DE102012222282A1 - Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren - Google Patents

Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE102012222282A1
DE102012222282A1 DE201210222282 DE102012222282A DE102012222282A1 DE 102012222282 A1 DE102012222282 A1 DE 102012222282A1 DE 201210222282 DE201210222282 DE 201210222282 DE 102012222282 A DE102012222282 A DE 102012222282A DE 102012222282 A1 DE102012222282 A1 DE 102012222282A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage pole
generator
semiconductor switch
voltage
generator arrangement
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.)
Pending
Application number
DE201210222282
Other languages
English (en)
Inventor
Harald Schueler
Rolf Jaros
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
SEG Automotive Germany GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE201210222282 priority Critical patent/DE102012222282A1/de
Publication of DE102012222282A1 publication Critical patent/DE102012222282A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H02H7/065Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors against excitation faults
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/05Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Es wird eine Generatoranordnung (10) mit einem Generatorregler (1) mit einer Ansteuereinheit (11) und einer Erregerwicklung (2), die an einem ersten Anschluss (c) über einen ersten, durch die Ansteuereinheit (11) ansteuerbaren Halbleiterschalter (12) mit einem ersten Spannungspol (B+) und über einen zweiten, durch die Ansteuereinheit (11) ansteuerbaren Halbleiterschalter (13) mit einem zweiten Spannungspol (GND) verbindbar ist, und die an einem zweiten Anschluss (d) mit dem zweiten Spannungspol (GND) verbunden ist, vorgeschlagen, wobei die Ansteuereinheit (11) dafür eingerichtet ist, in einem Fehlerfall, in dem die Erregerspule (2) dauerhaft mit dem ersten Spannungspol (B+) verbunden ist, den ersten Spannungspol (B+) durch ein Ansteuern des zweiten Halbleiterschalters (13) mit dem zweiten Spannungspol (GND) zu verbinden, so dass sich ein Stromfluss durch die Erregerspule (2) verringert. Ein Verfahren (200) zum Betreiben einer entsprechenden Generatoranordnung (10) sowie eine Recheneinheit, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium sind ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Generatoranordnung mit einem Generatorregler, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Generatoranordnung sowie eine Recheneinheit, ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium.
  • Stand der Technik
  • Eine Generatoranordnung für Kraftfahrzeugbordnetze kann eine fremderregte, elektrische Maschine mit einer Erregerwicklung (Läuferwicklung) und einer Ständerwicklung, einen der Ständerwicklung nachgeschalteten Gleichrichter und einen Generatorregler ("Feldregler") aufweisen, der die von der elektrischen Maschine erzeugte Spannung mittels des Stroms durch die Läuferwicklung regelt. Solche Generatoranordnungen kommen in unterschiedlicher Ausprägung in Kraftfahrzeugbordnetzen zum Einsatz. Wenngleich die vorliegende Erfindung auf derartige Kraftfahrzeugbordnetze Bezug nimmt, ist ein Einsatz der vorliegenden Erfindung auch bei Luft- und/oder Wasserfahrzeugen möglich.
  • Bei bekannten Generatoranordnungen, beispielsweise Klauenpolgeneratoren, ist die Erregerwicklung an zumindest einem Anschluss über einen Halbleiterschalter, beispielsweise einen Metalloxidhalbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET) mit einem Spannungspol verbunden. Der Halbleiterschalter kann durch eine Ansteuereinheit getaktet angesteuert werden, beispielsweise mittels Pulsweitenmodulation, so dass sich ein Strom durch die Erregerwicklung gezielt einstellen lässt. Dies ermöglicht eine Einstellung der Ausgangsspannung der Generatoranordnung, die durch einen entsprechenden Generatorregler überwacht werden kann.
