DE2810201A1 - Verfahren und vorrichtung zur energieversorgung von insbesondere an das bordnetz eines kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen verbrauchern - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur energieversorgung von insbesondere an das bordnetz eines kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen verbrauchern

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DE2810201A1 DE19782810201 DE2810201A DE2810201A1 DE 2810201 A1 DE2810201 A1 DE 2810201A1 DE 19782810201 DE19782810201 DE 19782810201 DE 2810201 A DE2810201 A DE 2810201A DE 2810201 A1 DE2810201 A1 DE 2810201A1
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Description

Dipl. Ing. Peter Otte 7O33 Herrenberg (Kuppingen)
Patentanwalt Eifelstraße 7
Telefon (O 70 32) 319 99
1305/ot/wi
10. Febr. 1978 - 4 -
Firma Robert Bosch GmbH 7000 Stuttgart
Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung von insbesondere an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbrauchern
Zusammenfassung
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Energieversorgung von insbesondere an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbrauchern vorgeschlagen, die eine volle Wicklungsausnutzung eines die elektrische Energie erzeugenden Generators auch nach Abschaltung eines Heizbetriebs sicherstellen. Das Verfahren umfaßt die Verwendung eines sogenannten Zweiwicklungsgenerators, wobei die beiden Wicklungen separat gleichgerichtet und nach der Gleichrichtung die von ihnen erzeugten Spannungen für den Heizbetrieb addiert, also in Reihe geschaltet werden, während nach dem Abschalten der Hei-
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zung die Wicklungen parallel auf das zu versorgende Netz arbeiten.
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. einer Vorrichtung nach der Gattung des ersten Sachanspruchs. Die Verwendung von Generatoren zur Versorgung von elektrischen Energieverbrauchern ist bekannt; so werden beispielsweise für die Stromversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs Drehstromgeneratoren verwendet, deren Läufer durch eine mechanische Verbindung mit der Brennkraftmaschine drehangetrieben ist. Bei diesen bekannten Drehstromgeneratoren steht der Leiter, nämlich die Ständer- oder Statorwicklung fest und das Magnetfeld bewegt sich, so daß in der üblicherweise dreiphasigen Ständerwicklung eine nach Größe und Richtung wechselnde Spannung induziert wird. Zur Erzeugung des sich mit dem Läufer drehenden Magnetfeldes ist eine stromdurchflossene Erregerwicklung vorgesehen, deren Stromversorgung über eine Schleifring/Kohlebürstenanordnung erfolgt und von einem üblicherweise transistorisierten Regler gesteuert wird. Solche Drehstromgeneratoren, bei denen die Ständerwicklung in Stern- oder Dreieckschaltung angeordnet sein kann, sind üblicherweise so ausgelegt, daß sie schon bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine (Leerlauf) eine nutzbare Batterieladeleistung erbringen. Andererseits ist es heutzutage üblich, Kraftfahrzeuge mit elektrischen Verbrauchern, beispielsweise Heizungen, Folienscheibenheizungen, Klimageräte u. dgl. auszustatten, die sehr hohe elektrische Versorgungsströme benötigen. Für diese hohen Spitzenleistungen muß ein Drehstromgenerator dann ausgelegt sein, obwohl solche Verbraucher wie Heizungen oder Scheibenheizungen vergleichsweise selten und nur zu bestimmten Jahreszeiten eingeschaltet werden.
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Es ist auch bekannt, sich unter diesen Umständen dadurch zu behelfen, daß man einen Ilauptbereichsteil eines solchen Drehstromgenerators in üblicher Weise auf typische, normalerweise zu erwartende Spitzenleistungen abstimmt und den Generator mit einer zusätzlichen Ständerwicklung ausstattet, die dann der Stromversorgung der Hochenergieverbraucher dient. Nachteilig ist hierbei aber, daß diese Zusatzwicklung im Normalbetrieb nicht verwendet wird und über eigene Anschlüsse, Masseverbindungen u. dgl. verfügt. Außerdem ist es erforderlich, die Zusatzwicklung so auszulegen, daß sie in der Lage ist, auch starken Energieverbrauchern noch die notwendige elektrische
dann Energie zuzuführen, wobei der Hauptteil des Generators/nichts beitragen kann, obwohl er vielleicht gerade zu diesem Zeitpunkt belastbar wäre und freie Leistung zur Verfügung hat.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Sachanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß beide Wicklungsbereiche des Generators ein vollintegriertes elektrisches Energieerzeugungssystem bilden, wobei während des Heizbetriebs die Hauptwicklung des Generators mit der Zusatzwicklung zusammenarbeitet, so daß die Zusatzwicklung nicht auf die maximale, von den von ihr versorgten Stromverbrauchern gezogene Leistung abgestimmt und entsprechend umfangreich dimensioniert werden muß. Besonders vorteilhaft ist aber, daß nach Abschalten der elektrischen Heizungen der gesamte Ständerwicklungsbereich des Generators voll ausgenutzt wird und für die Versorgung des Bordnetzes zur Verfügung stellt, ohne daß es komplizierter Umschalteinrichtungen bedarf.
