DE8815410U1 - Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren - Google Patents

Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren

Info

Publication number
DE8815410U1
DE8815410U1 DE8815410U DE8815410U DE8815410U1 DE 8815410 U1 DE8815410 U1 DE 8815410U1 DE 8815410 U DE8815410 U DE 8815410U DE 8815410 U DE8815410 U DE 8815410U DE 8815410 U1 DE8815410 U1 DE 8815410U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit breaker
circuit
voltage
breaker according
starter battery
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.)
Expired
Application number
DE8815410U
Other languages
English (en)
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.)
WEMHOENER JUERGEN 8000 MUENCHEN DE
Original Assignee
WEMHOENER JUERGEN 8000 MUENCHEN DE
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 WEMHOENER JUERGEN 8000 MUENCHEN DE filed Critical WEMHOENER JUERGEN 8000 MUENCHEN DE
Priority to DE8815410U priority Critical patent/DE8815410U1/de
Publication of DE8815410U1 publication Critical patent/DE8815410U1/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H02J7/0031—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits
    • H02J7/0032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits using battery or load disconnect circuits disconnection of loads if battery is not under charge, e.g. in vehicle if engine is not running
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B60R16/03—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 for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Charge By Means Of Generators (AREA)

Description

-U-
SchutzBchalter zur Sicheratellung dar Startenargla In Kraftrahrzeuqen mit Verbrennungamotaren
Die Erfindung betrifft einen Schutzacheiter zur Vermeidung von Tltfentladungen der Stertbatterle In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren.
In Kraftfahrzeugen, Insbesondere In Personenkraftwagen hat die Stertbatterle üblicherweise auch die SpQieung dea Bordnetzes zu übernehmen. Außerdem sind hHufig Zueatzverbreucher über AuBenbordsteckverbindungen zu versorgen. Bei Stillstand dea Bordgeneratara führt der weitere Betrieb von Verbrauchern zur Entladung bzw. Tiefentladung der Startbatterie, wenn keine SchutzmeBnehmen^zur begrenzten Stromentnahme getroffen sind.
Die Sicherstellung von ausreichender Startenergie iat gegenüber der Versorgung dea Bordnetzea vorrangig und für die Fahrpraxis von grund· legender Bedeutung.
Ea Bind mehrere Schützerten zur Erhaltung der Startenergie In Kraftfahrzeugen mit Verbrennungemotoren bekannt:
Gruppe 1: Wareneinrichtungen optischer oder akustischer Art, die den Fahrzeugführer an veraehentlich eingeschaltet belassene Verbraucher erinnern: DE-OS 260511t· C2, DE-OS 3017277 CZ1 DE-OS 2940283 C2, DE-OS 2164553 C3, DE-OS 2846751 B2, DE-OS 270B711 B2, DE-OS 264934&THgr; &Bgr;2.
Diese Verfahren, durchweg ala Kontroll- oder ülarneinrlchtungen bezeichnet dienen dem Ziel, Tlefentladungen der Startbatterie durch Bordnetzverbraucher zu verhindern* Sie bieten jedoch keinen echten Schutz, da ihre Wirkung effektiv von der Aufmerksamkeit dea Fahrzeugführer abhHngt.
Gruppe 2: Verfahren und-Schutzschaltungen für WZ-Batterien gegen Tlefentladung, die den Betrieb von Zueatzbatterien- oder Z &ugr; aatzverbrauohern betreffen: DE-PS 3235349 CZ, DE-OS 3622157 A1.
t ti
41 I
4 « i
Diese Schaltungen bewirken eine Abschaltung der Zuaetzuerbreucher bei einer vorgegebenen Akkumulator-Spannungauntergrenze. Die Stromkreiae dea Bordnetzes sind jedoch in den Schutz nicht mit einbezogen.
Gruppe 3: Verfahren und Schutzschaltungen gegen Tiefentladung von Blelaemmlern: DE-OS 34174B1 A1, DE-OS 320175B A1, DE-OS 31«»8&bgr;60 &Agr;1, DE-PS 2«&igr;3&bgr;1&idiagr;»9, DE-OS 273279«», DE-OS 3611&Iacgr;&Bgr;&iacgr;&igr; &Agr;1.
Diese Verfahren und Schutzschsltungen elnd an ihren Jeweiligen Verwendungszueck gebunden. Eine direkte Verwertbarkelt zur Sichereteilung der Startenergie In Kraftfahrzeugen ist nicht gegeben.
tüeitere Nachteile der bekannten Schutzechaltungen:
Bei vol!elektronischen Lösungen tritt im Leistungsteil unerwünschte Ver-
luatuHrme auf.
Eine Spannungaatabillslerung des Elektronikteile der Schaltungen 1st nicht vorgesehen bzw. nicht erkennbar. Hierdurch ist ein exaktes Schaltverhalten nicht möglich. Schuingneigung im Scheltpunktebereich, aowle starke Temperaturabhüngigkelt sind die Folge.
