DE19649392C2 - Kfz-Spannungs-Erhaltungssystem "SES-1" - Google Patents

Kfz-Spannungs-Erhaltungssystem "SES-1"

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Description

Moderne Kraftfahrzeuge wie PKW's, Motorräder, LKW's, sowie landwirtschaftliche Maschinen, Bauma­ schinen usw. sind heute überwiegend mit elektronischen Geräten und Steuerungen ausgestattet. Viele dieser Geräte, wie z. B. Radio, Türöffner, Wegfahrsicherung usw., sind codiert und benötigen eine Spannung um Ihre Daten zu erhalten. Beim Abklemmen bzw. Ausbau der Fahrzeugbatterie gehen diese Daten verloren und die Geräte müssen neu codiert werden.
Durch Verbinden der Batterie-Anschlüsse mit einer externen Stromquelle (externe Batterie oder ande­ res KFZ), über ein einfaches Kabel mit Batterieklemmen, kann die Spannung erhalten werden, vgl. DE 37 22 286 A1 oder US 33 43 057. Dieses herkömmliche System birgt jedoch drei enorme Gefahren.
  • 1. a.) gibt es keinerlei Kontrolle ob ein einwandfreier Kontakt an allen Klemmen hergestellt ist.
  • 2. b.) kann eine Verpolung oder eine gegenseitige Berührung der Kabelklemmen, insbesondere auf der Quellenseite bei bereits angeklemmter Bordbatterie, zum Kurzschluß führen.
  • 3. c.) kommt es sehr oft vor, daß die blank gelegte Plus-Kabelklemme des Fahrzeuges an Metallteile (Masse) kommt und somit ein Kurzschluß verursacht wird.
Die Punkte b. und c. können über den Datenverlust an o. g. Teilen hinaus zur Beschädigung oder voll­ ständigen Zerstörung, auch anderer elektronischer Bauteile wie z. B. Motorsteuerung, ABS-System, Airbag (Selbstauslösung), Autotelefon, ATC-Automatische-Traktions-Kontrolle uvm., führen.
Um diese Probleme auszuschalten, wird das - Spannungs-Erhaltungs-System "SES-1" - nach Pa­ tentanspruch 1 eingesetzt. Ein besonderes Merkmal dieses Systems besteht darin, dass die beiden Stromkreise "Quellenseite" und "Bordseite" voneinander getrennt sind und die Verbindung erst bei richtiger Polung, einwandfreiem Kontakt und daraus resultierenden "geschlossenen Stromkreisen" hergestellt wird. Wenn nun die Fahrzeug-Bordbatterie abgeklemmt und die Verbindung "externe Stom­ quelle-Fahrzeug" aktiv ist, wird bei einem eventuellen Kurzschluß (vgl. b. und c.), egal auf welcher Seite, bzw. bei einer eventuell auftretenden, für die Elektronik gefährlichen, Überspannung oder Über­ lastung sofort die Verbindung der beiden Stromkreise getrennt. Die Elektronik des Fahrzeuges ist somit gegen Beschädigung oder Zerstörung geschützt.
Ablauf zum Herstellen der Verbindung:
  • - Zunächst werden die beiden Anschluß-Klemmen (7) und (10) mit der Bezeichnung "Fahrzeug" des SES-1 an der Fahrzeug-Bordbatterie angeklemmt.
  • - die Leuchtdiode "Fahrzeug bereit" (2) am Steuergerät leuchtet.
  • - Anschließend werden die beiden Anschluß-Klemmen (11) und (12) mit der Bezeichnung "Stromquelle" des SES-1 an der externen Stromquelle angeklemmt.
  • - die Leuchtdiode "Stomquelle bereit" (4) am Steuergerät leuchtet.
  • - Wenn beide Stomkreise einwandfreien Kontakt haben, stellt das SES-1 Steuergerät die Verbindung der beiden Stromkreise her.
  • - die Leuchtdiode "Verbindung hergestellt" (3) leuchtet.
Über den Varistor VDR im Schaltplan werden evtl. auftretende Spannungsspitzen beim An- und Ab­ klemmen abgebaut und somit die Elektronik des Fahrzeuges geschützt.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 2 gegeben. Die zuvor gelösten Pol­ klemmen des Fahrzeuges werden von den Batterie-Polen der Fahrzeug-Starterbatterie mit den An­ schlußklemmen (7) und (10) des SES-1 vorsichtig abgehoben und zur Seite gelegt.
Bei der Plus-Klemme wird vor dem zur Seite legen der Faltenbalg (8) vollständig über die Kabelklem­ me geschoben und bei Bedarf mit dem vorne angebrachten Druckknopf (9) verschlossen. Bei sachge­ mäßer Ausführung ist nun ein Berühren der Kabelklemme mit einem Metallteil des Fahrzeuges und somit die Gefahr eines Kurzschlusses weitestgehend ausgeschlossen.
Das Funktionsprinzip des Spannungs-Erhaltungs-Systems wird nachstehend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert.
Beim Anschließen der Batterieklemmen an das Fahrzeug wird der Opto-Koppler 2 durchgesteuert. Die Leuchtdiode D3 brennt. Bei Falschpolung wird die Diode D6 leitend und der Opto-Koppler 2 sowie die Leuchtdiode D3 geschützt.
Beim Anschließen der Batterieklemmen an die Stromquelle wird der Opto-Koppler 1 durchgesteuert. Die Leuchtdiode D1 brennt. Bei Falschpolung wird die Diode D4 leitend und der Opto-Koppler 1 sowie die Leuchtdiode D1 geschützt.
Wenn beide Opto-Koppler durchgesteuert sind, wird der Transistor T1 durchgesteuert und somit die Verbindung von der Stromquelle zum Fahrzeug hergestellt.
Einen zusätzlichen Schutz gegen Verpolung bewirken die Dioden D7 und D8
Durch den Varistor VDR wird das Bordspannungsnetz im Fahrzeug gegen Überspannungen geschützt.
Die Sicherung S1 kann als Polyswitch- oder als Schmelzsicherung ausgeführt sein und schützt die gesamte Schaltung vor zu hohem Strom.
Ausführung:
Gehäuse: schlag-, benzin- und säurefestes ABS-Gehäuse.
Platine: Laminat, kräftige Leiterbahnen, fest mit dem Gehäuse verbunden.
Bauteile: handelsübliche elektronische Bauteile hoher Qualität.
Kabel: 2,5 mm2
Querschnitt mit geringem Widerstand und hoher Leitfähigkeit. Die Kabel sind auf der Platine fest verlötet und zugentlastet.
Klemmen: stabile, vollisolierte Kabelklemmen, Kabel verpresst und verschraubt.
Faltenbalg: Faltenbalg aus säure-, öl- und benzinfestem Gummi oder Weich-PVC in runder oder rechteckiger Ausführung. Unterschiedliche Formen und Abmessungen sind möglich.
Bezugszeichenliste
(1
)ABS-Gehäuse mit elektronischer Steuereinheit
(2
)LED gelb, "Fahrzeug bereit"
(3
)LED grün, "Verbindung hergestellt"
(4
)LED gelb, "Stromquelle bereit"
(5
)Sicherung
3
A
(6
)Kabel 2-adrig, 2,5 mm2
(7
)Kabelklemme rot (Fahrzeug plus)
(8
)Schutzvorrichtung (Faltenbalg)
(9
)Druckknopf für Schutzvorrichtung
(10
)Kabelklemme schwarz (Fahrzeug minus)
(11
)Kabelklemme rot (Stromquelle plus)
(12
)Kabelklemme schwarz (Stromquelle minus)