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Aufgrund einer sinnreichen Schaltung, die darin besteht, daß für den Heizbetrieb die Spannungen der beiden Ständerwicklungen addiert werden, ergeben sich für die elektrischen Heizungen höhere Nennspannungen, so daß mit niedrigen Strömen gearbeitet werden kann, wobei die Hauptständerwicklung trotz der Reihenschaltung mit der Zusatzständerwicklung für den Heizbetrieb noch in der Lage ist, die restlichen Stromverbraucher in üblicher Form zu versorgen. Vorteilhaft ist weiterhin, daß bei Verwendung der Erfindung für die Bordnetzversorgung eines Kraftfahrzeugs die Heizung und das Fahrzeug eine gemeinsame Masse haben, kein Transformator für den Heizbetrieb erforderlich ist und der Heizwiderstand oder die Heizwiderstände einfach realisiert werden können.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß für die dem Heizungsbereich zugeordneten elektrischen Verbraucher eine erheblich größere Versorgungsspannung, beispielsweise 42 V, realisiert werden kann, die dadurch möglich ist, daß die Maschinenspannung der zusätzlichen Ständerwicklung höher ausgelegt ist als beispielsweise die 14 V-Maschinenspannung der Hauptständerwicklung für die Bordnetzversorgung. Daher wird für die Parallelschaltung der beiden Wicklungen die beim Heizbetrieb in üblicher Weise in Drehstrombrükkenschaltung gleichgerichtete Maschinenspannung der Zusatzwicklung so geschaltet, daß lediglich die Phasenspannungen der einzelnen Ständerwicklungsteile nach Gleichrichtung dem Bordnetz zugeschaltet werden.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeisniel der Erfindung ist in der Zeichnung dar-
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gestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in detaillierter Schaltungsdarstellung ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Verwendung eines Zweiwicklungsgenerators, wobei beide Wicklungen in Sternschaltung betrieben werden.
Beschreibung der Erfindungsbeispiele
Es versteht sich, daß die Erfindung auf beliebige Formen von zwei Wicklungen aufweisenden Generatoren anwendbar ist sowie auf eine Vielzahl von Gegebenheiten, bei denen neben ein normales Leistungsniveau aufweisenden elektrischen Verbrauchern von einem Generator zeitweise extreme Spitzenleistungen abfordernde zusätzliche Verbraucher vorhanden sind, die, ohne daß die Dimensionierung des Drehstromgenerators auf solche extreme Leistungswerte ausgelegt werden soll, mitversorgt werden müssen.
Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf die Zusammenschaltung eines Zweiwicklungsgenerators in Sternschaltung, der für die Bordnetzversorgung eines Kraftfahrzeugs eingesetzt ist und gleichzeitig elektrische Heizungen an Bord dieses Kraftfahrzeugs, beispielsweise (Folien)Scheibenheizungen mitzuversorgen hat, wenn auch nur zeitweise.
