WO1993011003A1 - Vorrichtung zur spannungsversorgung in einem kraftfahrzeug - Google Patents

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WO1993011003A1 PCT/DE1992/000769 DE9200769W WO9311003A1 WO 1993011003 A1 WO1993011003 A1 WO 1993011003A1 DE 9200769 W DE9200769 W DE 9200769W WO 9311003 A1 WO9311003 A1 WO 9311003A1
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Abstract

Es wird eine Spannungsversorgung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei der dem Starter (11) ein zusätzlicher Spannungspeicher (15) zugeordnet wird und der Starter (11) während des Startvorgangs mit Hilfe eines Lade-/Trennmoduls (14) vom übrigen Bordnetz abgetrennt wird. Da diesem Lade-/Trennmodul (14) unterschiedliche Größen des Bordnetzes zugeführt werden bzw. entsprechende Messungen und Erkennungen innerhalb dieses Moduls ablaufen, erfolgt eine den Erfordernissen optimal angepaßte Ab- bzw. Umschaltung, durch das Lade-/Trennmodul selbst. Da der dem Starter (11) zugeordnete Spannungsspeicher (15) und die übliche Bordnetzbatterie (13) völlig unabhängig voneinander betreibbar sind, können sie frei gemäß den Erfordernissen (Starten oder Puffern) ausgewählt werden, bei verringerter Nennspannung des auch als Startspeicher bezeichneten Spannungsspeichers (15) ist eine besonders zuverlässige und sichere Ladung dieses Spannungsspeichers (15) sichergestellt.

Description

Vorrichtung zur Spannunσsversorσung in einem Kraftfahrzeug
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichcung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug nach der Gattung des Hauptanspruchs.
Die Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug wurde bisher in den meisten Fällen mit Hilfe einer einzigen, von einem Generator aufgela- denen Batterie erreicht. In modernen Kraftfahrzeugen mit einer Viel- zahl von elektrischen Verbrauchern reicht eine Batterie zur Span- nungsversorgung teilweise nicht mehr aus, so daß zwei getrennte Batterien verwendet werden, die entweder miteinander in Serie oder parallel geschaltet werden.
Da die meisten der elektrischen Verbraucher im Kraftfahrzeug eine auf einen konstanten Wert geregelte Versorgungsspannung benötigen, treten insbesondere während des Startvorgangs Versorgungsprobleme auf, da der Starter einen geringen Innenwiderstand aufweist und da¬ her das Bordnetz durch einen hohen Strom von mehreren 100 Ampere be¬ lastet, so daß während des Startvorgangs die Bordnetzspannung auf einen Wert absinkt, bei dem beispielsweise die Zündung oder die Ein¬ spritzung nicht mehr einwandfrei funktioniert. Um dem vorzubeugen, wird bei einem aus der DE-OS 38 12 577 bekannten Bordnetz für ein Kraftfahrzeug der Starter an eine Batterie ange¬ schlossen, während die konstante Spannung benötigenden empfindlichen Verbraucher an eine andere Batterie angeschlossen sind. Beide Batte¬ rien können wahlweise von einem einzigen oder von zwei getrennten Generatoren mit Spannung versorgt werden.
Das bekannte Bordnetz für ein Kraftfahrzeug hat jedoch den Nachteil, daß die Verbindung zwischen den beiden Batterien während des Star- tens nicht unterbrochen werden kann, so daß ein Absinken der Span¬ nung an der mit dem Starter verbundenen Batterie auch Auswirkungen auf das übrige Bordnetz haben kann.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Bordnetzes ist darin zu sehen, daß die Nennspannung der mit dem Starter verbundenen Batterie höher ist als die Nennspannung der anderen Batterie, so daß die Wiederauf¬ ladung einer entladenen Starterbatterie mit Hilfe der anderen Batte¬ rie nicht ohne weiteres möglich ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß zwei SpannungsSpeicher, beispiels¬ weise die normale Batterie für das Bordnetz und ein sogenannter Startspeicher zur Versorgung des Starters vorgesehen sind und wobei der Starter sowie der zugehörige SpannungsSpeicher während des Startvorgangs über ein Lade-/Trennmodul vom übrigen Bordnetz sowie vom ersten Spannungsspeicher abgetrennt wird, so daß der vom Starter verursachte Spannungseinbruch keine Auswirkungen auf die übrige Bordnetzspannung verursacht. Wird die Nennspannung des dem Starter zugeordneten zweiten Span¬ nungsspeichers niedriger gewählt als die Nennspannung des ersten Spannungsspeichers, kann der nach mehreren Startversuchen weitgehend entladene zweite Spannungsspeicher über das Lade-/Trennmodul aus dem ersten Spannungsspeieher leicht nachgeladen werden.