  • Probleme ergeben sich dann, wenn es aufgrund einer Fehlfunktion des Generators zu Überspannungen kommt. Unter einer "Überspannung" wird im Rahmen dieser Anmeldung eine Spannung verstanden, die oberhalb eines Werts liegt, der durch ein entsprechendes Kraftfahrzeugbordnetz bzw. seine Komponenten sicher verkraftet werden kann. Bei Überspannungen kommt es ohne zusätzliche Schutzmaßnahmen zu einer Beschädigung der in dem Bordnetz angeschlossenen Verbraucher.
  • Im Regelfall besteht ein Kraftfahrzeugbordnetz aus mindestens einem Generator, mindestens einer Batterie und einer Vielzahl elektrischer Verbraucher. Mit steigendem Verbreitungsgrad sicherheitsrelevanter elektrischer Systeme im Fahrzeug, beispielsweise dem elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) und dergleichen, kommt dem Schutz des Bordnetzes eine steigende Bedeutung zu. Besonders wichtig ist dabei der Schutz des Bordnetzes vor Überspannung, wie erläutert. Dieser Schutz wird in gewissen Grenzen durch den Einsatz von Zenerdioden im Gleichrichter aktueller Generatoren gewährleistet.
  • Aus der DE 10 2008 043 402 A1 ist zur Reduktion einer Überspannung eine Aufschaltung zusätzlicher Lasten bekannt. Sie zeigt ein Verfahren zur Überwachung der Ansteuerung des Halbleiterschalters der Erregerwicklung. Jedoch ist bei der dort gezeigten Anordnung beim Ausfall dieses Halbleiterschalters mit einem Kurzschluss ein Abschalten des Erregerstroms nicht möglich. In der Folge kann der Generator durch überschüssige Leistungsabgabe ins Bordnetz eine Überspannung hervorrufen.
  • Die EP 0 377 853 A1 zeigt eine Kurzschlusseinrichtung, die im Überspannungsfall die Erregerspannung kurzschließen soll. Voraussetzung hierfür ist jedoch eine Hilfsgleichrichtereinheit, die bei heute üblichen Generatoren nicht vorhanden ist. Darüberhinaus tritt hier der Nachteil auf, dass die Schutzschaltung den kompletten Kurzschlussstrom dauerhaft tragen muss und damit kosten- und bauraumintensiv ist.
  • Die vorliegende Erfindung will damit das Auftreten von Überspannungen in Bordnetzen in Folge einer Fehlfunktion eines Generators sicher verhindern. Insbesondere soll dies mit einer kleinbauenden und kostengünstig zu implementierenden Schutzschaltung erreicht werden.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vor diesem Hintergrund schlägt die vorliegende Anmeldung eine Generatoranordnung mit einem Generatorregler, ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Generatoranordnung, eine entsprechende Recheneinheit sowie ein Computerprogramm und ein maschinenlesbares Speichermedium mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung geht von einer Generatoranordnung mit einem Generatorregler mit einer Ansteuereinheit und einer Erregerwicklung aus. Die Erregerwicklung ist an einem ersten Anschluss über einen ersten, durch die Ansteuereinheit ansteuerbaren Halbleiterschalter mit einem ersten Spannungspol und über einen zweiten, durch die Ansteuereinheit ansteuerbaren Halbleiterschalter mit einem zweiten Spannungspol verbindbar. An einem zweiten Anschluss ist die Erregerwicklung mit dem zweiten Spannungspol verbunden.
  • Teil der Generatoranordnung ist ferner ein Gleichrichter, der dafür eingerichtet ist, aus einem Wechselstrom, der durch den Generator bereitgestellt wird, beispielsweise einem dreiphasigen Drehstrom, einen Gleichstrom zu erzeugen, der zum Betrieb eines Kraftfahrzeugbordnetzes erforderlich ist. Eine derartige Generatoranordnung ist unten unter Bezugnahme auf die 1 näher erläutert.
  • Die Erfindung schlägt nun vor, die Ansteuereinheit derart auszubilden, dass sie in einem Fehlerfall, in dem die Erregerspule dauerhaft mit dem ersten Spannungspol verbunden ist, den ersten Spannungspol durch Ansteuern des zweiten Halbleiterschalters mit dem zweiten Spannungspol verbindet, so dass sich ein Stromfluss durch die Erregerspule verringert.
