ES2202608T3 - Dispositivo para la alimentacion de tension en un automovil. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN SISTEMA DE SUMINISTRO A BORDO DE UN VEHICULO MOTOR QUE TIENE DOS BATERIAS Y A UN DISPOSITIVO PARA CONTROLAR EL SISTEMA DE SUMINISTRO A BORDO DISPUESTO ENTRE LAS BATERIAS. UNA BATERIA SE USA PRIMERAMENTE PARA SUMINISTRAR A LOS ELEMENTOS CONSUMIDORES NORMALES Y EL OTRO PRIMERAMENTE PARA ALIMENTAR AL MOTOR DE ARRANQUE. EL DISPOSITIVO (16) DE CONTROL DEL SISTEMA DE SUMINISTRO A BORDO COMPRENDE UN MODULO DE SUMINISTRO A BORDO QUE LLEVA A CABO LOS PROCEDIMIENTOS DE RECARGA NECESARIOS Y TIENE OTRA CONEXION POR MEDIO DE LA CUAL LOS COMPONENTES DE SUMINISTRO A BORDO NECESARIOS PARA EL ARRANQUE Y LA OPERACION DEL VEHICULO PODRAN SER SUMINISTRADOS CON ENERGIA. DICHOS COMPONENTES DE SUMINISTRO A BORDO SE SUMINISTRAN CON MAYOR PRIORIDAD Y CON UNA MAYOR DESCARGA DE LA BATERIA CONJUNTAMENTE POR LA BATERIA DE ARRANQUE. SE ASEGURA, SIN EMBARGO QUE DURANTE EL ARRANQUE, LOS COMPONENTES DE SUMINISTRO NORMALES DE A BORDO NO ESTAN CONECTADOS CON LA BATERIA DE ARRANQUE.

Description

Dispositivo para la alimentación de tensión en un automóvil.

La invención parte de un dispositivo para la alimentación de tensión en un automóvil del tipo de la reivindicación 1.

Estado de la técnica

La alimentación de tensión en automóviles se ha realizado hasta ahora habitualmente con la ayuda de una única batería cargada por un generador. En los automóviles modernos con una pluralidad de consumidores eléctricos, una batería no es en parte ya suficiente para la alimentación de la tensión, por ejemplo para asegurar el arranque, de manera que se utilizan dos baterías separadas, que están conectadas habitualmente paralelas entre sí. Para que las dos baterías no sean utilizadas cíclicamente y, por lo tanto, las irrupciones de la tensión, que pueden aparecer durante la activación del motor de arranque, son mantenidas alejadas de componentes críticos para la tensión, en un dispositivo conocido a partir del documento DE-PS 41 38 943 para la alimentación de tensión en un automóvil con dos baterías, se conecta un módulo de carga / separación entre las dos baterías, que separa, durante el proceso de arranque, la batería asociada al motor de arranque de la red de a bordo restante. Puesto que la tensión nominal de la batería asociada al motor de arranque es ligeramente menor que la tensión nominal de la batería de a bordo, se asegura que la batería del motor de arranque esté siempre cargada de una manera óptima.

Se conoce por la publicación US-A-5 488 283 un dispositivo para la alimentación de la tensión en un vehículo, en el que conmutadores electrónicos, que comprenden por ejemplo transistores de efecto de campo, se encuentran entre dos circuitos de alimentación con una batería respectiva. Estos conmutadores electrónicos, que son componente de una instalación electrónica de control, se pueden abrir y cerrar en caso necesario por la instalación electrónica de control. El dispositivo conocido para la alimentación de la tensión se emplea especialmente para que, en el caso de un defecto en el circuito de alimentación principal con la batería principal sea posible un funcionamiento de emergencia s través de la batería auxiliar.

