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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Stabilisierung des Bordnetzes eines Fahrzeugs bei Aktivierung eines Anlassers des Fahrzeugs.
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Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor umfassen typischerweise ein Startsystem, das eingerichtet ist, den Verbrennungsmotor zu starten. Das Startsystem ist Teil eines elektrischen Bordnetzes eines Fahrzeugs und umfasst typischerweise einen elektrischen Startermotor, der durch elektrische Energie aus einem Energiespeicher des Bordnetzes versorgt wird. Bei Aktivierung des Startermotors kann es zu einem Einbruch der Spannung im Bordnetz kommen. Ein derartiger Spannungseinbruch kann dazu führen, dass ein oder mehrere Verbraucher (z. B. Steuergeräte) des Fahrzeugs in ihrer Funktion beeinträchtigt werden.
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Das vorliegende Dokument befasst sich daher mit der technischen Aufgabe, den durch ein Startersystem verursachten Spannungseinbruch in einem Bordnetz zu reduzieren. Dabei soll insbesondere eine Kosten- und Bauraum-effiziente Lösung bereitgestellt werden.
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Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u. a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Gemäß einem Aspekt wird ein Schalter zum Herstellen einer elektrisch leitenden (d. h. einer galvanischen) Verbindung zwischen einem Startermotor und einem Energiespeicher eines Bordnetzes eines Fahrzeugs beschrieben. Das Fahrzeug kann z. B. ein PKW, ein Nutzfahrzeug, ein LKW oder ein Bus sein. Das Fahrzeug kann insbesondere einen Verbrennungsmotor umfassen, der durch den Startermotor gestartet werden kann. Durch das Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen dem Startermotor und dem Energiespeicher, der z. B. einen Blei-Akkumulator umfasst, kann der Startermotor aktiviert werden, so dass der Startermotor den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs starten kann.
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Der Schalter umfasst einen ersten und einen zweiten elektrischen Kontakt (z. B. Klemmen), wobei der erste elektrische Kontakt mit dem Energiespeicher und der zweite elektrische Kontakt mit dem Startermotor gekoppelt werden können. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt können örtlich getrennt voneinander auf einer ersten Wand eines Gehäuses des Schalters angeordnet sein.
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Der Schalter umfasst weiter eine erste elektrisch leitende Brücke, die eingerichtet ist, in einem geschlossenen Zustand des Schalters eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt herzustellen. Beispielsweise kann die erste Brücke eine Platte umfassen, durch die der erste Kontakt elektrisch mit dem zweiten Kontakt verbunden werden kann. Die erste Brücke kann ein elektrisch leitfähiges Material umfassen (z. B. ein Metall), um eine galvanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt herstellen zu können. Die erste Brücke kann dabei einen ersten elektrischen Widerstand aufweisen. Insbesondere kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt, die durch die erste Brücke hergestellt wird, den ersten elektrischen Widerstand aufweisen.
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Der Schalter umfasst weiter eine zweite elektrisch leitende Brücke (z. B. eine Platte), die eingerichtet ist, in dem geschlossenen Zustand des Schalters zusätzlich zu der ersten Brücke eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt herzustellen. Mit anderen Worten, durch die zweite Brücke kann im geschlossenen Zustand des Schalters nicht nur über die erste Brücke sondern auch über die zweite Brücke eine elektrisch leitende Verbindung bereitgestellt werden. Die erste Brücke und die zweite Brücke sind somit im (vollständig) geschlossenen Zustand parallel zueinander angeordnet. Desweiteren kann die zweite Brücke derart angeordnet sein, dass die zweite Brücke keine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt herstellen kann, wenn keine elektrische Verbindung über die erste Brücke besteht.
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Analog zu der ersten Brücke kann auch die zweite Brücke ein elektrisch leitfähiges Material umfassen (z. B. ein Metall), um eine galvanische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt herstellen zu können. Die zweite Brücke kann dabei einen zweiten elektrischen Widerstand aufweisen. Insbesondere kann die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt, die durch die zweite Brücke hergestellt wird, den zweiten elektrischen Widerstand aufweisen.