  • Wie zuvor erläutert, wird im Rahmen der Erfindung unter einem "Halbleiterschalter" jedes ansteuerbare Schaltelement verstanden, das zum Schalten entsprechender Ströme in einer Generatoranordnung eingerichtet ist. In besonderer Weise eignen sich die eingangs erwähnten MOSFET, aber auch bipolare Transistoren oder bipolare Transistoren mit isolierter Gateelektrode (IGBT).
  • Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung als "erster Spannungspol" bezeichnete Spannungspol ist typischerweise der positive Batteriepol (üblicherweise auch als B+ bezeichnet), der "zweite Spannungspol" ist typischerweise der Masseanschluss. In Fahrzeugen, in denen die Karosserie auf Masse, ein Versorgungsanschluss einer Batterie hingegen auf einem negativen Potential liegt, kann der "erste Spannungspol" auch ein negativer Spannungsanschluss sein. In jedem Fall ergibt sich bei einer direkten Verbindung des ersten Spannungspols mit dem zweiten Spannungspol ein Kurzschluss, der zu einem entsprechend hohen Stromfluss durch den Generatorregler führt.
  • Eine vorteilhafte Generatoranordnung weist einen Generatorregler auf, der einen Trennkontakt umfasst, der derart ausgebildet ist, dass er aufgrund der Verbindung des ersten Spannungspols mit dem zweiten Spannungspol in dem Fehlerfall eine Trennung der Erregerwicklung von dem ersten Spannungspol bewirkt. Ein derartiger Trennkontakt kann beispielsweise als Schmelzleiter ausgebildet sein, insbesondere als sogenannter Bondkontakt, über den die Generatoranordnung mit einem entsprechenden Spannungspol verbunden ist. Ein derartiger Bondkontakt ist erfindungsgemäß derart ausgelegt, dass er den im Normalbetrieb maximal möglichen Strom sicher tragen kann. Kommt es aufgrund einer defektbedingten Verbindung des ersten Spannungspols mit dem zweiten Spannungspol durch den Generatorregler, der zu einem höheren Stromfluss führt, schmilzt dieser Schmelzkontakt ab. Der Schmelzkontakt übernimmt damit eine Sicherungsfunktion.
  • Ein Fehlerfall, der erfindungsgemäß durch die Ansteuerung des zweiten Halbleiterschalters bewältigt wird, kann beispielsweise ein sogenanntes "Durchlegieren" des ersten Halbleiterschalters sein. In einem solchen Fall erweist sich ein derartiger Halbleiterschalter als nicht mehr ansteuerbar. Er verbindet in diesem Fall den ersten Spannungspol dauerhaft mit der Erregerwicklung.
  • Ein besonderer Vorteil ist, mindestens zwei voneinander unabhängige Möglichkeiten zur Abschaltung des Erregerstroms zur Verfügung zu haben, wobei vorzugsweise auf bereits vorhandene Bauteile zurückgegriffen wird. Der Zusatzaufwand gegenüber dem Stand der Technik beschränkt sich auf die entsprechende Ausbildung einer geeigneten Steuerschaltung und unter Umständen auf die entsprechende Dimensionierung des erwähnten Trennkontakts.
  • Die erfindungsgemäßen Maßnahmen verhindern damit sicher das Auftreten von Überspannungen im Bordnetz in Folge einer Fehlfunktion des Generators, beispielsweise einem Durchlegieren eines Halbleiterschalters. Dies wird erfindungsgemäß mit einer Schalteinrichtung gelöst, die bereits im Regler vorhanden ist und/oder für einen geringen Strom ausgelegt werden kann und daher kostengünstig herstellbar ist.