Claims (2)

1. Verbindungskabel zur Spannungserhaltung bei Kraftfahrzeugen durch eine externe Stromquelle, bei ausgebauter bzw. abgeklemmter Batterie mit einem zwischen den Anschlußstellen liegenden Ge­ häuse zur Aufnahme elektronischer Bauteile, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) eine elektronische Steuerung, sowie 3 Leuchtdioden installiert sind, die Anzei­ gen, ob
  • a) der Stromkreis "Fahrzeug/Steuerung" geschlossen ist (LED 2)
  • b) der Stromkreis externe "Stromquelle/Steuerung" geschlossen ist (LED 4)
  • c) die Verbindung "zwischen den beiden Stromkreisen" hergestellt ist (LED 3)
und daß die elektronische Steuerung die Verbindung zwischen Fahrzeug und Stromquelle durch­ schaltet, wenn die Dioden (2) und (4) leuchten.
2. Verbindungskabel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen des 2-adrigen Kabels (6) Polzangen (9-12) aufweisen und auf zumindest einer der Polzangen (9-12) ein kegelstumpfförmiger Faltenbalg aus Gummi- oder Weich-PVC mit zwei Kunststoff-Clipsen einseitig befestigt ist, der auf der anderen Seite mittels eines Druckknopfes geschlossen werden kann.
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