DE202010004384U1 - Energiemanagement für Fahrzeuge - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
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Abstract

Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen
dadurch gekennzeichnet,
dass die beschriebene Schaltungsanordnung mit schaltungstechnisch einfachen Mitteln und ohne Leistungsaufnahme im Ruhezustand ein elektrisches Gerät in Fahrzeugen selbstständig beim Starten des Verbrennungsmotors einschaltet. Die Schaltungsanordnung nutzt dazu die Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung (1) eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor.
Die Schaltung ist in der Art aufgebaut, dass eine Erkennung von Spannungsschwankungen (2) an der Batteriespannung (1) des Fahrzeuges, den für das Starten eines Verbrennungsmotors signifikanten Spannungseinbruch (8) erkennt. In Folge wird über einen elektronischen Schalter (3) die Versorgungsspannung (5) für ein elektrisches Gerät bereitgestellt. Ist das elektrische Gerät eingeschaltet, wird über eine Haltefunktion (4) die Versorgungsspannung (5) ständig bereitgehalten.
Es sind keine zusätzlichen Einschaltkontakte oder eine Einschaltleitung notwendig um ein Gerät bei der Zündung einzuschalten. Die elektronische Schaltungsanordnung schaltet die Versorgungsspannung (5) selbstständig beim Starten des Motors ein. Die Schaltungsanordnung ist so aufgebaut,...

