DE102007024200A1 - Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle - Google Patents
Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007024200A1 DE102007024200A1 DE102007024200A DE102007024200A DE102007024200A1 DE 102007024200 A1 DE102007024200 A1 DE 102007024200A1 DE 102007024200 A DE102007024200 A DE 102007024200A DE 102007024200 A DE102007024200 A DE 102007024200A DE 102007024200 A1 DE102007024200 A1 DE 102007024200A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stator winding
- sub
- converter
- voltage
- phase windings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 62
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 10
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- 241000881711 Acipenser sturio Species 0.000 description 1
- 230000018199 S phase Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000002964 excitative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
- H02J7/1423—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with multiple batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
- B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/30—AC to DC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/50—Structural details of electrical machines
- B60L2220/54—Windings for different functions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/50—Structural details of electrical machines
- B60L2220/56—Structural details of electrical machines with switched windings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
- B60L2220/50—Structural details of electrical machines
- B60L2220/58—Structural details of electrical machines with more than three phases
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/0083—Converters characterised by their input or output configuration
- H02M1/009—Converters characterised by their input or output configuration having two or more independently controlled outputs
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs. Sie enthält einen Drehstromgenerator, der einen eine Erregerwicklung aufweisenden Erregerkreis und eine mehrere Phasenwicklungen aufweisende erste Ständerwicklungsgruppe aufweist. Weiterhin ist ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes erstes Teilbordnetz vorgesehen, in welchem erste Verbraucher angeordnet sind und welches über eine erste Gleichrichteranordnung an die erste Ständerwicklungsgruppe angeschlossen ist. Weiterhin ist ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes zweites Teilbordnetz vorgesehen, in welchem zweite Verbraucher angeordnet sind. Der Drehstromgenerator enthält ferner eine mehrere Phasenwicklungen aufweisende zweite Ständerwicklungsgruppe, an welche über eine zweite Gleichrichteranordnung ein zweites Teilbordnetz angeschlossen ist. Weiterhin sind die beiden Teilbordnetze über einen Gleichspannungswandler miteinander gekoppelt.The The invention relates to a device for supplying power to the On-board network of a motor vehicle. It contains an alternator, one of a field winding having exciter circuit and a a plurality of phase windings having first stator winding group having. Furthermore, one connected to the alternator first sub-board provided in which first consumer arranged are and which via a first rectifier arrangement connected to the first stator winding group. Furthermore, a connected to the alternator second Part-board network provided, arranged in which second consumer are. The alternator further includes a plurality Phase winding having second stator winding group, to which a second rectifier via a second Part-board network is connected. Furthermore, the two sub-networks are over a DC-DC converter coupled together.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, welche einen Drehstromgenerator, der einen eine Erregerwicklung aufweisenden Erregerkreis und eine mehrere Phasenwicklungen aufweisende erste Ständerwicklungsgruppe aufweist, ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes erstes Teilbordnetz, in welchem erste Verbraucher angeordnet sind und welches über eine erste Gleichrichteranordnung an die erste Ständerwicklungsgruppe angeschlossen ist, und ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes zweites Teilbordnetz, in welchem zweite Verbraucher angeordnet sind, aufweist.The The invention relates to a device for supplying power to the Electrical system of a motor vehicle, which has an alternator, one of a field winding having exciter circuit and a a plurality of phase windings having first stator winding group comprising a first sub-electrical system connected to the three-phase generator, in which first consumers are arranged and which over a first rectifier arrangement to the first stator winding group is connected, and connected to the alternator second sub-board network, in which second consumers are arranged, having.
Stand der TechnikState of the art
Zum Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gehören sowohl Niederstromverbraucher als auch Hochstromverbraucher. Niederstromverbraucher sind beispielsweise Steuergeräte, Sensormodule und Signalerfassungsmodule. Hochstromverbraucher sind beispielsweise der Starter, die Frontscheibenheizung, eine elektrische Lenkung und eine Katalysatorheizung des Fahrzeugs.To the Vehicle electrical system of a motor vehicle include both low-current consumers as well as high current consumers. Low-current consumers are for example Control units, sensor modules and signal acquisition modules. High current consumers are, for example, the starter, the windscreen heater, a electric steering and a catalyst heating of the vehicle.