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Der Schalter umfasst weiter eine Bewegungseinheit, die eingerichtet ist, die erste Brücke und die zweite Brücke auf den ersten und den zweiten Kontakt hinzubewegen, um den Schalter von einem offenen Zustand in den (vollkommen) geschlossenen Zustand zu überführen. Dabei stellen in dem offenen Zustand des Schalters weder die erste Brücke noch die zweite Brücke eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt her. Insbesondere besteht in dem offenen Zustand typischerweise keine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten Kontakt und dem zweiten Kontakt.
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Der Schalter wird durch die Bewegungseinheit derart von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand überführt, dass zu einem ersten Zeitpunkt (während der Überführung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt über die erste Brücke und nicht über die zweite Brücke hergestellt wird. Diese elektrisch leitende Verbindung zu dem ersten Zeitpunkt weist einen (gegenüber einer Verbindung mit der ersten und der zweiten Brücke) erhöhten Widerstand auf. Durch diesen erhöhten Widerstand können der Strom in dem Startermotor und damit der Spannungseinbruch im Bordnetz begrenzt werden.
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Desweiteren wird der Schalter durch die Bewegungseinheit derart von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand überführt, dass zu einem, dem ersten Zeitpunkt nachfolgenden, zweiten Zeitpunkt (während der Überführung von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand bzw. bei Erreichen des geschlossenen Zustands) eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Kontakt über die erste Brücke und über die zweite Brücke hergestellt wird. Zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt liegt ein Zeitintervall, in dem der Startermotor bereits damit begonnen haben kann, sich zu drehen, so dass der Strom in den Startermotor durch den Startermotor selbst begrenzt wird. Zu dem zweiten Zeitpunkt ist somit typischerweise keine Begrenzung des Stroms mehr erforderlich. Andererseits ist ab dem zweiten Zeitpunkt ein reduzierter Widerstand des Schalters vorteilhaft, um den Startermotor in möglichst Energie-effizienter Weise anzutreiben.
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Durch den Schalter kann somit in Energie-effizienter Weise ein Einbruch der Bordnetzspannung bei Aktivierung eines Startermotors begrenzt werden. Außerdem wird durch die Verwendung eines Schalters mit beweglichen Brücken eine Kosten- und Bauraum-effiziente Lösung bereitgestellt.
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Der Schalter kann ein erstes Rückstell-Element (z. B. eine erste Rückstellfeder) umfassen, das eingerichtet ist, in dem offenen Zustand des Schalters die erste Brücke auf Abstand zu dem ersten und/oder dem zweiten Kontakt zu halten. Desweiteren kann der Schalter ein zweites Rückstell-Element (z. B. eine zweite Rückstellfeder) umfassen, das eingerichtet ist, in dem offenen Zustand des Schalters die zweite Brücke auf Abstand zu dem ersten und/oder dem zweiten Kontakt bzw. auf Abstand zu der ersten Brücke zu halten. Durch derartige (automatische) Rückstell-Elemente kann der offene Zustand des Schalters in Energie- und Kosten-effizienter Weise implementiert werden.
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Die erste Brücke kann zwischen der zweiten Brücke und dem ersten und zweiten Kontakt (welche z. B. an der ersten Wand des Gehäuses des Schalters angeordnet sein können) angeordnet sein. Dann kann das erste Rückstell-Element zwischen der ersten Brücke und dem ersten und zweiten Kontakt angeordnet sein, um die erste Brücke auf Abstand zu den Kontakten zu halten. Desweiteren kann das zweite Rückstell-Element zwischen der zweiten Brücke und der ersten Brücke angeordnet sein, um die zweite Brücke auf Abstand zu der ersten Brücke zu halten.