  • Erfindungsgemäß ergibt sich damit eine Erhöhung der Betriebssicherheit. Gegenüber den eingangs erwähnten Verfahren des Standes der Technik ergibt sich eine sehr viel einfachere und unaufwändigere Schutzbeschaltung. Die Baugröße der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Generatoranordnung erhöht sich durch die Schutzschaltung nur unwesentlich, was einen erheblichen Vorteil bietet, da die Baugröße des Generators und des Reglers im Fahrzeug herkömmlicherweise Begrenzungen unterliegt. Die Erfindung ermöglicht ferner, Kosten für andere Maßnahmen wie Redundanz der vorhandenen Halbleiterschalter und/oder Sensoren einzusparen.
  • Eine erfindungsgemäße Recheneinheit, z.B. ein Generatorregler, ist, insbesondere programmtechnisch, dazu eingerichtet, ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.
  • Auch die Implementierung des Verfahrens in Form von Software ist vorteilhaft, da dies besonders geringe Kosten verursacht, insbesondere wenn ein ausführendes Steuergerät noch für weitere Aufgaben genutzt wird und daher ohnehin vorhanden ist. Geeignete Datenträger zur Bereitstellung des Computerprogramms sind insbesondere Disketten, Festplatten, Flash-Speicher, EEPROMs, CD-ROMs, DVDs u.a.m. Auch ein Download eines Programms über Computernetze (Internet, Intranet usw.) ist möglich.
  • Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend 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.
  • Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Generatoranordnung mit einem Bordnetz in schematischer Teildarstellung.
  • 2 zeigt einen Generatorregler mit einer Erregerwicklung in schematischer Darstellung.
  • 3 veranschaulicht einen Fehlerfall bei dem Generatorregler mit der Erregerwicklung aus 2.
  • 4 veranschaulicht Maßnahmen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an dem Generatorregler mit der Erregerwicklung aus der 2.
  • 5 veranschaulicht Maßnahmen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung an dem Generatorregler mit der Erregerwicklung aus der 2.
  • 6 veranschaulicht ein Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Form eines Ablaufplans.
  • Ausführungsform(en) der Erfindung
  • In den Figuren sind einander entsprechende Elemente mit identischen Bezugszeichen angegeben und werden der Übersichtlichkeit halber nicht wiederholt erläutert.
  • In 1 ist eine Generatoranordnung 10 in einem Bordnetz 100, das nur teilweise und stark schematisiert veranschaulicht ist, dargestellt. Die Generatoranordnung 10 umfasst den eigentlichen Generator 20 und dessen Erregerwicklung 2. Der Generator 20 kann in üblicher Weise, beispielsweise als Klauenpolgenerator, ausgebildet sein. Der Generator 20 kann über Leitungen u, v und w einen entsprechenden Ausgangsstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Drehstrom, bereitstellen. Über die Leitungen u, v und w ist der Generator mit einem Gleichrichter 3 verbunden, der dafür eingerichtet ist, beispielsweise durch aktive Ansteuerung entsprechender Schaltelemente, aus dem dreiphasigen Drehstrom einen entsprechenden Gleichstrom bereitzustellen.
  • Der Gleichstrom liegt zwischen einem ersten Spannungspol B+ und einem zweiten Spannungspol GND an. Wie erwähnt, kann es sich bei dem ersten Spannungspol B+ beispielsweise um einen positiven Batteriepol, bei dem zweiten Spannungspol GND um Masse handeln.
  • In das nur teilweise dargestellte Bordnetz 100 ist beispielsweise eine Fahrzeugbatterie 4 und eine Last 5 eingebunden. Der Generator 20 kann vom Fahrzeug, in dem das entsprechende Bordnetz 100 ausgebildet ist, z.B. über einen Riemen vom Verbrennungsmotor angetrieben werden. Die Generatoranordnung 10 umfasst einen Generatorregler 1, an den über Leitungen c und d die Erregerwicklung 2 angebunden ist. Der Aufbau des Generatorreglers 1 mit seiner Erregerwicklung 2 wird in der nachfolgenden 2 näher veranschaulicht. Der Generatorregler 1 kann über eine Kommunikationsleitung e mit weiteren Steuergeräten verbunden sein. Der Generatorregler 1 überwacht insbesondere über eine Leitung a, ob eine Spannung, gemessen an dem ersten Spannungspol B+, innerhalb eines zulässigen Bereichs liegt. Eine entsprechende Auswertung bzw. Überwachung kann beispielsweise zeitabhängig oder abgeleitet von einer Anstiegsgeschwindigkeit der entsprechenden Spannung erfolgen. Über weitere Leitungen f und b ist der Generatorregler 1 mit einer oder mehreren der Phasenleitungen u, v, w und/oder mit dem zweiten Spannungspol GND verbunden.