Die Spannungsversorgung eines derartigen Bordnetzes erfolgt unter Verwendung eines Generators und der Fahrzeugbatterie. Dabei belasten die Hochstromverbraucher das Bordnetz in erheblichem Maße. Sie verursachen aufgrund hoher Verbraucherströme Spannungseinbrüche, Spannungsüberhöhungen und eine erhöhte EMV-Abstrahlung. Aus diesem Grund werden alle Verbraucher des Bordnetzes gegenüber diesen Störungen robust ausgelegt. Diese robuste Ausle gung hat zur Folge, dass die genannten Verbraucher sowohl im Hinblick auf ihre eigene Funktion als auch im Hinblick auf ihre eigene Störeinkopplung überdimensioniert sind. Diese Notwendigkeit der Überdimensionierung ist mit hohen Kosten verbunden.The Power supply of such a vehicle electrical system is done using a generator and the vehicle battery. This burden the high current consumers the wiring system to a considerable extent. They cause due high consumer currents Voltage dips, voltage overshoots and increased EMC radiation. For this reason will be all consumers of the electrical system against these faults designed robust. This robust design results in the consumers, both in terms of their own function as well oversized in terms of their own sturgeon involvement are. This need for oversizing is with high costs.
Zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ist es bereits bekannt, das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs in zwei Teilbordnetze aufzuteilen. Das erste Teilbordnetz enthält die Niederstromverbraucher wie Steuergeräte, Sensormodule und Signalerfassungsmodule. Diese können aufgrund ihrer begrenzten Störeinkopplung enger dimensioniert werden, was zu Kostenvorteilen führt. Das zweite Teilbordnetz enthält die Hochstromverbraucher. Dieses zweite Teilbordnetz lässt größere Spannungsschwankungen zu. Die in diesem zweiten Teilbordnetz befindlichen Verbraucher sind für diese größeren Spannungsschwankungen ausgelegt. Das zweite Teilbordnetz ist zum Zwecke seiner Spannungsversorgung über einen unidirektionalen Gleichspannungswandler an das erste Teilbordnetz angeschlossen. Wünschenswert wäre eine Spannungsversorgung des zweiten Teilbordnetzes unter Verwendung eines eigenen Generators. Dies scheitert aber bei Kraftfahrzeuganwendungen an dem beschränkten Platzangebot im unmittelbaren Anbauraum des Verbrennungsmotors.to Avoiding the above-mentioned disadvantages, it is already known to divide the electrical system of a motor vehicle into two sub-networks. The first sub-board network contains the low-current consumers such as control units, sensor modules and signal acquisition modules. These can be due to their limited interference be dimensioned closer, resulting in cost advantages. The second sub-board network contains the high-current consumers. This second subnetwork has larger ones Voltage fluctuations too. The located in this second part of the network Consumers are for these larger voltage fluctuations designed. The second part of the electrical system is for the purpose of its power over a unidirectional DC-DC converter to the first sub-board network connected. It would be desirable to have a power supply of the second sub-board network using its own generator. However, this fails in motor vehicle applications on the limited space in the immediate installation space of the internal combustion engine.
Aus
der
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber mehrere Vorteile auf. So werden über einen einzigen Generator zwei Teilbordnetze direkt versorgt, wobei dieser Generator einen einzigen Erregerkreis und zwei voneinander isolierte Ständerwicklungsgruppen aufweist. Das Einbauvolumen eines derartigen Mehrspannungsgenerators ist nur wenig größer als das Einbauvolumen eines herkömmlichen Einspannungsgenerators. Des Weiteren ist nur ein Generator über den Keilriemen des Kraftfahrzeugs anzutreiben. Mehrgeneratorlösungen sind demgegenüber – sofern ein Antrieb mit einem Keilriemen überhaupt möglich ist – mit einer höheren Keilriemenbelastung verbunden und verursachen höhere Kosten. Die beiden Teilbordnetze können gleiche oder unterschiedliche Nennspannungen aufweisen. Auf einen leistungsstarken Gleichspannungswandler für die Versorgung des zweiten Teilbordnetzes allein aus dem ersten Teilbordnetz kann verzichtet werden.A Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle with the features of claim 1, in contrast, has several Advantages. So, over a single generator two Subsystem directly supplied, this generator a single Exciter circuit and two stator winding groups isolated from each other having. The installation volume of such a multi-voltage generator is only slightly larger than the installation volume of a conventional clamping generator. Furthermore is only one generator via the V-belt of the motor vehicle drive. By contrast, multigenerator solutions are - insofar as a drive with a V-belt at all possible is - associated with a higher V-belt load and cause higher costs. The two sub-networks may have the same or different nominal voltages. On a powerful DC-DC converter for the Supply of the second sub-board network alone from the first sub-board network can be dispensed with.
