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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz mindestens eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einem ersten Anschluss zum Anschließen eines ersten elektrischen Energiespeichers und einem zweiten Anschluss zum Anschließen eines zweiten elektrischen Energiespeichers sowie ein Starthilfekabel für ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung, einen elektrischen Energiespeicher für ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher und einer solchen Vorrichtung.
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Jedes Kraftfahrzeug braucht zu seinem Betrieb eine jederzeit zur Verfügung stehende elektrische Energiequelle. Diese hat die Aufgabe, zum Beispiel den Anlasser, die Zündanlage, die Scheinwerfer und andere Stromverbraucher mit elektrischer Energie zu versorgen.
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Im alltäglichen Gebrauch von Kraftfahrzeugen kommt es immer wieder zu der Situation, dass ein Kraftfahrzeug mit seiner Batterie einem anderen Kraftfahrzeug Starthilfe geben will. Zu diesem Zweck sind aus dem Stand der Technik Starthilfekabel bekannt.
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Die
EP 0258776 A2 beispielsweise offenbart ein Starthilfekabel mit einem spannungsabhängigen Widerstand und einem gasgefüllten Überspannungsableiter, die parallel geschaltet und zwischen zwei Niederspannungsleitungen angeordnet sind, um so Spannungsspitzen abbauen und unschädlich machen zu können.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weitere Vorrichtung zum Schutz mindestens eines Energiespeichers eines Fahrzeugs bereitzustellen. Weitere Aufgaben der Erfindung bestehen darin ein Starthilfekabel für ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung, einen elektrischen Energiespeicher für ein Fahrzeug mit einer solchen Vorrichtung sowie ein Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher und mit einer solchen Vorrichtung anzugeben.
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Die genannten Aufgaben werden durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, ein Starthilfekabel nach Anspruch 9, einen elektrischen Energiespeicher nach Anspruch 10 sowie ein Fahrzeug nach Anspruch 11 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche geben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung an.
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Demgemäß umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zum Schutz mindestens eines Energiespeichers eines Fahrzeugs mit einem ersten Anschluss zum Anschließen eines ersten elektrischen Energiespeichers und einem zweiten Anschluss zum Anschließen eines zweiten elektrischen Energiespeichers. Die Vorrichtung weist einen Widerstand sowie eine Schalteinrichtung mit einer ersten und zweiten Schaltstellung auf. In der ersten Schaltstellung ist der Widerstand zwischen den ersten und zweiten Anschluss geschaltet und in der zweiten Schaltstellung ist der Widerstand überbrückt. Dies kann insbesondere bedeuten, dass einem Strom der zwischen dem ersten und zweiten Anschluss fließt in der ersten Schaltstellung der Schalteinrichtung nur der Weg über den besagten Widerstand bleibt. Weiterhin ist eine Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung vorgesehen zum Erkennen einer Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Anschluss und dem zweiten Anschluss, wobei die Schalteinrichtung und die Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung derartig miteinander verschaltet sind, dass die Schalteinrichtung die erste Schaltstellung einnimmt, wenn ein von der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung erkannter Betrag einer Spannungsdifferenz einen vorherbestimmten Spannungsdifferenzgrenzwert überschreitet, und die Schalteinrichtung die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn ein von der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung erkannter Betrag einer Spannungsdifferenz einen vorherbestimmten Spannungsdifferenzgrenzwert nicht überschreitet.
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Auf diese Weise kann erreicht werden, dass bei einer zu hohen Spannungsdifferenz ein zusätzlicher Widerstand zwischen den ersten und den zweiten Anschluss geschaltet wird, um so einen zu hohen Stromfluss zu verhindern, der möglicherweise einen der elektrischen Energiespeicher beschädigen könnte.
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Diese Funktionalität ist insbesondere von Vorteil, wenn Starthilfe zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Energiespeichern gegeben werden soll. Heutzutage werden in Kraftfahrzeugen zumeist Blei-Säure-Batterien wegen ihres günstigen Preises und der langen Erfahrung mit dieser Technologie als Starterbatterien verwendet. Blei-Säure-Batterien wurden etwa um das Jahr 1860 erfunden und werden circa seit 1915 als Anlasserbatterien verwendet. Mit der Entwicklung von neuen Batterie-Technologien, insbesondere von Lithium-Ionen-Batterien, stehen immer mehr Alternativen zur Ablösung der zwar etablierten, aber technologisch bei Weitem nicht überlegenen Blei-Säure-Batterie bereit.