Da dem Lade-/Trennmodul eine Vielzahl von Bordnetzparametern bzw. Meßgrößen zugeführt werden, kann dieses eine Um- bzw. Abschaltung in Abhängigkeit von vorgegebenen Paramtern selbständig durchführen.
Wird dem Lade-/Trennmodul zusätzlich ein Hochsetzsteller zugeordnet, kann die Startbatterie auch eine höhere oder gleiche Nennspannung aufweisen, als die Bordnetzbatterie. Zusätzlich besteht dann die Möglichkeit bei nahezu "leerer" Batterie zur Bordnetzversorgung den Spannungsspeicher für weitere Startversuche zu laden.
Zeichnung
Die Erfindung wird in den Figuren dargestellt und in der nachfolgen¬ den Beschreibung näher erläutert. Dabei zeigt Figur 1 ein herkömmli¬ ches Bordnetz und Figur 2 den zugehörigen Spannungsverlauf während des Startvorgangs.
In Figur 3 und 5 sind erfindungsgmäße Anordnungen zur Spannungsver¬ sorgung in einem Kraftfahrzeug dargestellt, in den Figuren 4 und 6 die zugehörigen Spannungsverläufe während eines Startvorgangs.
Die Figuren 7 und 8 zeigen Blockschaltbilder der in den Figuren 3 und 5 nur schematisch dargestellten Lade-/Trennmodule und Figur 9 ein Schaltungsbeispiel für ein Lade-/Trennmodul. In Figur 10 ist eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung zur Span¬ nungsversorgung im Kraftfahrzeug schematisch dargestellt, Figur 11 zeigt die sich bei einer Vorrichtung nach Figur 10 einstellenden Spannungsverläufe wahrend eines Startvorgangs.
Beschreibung
In Figur 1 ist ein herkömmliches Bordnetz schematisch dargestellt, wobei ein Generator 10 sowohl den Starter 11 als auch die als Wider¬ stand dargestellten Verbraucher 12 und die Batterie 13 mit Spannung versorgt.
Die Ausgangsspannung des Generators 10 wird dabei auf Ul geregelt, üblicherweise stellt sich dabei die auf der linken Seite der Figur 1 angegebene Spannungsverteilung, 0 Volt an Masse und 12 Volt am posi¬ tiven Ausgang des Generators ein.
Bei Betätigung des Starters 11 sinkt jedoch die mit Ul bezeichnete AusgangsSpannung des Generators plötzlich stark ab, da der Starter einen sehr geringen Innenwiderstand aufweist. Die sich ergebende Spannungsverteilung ist in Figur 2 über der Zeit t aufgetragen.
Damit der beim Startvorgang auftretende Spannungseinbruch keine Aus¬ wirkungen auf die mit 12 bezeichneten elektrischen Verbraucher des Kraftfahrzeugs verursacht, ist bei dem in Figur 3 angegebenen Aus¬ führungsbeispiel der Erfindung der Starter 11 über ein Lade-/Trenn- odul 14 an den Generator angeschlossen, wobei parallel zum Starter ein zusätzlicher Spannungsspeicher, im Ausführungsbeispiel eine Batterie 15 geschaltet ist. Dieser SpannungsSpeicher wird auch als Startspeicher bezeichnet. Die Spannungsverteilung, die sich bei dieser Vorrichtung zur Span¬ nungsversorgung einstellt, ist in Figur 4 angegeben, dabei ist die Ausgangsspannung des Generators wieder mit Ul bezeichnet, die am Starter 11 bzw. der Batterie 15 anstehende Spannung ist mit U2 be¬ zeichnet. Während des Startvorgangs sinkt U2 stark ab, dies hat je¬ doch keine Auswirkungen auf die Spannung Ul, da das Lade-/Trennmodul 14 die Verbindung zwischen dem Starter 11 und der Batterie 15 und dem übrigen Bordnetz unterbricht.