Die vom Bordgenerator und seiner Regeleinheit erzeugten SpannungBspit-
zen können elektronische Bauteile zerstören, wenn keine wirksame Ent-ZO kopplung vorgesehen ist.
Bei allen Schaltungen fließen auch Im Sperrzustand noch unterschiedlich
hohe Ruhe-, bzw. Restströme.
ErfindungegemäS liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neuen Schutzschalter zur Sichereteilung der Startenergie In Kraftfahr zeugen mit Verbrennungsmotoren zu schaffen, der folgende Merkmale auf- uielet:
Umfassender Schutz durch Erfassung aller entladungsföhlger Stromkreles dea KFZ-internen Bor ^-netze« und solcher, die Über AuQenbordateckvorrlchtungen betrieben wurden können.
AIa Lastschalter ist ein bistabilea Drehank^r^StromatoOrelals vorgesehen, das neben minimaler Anaprechleistung den Vorteil dea Speicherverhaitens aufumlat«
< I < 4 ·
111« < I #« llll»«
Hohe Sttlrsloherhelt durch Entkopplung dsir Steusrelektranlk vom Bdrdgetteratar durch ein HIIFh-RbIbIb.
Hohe Repraduzlerbarkeit und Temperatur-UnabhlJnglgkeit der Behaltpunkte durch BpannungaatoblliBlErung.
Mltabechaltung dar Steuerelektronik nach Anaprschen dee BchiitzeB. Hierdurch gHnzliohe Vermeidung das BEBtBhenblElbEna von Ruhe- ader ReatötrÜ-men, die Im Fehlerfall ebenfalls entladungafühige Stromkreise bilden und den Entladungsachutz wieder aufheben können.
Gelttat wird dieee Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen dea An-
epruche 1. Vorteilhafte Auegeeteltungen sind den UnteranaprUchen entnehmbsr.
Ein AuBführungabelaplel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen Fig.1, 2 und 3 nHher erlMütert. Ee zeigen Fig.1 ein Blockschaltbild dea Arbeitaprlnzips und Fig.2 ein komplettes Schaltbild der Schutzschaltung Für eine 12V-Anlege, Fig.3 ein prsktiachas AusfUhrungsbelspiel.
Die Schaltung wird über den Relalekontakt KZ und die Sicherung el van der Batterie geapelst. Die Diode Di bildet in Verbindung mit el einen Verpolungaachutz.
Nach erfolgtem Start und Erreichen der Bordgenerator-Nenndrehzahl wird Hilfarelaie K1 erregt. Hierdurch wird die gesamte Schaltung von Bordge-
ZO nerstor entkoppelt, über den Arbeltekontakt von K1 und den Kondensator C1 erhNlt KZ seinen ElnschBltimpuls. Daa Bordnetz oder Zusstzverbrsucher Bind hiermit an die Startbatterie angekoppelt. Bei Stillstand dea Bardgenerators füllt K1 ab und schließt über seinen Ruhekontakt C1 mit dem Widerstand R1 kurz. C1 ist somit für den nich sten Stsrtimpuls vorbereitet. Ein weiterer Ruhekontakt von K1 koppelt einen eV-Festspannungsregler en die Batterie. R5, R6 und R7 leiten von diesem Regler eine Referenzspannung ab, die en R6 abgegriffen wird. Der Regler versorgt auBerdem den als Komparator (Vergleicher) geschalt teten Verstlrker V1 mit (Spannung. Die Batterleepannung wird durch R3/R(i auf 50% heruntergeteilt und ala Istuert dem Invertierenden Eingang van V1 zugefUhrt. Der Salluert (Referenzspannung) liegt am nicht-invertlerenden Eingang, der über den Mltkopplungauilderstand RB mit dem Ausgang van V1 verbunden 1st.
&bull; · ■ ·
< I · · it 4·
Der Einatellbereich von RG entspricht einem Spannungaumrt van 10-1W. Sinkt die öatterieapannung infolge Entladung unterhalb des eingestellten Sollwertes, kippt Vi in die positive Sättigung. Dieser Spannungaaprung steuert den SchalttranBletar Tr1 durch» und YA erhält Beinen
% Ausschsit-ImpulB. Die Zenerdiode Z1 unterdrückt die am Ausgang von U1 Verbleibende ReatBpannung, die duroh die unBymmetrisdhe Spannungsvereorgung dea Operatlonaveratürkera V1 bedingt iat. Da die Schaltung ' eich BBlbattMtig abschaltet, iat zur ausreichenden Abschalterregung von KZ ein Kondensator CZ erforderlich· Dieser kompensiert auBerdem eine eventuelle Schwingnelgung dee Feetspannungereglere.
Die komplette Schaltung let auf einer doppelseitig kaschierten Platine aufgebaut und mit einem handelsüblichen Kunutetoff-ModulgehUuse verschrsubt. Alle erforderlichen Anschlüsse Bind auf krsTtige Nletmuttefn mit der Oberseite plan herausgeführt. Auch die Feinsicherung und die Einstellschraube für die Schaltgrenze eind von oben zugHnglich. Zur optimalen Betrlebaalcherheit und Korrosionsbeständigkeit ist das Gehüuae mit der gesamten Schaltung mit einer hartelaatiachen UerguBmease ausgegossen.