Vorzugsweise sind die beiden Teilbordnetze über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler miteinander gekoppelt. Dieser bidirektionale Gleichspannungswandler wird zwar nicht als Hauptenergieversorger eines der beiden Teilbordnetze benötigt, kann aber im Falle einer Unterspannung in einem der Teilbordnetze zu einer Einspeisung aus dem anderen Teilbordnetz und im Falle einer Überspannung zu einer Abführung des Stromes in das andere Teilbordnetz verwendet werden. Des Weiteren stellt der bidirektionale Gleichspannungswandler eine Ersatzspannungsquelle für jedes der beiden Teilbordnetze dar. Weist beispielsweise die Ständerwicklung einer der Ständerwick lungsbaugruppen eine Unterbrechung auf, dann kann die Versorgung des zugehörigen Teilbordnetzes abhängig von der Leistung des Gleichspannungswandlers zumindest teilweise über den Gleichspannungswandler erfolgen.Preferably, the two sub-electrical systems are coupled to each other via a bidirectional DC-DC converter. Although this bidirectional DC-DC converter is not required as the main energy supplier of one of the two sub-electrical systems, but can be used in the case of an undervoltage in one of the sub-electrical system to a feed from the other sub-electrical system and in case of overvoltage to a discharge of the current in the other sub-electrical system. Furthermore, the bidirectional DC-DC converter provides a backup power source for each of the two sub-networks If, for example, the stator winding of one of the stator winding assemblies has an interruption, then the supply of the associated sub-electrical system can be effected at least partially via the DC-DC converter depending on the power of the DC-DC converter.
Vorzugsweise werden die Spannungen der beiden Teilbordnetze wie folgt geregelt:
- a) Die Spannung am Ausgang der ersten Gleichrichteranordnung, die der ersten Ständerwicklungsgruppe nachgeschaltet ist, wird über den Strom in der Erregerwicklung geregelt.
- b) Die Spannung am Ausgang der zweiten Gleichrichteranordnung, die der zweiten Ständerwicklungsgruppe nachgeschaltet ist, wird zum einen durch den oben erwähnten Strom durch die Erregerwicklung und zum anderen durch die Einspeisung bzw. Abführung des Stromes über den Gleichspannungswandler bestimmt. Die Regelung der Spannung wird hier aber durch die Höhe des Stromes (Zu- bzw. Abführung) durch den Gleichspannungswandler vollzogen.
- a) The voltage at the output of the first rectifier arrangement, which is connected downstream of the first stator winding group, is regulated by the current in the field winding.
- b) The voltage at the output of the second rectifier arrangement, which is connected downstream of the second stator winding group, is determined, on the one hand, by the above-mentioned current through the excitation winding and, on the other hand, by the supply or discharge of the current via the DC-DC converter. The regulation of the voltage is carried out here by the amount of current (supply or discharge) through the DC-DC converter.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Erläuterung anhand der Zeichnung.Further advantageous properties of the invention will become apparent from the following explanation with reference to the drawing.
Zeichnungdrawing
Die
Beschreibungdescription
Die
in der
Der
Erregerkreis
Die
erste Ständerwicklungsgruppe
Die
Ausgänge der ersten Ständerwicklungsgruppe
Des
Weiteren ist zwischen den Ausgang
An
den Ausgang
Die
beiden Teilbordnetze
Bei
der vorstehend beschriebenen Vorrichtung stellt der Drehstromgenerator
Die beiden vom Generator bereitgestellten Gleichspannungen dienen zur Spannungsversorgung zweier verschiedener Teilbordnetze. Diese können – wie bereits ausgeführt wurde – mit Gleichspannungen derselben Größe oder alternativ dazu mit Gleichspannungen unterschiedlicher Größen versorgt werden.The Both provided by the generator DC voltages are used for Power supply of two different sub-networks. These can - like already executed - with DC voltages the same size or alternatively with DC voltages different sizes are supplied.