  • In 2 ist der Generatorregler 1 mit der zugehörigen Erregerwicklung 2 im Detail dargestellt. 2 zeigt einen Normalbetrieb. Der Generatorregler 1 umfasst eine Ansteuereinrichtung 11, die über die bereits erwähnten Leitungen e und f mit weiteren Steuergeräten und/oder mit einem Phasenanschluss u, v oder w verbunden ist. Die Erregerwicklung 2 ist, wie bereits dargestellt, über Leitungen c und d angebunden. Der Generatorregler weist aktive Schaltelemente in Form von Halbleiterschaltern 12 und 13 auf; diese können über parallel geschaltete sogenannte Freilaufdioden (ohne Bezeichnung) verfügen. Über entsprechende Ansteuerleitungen h und g sind die aktiven Schaltelemente 12 und 13 durch die Ansteuereinheit 11 ansteuerbar.
  • Über die Leitung a ist der erste Halbleiterschalter 12 mit dem ersten Spannungspol B+ verbunden. Über die Leitung b ist der zweite Halbleiterschalter 13 mit dem zweiten Spannungspol GND verbunden. Ist in einem Normalbetrieb, d. h., wenn keine unzulässig hohe Spannung durch den Generatorregler 1 an dem ersten Spannungspol B+ erkannt wurde, verhält sich der Regler wie folgt:
    Wenn der Erregerstrom durch die Erregerwicklung 2 erhöht werden soll, wird der erste Halbleiterschalter 12 eingeschaltet, insbesondere getaktet, der Strom durch die Erregerwicklung 2 steigt damit an. Dies ist in der 2 durch einen fett dargestellten, gestrichelten Pfeil N veranschaulicht. Sollte der Erregerstrom reduziert werden, wird statt des ersten Halbleiterschalters 12 der zweite Halbleiterschalter 13 geöffnet. Hierdurch ist die Erregerwicklung 2 kurzgeschlossen, der Erregerstrom "läuft sich frei", wie im Detail in 5 veranschaulicht. Hierzu wird der zweite Halbleiterschalter 13 bzw. dessen Freilaufdiode verwendet.
  • Ein Trennkontakt 14 ist vorgesehen, der derart ausgebildet ist, dass er bei übermäßigem Stromfluss abschmilzt. Dies kann dann der Fall sein, wenn aufgrund einer Fehlfunktion des ersten Halbleiterschalters 12 ein dauerhafter Kontakt zwischen dem ersten Anschluss c der Erregerwicklung 2 und dem ersten Spannungspol B+ besteht. Dieser Fall ist in der 3 dargestellt. Wie ersichtlich kommt es in diesem Fall zu einem permanenten Stromfluss F durch die Erregerwicklung, die ohne weitere Maßnahmen zu Überspannungen im angeschlossenen Bordnetz führen würde. Dem wird dadurch begegnet, dass in einem solchen Fehlerfall, in dem der erste Halbleiterschalter 12 nicht mehr ausgeschaltet werden kann, auch der zweite Halbleiterschalter 13 leitend geschaltet wird. Diese Situation ist in 4 dargestellt. In diesem Fall kommt es aufgrund der direkten leitenden Verbindung zwischen dem ersten Spannungspol B+ und dem zweiten Spannungspol GND zu einem Kurzschlussstrom S. Dieser Stromfluss ist so hoch, dass er jedenfalls einen Schwellwert überschreitet, der zu einer Trennung der Erregerwicklung 2 von dem ersten Spannungspol B+ über den Trennkontakt 14 führt. Dieser schmilzt ab ("brennt durch"). Wird also nicht bereits in der in 3 dargestellten Stromflusssituation ein Durchschmelzen des Schmelzkontakts 14 bewirkt, erfolgt dies jedenfalls in dem Zustand der 4. In diesem Fall fließt aufgrund der dort vorhandenen induktiven Widerstände nur ein relativ geringer Stromfluss S' durch die Erregerwicklung 2. Bereits dieser geringere Stromfluss S' führt zu einem Abbau der Überspannung auch ohne Trennkontakt.