Der Grundgedanke vorliegender Erfindung liegt darin, einen solchen Zweiwicklungsgenerator zu verwenden und für den Heizbetrieb die Spannungen der beiden Wicklungen nach Gleichrichtung, also auf der Gleichspannungsseite zu addieren, andererseits aber nach Abschalten der Heizungen die Spannungen parallel zu schalten. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang, daß die Heizungsverbraucher eine erheblich größere Nennspannung benötigen und auf diese ausgelegt sind, als sich beispielsweise
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durch Reihenschaltung zweier gleicher Ständerwicklungen eines Drehstromgenerators erzielen läßt. Andererseits soll aber nach dem Heizbetrieb auch die Zusatzwicklung nutzbar an der Versorgung des Bordnetzes teilnehmen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung vorliegender Erfindung ist daher die Zusatzwicklung im Ständerbereich für den Heizbetrieb so geschaltet, daß die dieser Zusatzwicklung zugeordneten Hilfsgleichrichter bei angeschalteter Heizung in einer Drehstrombrückenschaltung arbeiten, die mit der anderen Drehstrombrückenschaltung des Hauptversorgungsteils in Reihe geschaltet ist, während nach dem Abschalten der Heizung der Hilfsgleichrichter in einer Drehstrommittelpunktschaltung arbeitet, in welcher die jeweiligen Phasenspannungen der Sternschaltung der Drehstromzusatzständerwicklung ausgenutzt werden,
Drehstromgeneratoren, bei denen die Ständerwicklung in Sternschaltung arbeitet, sind bekannt, so daß auf diese nur noch kurz eingegangen wird; in der Zeichnung ist die Hauptständerwicklung mit 1 bezeichnet; sie verfügt über die Phasenwicklungen U, V und W. Diese dreiphasige Ständerwicklung bildet den feststehenden Leitungsteil, während ein Läufer 2 die Erregerwicklung trägt, die über gegen Schleifringe drückende Kohlenbürsten von einem Regler 3 mit dem Erregerstrom versorgt wird. Der die Erregerwicklung 2 tragende Läufer ist so ausgebildet, daß entsprechende, die Ständerwicklungsteile jeweils schneidende magnetische Kraftlinien von der ringspulenförmigen Erregerwicklung gebildet werden, beispielsweise dadurch, daß der Läufer als sogenannter Klauenpolläufer ausgebildet ist.
Das magnetische Läuferfeld wirkt auch auf die mit 4 bezeichnete Zusatzständerwicklung, welche über die drei Phasenwicklungen U', V und W verfügt.
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Der Hauptversorgungsteil eines solchen Zweiwicklungsgenerators 10 vervollständigt sich durch einen Satz sogenannter Plusdioden 5 und einen Satz sogenannter Minusdioden 6, die wie dargestellt mit den einzelnen Anschlüssen der Phasenwicklungen verbunden sind. Es ergibt sich dann der Plusanschluß B+ des Bordnetzes sowie der Minusanschluß B- wie in der Zeichnung angegeben, wobei sich nach Gleichrichtung eine Bordnetzspannung von beispielsweise 14V durch entsprechende Auslegung des Generators ergibt. Selbstverständlich sind hier auch andere Bordnetzspannungen und dementsprechend auch andere Spannungen für die weitere Ständerwicklung und die Verbraucher möglich. Die hier und im folgenden noch angegebenen numerischen Zahlenwerte beziehen sich auf ein gegebenes Ausführungsbeispiel. In diesem Zusammenhang wird gleich darauf hingewiesen, daß in der Zeichnung zum besseren Verständnis die in Deutschland üblichen Zahlenwerte für die Klemmenanschlüsse beim Bordnetz eines Kraftfahrzeugs beibehalten sind.
Zur Stromversorgung der Erregerwicklung sind drei gesonderte Erregerdioden 7 vorgesehen, deren zusammengefaßte Kathoden den Anschluß D+ des Kraftfahrzeugs bilden und zum Regler 3 geführt sind. Schließlich ist der Sternpunkt der Ständerwicklung 1 über je eine Diode 8 und 9 ebenfalls mit den Anschlüssen B+ und B- verbunden, wodurch sich eine Ausnutzung der hierdurch gleichgerichteten dritten, in den Ständerwicklungen induzierten Oberwelle ergibt.
Ein Hilfsgleichrichter 11 ist in der in der Zeichnung dargestellten Drehstrombrückenschaltung mit den Phasenwicklungen U1, V und W der zusätzlichen Ständerwicklung 4 verbunden, und zwar so, daß sich analog zu der der Hauptwicklung 1 zugeordneten Gleichrichterschaltung ein positiver Anschlußpol P1 für die Hilfsgleichrichterschaltung 11 sowie ein negativer An-
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schlußpol P2 ergibt. Für sämtliche zu versorgenden Heizungen, Folienscheibenheizungen u. dgl. sowie für sämtliche Verbraucher, die aus besonderen Gründen, beispielsweise wegen hohen Energieverbrauchs nicht unmittelbar an das Bordnetz angeschlossen sind, steht in der Zeichnung stellvertretend der Widerstand R, der im folgenden als Heizwiderstand bezeichnet wird. Der Widerstand R ist mit seinem einen Anschluß fest mit Masse, d.h. mit dem Minuspol B- des Bordnetzes verbunden. Zur Anschaltung des Heizwiderstandes R an die gleichgerichteten, zur Verfügung stehenden Versorgungsspannungen dienen zwei Schalter S1 und S2, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form je eines Relais R1 mit zugeordnetem Relaisschaltkontakt S1 und eines Relais R2 mit zugeordnetem Relaisschaltkontakt S2 ausgebildet sind. Es versteht sich aber, daß hier nicht notwendigerweise relaisgesteuerte Schalter eingesetzt werden müssen, daher wird im folgenden auch zunächst auf die Schalter S1 und S2 und die von ihnen einzunehmenden Positionen ohne die zugeordnete Relaissteuerung eingegangen. Es sei angenommen, daß die Schalter sich von einer Bedienungsperson in gewünschter Weise schalten lassen und beispielsweise am Armaturenbrett angeordnet sind. Die Schalter S1 und S2 sind so ausgebildet, daß die beiden weiter vorn schon erwähnten zwei Schaltungszuordnungen der zusätzlichen Ständerwicklung 4 in die normale Bordnetzversorgung in unterstützende: Funktion einmal parallel zur Hauptständerwicklung 1 und einmal in Reihe zur Hauptständerwicklung 1 (jeweils nach Gleichrichtung) zur Versorgung des Heizwiderstandes R möglich sind, wobei im Fall der Reihenschaltung beide Ständerwicklungen 1 und 4 den gleichen Versorgungsstrom führen, der auch durch den Heizwiderstand R fließt.