Zur
Spannungsregelung der beiden Teilbordnetze sind zwei voneinander
unabhängige Spannungsregler vorgesehen. Der erste Spannungsregler
Aufgrund
des zwischen die beiden Teilbordnetze geschalteten bidirektionalen
Gleichspannungswandlers
Alternativ zu einem Zweispannungsgenerator kann gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel für die Erfindung auch ein Drei-, Vier- oder allgemein ein Mehrspannungsgenerator realisiert werden, welcher drei, vier oder noch mehr Ständerwicklungsgruppen aufweist. Damit können drei, vier oder noch mehr Teilbordnetze mit Gleichspannungen gewünschter Amplituden versorgt werden. Dabei bedarf es eines Spannungsregelungssystems, bei welchem eine Regelung aller Teilbordnetze über eine Regelung des Erregerstromes erfolgt und bei welchem darüber hinaus eine Regelung der Versorgungsspannungen der einzelnen Teilbordnetze über die zwischen den Teilbordnetzen vorgesehenen Gleichspannungswandler vorgenommen wird.alternative to a two-voltage generator can according to a another embodiment of the invention also a three, four or generally a multi-voltage generator be realized, which three, four or more stator winding groups having. This can be three, four or even more sub-networks be supplied with DC voltages of desired amplitudes. It requires a voltage control system, in which a Control of all sub-systems via a regulation of the excitation current takes place and in which, moreover, a regulation of Supply voltages of the individual sub-network over the provided between the sub-board networks DC-DC converter is made.
Die Regelungseingriffe können fest vorgegeben sein. Alternativ dazu kann im Falle sehr großer Abweichungen einer der Versorgungsspannungen von ihrem Nominalwert auch eine Umschaltung in dem Sinne erfolgen, dass die Regelung dieser abweichenden Versorgungsspannung durch eine Regelung des Erregerstromes vorgenommen wird und die Regelung der anderen Versorgungsspannungen unter Verwendung der Gleichspannungswandler erfolgt.The Control interventions can be fixed. alternative In the case of very large deviations, one of the supply voltages of their nominal value also a switch in the sense that the regulation of this different supply voltage by a Control of the exciter current is made and the regulation of other supply voltages using the DC-DC converter he follows.
Alternativ zu einer Sternschaltung können die Wicklungen der Ständerwicklungsgruppen jeweils auch in Form einer Dreieckschaltung miteinander verschaltet sein. Eine weitere Alternative besteht darin, die Wicklungen der ersten Ständerwicklungsgruppe in Form einer Sternschaltung und die Wicklungen der zweiten Ständerwicklungsgruppe in Form einer Dreieckschaltung miteinander zu verschalten.alternative to a star connection, the windings of the stator winding groups each interconnected in the form of a delta connection be. Another alternative is to wind the windings first stator winding group in the form of a star connection and the windings of the second stator winding group in Form a delta connection with each other.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch mehr als zwei Ständerwicklungsgruppen aufweisen, die jeweils über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler miteinander gekoppelt sind.A Device according to the invention can also do more have as two stator winding groups, each over a bidirectional DC-DC converter coupled together are.
Eine weitere Alternative besteht darin, zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbordnetz einen unidirektionalen Gleichspannungswandler anzuordnen. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Grundlast des zweiten Teilbordnetzes durch seine Verbraucher stets größer ist als der Strom, der in der zweiten Ständerwicklungsgruppe bei maximalem Erregerstrom induziert werden kann. Die Einspeiserichtung des Gleichspannungswandlers verläuft in diesem Falle in Richtung des zweiten Teilbordnetzes.A Another alternative is between the first and the second Partial board network to arrange a unidirectional DC-DC converter. This is advantageous if the base load of the second sub-board network always greater than that of its consumers Current flowing in the second stator winding group at maximum Excitatory current can be induced. The feeding direction of the DC-DC converter runs in this case in the direction of the second sub-board network.