Claims (1)

  1. &igr; ;. &igr; &ngr;.
    Jürgen lllemhüner «&iacgr;· .l,t 4;4 ,;', * *j#i flürfühenj den &udigr;6*12.&idiagr;9&Bgr;&bgr;
    BrBinerbsfg S
    München 7d
    SCHUTZANBPRÜdHE
    1) Schutzechelter zur Sicheratellung dar Startenergle in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren dadurch gekennzeichnet, daB in einem handelsüblichen Kunststoff-ModulgehllUBB, weichte zur Aufnahme der kompletten Irtnenecheltung und der zugehörigen Anschlüsse dient und mit einar hartelaatlBchin VerguUmasse ausgegossen ist, Jeuelle nech StlllBtand dee Bordgeneratora, der durch Entregung elnea Hlle-Relala K1 erkennt wird, die Spannung der Stertbatterie überwacht, mit einer Referenzspannung durch eine Komparatorschaltung verglichen wird, welche bei Absinken der Battarlespsnnung unterhalb der Referenzspannung einen Ausgsngslmpuls erzeugt, der zur Ausschaltung eines Relale-Schaltera KZ dient, der daa gaaamte KFZ-Bordnetz einachlieBlich aller Nebenverbraucher von der Startbetterie trennt und bei Nenndrehzahl dee Bordgeneretors mit der Stertbetterle verbindet.
    Z) Schutzechaltcr nech Anepruch 1 dadurch gekennzeichnet,
    dsB alle yngeachloesenen Verbreucher innerhelb und suBerhelb dee KFZ-bordnetzee überwacht sind.
    3) Schutzschalter noch Anspruch Z dadurch gekennzeichnet, daB die Anzahl der zu überwachenden und enzuschlieBendcn Verbreucher nicht begrenzt let.
    &iacgr;») ZQ Schutzschalter nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daB in der Aus-Stellung der Relais-Schalters KZ dsr Elektraniktsil der Schaltung, der über eine Feinsicherung gespeist uird, mitabgeschaltet ist.
    Z -
    5) Schutzschalter nach Anapruch U dadurch gekennzeichnet« daß ale in der Aua-BteÜung des Relais-Schalters KZ der Btartbatterie keinen Strom bzw« Reatatrom entnimmt.
    S) SchutzBchalter nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet,
    daß der Stillstand dea Bardgeneratora der Entregung und eein Betrieb der Erregung dea Hila-Releia K 1 zugeordnet tat.
    7) SchutzichBltar nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daB Über das Hilfs-Rclsis KI die Schaltungaanordnung bei Betrieb des Scrdgsnsrstsrs van disses sntkcppslt ist.
    B) 10 SchutzBchalter nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet,
    daB ein erster Ruhekontakt vun K1 einen BU-Featspannungsregler St1 mit dem Pluspol der Startbatteria verbindet.
    9) . Schutzschalter nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daB der Featapannungaregler eine Referenzspannung erzeugt, die über ein Potentiometer abgegrirren wird.
    10) Schutzschalter nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daB die einstellbar· Schaltpunktdifferenz mindestens 10-K» UoIt ist.
    11) . Schutzschalter nach Anspruch ig dadurch ,
    daB der Festspennungsregler den als Komparator gescheiteten UerptHrker ZD V1 mit Spannung versorgt.
    ■ Schutzschalter nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daB der invertierende Eingang dea VerstBrkers V1 Über einen zweiten
    Ruhekontakt dea Hilfa-Relais K1 und einem Spannungateiler mit dem Plua-
    pol der Stsrtbsttgris und der nichtinvsrtiBrendH Eingang mit einer variabien Referenzspannung und über einen Hitkopplungazueig mit dem Auagang des VeratMrkera UI verbunden iat.
    13) Schutzschalter nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker V/1 die Startbatterieapannung (Iatuert) mit der Referenzspannung (SDlluiert) vergleicht, bei deren Unterschreitung in die positive Sättigung übergeht, einen Schalttranaistar Tr1 ansteuert, die Ausspule des Relais-Schaltera K2 erregt, und die Startbatterie von allen entladungsfähigen Stromkreisen abtrennt.
    Schutzschalter nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet, daB der Relaisschalter K2 als bistabilea Stromstoßrelais mit je einer Einspule und Ausspule versehen ist, sein erster stabiler Zustand die 5tartbatterie mit dem Bordnetz verbindet, sein zweiter stabiler Zustand die Startbatterie vom Bordnetz trennt.
    15) Schutzschalter nach Anspruch 1t» dadurch gekennzeichnet, daB die Schaltung gegen Verpolung geschützt ist.
    16) Schutzschalter nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet,
    daB der Strombedarf der Schaltung uiöhrend der MeBphaas £ 3OmA ist.
    Il Il 1 I ItI I < I I < Il I I
DE8815410U 1988-12-12 1988-12-12 Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren Expired DE8815410U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8815410U DE8815410U1 (de) 1988-12-12 1988-12-12 Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE8815410U DE8815410U1 (de) 1988-12-12 1988-12-12 Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE8815410U1 true DE8815410U1 (de) 1989-03-16