In der in der Zeichnung gezeigten Position der Schaltarme S1a und S2a (dicke Strichführung) ist der Heizwiderstand R abge-
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schaltet, denn sein anderer Anschluß liegt über die Verbindungsleitung L1 und den Schaltarm S2a des Schalters S2 an einem freien Gegenkontakt S2-. Auf der anderen Seite liegt aber der Schaltungspunkt P1, der durch die Zusammenfassung der Kathoden der Plusdioden 12 des Hilfsgleichrichters 11 gebildet ist, über die Verbindungsleitung L2 an einem Schaltkontakt Si1 des Schalters S1, an welchem Schaltkontakt auch der Schaltarm S1a in Ruheposition entsprechend der AUS-Stellung für den Heizbetrieb, anliegt. Der Schaltarm S1a ist über die Verbindungsleitung L3 mit dem Anschluß B+ der Bordnetzspannung bzw. des Hauptstanderwicklungsbereichs verbunden, so daß die Plusdioden 12 des Hilfsgleichrichters ebenfalls auf das Bordnetz arbeiten, da sich über eine mit dem Sternpunkt 13 der zusätzlichen Ständerwicklung 4 verbundene Diode 14 der Rückschluß gegen Masse oder Minuspol B- ergibt, wie aus der Zeichnung ersichtlich. Ersichtlich ist gleichzeitig, daß bei dieser Schaltungsposition (parallel auf das Bordnetz arbeitende Haupt- und Zusatzständerwicklung) die Zusatzständerwicklung auf der Wechselstromseite mit ihren einzelnen Phasenspannungen beteiligt ist, nicht mit der verketteten Maschinenspannung. Dies bedeutet, daß die Minusdioden 15 des Hilfsgleichrichters 11 bei dieser Schaltungsposition nicht benötigt werden, sie liegen daher auch über die Verbindungsleitung L4 an dem zunächst, freien Schaltkontakt S1~ des Schalters S1. Der Hilfsgleichrichter 11 arbeitet so in Drehstrommittelpunktschaltung, und es versteht sich, daß die einzelnen Phasenspannungen der Zusatzständerwicklung 4 so bemessen sein müssen, daß sich bei dieser Schaltungsposition die Parallelschaltung mit einer Hauptständerwicklung 1 vornehmen läßt, bei der auf die gleichrichtenden Minus- und Plusdiodensätze jeweils die verkettete Maschinenspannung (üM = Up)?) wirkt. Daher entspricht auch die Spannung jeder Phasenwicklung U', V und W der Zusatzständerwicklung 4 der verketteten Maschinenspannung ' der
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Hauptständerwicklung 1 und beträgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 16V.