Der genaue Aufbau sowie die Funktion des Lade-/Trennmoduls 14 ist in Figuren 7 bis 9 dargestellt sowie der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Beim in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine Span¬ nungsverteilung im Ruhezustand angestrebt, die im normalen Bordnetz 12 Volt beträgt Ul, während sie am Starter 10 Volt U2 beträgt, wobei auch die Nennspannung der Batterie 15 10 Volt beträgt. Mit einer solchen Spannungsverteilung wird gewährleistet, daß eine entladene Batterie 15 über das Lade-/Trennmodul 14 vom Generator bzw. der Batterie 13 schnell und zuverlässig geladen wird.
In Figur 5 ist ein Ausführungsbeispiel abgebildet, bei dem ein wei¬ terer Generator 16 und eine weitere Batterie 18 vorhanden sind, die Verbraucher 12, 17 und 19 sind dabei in geeigneter Weise an die Batterien 13, 18 angeschlossen.
Die angestrebte Spannungsverteilung im unbelasteten Zustand ergibt + 12 Volt für Ul, + 10 Volt für U2, 0 Volt an Masse und - 12 Volt für U3. Dabei sind diese Spannungen ausgewählte Spannungen, es sind auch andere Spannungen denkbar, insbesondere eine Spannung von - 24 Volt für U3. Wesentlich ist jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel, daß die am Starter (11) liegende Spannung U2 kleiner ist als die Spannung Ul, da damit wiederum eine schnelle und zuverlässige Aufladung der Batterie 15 aus der Batterie 13 möglich ist. Der sich im Startfall einstellende Spannungsverlauf des Ausführungs¬ beispiels nach Figur 5 ist in Figur 6 aufgetragen, dabei ist zu er¬ kennen, daß lediglich die Spannung U2 während des Startvorgangs stark absinkt. Die Spannung Ul sinkt nur unwesentlich ab und U3 er¬ höht sich geringfügig. Erreicht wird dieser Spannungsverlauf mit Hilfe des Lade-/Trennmoduls 14, das den Starter 11 und die Batterie 15 während des Startvorgangs vom restlichen Bordnetz abtrennt.
In Figur 7 ist ein mögliches Lade-/Trennmodul als Blockschaltbild angegeben. Angeschlossen ist dieses Lade-/Trennmodul an die Genera¬ torklemmen D+ sowie zwischen die Plusklammern beiden Batterien 13 und 15, deren jeweils anderer Pol an die Batterieklemme B- ange¬ schlossen ist.
Die einzelenen Elemente des Lade-/Trennmoduls sind eine Rückstrom¬ diode 20, deren Anode mit dem positiven Pol der Bordnetzbatterie 13 verbunden ist, eine Stromerfassung 21, die einerseits an die Rück- stromdiode 20 und andererseits an einen Leistungsschalter 22 ange¬ schlossen ist, der wiederum über eine Ladungsspannungserfassung 23 mit dem positiven Pol der Starterbatterie 15 in Verbindung steht.
Das zentrale Element des Lade-/Trennmoduls 14 stellt eine Verstär¬ kerschaltung 24 dar, der Signale der Stromerfassung 21 sowie der La¬ despannungserfassung 23 zugeführt werden und die weiter Signale ent¬ hält, aus denen zu erkennen ist, ob der Motor steht oder läuft. Außerdem werden der Verstärkerschaltung 24 die Temperatur des Lei¬ stungsschalters 22 sowie die Umgebungstemperatur zugeführt. Gemessen werden diese Temperaturen mit zwei Temperatursensoren 27 und 28. Die Erkennung, ob der Motor läuft oder steht, erfolgt in einer Einrich¬ tung zur Erkennung ob der Motor läuft 25 wobei das Ausgangssignal dieser Einrichtung 25 in einer Einrichtung zur Zeitverzögerung 26 gegebenenfalls verzögert wird, bevor es der Verstärkerschaltung 24 zugeführt wird. In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Lade-/Trenn- modul 14 als Blockschaltbild dargestellt, wobei sich dieses vom in Figur 7 abgebildeten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, daß zwischen der VerstärkerSchaltung 24 und der Starterbatterie 15 ein Gleichspannungswandler 29 liegt, beispielsweise ein sogenannter Hochsetzsteller, der von der Verstärkerschaltung 24 ansteuerbar ist und in der Lage ist, aus einer niedrigen Spannung eine höhere Span¬ nung zu erzeugen.