Description

  • Es ist bekannt, elektrische Geräte in Fahrzeugen über einen zusätzlichen Kontakt bei der Zündung des Fahrzeuges einzuschalten. Elektrische Geräte die am Fahrzeugbus lauschen um Daten aus dem Fahrzeugbus zu lesen, können in einen Ruhezustand versetzt werden. In diesem stromsparenden Betriebsmodus wird am Fahrzeugbus gelauscht, um bei Aktivität am Fahrzeugbus ein elektrisches Gerät einzuschalten. In diesem „Ruhezustand” soll das Gerät möglichst wenig elektrische Leistung aufnehmen. Ein geringer Strom fließt aber immer. Besonders bei Fahrzeugen die lange nicht bewegt werden, kann dies dazu führen, dass die Fahrzeugbatterie entladen wird. Ein elektrisches Gerät, unabhängig von der Zündung indirekt durch eine elektronische Schaltungsanordnung beim Starten des Verbrennungsmotors einzuschalten, ist der Inhalt dieser Erfindung.
  • Der in Anspruch 1 angebenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Schaltungsanordnung für Fahrzeuge der gattungsgemäßen Art zur Verfügung zu stellen, die mit schaltungstechnisch einfachen Mitteln und ohne Leistungsaufnahme im Ruhezustand ein elektrisches Gerät in Fahrzeugen selbstständig beim Starten des Verbrennungsmotors einschaltet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 1 angegeben. Die Weiterentwicklung nach Anspruch 1 besteht darin, dass die beschriebene Schaltung die Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung (1) nutzt um ein elektrisches Gerät einzuschalten. Wird ein Verbrennungsmotor gestartet, bricht die Batteriespannung (1) um bis zu 6 V ein. Dieser Spannungseinbruch (8) wird zum Einschalten des elektrischen Gerätes genutzt. Die Schaltung ist in der Art aufgebaut, dass eine Erkennung von Spannungsschwankungen (2) an der Batteriespannung (1) des Fahrzeuges, den für das Starten eines Verbrennungsmotors signifikanten Spannungseinbruch (8) erkennt. In Folge wird über einen elektronischen Schalter (3) die Versorgungsspannung (5) für ein elektrisches Gerät bereitgestellt. Ist das elektrische Gerät eingeschaltet wird über eine Haltefunktion (4) die Versorgungsspannung (5) ständig bereitgehalten.
  • Es sind keine zusätzlichen Einschaltkontakte oder eine Einschaltleitung notwendig um ein Gerät bei der Zündung einzuschalten. Die elektronische Schaltungsanordnung schaltet die Versorgungsspannung (5) selbstständig beim Starten des Motors ein.
  • Das Gerät wird nicht über einen zusätzlichen Kontakt zum Zündschalter oder Zündschloss in Betrieb gesetzt, sondern es liegt nur die Batteriespannung (1) des Fahrzeuges an.
  • Dies erleichtert den Einbau des Gerätes an allen Plätzen des Fahrzeuges an denen Batteriespannung (1) vorhanden ist oder mit nur einem Kabel und Masseanschluss bereitgestellt werden kann.
  • Die Schaltungsanordnung ist so aufgebaut, dass im Ruhezustand der Schaltung kein Strom fließt und somit die Batterie des Fahrzeuges nicht langsam entladen wird.
  • Dadurch eignet sich das System besonders für Fahrzeuge die längere Zeit nicht bewegt werden, wie zum Beispiel Oldtimer oder Zweitwagen.
  • Der in Anspruch 2 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass die Schaltung erkennt wenn keine Signale über den Fahrzeugbus empfangen werden und daraufhin das Gerät ausschaltet.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Die Weiterentwicklung nach Anspruch 2 ermöglicht das Ausschalten des Gerätes durch Auswertung der Daten des Fahrzeugbusses. Das Gerät lauscht auf Aktivitäten am Fahrzeugbus. Verstreicht eine bestimmte Zeit ohne Aktivitäten, wird der Befehl zum Ausschalten des Gerätes über die Schaltung gegeben.
  • Der in Anspruch 3 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass ein elektrisches Gerät über die beschriebene Schaltung selbstständig beim Abstellen des Motors ausgeschaltet werden soll.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 3 angegeben. Die Weiterentwicklung nach Anspruch 3 ermöglicht es, zum Ausschalten des Gerätes, den Effekt der Ladespannung zu verwenden: Die Ladespannung der Lichtmaschine (9) ist immer höher als die Batteriespannung (1) des Fahrzeuges. Wird der Motor abgestellt lädt die Lichtmaschine nicht mehr die Batterie und die Batteriespannung (1) sinkt in einen Ruhezustand (10). Dieser Spannungsabfall veranlasst die Erkennung von Spannungsschwankungen (2) den elektronischen Schalter (3) zu öffnen, der die Versorgungsspannung (5) ausschaltet.
  • Der in Anspruch 4 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in Anspruch 1 beschriebene Schaltungsanordnung auch in Elektrofahrzeugen einzusetzen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 4 angegeben. Die Weiterentwicklung nach Anspruch 4 ermöglicht es, dass die Schaltungsanordnung zum selbstständigen Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten auch in Fahrzeugen mit Elektroantrieb verwendet werden kann. Dazu werden wie in Anspruch 1 beschrieben Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung (1) des Elektrofahrzeuges ausgewertet um elektrische Geräte ein und aus zu schalten. Ähnlich dem Spannungseinbruch beim Starten (8) eines Kraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor entsteht beim Wegfahren eines Elektrofahrzeuges ein Spannungseinbruch auf der Batteriespannung (1). Dieser Spannungseinbruch wird erkannt und ein elektrisches Gerät eingeschaltet. Die Schaltungsanordnung erkennt wenn sich die Batteriespannung (1) im Stand oder beim Ladevorgang für längere Zeit nicht dynamisch ändert und schaltet das elektrische Gerät ab.
  • Der in Anspruch 5 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dass in bestimmten Fällen elektrische Geräte manuell ein- und ausgeschaltet werden sollen.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 5 angegeben. Die Weiterentwicklung nach Anspruch 5 ermöglicht es, ein Gerät zusätzlich manuell über einen externen Kontakt ein- oder auszuschalten. Beispielsweise ist in Elektroautos nicht klar ob das Fahrzeug längere Zeit abgestellt wird oder nur kurz hält. Der in Anspruch 4 beschriebene Ausschaltvorgang nach einer bestimmten Zeit ohne dynamische Änderungen auf der Batteriespannung (1), kann durch einen externen Kontakt abgekürzt werden und die Versorgungsspannung (5) für ein elektrisches Gerät wird sofort abgeschaltet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen anhand der 1 und 2 dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
  • 1: Schema
    • 1. Batteriespannung des Fahrzeuges
    • 2. Erkennung von Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung
    • 3. elektronischer Schalter
    • 4. Haltefunktion
    • 5. Versorgungsspannung des Gerätes
    • 6. Masse
  • 2: Oszilloskop-Bild der Batteriespannung eines Fahrzeuges
    • 1. Batteriespannung des Fahrzeuges
    • 8. Spannungseinbruch beim Starten
    • 9. Laden durch Lichtmaschine
    • 10. Ruhezustand