Die andere Schaltungsposition, bei der der Heizwiderstand R mit einer Speisespannung versorgt werden kann, die größer ist als die Summe der von den beiden Ständerwicklungen 1 und 4 in der ersten Schaltungsposition erzeugten Bordnetzspannung, ergibt sich bei Umschalten beider Schalter in die gestrichelte Position der Schaltarme Sia und S2a. In diesem Fall liegt wie ersichtlich der positive Bordnetzanschluß B+ über die Leitung L3, den umgeschalteten Schaltarm S1a am Gegenkontakt SI2 und somit am zusammengefaßten Verbindungspunkt P2 der Minusdioden 15 des Hilfsgleichrichters 11, während der positive Anschlußpunkt P1 des Hilfsgleichrichters 11 über die Verbindungsleitung L5 an einem Gegenkontakt S2„ des Schalters S2 liegt, der über den umgeschalteten Schaltarm und die Leitung L1 mit dem Heizwiderstand R verbunden ist. Man erkennt die eindeutige, glexchspannungsseitige Reihenschaltung der beiden, von den beiden Wicklungen 1 und 4 erzeugten Spannungen, die in dieser Reihenschaltung aber nur auf den Heizwiderstand R arbeiten und wobei die Hauptständerwicklung 1 ohne weiteres auch noch andere Stromverbraucher des Bordnetzes gleichzeitig mit der normalen Bordnetzspannung (im Ausführungsbeispiel also 14 V) versorgen kann. Bei dieser Schaltung arbeitet, wie ersichtlich, der Hilfsgleichrichter 11 in der üblichen Drehstrombrückenschaltung mit aktiven Minusdioden 15 und Plusdioden 12. Es ergibt sich daher auch zwischen den Schaltungspunkten P1 und P2 des Hilfsgleichrichters die gleichgerichtete verkettete Maschinenspannung der ZusatzStänderwicklung 4, die dann etwa bei 28 V liegen kann. Als Summe der am Heizwiderstand R abfallenden Spannung ergibt sich dann die Bordnetzspannung von 14V im vorliegenden Fall plus der gleichspannungsseitig abgegebenen Spannung der Zusatzwicklung 4, also 28 V zu etwa 42 V.
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Nimmt man, wiederum als Ausführungsbeispiel, an, daß der Widerstandswert des Heizwiderstandes ca. 3 Ohm beträgt, dann ergibt sich eine Leistungsaufnahme von über 500 W, wozu jedoch lediglich ein Strom von etwa 12 bis 14 A erforderlich ist. Lediglich dieser Strom muß von der Zusatzwicklung 4 aufgebracht werden, die daher für einen solchen Strom auszulegen ist; andererseits ist aber dieser an sich geringe zusätzliche Strom für den Heizbetrieb von der Hauptständerwicklung ohne weiteres zu verkraften, da sich hier lediglich eine Zusatzbelastung von etwa 150 W ergibt (es handelt sich hierbei stets um Cirkawerte, da die Bordnetzspannungen und auch die von der Zusatzwicklung 4 abgegebene Spannung je nach Belastung entsprechenden Schwankungen unterworfen sein können).
Durch die dargestellte Art der Schalterbetätigung ergibt sich noch eine zusätzliche Schaltposition für die Beaufschlagung des Heizwiderstandes R. Diese zusätzliche Stufe I, die bei Parallelbetrieb der beiden Ständerwicklungen 1 und 4 eingeschaltet werden kann, besteht darin, daß man die Schaltposition des Schalters S1 in der in der Zeichnung dick durchgezogenen, dargestellten Schaltung beläßt, was der Parallelschaltung entspricht. Der Schalter S2 wird umgeschaltet und verbindet dann über die Leitung L1 den Heizwiderstand R mit der Leitung L5 und dem Anschlußpunkt P1, der bei der gegebenen Schaltposition des Schalters S1 identisch ist mit dem Bordnetzanschluß B+. In diesem Fall liegt am Heizwiderstand eine Spannung von etwa 14 V, so daß sich bei dem genannten Widerstandswert in der Stufe I eine Leistungsaufnahme von etwa 70 W ergibt.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schalter S1 und S2, wie schon erwähnt, über Relais R1 und R2 betätigt, wozu ein gesonderter, die Erregerwicklungen der Relais R1 und R2
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mit Spannung beaufschlagender Heizschalter 16 vorgesehen ist. Der Heizschalter 16 verfügt über zwei Schaltarme 16a und 16b, die jeweils in drei Schaltstellungen O (AUS), I und II schaltbar sind. Die Schaltarme 16a, 16b liegen gemeinsam an der Klemme 15 des Bordnetzes, d.h. sie werden dann mit Bordnetzspannung versorgt, wenn die Zündung eingeschaltet ist. In der Schaltposition 0 des Heizschalters 16 sind beide Relais R1 und R2 stromlos, und die Schalter befinden sich in der dargestellten Schaltposition (Parallelbetrieb). In der Schaltstufe I liegt über die Verbindungsleitung L6 lediglich das Relais R2 an Spannung und schaltet um, so daß sich die Anschaltung des Heizwiderstandes an die Bordnetzspannung, wie soeben beschrieben, ergibt. In der Schaltposition II liegen dann beide Relais R1 und R2 an Spannung und haben umgeschaltet, so daß sich der Reihenschaltungsbetrieb (Hochleistungs-Heizstufe II) ergibt.