Se conoce por el documento US-A-4 723 105 un sistema de alimentación de tensión en una red de a bordo de dos baterías en un automóvil, en el que se emplea un transformador de la tensión, que garantiza de una manera fiable la altura necesaria de la tensión. A tal fin, el transformador de la tensión, que funciona como convertidor DC/DC, es accionado en dos tipos de funcionamiento, donde en el primer tipo de funcionamiento se ocupa de que las dos baterías estén cargadas aproximadamente iguales y el transformador DC/DC en el segundo tipo de funcionamiento se ocupa de que la tensión permanezca constante también durante la activación del motor de arranque.

Se conoce por la publicación DE 40 28 242 A un dispositivo para la alimentación de la tensión en un automóvil, que presenta un circuito de alimentación, que comprende al menos un generador regulador por el regulador de la tensión así como una batería y primeros consumidores que se pueden conectar con esta batería. Además, está previsto un circuito de arranque, que comprende, además de una segunda batería, todavía un motor de arranque así como segundos consumidores.

El motor de arranque se puede conectar con la segunda batería, además la segunda batería se puede conectar a través de otros conmutadores con el generador así como con la primera batería. Los conmutadores son activados por un aparato de control, que está en conexión a tal fin con el circuito de alimentación y con el circuito de arranque a través de al menos una conexión respectiva. Los conmutadores propiamente dichos no son componentes del aparato de control.

Ventajas de la invención

El dispositivo según la invención para la alimentación de tensión en un automóvil con los rasgos característicos de la reivindicación principal tiene la ventaja de que también en el caso de mal estado de carga de las baterías, se asegura que el vehículo pueda ser accionado todavía durante un cierto periodo de tiempo, que es suficiente, por ejemplo, para conducirlo hasta el taller próximo. Esta ventaja se consigue porque se emplea un aparato de control de la red de a bordo, que lleva a cabo las funciones de conexión y separación, respectivamente, entre las dos baterías y presenta una conexión adicional, a través de la cual se puede asegurar la alimentación de la tensión para los componentes eléctricos o electrónicos que son absolutamente necesarios para el funcionamiento del automóvil. Esta conexión adicional es alimentada con tensión con máxima prioridad con la ayuda de una configuración ventajosa del circuito de carga / separación, de manera que es posible todavía un funcionamiento de emergencia incluso cuando la batería de alimentación está en gran medida descargada.

Otras ventajas de la invención se consiguen con la ayuda de las medidas indicadas en las reivindicaciones dependientes. En este caso es especialmente ventajoso que e el caso de utilización adicional de un transformador de la tensión continua, que puede estar en el exterior, separado o integrado en el aparato de control de la red de a bordo, que alimenta a los componentes relevantes para el funcionamiento, se puede acondicionar una tensión suficientemente alta, aunque ambas baterías estén ampliamente descargadas. A través de la utilización de conmutadores electrónicos analógicos así como de otros transformadores de tensión continua se puede generar un módulo de conmutación bidireccional, que es insensible a las interferencias y que funciona de una manera especialmente fiable. De una manera ventajosa, la activación de los componentes individuales se realiza con la ayuda de una unidad de control, por ejemplo de un microprocesador.

Dibujo

La invención se representa en las figuras y se describe en detalle en la descripción siguiente. En particular, la figura 1 muestra un diagrama de bloques de una red de a bordo de dos baterías según la invención, la figura 2 muestra un primer módulo de la red de a bordo y la figura 3 muestra un segundo módulo de la red de a bordo que es componente del aparato de control de la red de a bordo. En la figura 4 se representa un diagrama de bloques de un módulo general de la red de a bordo las figuras 5, 6, 7 y 8 muestran configuraciones de un módulo de la red de abordo, donde, por una parte, un módulo de la red de a bordo está constituido con conmutador de conexión en forma de un conmutador analógico o un módulo de la red de a bordo con función de conmutación, un módulo de la red de a bordo con una combinación de conmutador analógico y transformador de la tensión.