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In einer Übergangsphase zwischen der Umrüstung der Batterien von Blei-Säure-Batterien auf Lithium-Ionen-Batterien kann es dazu kommen, dass Fahrzeuge mit jeweils einer der beiden Technologien ausgerüstet sind. Das heißt, dass es zu Fällen kommen kann, in dem von einem Fahrzeug mit der einen Batteriesorte Fremdstarthilfe für ein Fahrzeug mit der anderen Batteriesorte gegeben wird. Da die Batterien unterschiedliche Eigenschaften und ein unterschiedliches Betriebsverhalten aufweisen, kann der Versuch von direkter Fremdstarthilfe zu starken Überströmen führen. Diese können durch die beschriebene Vorrichtung verhindert werden.
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Beim ersten und zweiten Energiespeicher kann es sich also insbesondere um Blei-Säure-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien handeln.
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Der Spannungsdifferenzgrenzwert ist insbesondere einstellbar. Vorzugsweise wird der Spannungsdifferenzwert abhängig von Batterietyp, Alterungszustand und/oder Ladezustand gewählt, insbesondere Batterietyp, Alterungszustand und/oder Ladezustand der zu ladenden Batterie oder auch der aufladenden Batterie. In einer Ausführungsform kann für mehrere Kombinationen von Batterietyp, Alterungszustand und/oder Ladezuständen der beiden zu verbindenden Batterien jeweils ein Spannungsdifferenzgrenzwert vorgesehen sein. Es kann eine Abbildung vorgesehen sein, die einerseits Batterietyp, Alterungszustand und/oder Ladezustand oder Kombinationen von Batterietyp, Alterungszustand der zu ladenden oder der aufladenden und/oder Ladezuständen der beiden zu verbindenden Batterien zugehörigen Spannungsdifferenzgrenzwerten zuordnet.
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Diese Abbildung kann eine Funktion sein, die insbesondere durch ihre Parameter definiert ist, oder kann durch eine Look-up-Tabelle vorgesehen sein. Je geringer der Alterungszustand bzw. je größer die Differenz der Alterungszustände der beiden Batterien, desto kleiner kann der Spannungsdifferenzgrenzwert gewählt werden. Je geringer der Ladezustand bzw. je größer die Differenz der Ladezustände der beiden Batterien, desto kleiner kann der Spannungsdifferenzgrenzwert gewählt werden. Anstatt oder in Kombination mit dem Ladezustand kann der Innenwiderstand und/oder die Temperatur der betreffenden Batterie (oder die Innenwiderstands- bzw. Temperaturdifferenz der beiden Batterien) herangezogen werden. Wenn unterschiedliche Batterietypen verwendet werden, kann der Spannungsdifferenzgrenzwert kleiner sein als bei gleichen Batterietypen. Die Batterietypen werden insbesondere durch die Zellchemie bestimmt, insbesondere durch die Materialpaarung der Elektroden.
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Es kann eine Berechnungseinheit für Spannungsdifferenzgrenzwerte vorgesehen sein, die der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung vorgeschaltet ist. Die Berechnungseinheit für Spannungsdifferenzgrenzwerte kann eine Eingabeschnittstelle umfassen. An dieser kann ein Wert in Form eines elektrischen Signals oder in Form einer Benutzereingabe eingegeben werden. Die Berechnungseinheit ist insbesondere mit einem Prozessor und einem darauf ablaufenden Programm ausgestattet, mit denen der Spannungsdifferenzgrenzwert berechnet werden kann. Insbesondere ist der Prozessor zusammen mit dem Programm eingerichtet, aus der Information, die an der Eingabeschnittstelle anliegt, den Spannungsdifferenzgrenzwert zu berechnen. Es kann ein mit dem Prozessor verbundener Speicher vorgesehen sein, in dem die Look-up-Tabelle oder Parameter, die die Funktion kennzeichnen, hinterlegt sind. Vorzugsweise ist die Berechnungseinheit (uns insbesondere der Speicher) eingerichtet, dass die Abbildung aktualisiert werden kann, um zukünftigen Batterietypen Rechnung tragen zu können. Die Eingabeschnittstelle kann eine kabelgebundene, funkbasierte, elektrische oder elektronische Schnittstelle sein, insbesondere ein elektrischer Anschluss, oder kann ein Schalter, Taster, Touchscreen o.ä. eingerichtet zur Benutzereingabe sein.
