Weise können auch solche Zuschaltmodule 21, die zwar in der Modulaufnahme 23 aufgenommen werden könne, zu denen über die in der Modulaufnahme angeordnete Steckerverbindung jedoch keine Verbindung hergestellt werden kann, trotzdem elektrisch mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden werden.The 3 shows a front view of an alternative embodiment of the vehicle start assist unit according to the invention 20 , Next to the module holder 23 indicates the vehicle jump starting unit 20 a control panel 25 for manual operation of the vehicle jump-starting unit 20 as well as two jump start connections 24 on. The jump start connections are as standard plug connections according to the Defense Equipment Standard 96917 educated. About the jump start connections 24 can such external electrical systems 30 , which are equipped with a corresponding plug connection, with the vehicle jump starting unit 20 get connected. It is also possible via the jump start connections 24 a connection to a connection module 21 manufacture, which has a corresponding plug connection. In this way, such Zuschaltmodule 21 while in the module recording 23 can be included, to which via the arranged in the module receptacle plug connection, however, no connection can be made, yet electrically with the vehicle jump starting unit 20 get connected.

Die vorstehend beschriebenen Fahrzeugstarthilfeeinheiten 20, weisen eine Modulaufnahme 23 auf, in welcher zwischen das Bordnetz 10 und die Extern-Elektrik 30 zwischenschaltbare Zuschaltmodule 21 auswechselbar aufnehmbar sind. Über das jeweilige in der Modulaufnahme 23 aufgenommene Zuschaltmodul 21 kann eine elektrische Anpassung der Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 und/oder eine mechanische Anpassung an die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 erfolgen.The vehicle start assistance units described above 20 , have a module holder 23 on, in which between the electrical system 10 and the external electrical system 30 Interconnectable connection modules 21 are interchangeable receivable. About the respective in the module recording 23 recorded add-on module 21 can be an electrical adaptation of the external electrical system 30 to the electrical system 10 and / or a mechanical adaptation to the circumstances of the vehicle jump starting unit 20 respectively.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Motorengine
1010: Bordnetzboard network
1111: Zwischenspeichercache
1212: BordnetzbatterieSystem battery
1313: Temperierungseinheittempering unit
1414: Starterstarter
1515: Massepotentialground potential
1616: HilfsstromerzeugerAuxiliary power generator
1717: Hilfsmotorauxiliary engine
1818: Elektromaschineelectric machine
2020: FahrzeugstarthilfeeinheitVehicle booster unit
2121: ZuschaltmodulZuschaltmodul
2222: Steuervorrichtungcontrol device
2323: Modulaufnahmemodule mounting
2424: StarthilfeanschlussStart Support Connection
2525: Schalteinheitswitching unit
3030: Extern-ElektrikExternal Electrical

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Defense Equipment Standard 96917 [0053]

Claims

Vehicle start assistance unit for connecting an external electrical system ( 30 ) to an electrical system ( 10 ) of a vehicle, characterized by a between the electrical system ( 10 ) and the external electrical system ( 30 ) Interconnectable add-on module ( 21 ) for the adapted connection of the external electrical system ( 30 ), which can be exchanged in a module holder ( 23 ) is receivable.

Vehicle start assist unit according to claim 1, characterized by a in the region of the module receptacle ( 23 ) arranged interface for the electrical connection of the connection module ( 21 ) with the electrical system ( 10 ) when introduced into the module receptacle ( 23 ).

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that as external electrical ( 30 ) optionally - an energy source for providing energy for starting the vehicle, and / or - a consumer, which with energy from the electrical system ( 10 ), and / or - an energy storage is switchable.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized by a plurality of optionally receivable connection modules ( 21 ) for the adaptation of an external electrical system ( 30 ) to the electrical system ( 10 ).

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) as an adapter for form-adapted connection of the external electrical system ( 30 ) is trained.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) an electrical receptacle for receiving a replaceable external electrical system ( 30 ), in particular a battery, a rechargeable battery or a capacitor.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) as a voltage transformer for voltage adjustment between the external electrical system ( 30 ) and the electrical system ( 10 ) is trained.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) as a rectifier for rectifying an AC voltage of the external electrical system ( 30 ) is trained.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) as an inverter for alternating direction of a DC voltage of the vehicle electrical system ( 10 ) is trained.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized in that a connection module ( 21 ) is designed as a DC-DC converter.

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized by a with a connection module ( 21 ) connectable control device ( 22 ) for controlling the energy transfer between the electrical system ( 10 ) and the external electrical system ( 30 ).

Vehicle start assist unit according to one of the preceding claims, characterized by a jump start connection ( 24 ), via which a vehicle electrical system of another vehicle to the electrical system ( 10 ) is switchable.

Vehicle with an electrical system ( 10 ), characterized by a vehicle start assistance unit ( 20 ) according to any one of the preceding claims.

Vehicle according to claim 13, characterized in that the electrical system ( 10 ) a cache ( 11 ), in particular a capacitor, for the temporary storage of the 20 ) has provided energy.

Vehicle according to one of claims 13 or 14, characterized by a vehicle electrical system ( 10 ) connected generator ( 18 ) for feeding energy into the electrical system ( 10 ), which is controlled by a control device ( 22 ) of the vehicle starter aid unit ( 20 ) is controllable.

Vehicle according to one of claims 13 to 15, characterized by a vehicle electrical system ( 10 ) connected battery ( 12 ) and a temperature control unit ( 13 ) for tempering the battery, which by a control device ( 22 ) of the vehicle starter aid unit ( 20 ) is controllable.

Method for operating a vehicle starter aid unit ( 20 ) for connecting an external electrical system ( 30 ) to an electrical system ( 10 ) of a vehicle, characterized in that a between the electrical system ( 10 ) and the external electrical system ( 30 ) Interchangeable, replaceable connection module ( 21 ) for the adapted connection of the external electrical system ( 30 ) in a module receptacle ( 23 ) of the vehicle starter aid unit ( 20 ) is introduced.

Method according to claim 17, characterized in that the external electrical system ( 30 ) is formed as an energy source and that as a further energy source a battery ( 12 ) of the electrical system is provided, wherein by a control device ( 22 ) of the vehicle starter aid unit ( 20 ) an energy source ( 12 . 30 ) is selected to start the vehicle.

A method according to claim 18, characterized in that as additional energy source a generator ( 18 ) and / or one via a jump start connection ( 24 ) of the vehicle starter aid unit ( 20 ) is provided, wherein by the control unit an energy source ( 12 . 30 . 18 ) is selected.