Family

ID=6830686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8815410U Expired DE8815410U1 (de) 1988-12-12 1988-12-12 Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE8815410U1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452073A2 (de) * 1990-04-12 1991-10-16 Andrew John Gayler Schaltkreis zum Abschalten einer Batterie
FR2687511A1 (fr) * 1992-02-13 1993-08-20 Volkswagen Ag Procede de reglage ou de commande de la tension du reseau de bord de vehicules automobiles et dispositif pour la mise en óoeuvre de ce procede.

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0452073A2 (de) * 1990-04-12 1991-10-16 Andrew John Gayler Schaltkreis zum Abschalten einer Batterie
EP0452073A3 (en) * 1990-04-12 1992-09-23 Andrew John Gayler Battery power cut-off circuit
FR2687511A1 (fr) * 1992-02-13 1993-08-20 Volkswagen Ag Procede de reglage ou de commande de la tension du reseau de bord de vehicules automobiles et dispositif pour la mise en óoeuvre de ce procede.
US5455463A (en) * 1992-02-13 1995-10-03 Volkswagen Ag Method and apparatus for regulating the power supply voltage in motor vehicles

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3841769C1 (en) Circuit for ensuring the provision of starting energy in motor vehicles with internal combustion engines
EP0568655B1 (de) Vorrichtung zur spannungsversorgung in einem kraftfahrzeug
EP0987146B1 (de) Zwei-Batteriesystem
EP1232073B1 (de) Zwei-batteriensystem
EP1561269B1 (de) Bordnetz zur versorgung mindestens eines verbrauchers mit erhöhten anforderungen an die verfügbarkeit des bordnetzes
EP0935540B1 (de) Steuergerät für ein bordnetz
DE102012112870B4 (de) Stromquelleneinrichtung im Fahrzeug
EP1220766B1 (de) Mehrspannungsbordnetz
DE4110240C1 (en) Vehicle current path protection device - separates battery from load upon occurrence of electrical fault
EP1811592B1 (de) Batterie
DE3876852T2 (de) Schutzanordnung fuer eine fernsprech-teilnehmerschnittstellen-schaltung.
DE10137875C1 (de) Lade/Entlade-Schutzschaltung
EP1411364A1 (de) Fahrzeugbordnetz mit Batteriezustandserkennung am Pluspol der Batterie
DE19644858A1 (de) Energiespeicherschutzvorrichtung für ein Fahrzeuginsassenschutzsystem
EP1012961B1 (de) Vorrichtung zur regelung der ausgangsspannung eines drehstromgenerators
WO2001017090A1 (de) Halbleitersicherung für elektrische verbraucher
WO2008052826A1 (de) Schaltungsanordnung zur steuerung der versorgung elektrischer energieverbraucher und verfahren zum unterspannungsschutz eines bordnetzes
DE19700116A1 (de) Lichtmaschine mit Spannungsregler
DE8815410U1 (de) Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
DE2919022A1 (de) Verpolschutzanordnung fuer ein batterieladesystem
DE102018006582A1 (de) Batterie für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeugbordnetz
EP3820733B1 (de) Mehrspannungsbatterievorrichtung und bordnetz für ein kraftfahrzeug
DE102010030693A1 (de) Schaltungsanordnung für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben der Schaltungsanordnung
DE69925984T2 (de) Ladegerät für Batterien
DE19604736A1 (de) Einrichtung zur Stromversorgung busvernetzter Steuergeräte und Verbraucher in einem Kraftfahrzeug