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Es kann vorgesehen sein, dass zwischen den Schaltstellungen ein Hystereseverhalten oder eine Verzögerung vorgesehen ist. Dies kann insbesondere in der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung realisiert sein. Das Hystereseverhalten kann mittels eines Komparators mit Hysterese umgesetzt werden. Die Verzögerung kann mittels einer Verzögerungsschaltung (insbesondere digital) oder mittels eines Tiefpassfilters bzw. Integrators vorgesehen sein. Hystereseverhalten und Verzögerung können auch kombiniert auftreten. Dadurch lässt sich ein wiederholendes Ändern der Schaltstellung verhindern, insbesondere verursacht durch ein temporäre Verringerung der Spannungsdifferenz in der ersten Schaltstellung, die anhält, bis die zweite Schaltstellung eingenommen wird. Die Komponenten, welche das Hystereseverhalten oder eine Verzögerung realisieren, können in der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung oder zwischen dieser und der Schalteinrichtung oder auch in der Schalteinrichtung selbst (insbesondere in einer Treiberschaltung der Schalteinrichtung) vorgesehen sein.
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In einer Ausführungsform umfasst die Schalteinrichtung ein Relais. Die Schalteinrichtung kann dann beispielsweise die erste Schaltstellung einnehmen, wenn das Relais bestromt ist, und die zweite Schaltstellung einnehmen, wenn das Relais nicht bestromt ist. Relais sind recht kostengünstige Bauteile, die recht große Ströme verkraften.
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Die Schalteinrichtung kann ein Halbleiterschaltelement umfassen. Dieses Halbleiterschaltelement kann beispielsweise dafür vorgesehen sein, die Bestromung des Relais zu steuern, oder es kann unter Umständen auch das Relais ersetzen. Für die letztere Variante ist es vorteilhaft, wenn das Halbleiterschaltelement große Ströme verkraften kann.
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In einer Ausführungsform wird das Halbleiterschaltelement durch einen Ausgang der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung geschaltet. Im leitenden Zustand kann das Halbleiterschaltelement beispielsweise das Relais bestromen.
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Bei der gleichzeitigen Verwendung eines Halbleiteschaltelements und eines Relais kann sich der Vorteil ergeben, dass das Halbleiterschaltelement mit recht geringen Strömen geschaltet werden kann, während das Relais große Ströme verträgt.
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Die Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung kann als Komparatorschaltung ausgestaltet sein. Dabei ist vorzugsweise ein erster Eingang der Komparatorschaltung mit dem ersten Anschluss verbunden und ein zweiter Eingang der Komparatorschaltung mit dem zweiten Anschluss verbunden. Eine Komparatorschaltung ist eine einfache und günstige Schaltung, um eine Spannungsdifferenz zu erkennen.
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In einer Ausführungsform liegt der ohmsche Widerstandswert des Widerstands zwischen 0,1 Ohm und 10 Ohm. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Widerstand zwischen 0,5 Ohm und 2 Ohm liegt. Bei diesen Größen für den Widerstandswert kann ein zu hoher Stromfluss wirksam bekämpft werden, ohne dass unnötig Energie am Widerstand verschwendet wird.
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Die Vorrichtung kann mit einer Anzeigeeinrichtung ausgestattet sein. Diese kann zum Beispiel dafür eingerichtet sein, die Schaltstellung der Schalteinrichtung anzuzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann sie auch die Spannungsdifferenz oder ein von der Spannungsdifferenz abhängiges Signal anzeigen. Insbesondere kann die Anzeigeeinrichtung beispielsweise mehrere Leuchtdioden umfassen, die entsprechend der Schaltstellung der Schalteinrichtung und/oder der Spannungsdifferenz leuchten.
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In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung ein Gehäuse, in diesem können sich beispielweise der Widerstand, die Schalteinrichtung und die Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung befinden. Die Anzeigeeinrichtung kann so in das Gehäuse integriert sein, dass sie von außerhalb des Gehäuses gut sichtbar ist. Das Gehäuse schützt die umschlossenen Elemente vor äußeren Einflüssen und verbessert die Handhabbarkeit der Vorrichtung.