Claims (5)

  1. Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen dadurch gekennzeichnet, dass die beschriebene Schaltungsanordnung mit schaltungstechnisch einfachen Mitteln und ohne Leistungsaufnahme im Ruhezustand ein elektrisches Gerät in Fahrzeugen selbstständig beim Starten des Verbrennungsmotors einschaltet. Die Schaltungsanordnung nutzt dazu die Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung (1) eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor. Die Schaltung ist in der Art aufgebaut, dass eine Erkennung von Spannungsschwankungen (2) an der Batteriespannung (1) des Fahrzeuges, den für das Starten eines Verbrennungsmotors signifikanten Spannungseinbruch (8) erkennt. In Folge wird über einen elektronischen Schalter (3) die Versorgungsspannung (5) für ein elektrisches Gerät bereitgestellt. Ist das elektrische Gerät eingeschaltet, wird über eine Haltefunktion (4) die Versorgungsspannung (5) ständig bereitgehalten. Es sind keine zusätzlichen Einschaltkontakte oder eine Einschaltleitung notwendig um ein Gerät bei der Zündung einzuschalten. Die elektronische Schaltungsanordnung schaltet die Versorgungsspannung (5) selbstständig beim Starten des Motors ein. Die Schaltungsanordnung ist so aufgebaut, dass im Ruhezustand der Schaltung kein Strom fließt und somit die Batterie des Fahrzeuges nicht langsam entladen wird.
  2. Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass das Ausschalten durch Auswertung des Fahrzeugbusses erfolgen kann. Das Gerät lauscht auf Aktivitäten am Fahrzeugbus. Verstreicht eine bestimmte Zeit ohne Aktivitäten am Fahrzeugbus, wird der Befehl zum Ausschalten des Gerätes durch die Schaltung gegeben.
  3. Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als eine weitere Möglichkeit zum Ausschalten des elektrischen Gerätes, der Effekt der Ladespannung verwendet wird: Die Ladespannung der Lichtmaschine (9) ist immer höher als die Batteriespannung des Fahrzeuges (1). Wird der Motor abgestellt, lädt die Lichtmaschine nicht mehr die Batterie und die Batteriespannung (1) sinkt in einen Ruhezustand (10). Dieser Spannungsabfall veranlasst die Erkennung von Spannungsschwankungen (2) den elektronischen Schalter (3) zu öffnen, der die Versorgungsspannung (5) ausschaltet.
  4. Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung zum selbstständigen Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten auch in Fahrzeugen mit Elektroantrieb verwendet werden kann. Dazu werden wie in Anspruch 1 beschrieben Spannungsschwankungen auf der Batteriespannung (1) des Elektrofahrzeuges ausgewertet um elektrische Geräte ein und aus zu schalten. Ähnlich dem Spannungseinbruch beim Starten (8) eines Kraftfahrzeuges mit Verbrennungsmotor entsteht beim Wegfahren eines Elektrofahrzeuges ein Spannungseinbruch auf der Batteriespannung (1). Dieser Spannungseinbruch wird erkannt und ein Gerät eingeschaltet. Die Schaltungsanordnung erkennt wenn sich die Batteriespannung (1) im Stand oder beim Ladevorgang für längere Zeit nicht dynamisch ändert und schaltet die Versorgungsspannung (5) für ein elektrisches Gerät selbstständig ab.
  5. Selbstständige elektronische Schaltungsanordnung zum Ein- und Ausschalten von elektrischen Geräten in Fahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein Gerät zusätzlich manuell über einen externen Kontakt ein- oder ausgeschaltet werden kann.
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