DE10047791A1 - Verpolschutz für Fremdstartpol - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Verpolschutz für einen Fremdstartpol (5) in einem Kraftfahrzeug, wobei zwischen einem Bordnetz (6) des Kraftfahrzeuges und dem Fremdstartpol (5) ein Schaltelement angeordnet ist, dem eine Einrichtung zur Erfassung der Polarität der an dem Fremdstartpol (3) anliegenden Spannung zugeordnet ist, wobei das ansonsten offene Schaltelement bei richtiger Verpolung über die Einrichtung zur Erfassung der Polarität schließbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Verpolschutz für einen Fremdstartpol in einem Kraftfahrzeug.

In modernen Kraftfahrzeugen nimmt die Anzahl zu verbauender Komponenten rapide zu. Dies führt allen Ortens zu einer hohen Verbauungsdichte, so daß viele Komponenten ohne Ausbau anderer Komponenten gar nicht oder nur schwer zugänglich sind. Ein Beispiel hierfür ist die Batterie eines Kraftfahrzeuges, die beispielsweise im Motorraum verbaut oder gar außerhalb des Motorraumes, beispielsweise unter dem Fahrersitz angeordnet ist. Des weiteren führt die Verwendung von elektronischen Polklemmen dazu, daß eine direkte Verbindung mit einer externen Batterie nicht mehr möglich ist.

Daher ist bereits vorgeschlagen worden, der Fahrzeugbatterie, insbesondere der Starterbatterie bei Verwendung mehrerer Batterien einen Fremdstartpol zuzuordnen, der von außen für ein Fremdstarthilfekabel gut zugänglich ist. Der Fremdstartpol kann dabei beispielsweise als metallische Schiene oder als Buchse ausgebildet sein.

Eine Vielzahl der elektrischen Komponenten in einem Kraftfahrzeug sind gegen elektrische Verpolungen sehr empfindlich und können teilweise sogar zerstört werden. Daher ist es bekannt, einzelnen verpolungsempfindlichen Komponenten einen Verpolschutz zuzuordnen. Mit der Zunahme von verpolungsempfindlichen Komponenten wie Steuergeräten nimmt jedoch der schaltungs- und kostentechnische Aufwand zur Vermeidung von Verpolungsschäden rapide zu. Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, einen schaltungs- und kostentechnisch einfachen Verpolschutz für Kraftfahrzeuge mit einem Fremdstartpol zu schaffen.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch den Gegenstand mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Hierzu ist zwischen einem Bordnetz des Kraftfahrzeuges und dem Fremdstartpol ein Schaltelement angeordnet, dem eine Einrichtung zur Erfassung der Polarität der an dem Fremdstartpol anliegenden Spannung zugeordnet ist, wobei das ansonsten offene Schaltelement bei richtiger Verpolung über die Einrichtung zur Erfassung der Polarität schließbar ist. Hierdurch kann auf lokale, den einzelnen Komponenten zugeordnete Verpolschutzeinrichtungen weitgehend verzichtet werden. Dabei wird ausgenutzt, daß die überwiegende Anzahl von Verpolungen beim Fremdstart erfolgen, so daß durch den einen zentralen Verpolschutz die Komponenten weitgehend geschützt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltelement als Leistungsrelais ausgebildet, so daß Bordnetz und Fremdstartpol auch galvanisch trennbar sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Einrichtung zur Erfassung der Polarität aus einer Diode oder einem Widerstand mit einer in Reihe geschalteten Erregerentwicklung des Leistungsrelais gebildet, die parallel zum Fremdstartpol geschaltet sind. Somit beschränkt sich der Bauteileaufwand für die Einrichtung zur Erfassung der Polarität auf einen strombegrenzten Widerstand bzw. eine Diode.

Vorzugsweise ist dem Schaltelement eine mechanische Abdeckung zugeordnet, die das Schaltelement bzw. den Verpolschutz mechanisch schützt und elektrisch von anderen Teilen isoliert.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Abdeckung mit einem mechanischen Durchgriff zum Schaltelement ausgebildet, mittels dessen das Schaltelement beim Schließen der Abdeckung geöffnet wird, so daß nach einem erfolgten Fremdstart die galvanische Trennung zwischen Bordnetz und Fremdstartpol gewährleistet ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Schaltelement manuell schließbar ausgebildet, um einen anderen entladenem Bordnetz Fremdstarthilfe geben zu können. Zur Vermeidung einer Überbrückung des Verpolschutzes sind die Anschlüsse der im Bordnetz angeordneten Batterie von außen unzugänglich ausgebildet, wobei vorzugsweise die Polklemmen mit einer äußeren Isolierung ausgebildet sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine schematische Schaltungsanordnung eines Verpolschutzes für einen Fremdstartpol.

Der Verpolschutz 1 umfaßt ein Leistungsrelais 2 und eine Diode 3, wobei der Relaiskontakt 4 zwischen einem Fremdstartpol 5 und einem Bordnetz 6 angeordnet ist. Das Bordnetz 6 umfaßt dabei mindestens eine Batterie und verpolungsempfindliche Verbraucher. Die Diode 3 ist in Reihe zu einer Erregerentwicklung 7 des Leistungsrelais 2 geschaltet, die zwischen dem Fremdstartpol 5 und Masse angeordnet sind.

Im Normalzustand, d. h. die für den Startvorgang verantwortliche Batterie des Bordnetzes 6 ist ausreichend geladen, ist der Relaiskontakt 4 offen.

Somit sind Fremdstartpol 5 und Bordnetz 6 galvanisch getrennt und der Relaiskontakt 4 stromlos. Sollte hingegen die Batterie nicht mehr ausreichend geladen sein, so muß der Startvorgang durch eine externe Spannungsquelle am Fremdstartpol 5 initiiert werden. Wird diese Spannungsquelle richtig gepolt an den Fremdstartpol 5 angeschlossen, so ist die Diode 3 in Flußrichtung gepolt. Dadurch fließt ein entsprechender Durchlaßstrom durch die Diode 3 und die Erregerwicklung 7, so daß der Relaiskontakt 4 schließt. Für den Startvorgang benötigte Verbraucher wie beispielsweise Starter und gegebenenfalls Steuergeräte können dann über die externe Spannungsquelle versorgt werden. Ist hingegen die externe Spannungsquelle verpolt an dem Fremdstartpol angeschlossen, so sperrt die Diode 3 und unter Vernachlässigung des Sperrstroms der Diode 3 fließt kein Strom durch die Erregerwicklung 7, so daß der Relaiskontakt 4 offen bleibt, wodurch die Komponenten vor Verpolung geschützt sind.

Nach einem geglückten Fremdstart ist der Relaiskontakt 4 zunächst geschlossen. Selbst bei Entfernung der externen Spannungsquelle könnte dann über die sich aufbauende Bordnetzspannung die Diode 3 in Flußrichtung gepolt bleiben, so daß der Relaiskontakt 4 geschlossen bleibt. Dies hätte zur Folge, daß der Fremdstartpol 5 galvanisch mit dem Bordnetz 6 verbunden und spannungsführend wäre. Des weiteren würde permanent ein Strom durch die Diode 3 und die Erregerwicklung 7 gegen Masse fließen. Um dies zu verhindern, ist dem Relaiskontakt 4 eine mechanische Abdeckung zugeordnet, die beim Schließen stets den Relaiskontakt 4 öffnet. Diese mechanische Abdeckung ist im Regelfall geschlossen. Soll nun ein Fremdstart durchgeführt werden, muß die Abdeckung manuell oder durch das Starthilfekabel geöffnet werden. Beim Entfernen des Starthilfekabels wird dann die Abdeckung geschlossen und der Relaiskontakt 4 wieder geöffnet.

Des weiteren erlaubt diese Anordnung auch die Durchführung einer Starthilfe. Hierzu wird die externe Batterie oder ein Fremdstartpol eines liegengebliebenem Kraftfahrzeuges an den Fremdstartpol 5 angeschlossen. Verfügt das liegengebliebene Kraftfahrzeug über eine gewisse Restbordnetzspannung, so wird die Diode 3 in Flußrichtung gepolt und der Relaiskontakt 4 schließt. Ist hingegen die Bordnetzspannung total zusammengebrochen, muß der Relaiskontakt 4 manuell geschlossen werden, um die elektrische Verbindung zwischen den beiden Bordnetzen herzustellen.

Claims (8)

1. Verpolschutz für einen Fremdstartpol in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Bordnetz (6) des Kraftfahrzeuges und dem Fremdstartpol (5) ein Schaltelement angeordnet ist, dem eine Einrichtung zur Erfassung der Polarität der an dem Fremdstartpol (5) anliegenden Spannung zugeordnet ist, wobei das ansonsten offene Schaltelement bei richtiger Verpolung über die Einrichtung zur Erfassung der Polarität schließbar ist.

2. Verpolschutz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement als Leistungsrelais (2) ausgebildet ist.

3. Verpolschutz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung der Polarität aus einer Diode (3) oder einem Widerstand mit einer in Reihe geschalteten Erregerwicklung (7) des Leistungsrelais (2) gebildet ist, die parallel zum Fremdstartpol (5) geschaltet sind.

4. Verpolschutz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schaltelement eine mechanische Abdeckung zugeordnet ist.

5. Verpolschutz nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung mit einem mechanischen Durchgriff zum Schaltelement ausgebildet ist, mittels dessen das Schaltelement beim Schließen der Abdeckung geöffnet wird.

6. Verpolschutz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement manuell schließbar ist.

7. Verpolschutz nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse einer im Bordnetz (6) angeordneten Batterie von außen unzugänglich ausgebildet sind.

8. Verpolschutz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polklemmen der Batterie mit einer äußeren Isolierung ausgebildet sind.