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Darüber hinaus umfasst die vorliegende Erfindung ein Starthilfekabel für ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, einem ersten Kabel, das mit dem ersten Anschluss verbunden und dafür eingerichtet ist, mit einem Pol des ersten elektrischen Energiespeichers verbunden zu werden, und einem zweiten Kabel, das mit dem zweiten Anschluss verbunden und dafür eingerichtet ist, mit einem Pol des zweiten elektrischen Energiespeichers verbunden zu werden. Mithilfe eines solchen Starthilfekabels kann verhindert werden, dass ein zu großer Strom über das Starthilfekabel fließt und gegebenenfalls einen der beiden elektrischen Energiespeicher beschädigt.
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Zusätzlich umfasst die vorliegende Erfindung einen elektrischen Energiespeicher für ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei der erste Anschluss der Vorrichtung mit einem Pol des elektrischen Energiespeichers verbunden ist. Bei dem elektrischen Energiespeicher kann es sich insbesondere um eine Lithium-Ionen-Batterie handeln. Lithium-Ionen-Batterien sind besonders gefährdet, einen zu hohen Strom abzugeben, wenn sie ungeschützt mit einer Bleisäurebatterie verbunden werden. Durch den erfindungsgemäßen elektrischen Energiespeicher kann also eine Beschädigung des Energiespeichers durch Überströme verhindert werden.
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Auch ein Fahrzeug mit einem elektrischen Energiespeicher und einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist von der Erfindung umfasst, wobei der erste Anschluss der Vorrichtung mit einem Pol des elektrischen Energiespeichers verbunden ist.
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Weitere Details und Vorteile von Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden mit Bezug auf die Figuren erläutert.
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Dabei zeigen
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1 einen Verlauf einer Ruhespannung verschiedener Batterietypen in Abhängigkeit ihres Ladezustands;
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2 einen möglichen Stromverlauf bei einem Fremdstartvorgang zwischen unterschiedlichen Batterien;
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3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
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5 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Starthilfekabels.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche und gleichwirkende Elemente, sofern nichts anderes angegeben ist, mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Wenn ein Fahrzeug mit einer Blei-Säure-Batterie durch eine Lithium-Ionen-Batterie Fremdstarthilfe erhält, kann es zu erheblichen Problemen kommen. Diese Probleme sollen anhand eines Beispiels erläutert werden. Es wird davon ausgegangen, dass die Blei-Säure-Batterie zu Beginn der Fremdstarthilfe nicht durch die Lichtmaschine geladen wird, sondern sich im Ruhezustand bei einem geringen Ladezustand von zum Beispiel 75% befindet, so dass sich eine Ruhespannung von etwa 12,2 Volt einstellt. Die Lithium-Ionen-Batterie, mit der die Fremdstarthilfe vorgenommen wird, ist hingegen zu 100% geladen, so dass sie eine Ruhespannung von etwa 14,4 Volt aufweist. Dabei kommt es aufgrund der verschiedenen elektrochemischen Eigenschaften der beiden Batterietechnologien zu folgendem Problem:
Blei-Säure-Batterien haben chemisch bedingt je nach Säuredichte eine Ladeschlussspannung von 12,6V–12,8V bei 100% Ladezustand. Komplett entladen weist eine Blei-Säure-Batterie eine Spannung von 11,89V auf. Lichtmaschinen bzw. Generatoren arbeiten üblicherweise mit einer Ladespannung von ca. 14,4V, um bei der Blei-Säure-Batterie eine möglichst gute Aufladung zu erreichen und damit eine Sulfatierung innerhalb der Blei-Säure-Batterie zu vermeiden, was ansonsten zu einer deutlichen Reduzierung der Lebensdauer führen würde. Bei Stillstand des Motors bzw. Generators stellt sich im vollgeladenen Zustand eine Ruhespannung von 12,6V–12,8V ein. Die Ruhespannung kann bei entsprechender Entladung durch Verbraucher bzw. durch die Selbstentladung der Batterie weiter sinken.