Der Leistungsschalter 22 liegt beim Ausführungsbeispiel nach Figur 8 parallel zum Gleichspannungswandler 29 und kann bei entsprechender Ansteuerung von der Verstärkerschaltung 24 zur Überbrückung des Gleichspannungswandlers 29 dienen. Die Ansteuerung des Leistungs¬ schalters erfolgt dabei in Abhängigkeit von den, der Verstärker¬ schaltung 24 zugeführten Meßgrößen.
Weiterhin weist das Ausführungsbeispiel nach Figur 8 ein zusätzli¬ ches Schaltelement 83 auf, welches je nach Ansteuerung durch die Verstärkerschaltung 24 zum Start notwendige Verbraucher 84 (Motor¬ management, Einspritzpumpe) an die Batterie 13 oder 15 schaltet. Die Ansteuerung dieses Schaltelementes erfolgt ebenfalls in Abhän¬ gigkeit von den, der Verstärkerschaltung 24 zugeführten Meßgrößen.
Diese Meßgrößen entsprechen weitgehend den bei der Beschreibung der Figur 7 angegebenen Meßgrößen, zusätzlich wird noch die Spannung der beiden Batterien gemessen und an Klemme Kl.15 wird erfaßt, ob die Zündung ein- oder ausgeschaltet ist.
In Figur 9 ist die komplette Schaltungsanordnung eines einfachen Ausführungsbeispiels für ein Lade-/Trennmoduls 14 aufgezeigt. Dabei ist diese Schaltungsanordnung zwischen die Bordnetzbatterie 13 und die Starterbatterie 15 geschaltet und außerdem noch mit der Klemme D+ des Generators verbunden. Im einzelnen läßt sich die in Figur 9 dargestellte Schaltungsanord¬ nung des Lade-/Trennmoduls unterteilen in die Stromerfassung 21, den Leistungsschalter 22, die Rückstromdiode 20, die Schalttingsanordnung zur Stromregelung 30, die Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung 40, den Übertemperaturschutz 50 sowie die Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Versorgungsspannung für die Verstärkerschaltungen, die als Gleichspannungswandler 60 ausgebildet ist.
Die Bordnetzbatterie 13 ist über die Stromerfassung 21, die bei¬ spielsweise als Widerstand (Shunt) aufgebaut sein kann, den Lei¬ stungsschalter 22 und die Rückstromdiode 20 mit der Starterbatterie 15 verbunden. Dabei ist der Leistungsschalter 22 als Feldeffekt¬ transistor 29 ausgebildet, zwischen der Anode der Rückstromdiode 20 und der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 29 liegt noch ein Widerstand 31.
Die Schaltung zur Stromregelung 30 ist mit der Bordnetzbatterie, mit der Verbindung zwischen Stromerfassung 21 und Leistungsschalter 22 sowie mit der Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 29 des Lei¬ stungsschalters 22 verbunden, ebenso mit der Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung 40, dem Temperaturschutz 50 und dem Gleichspan¬ nungswandler 60.
Die Schaltungsanordnung zur Stromregelung 30 weist einen ersten, als Komparator beschalteten Operationsverstärker 32 auf, dessen nicht invertierender Eingang über einen Widerstand 33 mit der Batterie 13 verbunden ist und dessen invertierender Eingang mit einem Widerstand
34 mit dem Verbundungspunkt zwischen Stromerfassung 21 und Lei¬ stungsschalter 22 verbunden ist und außerdem über einen Widerstand
35 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 32 in Verbindung steht. Zwischen dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 32 und Masse liegt ein weiterer Widerstand 36 sowie parallel zu die¬ sem ein Kondensator 37. Die VersorgungsSpannung des Operationsver¬ stärkers 32 ist mit Ux bezeichnet, sie wird mit Hilfe des später beschriebenen Gleichspannungswandlers 60 erzeugt.