Descripción

En la figura 1 se representa un diagrama de bloques de una red de a bordo de dos baterías según la invención, que comprende en particular los siguientes componentes: un circuito de alimentación 10, que está constituido por el generador 11 junto con el regulador de la tensión 12, la batería de alimentación 13, los consumidores 14 y 15. Los componentes del circuito de alimentación 10 están conectados con el aparato de control 16 de la red de a bordo a través de una conexión KI.30. El aparato de control 16 de la red de a bordo está conectado con el motor de arranque 17 y la batería de arranque 18 a través de otra conexión KI.30a. El motor de arranque 17 así como la batería de arranque 18 y un sensor de temperatura 19, que determina la temperatura de la batería de arranque y la suministra al aparato de control 16 de la red de a bordo, forman el circuito de arranque 20.

El aparato de control 16 de la red de a bordo presenta otra conexión KI.30b, que sirve para la alimentación de componentes que son absolutamente necesarios para el arranque y el funcionamiento del vehículo. En la figura 1, estos componentes están representados como bloque 21. Los componentes relevantes, que no sólo deben ser alimentados en el caso de funcionamiento habitual, sino también en el funcionamiento de emergencia necesariamente con tensión, se pueden agrupar como componentes de arranque y de funcionamiento de substitución, a los que pertenece también aquí el regulador del generador, con la conexión D+. El regulador del generador puede ser alimentado también desde el exterior a través de un transformador DC/DC adicional, por ejemplo para la excitación del generador.

Los datos de los componentes mencionados anteriormente, que no están en conexión, respectivamente, con el aparato de control de la red de a bordo se encuentra de la manera habitual en cada caso en masa. La configuración del aparato de control de la red de a bordo o bien las partes del circuito que son necesarios para la comprensión de la invención se explican en detalle en las figuras siguientes.

En la figura 2 se representa un primer módulo de la red de a bordo como diagrama de bloques. Este módulo es componente del aparato de control 16 de la red de a bordo o corresponde a este aparato de control. El módulo de la red de a bordo según la figura 2 presenta las conexiones KI.30 y KI.30a, a través de las cuales se puede alimentar el módulo BN desde el circuito de alimentación 10 o el circuito de arranque 20 así como la conexión KI.30b a través de la cual son alimentados los componentes 21 relevantes desde el módulo con tensión. Además, está presente un conmutador 23, por ejemplo un relé así como un interruptor electrónico o eléctrico 24. A través del conmutador 23 así como a través del interruptor electrónico 24 se pueden establecer e interrumpir conexiones entre los bornes KI.30, KI.30a y KI.30b. Con la ayuda de una unidad de control, por ejemplo de un micro conmutador 25 se determina qué comunicaciones se establecen y cuáles se interrumpen. La unidad de control 25 evalúa en este caso informaciones que le son alimentadas con la ayuda de otros grupos estructurales. Está en comunicación a tal fin con todos los grupos estructurales del módulo de la red de a bordo 22, comprendiendo estas comunicaciones líneas de activación y/o líneas de información.

Para la activación del interruptor electrónico 24 así como del conmutador 23 se evalúan informaciones especiales en la unidad de control. Una de estas informaciones es la información en el sentido de si el motor de arranque 17 está activado o no. Es alimentada a través del borne KIU.50 al módulo de la red de a bordo, siendo realizada la evaluación en un conmutador de valor umbral representado como bloque 26 en el ejemplo de realización. El bloque 26 puede ser evidentemente componente de la unidad de control 25 o puede estar constituido como circuito separado, siendo esencial que en la salida del bloque 26 aparezca una señal que permite reconocer si se activa o bien está o no activado el motor de arranque. Si se lleva a cabo una activación del motor de arranque, entonces se activa el interruptor electrónico 24 en función de la señal de salida del bloque, donde el interruptor electrónico 24 se abre tan pronto como se activa el motor de arranque. De esta manera, debe asegurarse que no se transmita desde el circuito de arranque 20 ninguna irrupción de la tensión sobre la red de a bordo restante.