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Lithium-Ionen-Batterien haben aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung je nach Zusammensetzung des Anoden- bzw. Kathodenmaterials Ladeschlussspannungen von z. B. 2,7V, 3,6V bzw. 4,2V pro Zelle. Die benötigte Spannungslage von 14,4V, um einen Austausch einer Blei-Säure-Batterie durch eine Lithium-Ionen-Batterie zu ermöglichen, erreicht man durch serielle Verschaltung von normalerweise vier bzw. sechs Zellen (bei einer Ladespannung von 2,7V). Im Gegensatz zur Blei-Säure-Batterie behält die Lithium-Ionen-Batterie die Spannung von 14,4V auch bei Stillstand des Motors bei, da keine Überladung (Überspannung) im Vergleich zur Blei-Säure-Batterie notwendig ist bzw. die Ladung durch angeschlossene Verbraucher sinkt.
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Das bedeutet, dass bei einem Fremdstart einer entladenen Blei-Säure-Batterie mit einer Lithium-Ionen-Batterie ein Ladungsausgleich zwischen beiden Batterien mit einem maximalem Strom, nur begrenzt durch den Innenwiderstand der Lithium-Ionen-Batterie sowie der Kabelzuführung, stattfindet. Dieser Strom kann zu Beschädigungen an beiden Batterien vor allem aber an der Lithium-Ionen-Batterie führen, da diese eine wesentlich geringere spezifische Wärmekapazität aufweist.
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1 illustriert einen Verlauf einer Ruhespannung unterschiedlicher Batterietypen in Abhängigkeit von ihrem Ladezustand. Auf der Abszissenachse 1 ist der Ladezustand in Prozent angegeben (state of charge, SOC). Die Ruhespannung in Volt ist auf der Ordinatenachse 2 aufgetragen. Die Kurve 3 illustriert den Verlauf der Ruhespannung einer Lithium-Ionen-Batterie. Wie der 1 zu entnehmen ist, steigt die Ruhespannung der Lithium-Ionen-Batterie mit einem zunehmenden Ladezustand schneller an als bei anderen Batterietypen und erreicht höhere Werte. Die Kurve 4 zeigt den Ruhespannungsverlauf einer Vliesbatterie und die Kurve 5 den Verlauf der Ruhespannung einer konventionellen Blei-Säure-Batterie.
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Zur Verdeutlichung des Problems der Fremdstarthilfe durch eine Lithium-Ionen-Batterie für eine Blei-Säure-Batterie soll ein Beispiel gegeben werden. Gehen wir davon aus, dass eine entladende Blei-Säue-Batterie eine Spannung von 11,89 Volt aufweist. Diese soll Fremdstarthilfe erhalten von einer geladenen Lithium-Ionen-Batterie, die eine Spannung von 14,4 Volt besitzt. Damit ist die Spannungsdifferenz ∆U zwischen den beiden Batterien 2,51V. Wenn man davon ausgeht, dass die Lithium-Ionen-Batterie einen Innenwiderstand von etwa 1 mΩ und das Fremdstartkabel einen Widerstand von 3 mΩ jeweils bei 20 bis 30°C aufweist, ergibt sich ein resultierender Ausgangsstrom von 627,5A (IAusgleich = ∆U/RGesamt = 2,51V/0,004Ω = 627,5A).
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Die 2 verdeutlicht den Stromverlauf über die Zeit bei dem gegebenen Beispiel. Auf der Abszissenachse 6 ist die Zeit in Sekunden und auf der Ordinatenachse 7 die Stromstärke in Ampere aufgetragen. Wie der 2 zu entnehmen ist, sinkt durch einen voranschreitenden Ladungsaustausch die Spannungsdifferenz, so dass der Ausgleichsstrom über die Zeit geringer wird. Der anfänglich fließende Strom ist jedoch viel zu hoch, so dass es zu Beschädigungen an der Batterie kommen kann.
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3 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schutz mindestens eines Energiespeichers eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 8 weist einen ersten Anschluss 9 zum Anschließen eines ersten elektrischen Energiespeichers und einen zweiten Anschluss 10 zum Anschließen eines zweiten elektrischen Energiespeichers auf. In der Vorrichtung 8 befindet sich ein Widerstand 11, der mittels einer Schalteinrichtung 12 zwischen den ersten und zweiten Anschluss 9, 10 geschaltet werden beziehungsweise überbrückt werden kann. Die Schalteinrichtung 12 weist also eine erste und zweite Schaltstellung auf, wobei in der ersten Schaltstellung der Widerstand 11 zwischen den ersten und zweiten Anschluss 9, 10 geschaltet ist und in der zweiten Schaltstellung der Widerstand 11 überbrückt ist.