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Die erste Brücke und die zweite Brücke können beweglich in dem Gehäuse des Schalters angeordnet sein, um einen Abstand zu der ersten Wand (an dem sich die Kontakte befinden können) zu erhöhen bzw. zu verringern. Insbesondere kann die Bewegungseinheit eingerichtet sein, die erste Brücke und die zweite Brücke auf die erste Wand zuzubewegen, um den Schalter von dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand zu überführen. Dabei kann die Bewegungseinheit die Rückstellkräfte des ersten und des zweiten Rückstell-Elements überwinden. Andererseits können das erste und das zweite Rückstell-Element eingerichtet sein, die erste Brücke bzw. die zweite Brücke zu bewegen (z. B. bei deaktivierter Bewegungseinheit), um den Schalter von dem (vollständig) geschlossenen Zustand in den offenen Zustand zu überführen.
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Ein Zeitintervall zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt kann von einer Eigenschaft, insbesondere von der Rückstellkraft, des zweiten Rückstell-Elements abhängen. Beispielsweise kann das zweite Rückstell-Element derart ausgelegt sein, dass das Zeitintervall zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt ausreichend groß ist, um zu gewährleisten, dass sich der Startermotor zum zweiten Zeitpunkt bewegt, und somit der Strom in den Startermotor durch den Startermotor auf einen vordefinierten Strom-Schwellenwert begrenzt wird.
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Die Bewegungseinheit kann ein Führungselement (z. B. mit einem Bolzen) umfassen, das eingerichtet ist, eine Bewegung der ersten Brücke und der zweiten Brücke zu verursachen. Das Führungselement kann in dem Gehäuse des Schalters angeordnet sein. Desweiteren kann die Bewegungseinheit einen Elektromagneten umfassen, der eingerichtet ist, das Führungselement in Abhängigkeit von einem Steuersignal (z. B. in Abhängigkeit von einer Bestromung) auf den ersten und den zweiten Kontakt zuzubewegen, um eine entsprechende Bewegung der ersten Brücke und der zweiten Brücke zu verursachen. Insbesondere kann der Elektromagnet eingerichtet sein, das Führungselement auf die erste Wand des Gehäuses (mit dem ersten und dem zweiten Kontakt) zuzubewegen. Durch Verwendung eines Elektromagneten kann ein zuverlässiges Schließen des Schalters gewährleistet werden.
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Der erste elektrische Widerstand (der durch die erste Brücke bereitgestellt wird) kann (ggf. substantiell, z. B. um ein oder mehrere Größenordnungen) größer sein als der zweite elektrische Widerstand (der durch die zweite Brücke bereitgestellt wird). So kann in effizienter Weise eine substantielle Reduzierung des Stroms bei Aktivierung des Startemotors und somit eine substantielle Reduzierung des Spannungseinbruchs bewirkt werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Bordnetz für ein Fahrzeug beschrieben, dass den in diesem Dokument beschriebenen Schalter umfasst. Das Bordnetz umfasst weiter einen Startermotor und einen Energiespeicher. Außerdem umfasst das Bordnetz typischerweise ein oder mehrere elektrische Verbindungen zwischen dem Startermotor und dem Energiespeicher.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Fahrzeug (z. B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad) beschrieben, das einen in diesem Dokument beschriebenen Schalter bzw. ein in diesem Dokument beschriebenes Bordnetz umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren beschrieben, das entsprechende Verfahrensschritte zu den in diesem Dokument beschriebenen Schaltern umfasst.
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Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Desweiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtung und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.
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Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
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1 ein beispielhaftes Bordnetz eines Fahrzeugs;
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2a und 2b einen beispielhaften Schalter zur Aktivierung eines Startermotors in unterschiedlichen Betriebszuständen; und
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3a, 3b und 3c einen beispielhaften Schalter mit einer Vielzahl von Widerstandsstufen bzw. Brücken in unterschiedlichen Betriebszuständen.
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Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der technischen Aufgabe, den Einbruch der Bordnetzspannung eines Bordnetzes eines Fahrzeugs aufgrund der Aktivierung eines Starters bzw. Anlassers des Fahrzeugs zu reduzieren. Insbesondere im Zuge der CO2-Reduzierung wird verstärkt MSA (Motor-Start-Stopp-Automatik) eingesetzt. Dies führt zu einer Vielzahl von Motorstarts, wobei die Vielzahl von Motorstarts eine erhöhte Belastung des Bordnetzes und/oder des Startsystems aufgrund von Spannungseinbrüchen während der Startphase darstellt. Insbesondere führen Strom-Peaks bei der Aktivierung eines Starters zu entsprechenden Peaks bei Einbrüchen der Bordnetzspannung.