El bloque 27 representa una fase de valor umbral, a la que se alimentan informaciones externas a través de una conexión KI.15X, por ejemplo desde una cerradura de encendido, que conectan la alimentación del aparato de control BN o eventualmente hace necesaria una activación del interruptor electrónico 24 o del conmutador 23. El bloque 27 puede estar constituido igualmente como circuito separado o puede estar integrado en la unidad de control.

Con el módulo de la red de a bordo 22 se puede constituir una red de a bordo de dos baterías, en la que el circuito de arranque y el circuito de alimentación se encuentran en la misma tensión o también en tensión diferente en una medida limitada, habitualmente 12 V. Esta tensión es puesta entonces también a la disposición de componentes de arranque y de componentes de funcionamiento de substitución 21. Los procesos de conmutación individuales, que son necesarios para la alimentación óptima de la tensión, se explican a continuación todavía con la ayuda de los ejemplos representados en los circuitos según las figuras 5 a 8. En principio, la activación del interruptor electrónico así como del conmutador 23 se realiza de tal manera que consumidores relevantes para el funcionamiento, que se pueden conectar en el borne KI.30b, son alimentados con tensión también en el caso de mal estado de carga de las baterías y, cuando el motor de arranque está activado, se impide una irrupción de la tensión al menos en estos componentes.

En la figura 3 se representa un módulo ampliado de la red de a bordo como diagrama de bornes. Este módulo presenta las mismas conexiones que el módulo según la figura 2. También una parte de los componentes restantes corresponde a los del módulo según la figura 2. Adicionalmente, entre el interruptor electrónico 24 y el conmutador 23 se encuentra un transformador DC/DC 28. Además, a través de una conexión KI.30c adicional se alimenta la señal medida con la ayuda del sensor de temperatura 18, que corresponde a la temperatura de la batería de arranque. Esta temperatura es alimentada a la unidad de control a través de un circuito de acondicionamiento de la señal 29. Sobre todo en función de esta señal se regula el transformador de la tensión DC/DC 28.

Con el módulo de la red de a bordo representado en la figura 3 se puede elevar, por una parte, la tensión en la batería de arranque 18 con respecto a la tensión en la batería de alimentación. En este caso, son posibles tensiones en la batería de arranque de hasta 17 V, dependiendo la altura real de la tensión, que es generada con la ayuda del transformador DC/DC, de la temperatura del acumulador de arranque, siendo generada la tensión más elevada a bajas temperaturas. Para la carga óptima de la batería de arranque, a temperatura conocida, se puede seleccionar la tensión de carga de tal forma que la carga se lleva a cabo cerca del límite de gasificación. Se consigue un tiempo de carga corto a través del empleo de un transformador de tensión de potencia fuerte. De esta manera se garantiza una potencia de arranque máxima también a temperaturas muy bajas. Dado el caso, se puede emplear un transformador de tensión, que trabaja también en sentido opuesto y que acondiciona la tensión preparada por la batería de arranque de tal forma que los componentes de arranque y los componentes de funcionamiento de substitución pueden ser alimentados con la tensión necesaria suficiente, estando realizado el conmutador entonces sólo como simple abridor entre KI.30 y KI.30b.

Tanto el módulo de la red de a bordo representado en la figura 2 como también el representado en la figura 3 pueden estar realizados de forma discrecional, por ejemplo como lógica, ASIC y/o con microprocesadores y, dado el caso, pueden estar ampliados con funciones adicionales. También es posible una configuración de varios canales del módulo de la red de a bordo. En el módulo de la red de a bordo representado en la figura 2 se puede emplear una solución de un chip de coste favorable con corriente de carga limitada con necesidad de espacio y peso mínimos, para garantizar la función de separación del circuito de arranque y del circuito de alimentación así como la conmutación de la alimentación de los componentes para el arranque de emergencia y el funcionamiento de substitución del vehículo.

