DE8815410U1 - Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren - Google Patents
Schutzschalter zur Sicherstellung der Startenergie in Kraftfahrzeugen mit VerbrennungsmotorenInfo
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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.
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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:
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.
zen können elektronische Bauteile zerstören, wenn keine wirksame Ent-ZO kopplung vorgesehen ist.
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«
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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.
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.
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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)
- &igr; ;. &igr; &ngr;.Jürgen lllemhüner «&iacgr;· .l,t 4;4 ,;', * *j#i flürfühenj den &udigr;6*12.&idiagr;9&Bgr;&bgr;BrBinerbsfg S
München 7dSCHUTZANBPRÜdHE1) 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 zweitenRuhekontakt 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
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 |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8815410U1 (de) |
Cited By (2)
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. |
-
1988
- 1988-12-12 DE DE8815410U patent/DE8815410U1/de not_active Expired
Cited By (4)
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 |
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