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1 zeigt beispielhafte Komponenten des Bordnetzes 100 eines Fahrzeugs. Das Bordnetz 100 umfasst einen elektrischen Energiespeicher 101 (z. B. eine Batterie, etwa einen Blei-Akkumulator), der eingerichtet ist, elektrische Energie zum Betrieb von ein oder mehreren elektrischen Verbrauchern 102 im Bordnetz 100 vorzuhalten und bei Bedarf bereitzustellen. Desweiteren ist der Energiespeicher 101 typischerweise eingerichtet, die Bordnetzspannung auf einem vordefinierten Spannungsniveau zu halten.
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Zum Starten eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs umfasst das Bordnetz 100 typischerweise einen Starter 103, 104, wobei der Starter 103, 104 einen elektrischen Startermotor (z. B. eine Elektromaschine) 103 umfasst, der eingerichtet ist, eine Kurbelwelle des Fahrzeugs anzutreiben, um den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs zu starten. Desweiteren umfasst der Starter 103, 104 einen Schalter 104 (z. B. einen Magnetschalter oder ein Relais), der eingerichtet ist, eine Klemme 106 des Startermotors 103 (z. B. die sogenannte Klemme 45) mit der Bordnetzspannung (z. B. über eine Klemme, etwa die Klemme 30) des Bordnetzes 100 zu koppeln, um den Startermotor 103 zu aktivieren. Der Schalter 104 kann in Abhängigkeit von einem Steuersignal geschlossen (zum Aktivieren des Startermotors 104) oder geöffnet (zum Deaktivieren des Startermotors 104) werden. Das Steuersignal kann an einer Klemme 108 (z. B. an der Klemme 50) bereitgestellt werden. Das Steuersignal kann die Zustände „Bestromt” und „Nicht Bestromt” umfassen, wobei bei dem Zustand „Bestromt” der Schalter 104 mit Strom versorgt wird, um in den geschlossenen Zustand zu gehen, und wobei bei dem Zustand „Nicht Bestromt” der Schalter 104 nicht mit Strom versorgt wird, um in den offenen Zustand zu gehen.
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Durch den Schalter 104 kann somit der Startermotor 103 bei Bedarf mit der Bordnetzspannung gekoppelt werden. Andererseits ist der Startermotor 103 typischerweise fest mit der Masse 107 des Bordnetzes 100 gekoppelt. Der Schalter 104 umfasst meist einen mechanischen Schalter, bei dem ein elektrisch leitendes Verbindungselement (auch als Brücke bezeichnet) 109 bewegt wird (z. B. durch einen Elektromagneten), um eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 herzustellen und um damit den Startermotor 103 zu aktivieren. Um das Verbindungselement 109 in Richtung Klemmen 105, 106 zu bewegen, kann der Elektromagnet des Schalters 104 bestromt werden (in Abhängigkeit von dem Steuersignal).
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Die 2a und 2b zeigen den Aufbau eines beispielhaften Schalters 104 in einem geöffneten (unbestromten) Zustand (2a) und in einem geschlossenen (bestromten) Zustand (2b). Durch den Elektromagneten 201 kann ein Führungselement 202 in Richtung zu den Klemmen 105, 106 bewegt werden. Durch das Führungselement 202 (ggf. mittelbar über eine Feder) kann das Verbindungselement 109 von einer Ausgangsposition (2a) im geöffneten Zustand des Schalters 104 in eine Endposition (2b) im geschlossenen Zustand des Schalters 104 bewegt werden. Der Schalter 104 kann weiter eine Rückstellfeder 203 umfassen, um das Verbindungselement 109 automatisch zurück in die Ausgangsposition zu bewegen, wenn der Elektromagnet 201 nicht bestromt wird.