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Eine Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung 13 erkennt eine Spannungsdifferenz zwischen dem ersten Anschluss 9 und dem zweiten Anschluss 10. Wie der Pfeil 14 verdeutlichen soll, sind die Schalteinrichtung 12 und die Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung 13 derartig miteinander verschaltet, dass die Schalteinrichtung die erste Schaltstellung einnimmt, wenn ein von der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung 13 erkannter Betrag einer Spannungsdifferenz einen vorherbestimmten Spannungsdifferenzgrenzwert überschreitet, und die Schalteinrichtung die zweite Schaltstellung einnimmt, wenn ein von der Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung 13 erkannter Betrag einer Spannungsdifferenz einen vorherbestimmten Spannungsdifferenzgrenzwert nicht überschreitet.
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Die 4 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Vorrichtung 15 umfasst wiederum einen ersten Anschluss 16 zum Anschließen eines ersten elektrischen Energiespeichers und einen zweiten Anschluss 17 zum Anschließen eines zweiten elektrischen Energiespeichers. Im Strompfad zwischen dem ersten Anschluss 16 und dem zweiten Anschluss 17 befindet sich ein Widerstand 18, sofern die als Relais ausgestaltete Schalteinrichtung 19 sich in der ersten Schaltstellung befindet. In der zweiten Schaltstellung der Schalteinrichtung 19 ist der Widerstand 18 überbrückt. Über einen Transistor 20 wird die Schalteinrichtung 19 bestromt, sofern der Transistor 20 leitend geschaltet ist. An der Basis des Transistors 20 ist eine Komparatorschaltung 21 angeschlossen, die über drei Widerstände 22a, 22b, 22c und einen Komparator 22d verfügt. Der notwendige Strom für das Relais wird über die beiden Anschlüsse + und – bereitgestellt. Wahlweise könnten diese Anschlüsse beispielsweise am ersten oder zweiten Energiespeicher angeordnet werden.
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5 zeigt eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Starthilfekabels 23, das über eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 24 verfügt. Über eine erste Leitung 25a und eine zweite Leitung 25b eines ersten Kabels ist die Vorrichtung 24 mit einem ersten Energiespeicher 26 verbunden. Über eine erste Leitung 25c und eine zweite Leitung 25d eines zweiten Kabels ist die Vorrichtung 24 mit einem zweiten elektrischen Energiespeicher 27 verbunden. An einer Außenseite ihres Gehäuses weist die Vorrichtung 24 drei Leuchtdioden 28 auf. Diese können unterschiedliche Farben, wie zum Beispiel rot, gelb und grün aufweisen. Die rote Leuchtdiode könnte beispielsweise bei einer zu hohen Spannungsdifferenz leuchten, während ein Leuchten der gelben Leuchtdiode angibt, dass ein Ladungsausgleichvorgang läuft. Die grüne LED könnte anzeigen, dass der Widerstand überbrückt ist.
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Die mit Bezug auf die Figuren gemachten Erläuterung sind rein illustrativ und nicht beschränkend zu verstehen. An den Ausführungsformen können viele Änderungen vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich, wie er in den beigefügten Ansprüchen angegeben ist, zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ladezustand in Prozent
- 2
- Ruhespannung in Volt
- 3
- Ruhespannungsverlauf einer Lithium-Ionen-Batterie
- 4
- Ruhespannungsverlauf einer Vliesbatterie
- 5
- Ruhespannungsverlauf einer konventionellen Blei-Säure-Batterie
- 6
- Zeit in Sekunden
- 7
- Strom in Ampere
- 8
- erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 9
- erster Anschluss
- 10
- zweiter Anschluss
- 11
- Widerstand
- 12
- Schalteinrichtung
- 13
- Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung
- 14
- Verschaltung zwischen Schalteinrichtung und Spannungsdifferenzerkennungseinrichtung
- 15
- zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 16
- erster Anschluss
- 17
- zweiter Anschluss
- 18
- Widerstand
- 19
- Schalteinrichtung
- 20
- Transistor
- 21
- Komparatorschaltung
- 22a–22c
- Widerstände
- 22d
- Komparator
- 23
- Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Starthilfekabels
- 24
- Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
- 25a–25d
- Leitungen
- 26
- erster elektrischer Energiespeicher
- 27
- zweiter elektrischer Energiespeicher
- 28
- Leuchtdioden
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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