DE19752241A1 - Generator zur Speisung von Verbrauchern in Bordnetzen - Google Patents
Generator zur Speisung von Verbrauchern in BordnetzenInfo
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P9/02—Details of the control
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- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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Description
Die Erfindung betrifft einen Generator zur Speisung von Verbrauchern in Bordnetzen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ausgehend von einer herkömmlichen Klauenpolmaschine als Kfz-Generator, die bereits eine
zweidrähtige Statorwicklung aufweist, läßt sich mit geringfügigen Änderungen eine verbes
serte Variante hinsichtlich einer sicheren Stromversorgung aufbauen. Hierbei wird von fol
genden Eigenschaften Gebrauch gemacht:
- - Die in Klauenpolmaschinen eingesetzten Rotoren sind äußerst robust und nur in sehr seltenen Fällen Ursache eines Generatorausfalls.
- - Die Statorwicklung kann aufgrund ihrer Isolation sowie ihrer Festigkeit durch Ver gießen ebenfalls als sehr zuverlässig betrachtet werden.
- - In Standard-Fahrzeuggeneratoren ist die Statorwicklung zweidrähtig ausgeführt. Zur Gleichrichtung sind in Hochleistungsgeneratoren generell bereits 12 Dioden einge baut.
- - Häufigste Ausfallursache bei Generatoren ist ein Reglerdefekt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Speisung von Verbrauchern in Bordnetzen
für sicherheitskritische Anwendungen im Kfz einen Generator anzugeben, der eine hohe
Zuverlässigkeit aufweist sowie eine getrennte Speisung zweier Teilnetze gestattet.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale
gelöst. Weiterführende und vorteilhafte Ausgestaltungen sind den weiteren Ansprüchen und
der Beschreibung zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Der Generator besteht aus den Statorwicklungen W1 und W2, die jeweils eine eigene Di
odenbrücke B1 und B2 als Vorwellengleichrichter besitzen und die beiden Bordnetzspan
nung UBN1 und UBN2 erzeugen. Die Dioden sind auch durch gesteuerte Halbleiter ersetzbar, so
daß eine Kurzschluß-Abschaltung des jeweiligen Stranges erfolgen kann oder eine unsym
metrische Leistungsaufteilung ermöglicht wird. Eine Erregerwicklung W und die Schleifrin
ge S1, S2 sind aus den eingangs beschriebenen Gründen nur einfach ausgeführt. Getrennte
Spannungsregler 1 und 2 sind nach dem sogen. fail-silent-Konzept ausgeführt und werden
redundant aus beiden Teilnetzen versorgt. Über ein jeweils eigenes Bürstenpaar, das auf den
Schleifringen S1, S2 aufsitzt, wird die Erregerwicklung W des Generators angesteuert.
Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Generators zur Speisung von Ver
brauchern in Bordnetzen mit einer Klauenpolmaschine mit zweidrähtiger Statorwicklung für
Drehstrom mit nachgeschalteter Vollwellengleichrichtung und zwei Schleifringen zur Zu
führung der Erregungsspannung auf die Rotorwicklung besteht darin, daß mindestens zwei
galvanisch getrennte Statorwicklungen (W1, W2) vorgesehen sind, daß für sie mindestens
zwei Vollwellengleichrichter (B1, B2) für die aus Drehstrom erzeugten Bordnetzspannungen
(UBN1 UBN2) vorhanden sind, daß die Erregungsspannung der Rotorwicklung (W) von minde
stens zwei parallelgeschalteten Reglern (R1, R2) über die Schleifringe (S1 und S2) zugeführt
wird, die Spannungsregler (1 und 2) nach dem "fail-silent"-Konzept ausgeführt und redun
dant aus beiden Teilnetzen versorgt sind, und daß die Erregerwicklung des Generators über
ein jeweils eigenes Bürstenpaar, das auf den Schleifringen aufsitzt, angesteuert ist. Dadurch
bleibt bei Ausfall eines Reglers oder einer Bordnetzspannung die Leistungsversorgung des
anderen Bordnetzes voll erhalten.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist, daß Gleichrichter der Vollwellengleichrichter (B1, B2)
gesteuerte Halbleiter sind, die derart gesteuert sind, daß bei Kurzschluß eine Abschaltung
des jeweiligen Stranges erfolgt oder eine unsymmetrische Leistungsaufteilung erreicht ist.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz eines erfindungsgemäßen Generators bei Fahrzeugen
mit sogen. steer-by-wire oder sogen. brake-by-wire Systemen, welche besonders sichere
Bordnetze benötigen, die vorzugsweise zweikreisig aufgebaut sind. Zur getrennten, rückwir
kungsfreien Versorgung beider Netze lassen sich derartige Generatoren einsetzen.
Claims (2)
1. Generator zur Speisung von Verbrauchern in Bordnetzen mit einer Klauenpolma
schine mit zweidrähtiger Statorwicklung für Drehstrom mit nachgeschalteter Voll
wellengleichrichtung und zwei Schleifringen zur Zuführung der Erregungsspannung
auf die Rotorwicklung,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei galvanisch getrennte Statorwicklungen (W1, W2) vorgesehen
sind, daß für sie mindestens zwei Vollwellengleichrichter (B1, B2) für die aus Dreh
strom erzeugten Bordnetzspannungen (UBN1 UBN2) vorhanden sind, daß die Erre
gungsspannung der Rotorwicklung (W) von mindestens zwei parallelgeschalteten
Reglern (R1, R2) über die Schleifringe (S1 und S2) zugeführt wird, die Spannungs
regler (1 und 2) nach dem "fail-silent"-Konzept ausgeführt und redundant aus beiden
Teilnetzen versorgt sind, und daß die Erregerwicklung des Generators über ein je
weils eigenes Bürstenpaar, das auf den Schleifringen aufsitzt, angesteuert ist.
2. Generator nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Gleichrichter der Vollwellengleichrichter (B1, B2) gesteuerte Halbleiter sind, die
derart gesteuert sind, daß bei Kurzschluß eine Abschaltung des jeweiligen Stranges
erfolgt oder eine unsymmetrische Leistungsaufteilung erreicht ist.
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Applications Claiming Priority (1)
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