Nach alledem stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung, bei welcher das Bordnetz in mehrere Teilbordnetze aufgeteilt ist und bei welcher mittels eines einzigen Drehstromgenerators mehrere voneinander unabhängige Versorgungsspannungen generiert werden.To All this, the present invention provides a device for supplying power to the On-board network of a motor vehicle available, in which the electrical system is divided into several sub-networks and in which by means of a single alternator several independent Supply voltages are generated.
Der Drehstromgenerator weist einen einzigen Erregerkreis und mehrere Ständerwicklungsgruppen auf. Diese sind jeweils über eine Gleichrichteranordnung mit einem Ausgang des Generators und dem daran angeschlossenen Teilbordnetz verbunden. Der Platzbedarf eines derartigen Mehrspannungsgenerators ist nur wenig größer als der Platzbedarf eines herkömmlichen Einspannungsgenerators. Ein weiterer Vorteil eines Mehrspannungsgenerators gemäß der Erfindung besteht darin, dass über den Keilriemen des Kraftfahrzeugs nur ein Generator angetrieben werden muss, so dass die Keilriemenbelastung vergleichsweise gering bleibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Hauptversorgung mehrerer Teilbordnetze jeweils direkt von einem Generator und nicht unter Verwendung eines ansonsten benötigten leistungsstarken, unidirektionalen Gleichspannungswandlers.Of the Three-phase generator has a single excitation circuit and several Stator winding groups. These are each about a rectifier arrangement with an output of the generator and connected to the connected sub-network. The space requirement such a multi-voltage generator is only slightly larger as the space requirement of a conventional Einspannungsgenerators. Another advantage of a multi-voltage generator according to the Invention is that over the V-belt of the motor vehicle only one generator needs to be driven, so the V-belt load remains relatively low. According to the present Invention is the main supply of several sub-network each directly from a generator and not using an otherwise needed one powerful, unidirectional DC-DC converter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 19838296 A1 [0005] - DE 19838296 A1 [0005]
Claims (12)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007024200A DE102007024200A1 (en) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle |
| PCT/EP2008/056346 WO2008142152A2 (en) | 2007-05-24 | 2008-05-23 | Device for supplying power to an on-board network of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007024200A DE102007024200A1 (en) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102007024200A1 true DE102007024200A1 (en) | 2008-11-27 |
Family
ID=39832230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102007024200A Withdrawn DE102007024200A1 (en) | 2007-05-24 | 2007-05-24 | Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102007024200A1 (en) |
| WO (1) | WO2008142152A2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2857253A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-08 | Sandvik Mining and Construction Oy | Mining vehicle and method for its energy supply |
| DE102016006660A1 (en) | 2016-06-01 | 2017-12-07 | Audi Ag | Method for operating a motor vehicle with an internal combustion engine and with two electrical, via a DC-DC converter coupled on-board networks |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012209829B4 (en) | 2012-04-20 | 2025-02-20 | Seg Automotive Germany Gmbh | Motor vehicle electrical system with sub-networks and generator arrangement, generator arrangement and method for operating an on-board electrical system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19838296A1 (en) | 1998-08-24 | 2000-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Dual voltage power supply for an on-board vehicle mains supply, includes a current generator that is coupled to the a battery and a rectifier/convertor arrangement |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0232828B1 (en) * | 1986-02-14 | 1992-07-15 | Hitachi, Ltd. | Vehicular power supply system having a plurality of power supply voltages |
| DE29502771U1 (en) * | 1995-02-20 | 1996-07-18 | FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen | Device for generating high electrical voltages in a sub-network of a piston combustion machine that is independent of the on-board electrical system |
| DE19752241C2 (en) * | 1997-11-26 | 2000-08-24 | Daimler Chrysler Ag | Generator for supplying consumers in vehicle electrical systems |