  • Nach dem Durchbrennen des Trennkontakts 14, dargestellt in 5, besteht damit kein direkter Kontakt mehr zwischen der Erregerwicklung 2 und dem ersten Spannungsanschluss B+. Die Erregerwicklung 2 ist jedoch kurzgeschlossen, da sie über den Halbleiterschalter 13 bzw. die entsprechende Freilaufdiode und die entsprechenden mit dem zweiten Spannungspol verbundenen Anschlüsse kurzgeschlossen ist. Hierdurch kommt es, mit einem Pfeil X veranschaulicht, zu einem "Freilaufen" des Erregerstroms. Diese Situation entspricht, wie zuvor erläutert, jener, die auch in herkömmlichen Schaltungen dadurch erreicht wird, dass der Halbleiterschalter 2 geöffnet und der Halbleiterschalter 13 geschlossen wird.
  • Die 6 veranschaulicht ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form eines Ablaufplans. Das Verfahren ist insgesamt mit 200 bezeichnet. In einem Schritt 210 werden dabei, beispielsweise in Form entsprechender Zyklen 211, jeweils Spannungswerte am ersten Spannungspol B+, d.h. Ausgangsspannungen der Generatoranordnung, ausgelesen. In einem Normalbetriebsmodus, d. h. wenn kein Fehler vorliegt, geht das Verfahren nicht über den Schritt 210 hinaus. Wird jedoch ein entsprechender Fehler erkannt, wie zuvor erläutert, beispielsweise beim fehlerhaften Einschalten des Halbleiterschalters 12, setzt sich das Verfahren mit einem Schritt 220 fort. In diesem Schritt wird ein Signal 221 ausgegeben, das bewirkt, dass der zweite Halbleiterschalter 13 eingeschaltet wird. Hierdurch erhöht sich der Strom durch den Trennkontakt 14, weil dieser mit der Summe aus dem induktiven Strom durch die Erregerwicklung 2 und durch den zweiten Halbleiterschalter 13 belastet wird. Hierdurch kann der Trennkontakt 14 zum Durchschmelzen gebracht werden. Ist dies der Fall, wurde durch das erfindungsgemäße Verfahren 200 der Zustand herbeigeführt, der in 5 gezeigt ist. Dieser Schritt ist mit 230 bezeichnet.
  • In Varianten kann das erfindungsgemäße Verfahren 200 auch umfassen, den Halbleiterschalter 13 nur dann anzusteuern, wenn nicht bereits schon der durch die Erregerwicklung fließende, erhöhte Strom zum Unterbrechen des Trennkontakts 14 geführt hat. So kann in einer weiteren Variante eine entsprechende Generatoranordnung auch so dimensioniert werden, dass bereits bei einer aufgetretenen Überspannung der Trennkontakt unterbrochen wird, weil sich in einem solchen Fall bei einem kurzgeschlossenen Halbleiterschalter 12 ein deutlich höherer Strom ergibt.
  • 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 102008043402 A1 [0006]
    • EP 0377853 A1 [0007]

Claims (11)

  1. Generatoranordnung (10) mit einem Generatorregler (1) mit einer Ansteuereinheit (11) und einer Erregerwicklung (2), die an einem ersten Anschluss (c) über einen ersten, durch die Ansteuereinheit (11) ansteuerbaren Halbleiterschalter (12) mit einem ersten Spannungspol (B+) und über einen zweiten, durch die Ansteuereinheit (11) ansteuerbaren Halbleiterschalter (13) mit einem zweiten Spannungspol (GND) verbindbar ist, und die an einem zweiten Anschluss (d) mit dem zweiten Spannungspol (GND) verbunden ist, wobei die Ansteuereinheit (11) dafür eingerichtet ist, in einem Fehlerfall, in dem die Erregerspule (2) dauerhaft mit dem ersten Spannungspol (B+) verbunden ist, den ersten Spannungspol (B+) durch Ansteuern des zweiten Halbleiterschalters (13) mit dem zweiten Spannungspol (GND) zu verbinden.
  2. Generatoranordnung (10) nach Anspruch 1, bei der ein Trennkontakt (14) vorgesehen ist, der derart ausgebildet ist, dass aufgrund der Verbindung des ersten Spannungspols (B+) mit dem zweiten Spannungspol (GND) in dem Fehlerfall eine Trennung der Erregerwicklung (2) von dem ersten Spannungspol (B+) herbeigeführt wird.
  3. Generatoranordnung (10) nach Anspruch 2, bei der der Trennkontakt (14) als Schmelzleiter zwischen dem ersten Halbleiterschalter (12) und dem ersten Spannungspol (B+) ausgebildet ist, der bei einem Stromfluss oberhalb eines Schwellwerts durchschmilzt.
  4. Generatoranordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der der Generatorregler (1) zum Überwachen einer Ausgangsspannung der Generatoranordnung (10) und zum Bestimmen des Fehlerfalls auf Grundlage der Überwachung eingerichtet ist.
  5. Generatoranordnung (10) nach Anspruch 4, bei der der Generatorregler (1) dafür eingerichtet ist, einen Fehlerfall zu bestimmen, wenn die Ausgangsspannung der Generatoranordnung (10) sich innerhalb einer vorgegebenen Zeit um mehr als einen vorgegebenen Wert ändert.
  6. Verfahren (200) zum Betreiben einer Generatoranordnung (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das umfasst, in einem Fehlerfall, in dem die Erregerspule (2) dauerhaft mit dem ersten Spannungspol (B+) verbunden ist, den ersten Spannungspol (B+) durch Ansteuern des zweiten Halbleiterschalters (13) mit dem zweiten Spannungspol (GND) zu verbinden.
  7. Verfahren (200) nach Anspruch 6, das umfasst, eine Ausgangsspannung der Generatoranordnung (10) mittels der Ansteuereinheit (11) zu überwachen und einen Fehlerfall auf Grundlage der Überwachung zu bestimmen.
  8. Verfahren (200) nach Anspruch 7, bei der der Fehlerfall bestimmt wird, wenn die Ausgangsspannung der Generatoranordnung (10) sich innerhalb einer vorgegebenen Zeit um mehr als einen vorgegebenen Wert ändert.
  9. Recheneinheit, insbesondere eines Generatorreglers (1), die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 durchzuführen.
  10. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, die eine Recheneinheit dazu veranlassen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8 durchzuführen, wenn sie auf einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere nach Anspruch 9, ausgeführt werden.
  11. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten Computerprogramm nach Anspruch 10.
DE201210222282 2012-12-05 2012-12-05 Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren Pending DE102012222282A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210222282 DE102012222282A1 (de) 2012-12-05 2012-12-05 Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210222282 DE102012222282A1 (de) 2012-12-05 2012-12-05 Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012222282A1 true DE102012222282A1 (de) 2014-06-05

Family

ID=50726070

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210222282 Pending DE102012222282A1 (de) 2012-12-05 2012-12-05 Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012222282A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377853A2 (de) 1989-01-09 1990-07-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Steuereinrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgenerator
US20070165341A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 Mobiletron Electronics Co., Ltd. Overvoltage-protective automotive power generation control circuit
DE102008043402A1 (de) 2008-11-03 2010-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schutz der an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeschlossenen Einrichtung vor einer Überspannung
DE102011080524A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Temperaturregelung eines Generators

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0377853A2 (de) 1989-01-09 1990-07-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Steuereinrichtung für einen Fahrzeugwechselstromgenerator
US20070165341A1 (en) * 2006-01-17 2007-07-19 Mobiletron Electronics Co., Ltd. Overvoltage-protective automotive power generation control circuit
DE102008043402A1 (de) 2008-11-03 2010-05-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Schutz der an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeschlossenen Einrichtung vor einer Überspannung
DE102011080524A1 (de) * 2011-08-05 2013-02-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Temperaturregelung eines Generators

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011080226B4 (de) Fahrzeug mit einem Stromverteiler und einem Steuergerät
DE10113081C1 (de) Anordnung und Verfahren zum Schutz eines Mehrspannungsbordnetzes gegen Spannungsüberschläge zwischen verschiedenen Spannungsebenen sowie gegen Verpolung von außen
WO2013050207A1 (de) Diagnoseeinrichtung für mehrspannungsbordnetz, mehrspannungsbordnetz und verfahren zum betrieb eines mehrspannungsbordnetzes
DE102013013369A1 (de) Elektronische Sicherheitsabschaltung für Kraftfahrzeuge
EP3075048A1 (de) Überspannungsschutz für kraftfahrzeugbordnetz bei lastabwurf
EP2711248A1 (de) Zweispannungsbordnetz mit Überspannungsschutz
DE102013208968A1 (de) Kraftfahrzeugbordnetz mit aktivem Brückengleichrichter und Überspannungsschutz bei Lastabwurf, Gleichrichteranordnung, zugehöriges Betriebsverfahren und Mittel zu dessen Implementierung
DE4120337A1 (de) Zweikreisige spannungsversorgungsschaltung fuer fahrzeuge
DE102020120814A1 (de) Verfahren zum Überprüfen eines Schnellentregungspfades einer Erregerschaltung und entsprechende Erregerschaltung
DE102016101081A1 (de) Bordnetz für ein Fahrzeug
EP3452336B1 (de) Mehrspannungs-steuervorrichtung für ein kraftfahrzeug, kraftfahrzeug und betriebsverfahren für die steuervorrichtung
WO2013127550A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum absichern eines stromkreises für ein fahrzeug und stromkreis
DE102019212473A1 (de) Batteriesystem für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben eines Batteriesystems und Kraftfahrzeug
DE102008043402A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schutz der an ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges angeschlossenen Einrichtung vor einer Überspannung
DE102014106218A1 (de) Drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug
EP1475875A2 (de) Verfahren und Anordnung zur Prüfung einer Leistungsendstufe
DE102014017571A1 (de) Kraftfahrzeug mit einer Steuervorrichtung für einen elektrischen Starter
DE102014004233A1 (de) Überwachung einer Schirmvorrichtung
DE102012222282A1 (de) Generatoranordnung und zugehöriges Betriebsverfahren
DE102020130214A1 (de) Verfahren und Kurzschlussschaltungseinrichtung zum Betreiben einer Generatoreinheit
DE102015220820A1 (de) Spannungswandler
DE102012109011A1 (de) Schaltungsanordnung
DE102017201863A1 (de) Elektrische Maschine mit einer Verpolschutzschaltung
DE102013003586A1 (de) Elektrisches Energieversorgungssystem für ein Kraftfahrzeug
DE102012216185A1 (de) Begrenzerschaltung für einen Halbleitertransistor und Verfahren zum Begrenzen der Spannung über einen Halbleitertransistor

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: ROBERT BOSCH GMBH, 70469 STUTTGART, DE

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, DE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: DEHNSGERMANY PARTNERSCHAFT VON PATENTANWAELTEN, DE

Representative=s name: DEHNS GERMANY PARTNERSCHAFT MBB, DE