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Einbrüche der Bordnetzspannung können insbesondere aufgrund eines Kurzschlussstroms des stehenden Startermotors 103 bei der Aktivierung des Startermotors 103 entstehen. Der Betrag des Kurzschlussstromes hängt dabei von den Widerstandsverhältnissen der Zuleitungen zu dem Startermotor 103 und von den Widerstandsverhältnissen des Energiespeichers 101 ab. Beim Schließen des Schalters 104 gilt näherungsweise, dass der Kurzschlussstrom Ipeak = Ubatt/(Rbatt + Rzuleitung + Rstarter), wobei Ubatt die Versorgungsspannung des Energiespeichers 101, Rbatt der Innenwiderstand des Energiespeichers 101, Rzuleitung der Widerstand der Leitung zwischen Energiespeicher 101 und Starter 103, 104 und Rstarter der Widerstand des Starters 103, 104 (insbesondere des Schalters 104) ist.
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Durch einen hohen Peakstrom bei Aktivierung des Startermotor 103 wird typischerweise die Lebensdauer aller Komponenten des Bordnetzes 100 inklusive des Starters 103, 104, der Zuleitungen und des Energiespeichers 101 negativ beeinflusst. Insbesondere wirkt sich ein hoher Peakstrom negativ auf die Lebensdauer des Starters 103, 104 auf, aufgrund des hohen Stroms, der über die Bürsten des Startermotors 103 fließt. Dadurch verschleißt typischerweise das Bürstensystem des Startermotors 103 schneller.
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Die 3a, 3b und 3c zeigen einen Schalter 304, durch den der Peakstrom zum Zeitpunkt der Aktivierung des Startermotors 103, d. h. direkt nach Schließen des Schalters 104, reduziert werden kann (im Vergleich zu dem Peakstrom bei Verwendung des Schalters 104 aus den 2a, 2b). Der Schalter 304 umfasst mindestens zwei Verbindungselemente 109, 309 (auch als Brücken bezeichnet), die eingerichtet sind, die Klemmen 105, 106 galvanisch leitend miteinander zu verbinden (d. h. den Schalter 304 zu schließen). Insbesondere umfasst der Schalter 304 eine erste Brücke 309, die eingerichtet ist, die Klemmen 105, 106 zu einem ersten Zeitpunkt miteinander zu verbinden. Außerdem umfasst der Schalter 304 eine zweite Brücke 109, die eingerichtet ist, die Klemmen 105, 106 zu einem zweiten Zeitpunkt, zusätzlich zu der ersten Brücke 309, miteinander zu verbinden. Dabei liegt der zweite Zeitpunkt zeitlich nach dem ersten Zeitpunkt. Mit anderen Worten, beim Schließen des Schalters 304 erfolgt zunächst eine Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 über die erste Brücke 309 und anschließend zusätzlich eine Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 über die zweite Brücke 109.
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Die erste Brücke 309 kann einen ersten elektrischen Widerstand R1 aufweisen, der größer ist als ein zweiter elektrischer Widerstand R2 der zweiten Brücke 109. Durch den (relativ hohen) ersten Widerstand R1 kann sichergestellt werden, dass die Höhe des Peakstroms direkt nach Schließen des Schalters 304 begrenzt wird (durch einen relativ hohen Widerstand Rstarter (insbesondere durch einen relativ hohen Widerstand R1 des Schalters 304). So kann ein Ausmaß des Einbruches der Bordnetzspannung direkt nach Aktivierung des Startermotors 103 begrenzt werden. Andererseits wird durch einen (relativ kleinen) zweiten Widerstand R2 sichergestellt, dass dem Startermotor 103 in einer zweiten Phase ausreichend viel elektrische Energie zugeführt werden kann (mit einer möglichst geringen Verlustleistung), um einen zuverlässigen und Energie-effizienten Startvorgang des Verbrennungsmotors zu gewährleisten.