Vom Ausgang des Operationsverstärkers 32 führt eine Verbindung über einen Widerstand 38 zu einem weiteren, als Ko parator geschalteten Operatonsverstärker 39, der über einen Widerstand 45 rückgekoppelt ist und über einen weiteren Widerstand 41 mit dem Feldeffekttransi¬ stor 29 verbunden ist.
Dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 39 wird über ein Widerstandsnetzwerk 42, 43, 44 eine aus der Versorgungs¬ spannung Ux ableitbare Referenzspannung zugeführt, der Widerstand 42 ist variabel einstellbar, wobei zu berücksichtigen ist, daß ein Maximalstrom Imax nicht überschritten wird.
Die Schaltungsanordnung zur Spannungsregelung 40 umfaßt einen er¬ sten, als Komparator beschalteten Operationsverstärker 46, dessen invertierender Eingang über einen Widerstand 47 mit dem Ausgang rückgekoppelt ist. Über einen Widerstand 48 ist der Operationsver¬ stärker 46 mit der Schaltungsanordnung zur Stromregelung 30 verbun¬ den und über einen weiteren Widerstand 49 mit Masse.
Vom invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 46 führt ein Widerstand 51 zur Verbindung zwischen Feldeffekttransistor 29 des LeistungsSchalters und Rückstromdiode 20.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 46 ist über einen Widerstand
52 mit einem weiteren, als Komparator geschalteten Operationsver¬ stärker 53 verbunden, rückgekoppelt ist dieser Operationsverstärker
53 über einen Widerstand 54 und einen Kondensator 55. Weiterhin ist der nicht invertierende Eingang des Operationsverstär¬ kers 53 über einen Widerstand 56 mit Masse verbunden, dem invertie¬ renden Eingang des Operationsverstärkers 53 wird über Widerstände 57, 58 eine einstellbare Spannung UDSmin zugeführt, die im einstell¬ baren Widerstand 58 aus der Versorgungsspannung Ux abgeleitet wird.
Der Ausgang des Operationsverstärkers 53 führt über eine Diode 59 zur Drain-Elektrode des Feldeffekttransistors 29 und über eine wei¬ tere Diode 61 zum Temperaturschutz 50.
Dieser Temperaturschutz 50 besteht aus einem Operationsverstärker 62, dessen Ausgang mit der Diode 61 verbunden ist und dessen Eingän¬ ge über Widerstände 63, 64 bzw. 65 mit dem Gleichspannungswandler verbunden sind, wobei parallel zum Widerstand 65 ein Kondensator 66 liegt und der am nicht invertierenden Eingang des Operationsverstär¬ kers 62 liegende Anschluß des Kondensators 66 über einen Widerstand 67 mit Masse verbunden ist und über einen Widerstand 69 mit dem Aus¬ gang des Operationsverstärkers 62.
Ein temperatu abhängiger Widerstand 69 liegt zwischen dem Verbin¬ dungspunkt der Widerstand 63 und 64 und Masse, dieser Widerstand ist beispielsweise ein PTC-Widerstand, dessen Widerstandswert sich in Abhängigkeit von der Temperatur des Feldeffekttransistors 29 ändert.
Der Gleichspannungswandler 60 umfaßt einen integrierten Schaltkreis 70, der über zwei Dioden 71, 72 mit der Generatorklemme D+ verbunden ist. Zwischen den Eingängen dieses integrierten Schaltkreises 70 liegt eine Spule 73 und ein Widerstand 74, der über einen Kondensa¬ tor 75 mit Masse verbunden ist. Weitere Eingänge bzw. Ausgänge des integrierten Schaltkreises 70 sind über einen Kondensator 76 und ei¬ nen Widerstand 77 mit Masse verbunden, ein weiterer Widerstand 78 sowie eine Diode 79 und ein Kondensator 80 liegen zwischen einem Ausgang des integrierten Schaltkreises 70 und Masse, wobei der Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand 78, der Diode 79 und den Kondensator 80 auf den Temperatorschutz 50 führt. An diesem Verbin¬ dungspunkt entsteht die VersorgungsSpannung Ux zur Versorgung der Operationsverstärker, sie kann beispielsweise auf etwa 26 Volt ein¬ gestellt sein.