En las figuras 4 a 8 se representan varios módulos de la red de a bordo 22c a g, que pueden estar montados en los aparatos de control 16 de la red de a bordo y que pueden substituirlos. Puesto que también es concebible un empleo en otras redes de dos tensiones, se designan las conexiones en las figuras 4 a 8 con KI.A, KI.B y KI.C.

En el módulo de la red de a bordo general representado en la figura 4, por medio de un conmutador 30 se puede conectar el borne KI.C opcionalmente con el borne KI.A o con el borne KI.B. Entre el borne KI.A y el borne KI.C se encuentra un conmutador analógico 31 y un transformador de la tensión 32 con las tensiones U1, U2. Entre el borne KI.C y el borne KI.B están conectados un conmutador analógico 33 y un transformador de la tensión 34 con U3, U4. Con esta disposición se puede llevar a cabo una conmutación electromecánicamente con un circuito de conmutación o dos relés de cierre / apertura o de forma electrónica con conmutadores analógicos. Con este módulo se pueden realizar las siguientes funciones básicas:

1. Conmutación de la conexión KI.C desde la conexión KI.A a la conexión KI.B

Las cargas, que se encuentran en la conexión KI.C, pueden ser alimentadas o bien desde la conexión KI.B o, cuando el relé está activado, desde la conexión KI.A. Para evitar una irrupción de la alimentación y para la descarga de los contactos de relé se puede conectar durante la conmutación uno o ambos conmutadores analógicos 31, 33.

Con la disposición según la figura 4 se puede realizar, además, un control o regulación unidireccional o bidireccional del flujo de corriente entre las conexiones KI.A y KI.B, KI.A y KI.C así como KI.B y KI.C y KI.C y KI.A. Es igualmente posible una transformación de la tensión unidireccional o bidireccional entre KI.A y KI.B, KI.A y KI.C así como KI.B y KI.C. La condición previa es el empleo de transformadores de tensión adecuados, pudiendo estar diseñados éstos para que los lados de los transformadores de tensión, que están en conexión con KI.C, alimenten siempre una tensión de 12 V.

El módulo de la red de a bordo representado en la figura 4 se puede emplear, por ejemplo, en una red de a bordo de dos baterías según la figura 1. Entonces se conecta en la conexión KI.A la batería 18, que sirve solamente para la alimentación del motor de arranque 17 o bien para la alimentación de otro circuito de corriente especial, por ejemplo para cargas de alta corriente, como catalizador eléctrico, calefacción de los cristales delanteros y similares. La conexión KI.B está conectada con los restantes componentes de la red de a bordo, como generador 11, batería de alimentación 13 y consumidores 14, 15 no específicos del arranque así como otros. A través de la conexión KI.C se pueden conectar entonces componentes de la red de a bordo específicos del arranque o bien componentes de la red de a bordo, para cuya alimentación es absolutamente necesario un funcionamiento con batería. Estos componentes comprenden, por ejemplo, la instalación eléctrica del motor, las bombas eléctricas de combustible, la excitación del generador, etc.

Si en el estado de funcionamiento "encendido conectado" no se alcanza, por ejemplo, un umbral de tensión en la conexión KI.B, entonces está presente un proceso de arranque y se activa el conmutador 30.De esta manera, se conmutan todos los componentes necesarios para el arranque a la conexión KI.A. De esta manera, es posible un arranque también con la batería de alimentación vacía, si se asegura que la batería de arranque 18 está siempre suficientemente cargada. En el supuesto de que la batería de arranque 18 sea sometida a carga solamente durante el arranque t a continuación sea cargada de nuevo lo más rápidamente posible, se garantiza un estado de carga suficiente. También se puede garantizar un estado de carga suficiente cuando existe una tensión suficientemente alta en la red de corriente de la red de a bordo del lado del generador, conectando el conmutador analógico 31 solamente cuando esta tensión del generador es mayor que la tensión del circuito de arranque (función de los diodos con caída reducida de la tensión). Si debe asegurarse una carga rápida, o bien hay que seleccionar o dimensionar un generador 11 con suficiente intensidad de potencia (para el aseguramiento de una tensión de carga suficientemente alta) o hay que prever un transformador de tensión, por ejemplo un transformador DC/DC, que posibilite en cualquier situación de funcionamiento del vehículo y cuanto el vehículo está parado una carga de la batería de arranque en la conexión KI.A.

En la figura 5 se representa otra configuración de un módulo de la red de a bordo 22d. Esta variante contiene un interruptor electrónico, que puede conectar las conexiones KI.A y KI.B entre sí. Esta conexión se puede realizar de forma automática, por ejemplo en el caso de una diferencia de la tensión entre los bornes o en virtud de una señal externa, que es alimentada a través de KI.X. El módulo de la red de a bordo según la figura 5, que se compone de dos transistores de efecto de campo 35, 36, un comparador 37 y una alimentación de tensión 18, se caracteriza por una caída de la tensión bidireccional mínima, en función de la corriente, en comparación con un diodo. Otra posibilidad es la utilización del conmutador analógico como regulador longitudinal a través de la variación de las tensiones de puerta. Es igualmente posible una modulación de la anchura del impulso de la corriente con el conmutador analógico. El conmutador analógico puede estar diseñado también en una forma protegida contra sobrecarga, con lo que es posible un incremento adicional de la fiabilidad.

El módulo de la red de a bordo según la figura 5 se puede emplear en combinación con una red de a bordo de dos baterías según la figura 1. Es adecuado para la conexión de derivaciones de la red de a bordo con y sin acumuladores intermedios propios, por lo tanto es adecuado, en principio, también para la conexión de derivaciones de la red de a bordo sin baterías o acumuladores o condensadores propios. El empleo de un módulo de la red de a bordo de este tipo garantiza un flujo de corriente bidireccional desde la conexión KI.A a la conexión KI.B y a la inversa. Éste no sería el caso si se emplean diodos, transistores bipolares o tiristores. Puesto que la caída de la tensión se reduce en el caso de corrientes menores, por ejemplo en el caso de la carga de una batería a través del conmutador se pueden aprovechar también las diferencias pequeñas de la tensión para la carga. A través del empleo de conmutadores analógicos protegidos contra sobrecarga es posible también la conexión de derivaciones de la corriente con altas corrientes punta sin el empleo de semiconductores de potencia dimensionados de forma adecuada.

En la figura 6 se representa otro módulo de la red de a bordo 22e, que presenta una función de conmutación. Este módulo comprende un relé 39, un comparador 40, a cuya entrada inversora se alimenta una tensión de referencia, mientras que su entrada no inversora está conectada con la conexión KI.B y se puede conmutar a través del relé 39 a la conexión KI.A. La alimentación de la tensión está designada en este caso con 41.

La variante representada en la figura 6 de un módulo de la red de a bordo representa un conmutador mecánico o electrónico, que se conmuta, por ejemplo, cuando no se alcanza una tensión mínima en la conexión KI.C, desde la conexión KI.B a la conexión KI.A. También esta variante se puede emplear en conexión con una red de a bordo de dos baterías. Entonces se conectan los consumidores relevantes para el funcionamiento en la conexión KI.C. En el caso de que esté descargada una batería de alimentación 14, que está conectada en KI.B, y que se puede reconocen porque no se alcanza una tensión mínima durante la carga o bien a través de una señal de control externa o en virtud de otro parámetro, se conmuta KI.C desde KI.B hacia KI.A. La alimentación de la tensión de los componentes relevantes para el funcionamiento es asumida entonces por la batería de arranque 18. A través del reconocimiento de la caída de la tensión en la batería de alimentación se dispara, por lo tanto, una conmutación y de esta manera se asegura que los consumidores relevantes son alimentados en una medida suficiente.

En la figura 7 se representa un módulo de red de a bordo 22f con una combinación de conmutador analógico y transformador de la tensión. Este ejemplo de realización corresponde al mostrado en la figura 5, completado con un transformador de la tensión 42, que está conectado, por una parte, con la conexión KI.B así como con la alimentación de la tensión así como, por otra parte, con el conmutador analógico y adicionalmente está conducido a la conexión KI.C. Con esta variante se realiza un interruptor electrónico con un transformador de la tensión intercalado para tensiones más elevadas así como para tensiones más bajas. El transformador de la tensión puede estar realizado de múltiples formas, por ejemplo capacitado o inductivo así como unidireccional o bidireccional. En este caso sería ventajosa una distribución de los transistores de efecto de campo (MOSFET) del conmutador analógico sobre el lado KI.A y el lado KI.B del transformador de la tensión. Los transistores de efecto de campo se pueden conectar en este caso con bornes en el lado del drenaje, para que en el caso de una diferencia de la tensión entre la salida del transformador de tensión y los bornes, la corriente pueda fluir desde el transformador a través del diodo del transistor de efecto de campo. En este caso, es conveniente una conmutación adicional de los transistores de efecto de campo en estas fases por razones de la potencia de pérdida.

En el caso de la combinación de transformadores de la tensión y de conmutadores analógicos, es posible el empleo del diodo de salida del transformador de la tensión a través del transformador de efecto de campo respectivo. En este caso, el diodo inverso es utilizado en el transistor de efecto de campo para esta función o bien se conmuta el transistor de efecto de campo a las fases respectivas. De esta manera se puede conseguir una reducción de la potencia de pérdida. Además, se puede realizar también un transformador de tensión bidireccional a través de un conmutador adicional de lado bajo, con respecto a masa (por ejemplo MOSFET) y un conmutador analógico dividido, de manera que el transistor de efecto de campo respectivo substituye al diodo de partida. De acuerdo con la dirección de transformación se puede conmutar un transistor de efecto de campo y se puede utilizar el otro como diodo.

En la figura 8 se representa otro módulo de la red de a bordo 22g, en el que el transformador de la tensión 43 está dispuesto entre los dos transistores de efecto de campo 44, 45 y una instalación para el control o regulación 46 está conectada, respectivamente, con las conexiones KI.A, KI.B y KI.C y, además, con los transistores de efecto de campo. Con una dispositivo de este tipo es posible una conexión de derivaciones de la red de a bordo con y sin acumuladores intermedios propios (batería, acumulador, condensador). Se puede conducir un flujo de corriente bidireccional, se produce una caída reducida de la tensión y se puede realizar una conmutación con tensiones discrecionales. Puesto que la caída de la tensión se reduce con tensiones bajas, durante la carga de una batería a través del conmutador se puede aprovechar una diferencia pequeña de la tensión para la carga. Por medio de un transformador DC/DC se puede poner a disposición una tensión más elevada o una tensión más reducida en los bornes. Esta tensión se puede controlar o regular por los más diferentes parámetros de una manera específica de la función, por ejemplo en combinación con una medición de la temperatura de funcionamiento para la carga óptima de la batería.

Son concebibles otras configuraciones con circuitos en serie y en paralelo de los módulos parciales conmutador analógico, conmutador y transformador DC/DC. En el caso de utilización de convertidores de tensión bidireccionales en el aparato de control de la red de a bordo es posible una configuración que posibilita el funcionamiento de los componentes relevantes para el funcionamiento también durante el arranque desde la batería del motor de arranque, donde el transformador de la tensión eleva entonces la tensión caída condicionada por el arranque a una tensión más elevada, por ejemplo a la tensión nominal. De esta manera, los componentes relevantes para el funcionamiento se pueden colocar en un intervalo más reducido de la tensión de trabajo, en lugar de 6 a 16 V, de 10 a 16 V.

Claims (9)

1. Dispositivo para la alimentación de la tensión en un automóvil con un circuito de alimentación (10), que comprende al menos un generador (11), cuya tensión de salida es regulada por medio de un regulador de la tensión (12), una primera batería (13) y consumidores (14), que están conectados con el generador (11), y con un circuito de arranque (20), que comprende al menos una segunda batería (18), que está asociada al motor de arranque (17) y que se puede conectar a través de medios de conmutación de un aparato de control (16) de la red de a bordo con el generador (11) así como con la primera batería (13), donde el aparato de control (16) de la red de a bordo está conectado con el circuito de alimentación (10) y con el circuito de arranque (20) a través de al menos una conexión (KI.30, KI.30a) respectiva y los procesos de conmutación son controlados por medio de una unidad de control del aparato de control (16) de la red de a bordo, especialmente de un microprocesador y los medios de conmutación son componente de un módulo de la red de a bordo (22) del aparato de control (16) de la red de a bordo, caracterizado porque el módulo de la red de a bordo (22) presenta otra conexión (KI.30b), a través de la cual se pueden conectar los componentes (21) relevantes para el funcionamiento con el circuito de alimentación (10) o con el circuito de arranque (20) y los medios de conmutación del módulo de la red de a bordo son activados de tal forma que los componentes (21) relevantes para el funcionamiento son alimentados de una manera fiable con tensión también en mal estado de carga de una de las baterías.

2. Dispositivo para la alimentación de la tensión según la reivindicación 1, caracterizado porque los componentes (21) relevantes para el funcionamiento comprenden todos los componentes que deben ser alimentados con tensión de manera absoluta en el funcionamiento habitual y en el funcionamiento de emergencia y que posibilitan el funcionamiento del vehículo al menos durante un cierto tiempo.

3. Dispositivo para la alimentación de la tensión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se emplea un módulo de la red de a bordo (22a, 22d, 22e) sin transformador de la tensión, porque las dos baterías (13), (18) presentan la misma tensión nominal y los procesos de conmutación para el aseguramiento de la alimentación de los componentes (21) relevantes para el funcionamiento se realizan de tal forma, que la alimentación se lleva a cabo desde la batería mejor cargada.

4. Dispositivo para la alimentación de la tensión según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque está presente al menos un transformador de la tensión (32), (34), (42), (43), especialmente un transformador DC/DC, uno de cuyos lados está conectado con el circuito de alimentación (10) y con la alimentación de tensión para los componentes (21) relevantes para el funcionamiento y cuyo otro lado está conectado con la batería de arranque (18).

5. Dispositivo para la alimentación de la tensión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos un interruptor electrónico y un conmutador (23), especialmente un relé, están dispuestos entre el circuito de alimentación (10) y el circuito de arranque (20), estando la conexión (KI.30b) para los componentes (21) relevantes para el funcionamiento entre el interruptor electrónico (24) y el conmutador (23).

6. Dispositivo para la alimentación de la tensión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una señal, que permite especialmente la detección de la temperatura del acumulador de arranque, es alimentada al módulo de la red de a bordo (22) y es tenida en cuenta por éste o bien por el microprocesador correspondiente durante la regulación de la tensión de carga de la batería y del transformador de la tensión.

7. Dispositivo para la alimentación de la tensión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está presente otra conexión (KI.15x) en el módulo de la red de a bordo (22), a través de la cual se puede alimentar una señal de activación externa, que es tenida en cuenta durante la activación del interruptor electrónico (22) o bien del relé (23).

8. Dispositivo para la alimentación de la tensión según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los transformadores de la tensión (32), (34), (42), (43) están realizados bidireccionales, de manera que los componentes (21) relevantes para el funcionamiento pueden ser alimentados por el acumulador de arranque (18) también durante el arranque, donde el transformador de la tensión (32), (34), (42), (43) respectivo eleva entonces la tensión caída condicionada por el arranque a una tensión más elevada, especialmente a tensión nominal.

9. Dispositivo para la alimentación de la tensión según la reivindicación 8, caracterizado porque los transformadores de la tensión y los componentes (21) relevantes para el funcionamiento son diseñados para un intervalo reducido de la tensión de trabajo de 10 a 16 voltios.