In einer Variante ist es schließlich noch möglich, den mit dem Heizschalter 16 verbundenen Anschluß des Relais R2 über einen Widerstand R1 und eine Verbindungsleitung L7 mit dem Bordnetzanschluß D+ zu verbinden, an welchem die gleichgerichtete Erregerspannung abfällt. Hierdurch wird eine sichere Selbsterregung des Generators bei Heizbetrieb, nach dem Sfertvorgang, gewährleistet, da die Selbsterregung des Generators durch den Heizwiderstand R, der den Generator schon bei kleinen Drehzahlen belastet, erschwert sein kann.
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Claims (9)

Dipl. Ing. Peter Otte7O33 Herrenberg (Kuppingen) Patentanwalt Eifelstraße 7 Telefon (O 70 32) 319 99 1305/ot/wi 10. Febr. 1978 Firma Robert Bosch GmbH, 7000 Stuttgart Patentansprüche:
1.)Verfahren zur Energieversorgung von insbesondere an das ■ Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbrauchern, z.B. elektrische Heizungen, (Folien)Scheibenheizungen u. dgl., mit einem Zweiwicklungsgenerator, vorzugsweise Drehstromgenerator mit zwei Ständerwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß für den Heizbetrieb die Spannungen der beiden Wicklungen nach Gleichrichtung addiert und nach dem Abschalten der Heizung parallel geschaltet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Parallelschaltung die zusätzliche in Sternschaltung angeordnete Ständerwicklung mit ihren gleichgerichteten Phasenspannungen an das Bordnetz geschaltet wird.
3. Vorrichtung zur Energieversorgung von insbesondere an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbrauchern, z.B. elektrische Heizungen, (Folien)Scheibenheizungen u. dgl., mit einem Zweiwicklungsgenerator, vorzugsweise Drehstromgenerator mit zwei Ständerwicklungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptständerwicklung (1) und die Zusatzständerwicklung (4) über jeweils eigene Gleichrichtersätze (Hauptgleichrichter 5, 6; Hilfsgleichrichter 12, 15) verfügen und daß eine Schalteinrichtung (S1, S2) vorgesehen ist, die in der Reihenschaltungsposition zur
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Versorgung von Hochleistungs-Energieverbrauchern (R) die Plus- und Minusdiodenanschlüsse (B-, B+; P2, P1) beider Ständerwicklungen (1, 4) in Reihe schaltet und mit dem Verbraucher (R) verbindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der ZusatzStänderwicklung (4) zugeordnete Hilfsgleichrichter (11) im Heizbetrieb in Drehstrombrückenschaltung geschaltet ist und daß nach Abschalten der Heizung der Hilfsgleichrichter (11) unter Freischalten seiner Minusdioden (15) in Drehstrommittelpunktschaltung arbeitet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sternpunkt (13) der zusätzlichen Ständerwicklung (4) über eine Diode (14) mit Masse (Schaltungspunkt B-) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schalter (S1, S2) mit jeweils zwei Schaltstellungen vorgesehen sind und daß in der Ruheschaltstellung über einen der Schalter (S1) der Plusanschluß (P1) der gleichgerichteten Zusatzständerwicklungsspannung mit dem Plusanschluß (B+) des von der Hauptständerwicklung (1) versorgten Bordnetzes verbunden ist bei gleichzeitiger Auftrennung der Anschlußverbindungen der Minusdioden (15) und des Heizwiderstandes (R).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (S1, S2) relaisbetätigt sind.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Schalterrelais (R1, R2) betätigender Heizschalter (16) vorgesehen ist, der in ei'ne Zwischen-
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schaltstellung (Heizstufe I) schaltbar ist, derart, daß der Heizwiderstand (R) bei Parallelschaltung beider Ständerwicklungen (1, 4) an den Plusanschluß (B+) des Bordnetzes geschaltet ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (S2) in der Einschaltposition den Plusanschluß (P1) des Hilfsgleichrichters (11) mit der Last (R) verbindet.