Durch den Einsatz der in den Figuren 7 bis 9 dargestellten Lade-/Trennmodulen im Zusammenhang mit Vorrichtungen zur Spannungs¬ versorgung in einem Kraftfahrzeug nach den Figuren 3 oder 5 wird sichergestellt, daß die Verbraucher 12, 17, 19 auch während des Startvorgangs an einer konstanten Spannung Ul bzw. U3 liegen. Der Starter wird durch eine eigene Batterie 15 oder einen anderen Startspeicher versorgt, der für die Belange des Starters (Hochstromentladung) ausgelegt wird. Das übrige Bordnetz kann mit Hilfe einer herkömmlichen Batterie 13 versorgt werden, anstelle dieser Batterie kann auch eine andere verwendet werden als bisher, die nicht mehr für die hohen Startströme ausgelegt sein muß sondern lediglich als zyklenfeste Batterie, die auch als Traktionsbatterie bezeichnet wird, ausgelegt sein muß. Beide Spannungsspeieher können damit unabhängig voneinander ausgewählt werden.
Während des Normalbetriebs sind der Starter 11 sowie die zugehörige Batterie bzw. der zugehörige Startspeicher über das Lade-/Trennmodul 14 mit dem übrigen Bordnetz verbunden, die Batterie 15 bzw. der Startspeicher kann dabei vom Generator 10 oder aus der Batterie 13 geladen werden. Während des Startvorgangs unterbricht das Lade-/Trennmodul 14 selbständig die Verbindung zwischen dem Starter bzw. der Starterbatterie und dem übrigen Bordnetz, so daß der vom Starter benötigte hohe Strom nicht zu einem Spannungseinbruch im normalen Bordnetz führen kann. Da dem Lade-/Trennmodul 14 eine Vielzahl von Informationen über den Fahrzeugzustand zugeführt wird, ist es in der Lage, selbständig, in optimaler Weise die Verbindung zwischen Starter 11 und Starterbatterie 15 sowie dem übrigen Bordnetz zu unterbrechen oder wiederherzustellen, womit 14 eine Art "intelligentes" Lade-/Trennmodul darstellt.
Bei den in den Figuren 3 und 4 dargestellten Vorrichtungen zur Spannungsversorgung ist die Nennspannung der Starterbatterie 15 geringer als die Nennspannung der Bordnetzbatterie 13. Wird vom Lade-/Trennmodul 14 nach abgeschlossenem Startvorgang die Verbindung der Starterbatterie und dem übrigen Bordnetz hergestellt, wird die Starterbatterie 15 daher besonders schnell und zuverlässig geladen, bei stehendem Motor allein aus der Batterie 15 mit der höheren Nennspannung.
Bei Verwendung eines Lade-/Trennmoduls nach Figur 8, bei dem zusätz¬ lich ein Gleichspannungswandler vorgesehen ist, kann als Startspei¬ cher auch eine Batterie mit höhere oder gleicher Nennspannung als die der Bordnetzbatterie verwendet werden, der Spannungswandler 29 erhöht dann die LadeSpannung zu geeigneten Zeiten, zur Ladung der Startbatterie 15.
Weiterhin ermöglicht das zustätzliche Schaltelement 83, bei angepa߬ ter Ansteuerung, einen Start auch bei leerer Batterie 13 dadurch, daß zum Start notwendige Verbraucher während des Startvorganges ihre Spannungsversorgung von der Batterie 15 erhalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das ohne Lade-/Trennmodul ar¬ beitet, jedoch dafür zusätzlich ein Ladegerät aufweist, das dessen Funktion teilweise übernimmt, ist in Figur 10 angegeben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Generator 10 mit den elektrischen Verbrauchern des Bordnetzes 12 verbunden sowie mit einem Teil des Spannungεspeichers 71. Dieser Spannungsspeieher 71, der beispielsweise aus einer Batterie mit (6+1) Zellen besteht, wird dabei so angeschlossen, daß sechs Zellen der Batterie für die Versorgung des normalen Bordnetzes ver¬ wendet werden und die siebte Zelle nur bei Starterbetrieb zugeschal¬ tet wird. Die Nachladung dieser siebten Zelle erfolgt über ein sepa¬ rates Ladegerät 82, das zwische dem Pluspol der siebten Zelle 81a und dem Minuspol dieser Zelle bzw. dem Pluspol der anderen Zellen 81b liegt. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die übliche Bordnetzspannung 12 Volt, die am Starter abfallende Spannung dagegen 14 Volt.