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Die 3a, 3b und 3c zeigen den Schalter 304 in einem nicht bestromten Zustand (3a) bei dem die erste Brücke 309 durch eine erste Rückstellfeder 303 auf Abstand zu den Klemmen 105, 106 gehalten wird, und bei dem die zweite Brücke 109 (auf der von den Klemmen 105, 106 abgewandten Seite der ersten Brücke 309) durch eine zweite Rückstellfeder 203 auf Abstand zu der ersten Brücke 309 gehalten wird. Die erste Rückstellfeder 303, die erste Brücke 309, die zweite Rückstellfeder 203 und/oder die zweite Brücke 109 können entlang einer Führung 203 (z. B. entlang von einem Führungsstab) beweglich in einem Gehäuse des Schalters 304 angeordnet sein.
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Bei Bestromung des Schalters 304 wird das Führungselement 202 durch den Elektromagneten 201 auf die Klemmen 105, 106 zubewegt. Dies führt (ggf. mittelbar über eine Feder) zu einer Bewegung der zweiten Brücke 109, wodurch wiederum mittelbar über die zweite Rückstellfeder 203 eine Bewegung der ersten Brücke 309 auf die Klemmen 105, 106 hin verursacht wird. 3b zeigt den Zustand (zum ersten Zeitpunkt), bei dem die erste Brücke 309 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 herstellt, bei dem aber noch nicht die zweite Brücke 109 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 herstellt. 3c zeigt dann den Zustand (zum zweiten Zeitpunkt), bei dem die erste Brücke 309 und die zweite Brücke 109 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 herstellen, und somit die Widerstände R1 und R2 der Brücken 309, 109 parallel zueinander geschaltet sind.
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Bei Unterbrechung der Bestromung des Elektromagneten 201 verursacht die erste Rückstellfeder 303 eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen den Klemmen 105, 106 und die zweite Rückstellfeder 203 eine Unterbrechung der elektrischen Verbindung zwischen der ersten Brücke 309 und der zweiten Brücke 109.
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Durch das vorzeitige Schließen der ersten Brücke 309 im Magnetschalter 304 zum ersten Zeitpunkt (siehe 3b) wird das Anlaufen des Startermotors bzw. der Elektromaschine 103 mit einem erhöhten Zuleitungswiderstand und somit mit einem geringeren Peak-Anlaufstrom ermöglicht. Nach Anlauf des Startermotors bzw. der Elektromaschine 103 wird im Startermotor 103 eine Gegenspannung induziert und dadurch die Stromaufnahme des Startermotors 103 verringert. Damit mehr Leistung in dem Startermotor bzw. in der Elektromaschine 103 umgesetzt werden kann, wird zum zweiten Zeitpunkt (3c) die zweite Brücke 109 (welche typischerweise einen deutlich geringeren Widerstand R2 aufweist als die erste Brücke 309) geschlossen. Durch den sich bereits drehenden Startermotor 103 ist zu dem zweiten Zeitpunkt kein weiterer Spannungseinbruch in dem Bordnetz 100 zu erwarten.
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Bei der in den 3a, 3b und 3c dargestellten Konstruktion handelt es sich zur Verdeutlichung um eine beispielhafte Anordnung der Teilkomponenten eines Schalters 304. Beispielsweise können unterschiedliche Anzahlen von Kontaktbrücken und/oder Federn verwendet werden. Desweiteren ist die dargestellte Geometrie der Kontaktbrücken nur eine mögliche Variante. Die Steifigkeit der Rückstellfedern 303, 203 kann dazu verwendet werden, ein Zeitintervall zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt einzustellen und ggf. zu variieren.
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Durch die Reduzierung des Peakstroms bei Aktivierung des Starters 103, 104 kann die Lebensdauer der Komponenten des Bordnetzes 100, insbesondere des Starters 103, 104, des Energiespeichers 101 und der Zuleitungen zwischen Energiespeicher 101 und Starter 103, 104 erhöht werden. Desweiteren kann durch die Verwendung des in diesem Dokument beschriebenen Schalters 304 die erforderliche Kapazität des Energiespeichers 101 (insbesondere die verfügbare Stützleistung) reduziert werden, wodurch die Kosten, das Gewicht und der Bauraum eines Bordnetzes 100 reduziert werden können.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.