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DE2810201A 1978-03-09 1978-03-09 Verfahren und Vorrichtung zur Energieversorgung von an das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs angeschlossenen elektrischen Verbrauchern Expired DE2810201C2 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801478C1 (de) * 1988-01-20 1989-02-16 Vegla Vereinigte Glaswerke Gmbh, 5100 Aachen, De
EP0325520A2 (de) * 1988-01-20 1989-07-26 Saint-Gobain Vitrage International Kraftfahrzeugversorgungsschaltung mit zwei Betriebsspannungen
EP0760312A1 (de) * 1995-09-01 1997-03-05 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zur Stromversorgung von Verbrauchern
WO2018036687A1 (de) * 2016-08-25 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und steuereinrichtung zur beheizung einer mit einem bürstenlosen gleichstrommotor angetriebenen vorrichtung

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4673797A (en) * 1985-10-28 1987-06-16 Donnelly Corporation Power control for heated windshields
US4897554A (en) * 1987-09-30 1990-01-30 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Engine starting apparatus
US4866591A (en) * 1988-08-26 1989-09-12 Sundstrand Corporation Regulated transformer rectifier unit
US4963813A (en) * 1988-12-02 1990-10-16 C. E. Niehoff & Co. Control providing progressive charging in a dual voltage charging system
US4950972A (en) * 1988-12-14 1990-08-21 Texas Instruments Incorporated Alternator system for automotive vehicles
US4924371A (en) * 1989-07-10 1990-05-08 General Electric Company Rectifier circuit provoding compression of the dynamic range of the output voltage
US5436509A (en) * 1991-05-07 1995-07-25 Energator Technologies Ltd. Electrical power supply for motor vehicles
US6218643B1 (en) * 1991-07-18 2001-04-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power supplying apparatus for automotive part
US5398182A (en) * 1993-07-20 1995-03-14 Namco Controls Corporation Power supply
DE4335771C2 (de) * 1993-10-20 1999-11-04 Daimler Chrysler Ag Kraftfahrzeugelektrische Anlage mit elektrischer Maschine mit Bordnetzgeneratorfunktion
US5506492A (en) * 1993-11-24 1996-04-09 Harris; Ronald R. High output alternator and regulator
US6118186A (en) * 1994-09-14 2000-09-12 Coleman Powermate, Inc. Throttle control for small engines and other applications
US5625276A (en) * 1994-09-14 1997-04-29 Coleman Powermate, Inc. Controller for permanent magnet generator
US6018200A (en) * 1994-09-14 2000-01-25 Coleman Powermate, Inc. Load demand throttle control for portable generator and other applications
US5900722A (en) * 1994-09-14 1999-05-04 Coleman Powermate, Inc. Multimode power converter
US5681193A (en) * 1995-07-25 1997-10-28 Outboard Marine Corporation Dual voltage regulated supply circuit for a marine propulsion device
US5723972A (en) * 1995-12-29 1998-03-03 Bartol; Luis E. Fail-safe common control of multiple alternators electrically connected in tandem parallel for producing high current
US5790394A (en) * 1996-12-17 1998-08-04 Ncr Corportion Dual AC power supply input module
US6215271B1 (en) * 1999-05-11 2001-04-10 Satcon Technology Corporation Charging system having a controlled rectifier bridge and a single voltage sensor
DE19930017A1 (de) * 1999-06-30 2001-01-04 Volkswagen Ag Vorrichtung zur Spannungserzeugung in einem Kraftfahrzeug
FR2803447B1 (fr) * 1999-12-30 2003-08-29 Renault Systeme de generation de puissance pour un reseau bitension
US6333622B1 (en) * 2000-05-16 2001-12-25 General Electric Company Synchronous generator having auxiliary power windings and variable frequency power source
DE10027859A1 (de) * 2000-06-06 2001-12-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Wirkungsgradsteigerung einer elektrischen Maschine
FR2825197B1 (fr) * 2001-05-28 2003-07-25 Valeo Vision Dispositif pour le branchement d'une lampe dans un vehicule automobile
US7153286B2 (en) 2002-05-24 2006-12-26 Baxter International Inc. Automated dialysis system
DE10234397A1 (de) * 2002-07-23 2004-01-29 C. & E. Fein Gmbh & Co Kg Gebremster Reihenschlussmotor und Verfahren zum Bremsen eines Reihenschlussmotors
JP2006505240A (ja) * 2002-11-01 2006-02-09 クラウス、ルーディ 高品質の電力を供給する装置
US7019495B2 (en) * 2003-08-28 2006-03-28 C.E. Neihoff & Co. Inter-regulator control of multiple electric power sources
US7365518B2 (en) * 2004-10-07 2008-04-29 L-3 Communications Electron Technologies, Inc. Ion engine power supply
JP4585842B2 (ja) * 2004-12-10 2010-11-24 株式会社日立製作所 車両電気駆動装置
US7492057B2 (en) * 2004-11-10 2009-02-17 Baldwin Mark H High reliability DC power distribution system
DE102005012270A1 (de) * 2005-03-17 2006-09-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bereitstellung der Versorgungsspannung für die Verbraucher eines Fahrzeug-Bordnetzes unter Verwendung mehrerer Generatoren
DE102005015658A1 (de) * 2005-04-06 2007-01-11 Bayerische Motoren Werke Ag Schalteinrichtung zur Verknüpfung verschiedener elektrischer Spannungsebenen in einem Kraftfahrzeug
US7439713B2 (en) * 2006-09-20 2008-10-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulation control of power generation system
FR2907761B1 (fr) * 2006-10-27 2009-07-03 Airbus France Sas Dispositif de generation electrique d'un aeronef et de demarrage electrique d'un reacteur a bord d'un aeronef
US8027572B2 (en) 2008-02-22 2011-09-27 Baxter International Inc. Dialysis machine having multiple line voltage heater
US8279648B2 (en) * 2008-03-20 2012-10-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Power inverter and method
US7868484B2 (en) * 2008-08-11 2011-01-11 International Business Machines Corporation Worldwide adaptive multi-coil automatic transfer switch
US9435459B2 (en) 2009-06-05 2016-09-06 Baxter International Inc. Solenoid pinch valve apparatus and method for medical fluid applications having reduced noise production
BR112012005907B1 (pt) 2009-09-17 2020-10-27 Shell Internationale Research Maatschappij B.V estrutura fora da costa, e método para energizar uma estrutura fora da costa
EP2670027B1 (de) * 2012-06-01 2017-09-13 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und System zur Steuerung eines Generators
TWI513131B (zh) * 2013-07-03 2015-12-11 Universal Scient Ind Shanghai 電壓調節器及其過低電壓保護電路
US9543874B2 (en) * 2013-12-06 2017-01-10 Fca Us Llc Dual alternator system
DE102014222163A1 (de) 2014-07-25 2016-01-28 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine zur Energieversorgung eines Kraftfahrzeugbordnetzes

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3316416A (en) * 1963-10-23 1967-04-25 Gen Motors Corp Vehicle electrical system
US3571560A (en) * 1969-05-08 1971-03-23 Motorola Inc Auxiliary automotive heating system
US3585358A (en) * 1969-07-24 1971-06-15 Motorola Inc Automotive quick heat system
US3793544A (en) * 1972-02-10 1974-02-19 Caterpillar Tractor Co Multiple winding, multiple voltage, alternator system
DE2426956A1 (de) * 1974-06-04 1976-01-02 Bosch Gmbh Robert Wechselstromgenerator
FR2297513A1 (fr) * 1975-01-09 1976-08-06 Motorola Automobile Alternateur a un seul stator et deux enroulements produisant un courant de sortie compose
US4045718A (en) * 1975-04-02 1977-08-30 Maremont Corporation Multiple winding multiple voltage alternator electrical supply system
US4009431A (en) * 1975-09-08 1977-02-22 General Motors Corporation Series parallel transition for power supply
DE2603783A1 (de) * 1976-01-31 1977-08-04 Bosch Gmbh Robert Wechselstromgenerator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z: Bosch-Technische Unterrichtung "Drehstromgeneratoren für Kraftfahrzeuge" VDT-UBE 315/30(12.70) *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3801478C1 (de) * 1988-01-20 1989-02-16 Vegla Vereinigte Glaswerke Gmbh, 5100 Aachen, De
EP0325520A2 (de) * 1988-01-20 1989-07-26 Saint-Gobain Vitrage International Kraftfahrzeugversorgungsschaltung mit zwei Betriebsspannungen
EP0325520A3 (en) * 1988-01-20 1990-01-17 Saint-Gobain Vitrage Dual tension supply circuit for an automotive vehicle
EP0760312A1 (de) * 1995-09-01 1997-03-05 Robert Bosch Gmbh Schaltungsanordnung zur Stromversorgung von Verbrauchern
WO2018036687A1 (de) * 2016-08-25 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und steuereinrichtung zur beheizung einer mit einem bürstenlosen gleichstrommotor angetriebenen vorrichtung
CN109769406A (zh) * 2016-08-25 2019-05-17 罗伯特·博世有限公司 用于对用无刷的直流马达来驱动的装置进行加热的方法和控制机构
US10644640B2 (en) 2016-08-25 2020-05-05 Robert Bosch Gmbh Method and control device for heating a device with a brushless direct current motor
CN109769406B (zh) * 2016-08-25 2022-10-14 罗伯特·博世有限公司 用于加热用无刷直流马达来驱动的装置的方法和控制机构

Also Published As

Publication number Publication date
DE2810201C2 (de) 1985-11-14
US4239978A (en) 1980-12-16
SE7805944L (sv) 1979-09-10
SE428787B (sv) 1983-07-25

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