Während des Startvorgangs tritt ein Spannungseinbruch auf, da dieser jedoch von 14 Volt ausgeht und nicht von 12 Volt wie bei üblichen Bordnetzen, ist er weniger tief. Wie in Figur 11, in der der Verlauf der Spannung über der Zeit aufgetragen ist, abgebildet ist, liegt das Spannungsminimum etwa 2 Volt höher als bei einem üblichen Bord¬ netzsystem (gestrichelt).

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Spannungsversorgung in einem Kraftfahrzeug, mit einem ersten Spannungsspeicher (13) zur Versorgung des Kraftfahr¬ zeugbordnetzes und einem zweiten, mit dem ersten Spannungsspeicher (13) in Verbindung stehenden Spannungsspeicher (15), mit dem der Starter (11) verbindbar ist und wenigstens einem Generator (10) zur Aufladung der Spannungsspeicher (13, 15), dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungspeicher (13, 15) miteinander und mit dem Generator (10) oder den Generatoren (10, 16) über ein Lade-/Trennmodul (14) verbunden sind, das in Abhängigkeit von vorgebbaren Parametern die Verbindung zwischen den Spannungspeichern (13, 15) und zwischen wenigstens einem der SpannungsSpeicher .(13, 15) und wenigstens einem Generator (10, 16) unterbricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Speicher (15) weitere, vorzugsweise Kurzzeitverbraucher verbindbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nennspannungen der Ladungsspeicher (13, 15) unterschiedlich sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß ein dritter Spannungsspeieher (18) mit dem zweiten Generator (16) verbunden und von diesem aufgeladen wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Lade-/Trennmodul (14) einen LeistungsSchalter (22) aufweist, der von einer Verstärkerschaltung (24) angesteuert wird und in Abhängigkeit vom Ansteuersignal dieser Verstärkerschal¬ tung (24) in leitendem oder sperrendem Zustand ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das La- de-/Trennmodul zusätzlich ein Schaltelement (83) aufweist, welches von der Verstärkerschaltung angesteuert wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem LeistungsSchalter (22) ein Hochsetzsteller (29) parallel ge¬ schaltet ist, wobei seine Funktion (leitend, sperrend) von der Ver¬ stärkerschaltung (24) mittels eines Ansteuersignales angesteuert wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerschaltung (24) wenigstens eines der Signale Stromstär¬ ke, AusgangsSpannung, Temperatur des Leistungsschalters (22), Tempe¬ ratur der Umgebung, Motor läuft/steht, Eingangsspannung, Zündung "ein"/"aus", zugeführt wird, zur Bildung des Ansteuersignales.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal Motor läuft/steht um eine Zeitspanne tl verzögert wird und das verzögerte Signal der Verstärkerschaltung (24) zugeführt wird.
10. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch ge- kennzeichent, daß Spannungsspeicher (81a, 81b) in Serie geschaltet sind, daß der Verbindungspunkt zwischen den Spannungsspeiehern (81a und 81b) mit dem Generator sowie den elektrischen Verbrauchern des Bordnetzes (12) verbunden ist und daß parallel zum Spannungsspeicher (81b) ein Ladegerät geschaltet ist und die Serienschaltung der Span¬ nungsspeicher (81a, 81b) parallel zum Starter (11) liegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsspeicher (81a und 81b) zu einer Batterie (81) zusammenge¬ faßt sind, wobei sechs Zellen der Batterie den Spannungsspeicher (81b) und eine Zelle den Spannungsspeicher (81a) bilden.
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