| GB2350946B (en) * | 1999-06-07 | 2003-10-08 | Delphi Tech Inc | Power supply system in a motor vehicle |
| DE19930017A1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-04 | Volkswagen Ag | Device for generating voltage in a motor vehicle |
| US6346797B1 (en) * | 2000-01-24 | 2002-02-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Load matched alternator system |
| US6522105B2 (en) * | 2000-10-23 | 2003-02-18 | Shindengen Electric Manufacturing Co., Ltd. | Battery charging apparatus |
-
2007
- 2007-05-24 DE DE102007024200A patent/DE102007024200A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-05-23 WO PCT/EP2008/056346 patent/WO2008142152A2/en not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19838296A1 (en) | 1998-08-24 | 2000-03-02 | Bosch Gmbh Robert | Dual voltage power supply for an on-board vehicle mains supply, includes a current generator that is coupled to the a battery and a rectifier/convertor arrangement |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2857253A1 (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-08 | Sandvik Mining and Construction Oy | Mining vehicle and method for its energy supply |
| CN104553831A (en) * | 2013-10-02 | 2015-04-29 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | Mining vehicle and method for energy supply thereof |
| CN104553831B (en) * | 2013-10-02 | 2016-08-17 | 山特维克矿山工程机械有限公司 | Mine vehicle and the method for the energy supply for mine vehicle |
| US9518427B2 (en) | 2013-10-02 | 2016-12-13 | Sandvik Mining And Construction Oy | Mining vehicle and method for its energy supply |
| DE102016006660A1 (en) | 2016-06-01 | 2017-12-07 | Audi Ag | Method for operating a motor vehicle with an internal combustion engine and with two electrical, via a DC-DC converter coupled on-board networks |
| DE102016006660B4 (en) | 2016-06-01 | 2021-07-29 | Audi Ag | Method for operating a motor vehicle with an internal combustion engine and with two electrical on-board networks coupled via a DC voltage converter and a motor vehicle with a control device for carrying out the method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008142152A3 (en) | 2009-01-15 |
| WO2008142152A2 (en) | 2008-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2501588B1 (en) | Electric power network, method and device for controlling the electric power network | |
| DE102016122184A1 (en) | Vehicle power distribution comprising relays with integrated voltage transformer | |
| EP2985189B1 (en) | Electrical power network for a vehicle, in particular an industrial vehicle | |
| EP0869882A1 (en) | Device for supplying power in a motor vehicle | |
| DE102009057919B4 (en) | On-board electrical system for a motor vehicle | |
| DE102004041511A1 (en) | Voltage regulator with overvoltage protection | |
| DE102017110709A1 (en) | Method for operating an electrical network | |
| DE19838296B4 (en) | Electrical power supply system | |
| DE102017212320A1 (en) | Electrical wiring system for motor vehicles with a converter and a high load consumer | |
| DE102015120285A1 (en) | Battery, vehicle with such a battery and use of such a battery | |
| DE102007024200A1 (en) | Device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle | |
| DE2129875C3 (en) | Electrical system for automobiles | |
| DE112017002427T5 (en) | ROTATING ELECTRICAL MACHINE UNIT | |
| EP1702808A2 (en) | Device for voltage supply of consumers in a vehicle power grid using multiple generators | |
| DE102004008433A1 (en) | Device for power supply | |
| DE102004040228B4 (en) | Electric vehicle | |
| DE10203033A1 (en) | DC-DC converter arrangement for producing DC output voltages, e.g. for vehicle, has accumulator(s) connected to first unidirectional converter's output, microprocessor for programming converters | |
| DE102015117766A1 (en) | On-board network system for a vehicle and vehicle with such a vehicle electrical system | |
| EP1226642B1 (en) | Device for supplying electricity to a vehicle | |
| WO2006024578A1 (en) | Three-phase generator | |
| DE102020113629A1 (en) | Electrical consumer and method for connecting an electrical consumer to an on-board electrical system | |
| DE102019214167A1 (en) | Battery system for a motor vehicle, method for operating a battery system and motor vehicle | |
| DE102006012290B4 (en) | Power supply device of a commercial vehicle | |
| WO2007003304A2 (en) | Device for supplying power to electrical consumers in motor vehicles | |
| DE112016005027T5 (en) | Method and device for controlling a rotary electric machine of a motor vehicle and associated machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |