WO2012123203A1 - Start-current limiting device - Google Patents
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Definitions
- the subject matter relates to a starting current limiting device having a first electrical connection part associated with a motor vehicle battery pole, a second electrical connection part assigned to a starter, and one of the first
- Connecting part with the second connection part at least
- Temporarily electrically connecting current control device wherein a first current path from the first connection part via the current strength control device extends to the second connection part.
- the vehicle's internal combustion engine automatically shuts off during prolonged idle periods. If the user wants to continue, he simply presses the accelerator pedal and the engine starts automatically again. When such a warm start process called the
- Electric starter motor of the internal combustion engine short starter or starter called, with a very high performance
- the starter is activated in a warm start with the armature in the down position.
- the starter is usually a series-wound motor, it comes to a short circuit on the armature winding. This leads to a very high starting current, which can be several 100 A.
- the battery voltage at the battery poles usually breaks down at this moment. This is also described, for example, in DIN 40839, which shows the voltage curve of the vehicle electrical system voltage in a starting curve.
- Comfort consumers such as navigation systems, car radios, telecommunications systems, air conditioners and the like, is already known in the art
- the backup battery also increases that
- the object of the present invention was to provide a starting current limiting device in which the effects of induced
- This task is accomplished by a
- One way of limiting the current is to switch a resistor in parallel with a current control device.
- Amperage control device opened That is, immediately at the beginning of the starting operation, no current flows through the current-controlling means. As a result, the high current spikes at the beginning of the starting process can not lead to the destruction of the amperage control device.
- the amperage control device when the amperage control device is formed of semiconductor devices, it may be at these high To avoid this, the proportion of material in the
- the resistor flows immediately at the beginning, i. in the first 10 to 50ms of the starting process the starting current.
- the resistor leads to a current limit, so that the
- the amperage control device may, as mentioned, be formed of semiconductor devices. In particular, transistors as well as thyristors can be used.
- the amperage control device may regulate the current along a first current path via the connection parts, in particular in a pulsed operation.
- the pulsed turning on and off of the amperage control means can regulate which energy is transferred from the battery to the starter.
- the resistor arranged in parallel with the current-intensity control device continues to carry a certain part of the total current between the battery and the starter along a second current path. Due to the pulsed switching on and off of the starter current by means of the current-intensity control device, large current fluctuations occur within the switching circuit which increases leads to very high induced voltages within the circuit.
- Resistance and amperage control means formed resonant circuit should be as low as possible.
- a first measure for reducing the inductance of the resonant circuit may be that a resistor connected in parallel to the current-strength control device and connecting the first connection part to the second connection part is arranged on connection parts in such a way that the resistor with a first leg is connected to the first connection part
- the legs of the resistor span a surface which extends parallel to a surface of the resistor facing at least one connection part. In this way it can be achieved that the resistor can be guided as close as possible to the connection part. By reducing the gap between the legs and the respective terminal part, it is possible to reduce the magnetic flux between the resistor and the terminal part, resulting in a reduced inductance.
- connection part is formed as a flat part and that through the legs
- run Resistance and terminations substantially plane-parallel also allow this to reduce a gap between the components, which reduces the inductance of the device.
- the surface spanned by the legs extends parallel, preferably plane-parallel, to a surface spanned between the connection parts.
- the legs encompass at least two, preferably three sides of the current-strength control device.
- the legs of the resistor can rewrite a unilaterally open rectangle or triangle.
- the opening may point away from connection contacts -1-7 .Ais ch.1ULS StQ- 1 IL 6 or in the direction of the connection contacts of the
- the current flow direction in the first current path is at least partially opposite to the current flow direction in the second current path. If the current flow directions are opposite, then the induced voltage within the resonant circuit can be reduced.
- the first rung runs between the Connecting parts on the amperage control device. That is, current can flow from the battery to the first terminal part, from there via the amperage control means to the second terminal part and then from the second terminal part
- the second current path also leads from the battery into the first connection part. From there, the current passes through the resistor to the second connector and further out of the second connector to the starter. It should be mentioned that purely by way of example the direction of current flow in the technical current direction, namely from the positive pole of
- Connecting parts of an opposite current path can be realized such that the electron movement within the legs of the resistor opposite to the
- Electron movement within the shots is. In the case of opposite current flow directions
- a rectified current path can be such be realized that the electron movement within the legs of the resistor rectified to the
- Electron movement within the shots is. In the case of rectified current flow directions
- the resistor be arranged spatially in such a way to the connection parts, that in a gap between the connection parts and the resistor, the B field lines generated by the currents in the first and the second current paths at least partially opposite each other are at least partially rectified.
- the B fields generated by the electron movement around the connection parts or around the resistance can be such that the spatial arrangement of the resistor leads to the connection parts such that the B field lines are opposite in a gap between resistor and connection parts. This leads to a reduction in the inductance of the resonant circuit of amperage control device, connection parts and
- Control device is connected and the resistor with the amperage control device via the connection parts is electrically contacted, formed between the resistor and the amperage control device, an electrical resonant circuit. Its inductance must be as low as possible in order to keep the induced voltages as low as possible. If the B field lines are opposite to each other, the inductance of this resonant circuit can be kept low.
- the B-field lines run at least partially antiparallel. Just then, the B-fields can at least partially cancel each other around the resistor or the connecting parts. Because in the
- the resistor be at least partially parallel to at least one connection part
- resistor runs at least parallel to the connection part, can by a suitable
- Contacting the resistor can be achieved at the connection part, that the current directions within the resistor and the connection part are opposite.
- the resistance to at least one Connecting part is arranged that one out of resistance
- formed electrical resonant circuit has an inductance of less than 500mH, preferably less than 200mH, more preferably less than lOOmH. The smaller the inductance of the resonant circuit, the lower it is
- the resistance is spaced apart from at least one connection part at a distance of less than 2 mm, preferably less than 1 mm, in particular less than 0.5 mm.
- the resistance In order to keep the inductance of the resonant circuit as low as possible, the resistance must be as close as possible to the
- connection part with an insulator powder-coated, spray painted, painted, steamed, printed, in particular by screen printing or extruded.
- the resistor and / or at least one of the connecting parts is formed as a flat part.
- This has the advantage that the resistance and the connection parts can be made as simple as possible.
- the resistor can be arranged very close to the connection part, if this as well as the resistor is formed as a flat part. Then all you have to do is connect the connector to an insulator be coated and the resistor can be placed directly on the insulator. In this case, distances of less than 1mm are possible. According to an advantageous embodiment is
- connection part a At least one connection part a
- connection part is thus
- the resistor is arranged over the wide, the resistance-facing surface of the flat part and separated only by an insulator of the connecting part.
- connection part at a first end has a contact region for the resistor and at a second end has a connection contact. Since the contact area for the resistor is at an end other than the terminal contact, the current must first flow through the entire terminal to the contact area to flow into the resistor. If the resistor then again runs in the direction of the terminal contact, there is an opposite current flow direction in the resistor.
- connection part when the resistor is parallel to the connection part, but is contacted only at the end of the connection part with this.
- At least one terminal part at a first end has a contact area for the resistor and the same end has a terminal contact. Since the contact area for the resistor is at the same end as the terminal contact, the current flows directly from the contact area into the resistor and, in parallel, via the terminal part to the amperage control device. If the resistor then runs parallel to the connection part, the result is a rectified one
- the current flow direction in the resistor is preferably then rectified to the direction of current flow in the connection part when the resistance is parallel to the Connecting part runs, and already at the end of the
- Terminal contact of the connector is contacted with this.
- the resistance extends from the contact area parallel to the connector in the direction of the terminal contact. According to an advantageous embodiment is
- the resistor is U-shaped.
- the long legs of the U can parallel to the respective
- Connection parts run.
- the short leg extends transversely to the connecting parts and thus bridges a gap formed between the connecting parts.
- the resistor is formed V-shaped.
- the two legs can run at an angle to the respective connection parts.
- the current flow directions in the V-shape it is also achieved in the V-shape that the current flow directions in the V-shape.
- Connection parts or the resistance are substantially opposite to each other.
- the resistor is a shunt.
- the shunt it is possible to accurately measure the voltage across the resistor and thus accurately determine the current across the resistor. With the aid of such a measurement, it is possible to detect a short-circuit condition within the battery starter circuit. In particular, if no terminal 50 signal, thus no start signal is present and
- This separator can be activated pyrotechnically, for example.
- Connecting parts is arranged in a housing. In this case, a secure insulation of the resistor and the connection parts is guaranteed.
- Resistor is arranged outside a housing of the connection parts. This leads to better heat dissipation via the resistor. especially the
- connection parts being thermally coupled to one another.
- the thermal coupling ensured by means of the resistor makes it possible to achieve a thermal symmetrization of the connection parts. That means the temperature in the two
- connection parts is symmetrized as possible, especially at high losses within the amperage control device. Especially in the case of starting high currents of several 100A arise in the current control device high temperatures due to electrical losses. These high temperatures must be dissipated and it is advantageous if this happens over the largest possible area. By a thermal symmetrization of the connection parts, the thermal discharge area is increased, since both connection parts can be used for heat dissipation.
- connection parts Connecting parts parallel flat parts. Between the parallel flat parts, a gap may be formed, which may be filled with an insulator.
- the gap between the connection parts is advantageously bridged by the resistor as well as the amperage control device.
- the connection parts are then both the current control device as well as over the
- resistor can lie as close as possible to the connection parts, but does not make electrical contact with them. Only in the region of a contact region can an electrical contact between resistor and
- Connection part allows his. It is possible that the contact area in the manufacturing process with a solder paste, for example, in a screen printing process and the resistor is then soldered to the contact area.
- connection parts are electrically contacted with the amperage control device, and preferably that the connection parts mechanically carry the amperage control device.
- the connection parts can take on both electrical and mechanical tasks.
- the connection parts can serve as a mechanical support for the components, preferably semiconductor components, such as transistors and thyristors of the amperage control device.
- FIG. 1 shows an electrical equivalent circuit diagram of a
- Fig. 2 is a schematic view of a
- FIG. 3 is a further schematic view of a
- Fig. 4 is an exploded view of a
- Fig. 5 is a starting current limiting device in
- FIG. 6 shows a detailed view of a separating device
- 7a is a view of two connecting parts during the
- Fig. 8c another possible arrangement of a resistor to the connecting parts after a
- Embodiment; Fig. 9a an additional way of connecting the resistor to the connecting parts after a
- Fig. 11 is a schematic sectional view through the
- Fig. 12 is a schematic sectional view through the
- Fig. 1 shows an electrical equivalent circuit diagram of a
- Terminal contact 4 and a second terminal contact 6 has.
- the first connection contact 4 is assigned to an electric battery 8.
- the second connection contact 6 is assigned to an electric starter motor 10.
- Fig. 1 shows an electrical starter circuit. The starter current flows in the starting case of the
- the starter 10 requires a high electric power in the starting case, both the warm start and the cold start. As a result, the current in the shown circuit from the battery 8 to the starter 10 is very high. Especially in warm start, so if comfort consumers already
- the starting current limiting device 2a is proposed.
- the starting current limiting device 2a is made of a
- Amperage control device 12 and a resistor 14 is formed.
- the amperage control device 12 is preferably formed from a parallel connection of a plurality of semiconductor components, in particular a plurality of semiconductor switches, in particular a plurality of transistors operated as switches.
- the resistor 14 is preferably a low impedance
- Resistance which can also be suitable as a shunt for measurement purposes.
- connection contacts 4 and 6 forms the connection contacts 4 and 6
- Resonant circuit 13 represents and di / dt the gradient of the current.
- the starting current limiting system 2 also has the separating device 2b, which is preferably formed as a pyrotechnic separation device.
- the separator can also be used as a fuse or as a semiconductor switch
- the separator 2b serves to
- the separating device 2b is preferably
- the trigger signal 29 may originate from an airbag control unit. It is too
- the trigger signal is triggered depending on a voltage across the resistor 14.
- a control circuit 28 may measure the voltage drop across the resistor 14. Via an external connection 30 can be checked, for example, whether a starter signal, in particular a terminal 50 signal is present or not. Only in the case of the start signal, a current may flow through the resistor 14, since only then the starter 10 must be supplied with power. If no start signal is detectable at the terminal 30, it can be assumed that no startup procedure
- a trigger signal 29 can be given to the separator 2b.
- the separator 2b separates the electrical connection between the battery 8 and the
- Fig. 2 shows a possible arrangement of the separator 2b within the starter circuit.
- Fig. 2 shows schematically the motor vehicle battery 8. At the positive pole of
- a battery terminal 9 may be connected.
- the separator 2b may be provided.
- the separating device 2b can be formed from a first, pyrotechnic part and a second, movable part, as will be explained below.
- the starter line 16 which the
- Battery 8 connects to the starter 10, thus directly to the battery terminal 9 through the separator 2b
- the entire starter line 16 is voltage and de-energized.
- the starting current limiting device 2a can both
- FIG. 3 shows another possible arrangement of
- Detecting device 2b in the starter line 16 It can be seen that the separator 2b not directly to the battery terminal 9, but in the starter line 16 between battery terminal 9 and
- FIG. 4 shows an exploded view of a possible embodiment of a starting current limiting system 2 with a starting current limiting device 2 a and a
- Separator 2b is integrally formed with the battery terminal 9. As can be seen, the separator 2b may be equipped with a pyrotechnic squib 34.
- the squib 34 is in a firing channel 36 in the
- connection contact 4 can be shaped as a pot or cup 38 and introduced into the firing channel 36.
- an ignition signal is transmitted via the line 29 to the squib 34.
- the squib 34 explodes then and in the shot channel 36 is formed
- the terminal 4 opens in a first connection part 26.
- the first connection part 26 is encapsulated with a second connection part (not shown here) 24 in a housing of the starting current limiting device 2 a.
- the second connection part not shown here
- Terminal contact 6 protrudes out of the housing 19 just like the terminal 30.
- the connection contact 6 is used for
- the starter line 16 can be welded to the terminal contact 6, soldered or screwed.
- the entire starting current limiting system 2 can be encapsulated with a housing 18, as shown in FIG.
- an electrical support point 20 is led out of the housing 18.
- the electrical base 20 is used to connect the electrical system of the motor vehicle to the battery terminal 9 and thus the battery 8.
- the base 20 is not through the
- FIG. 6 The structure of a separator 2b is shown in more detail in FIG. In Fig. 6, the battery terminal 9 is shown with the separator 2b in a partially cutaway state.
- the pyrotechnic squib 34 is arranged in a firing channel 36.
- the firing channel 36 is closed on the other side by the pot 38 of the terminal 4.
- the firing channel is sealed at least in the region of the squib 34 by a housing 40.
- the housing 40 may be molded around the firing channel 36. It can also be seen that the support point 20 from the
- Housing 40 is led out and not over the
- an igniter 32 can be ignited.
- the ignition device 32 can be activated either via a signal of an airbag control unit or by a signal from the evaluation circuit 28, as already explained above.
- Terminal 4 pressed in the direction X from the firing channel 36. An electrical connection between battery terminal 9 and terminal 6 is interrupted.
- FIGS. 7 to 10 show semi-finished components during a manufacturing process for a
- Start current limiting device 2a arise.
- two flat parts preferably copper plates are arranged side by side as stamped and bent parts, as shown in Fig. 7a. Between the flat parts, the first
- Form terminal 26 and the second terminal part 24, a gap may be filled with an insulator 25.
- Connecting part 26 may be bent so that the
- Terminal contact 4 angled, preferably perpendicular to the course of the first connection part 26 extends.
- a pot 38 can be formed in the stamping bending process.
- the terminal contact 6 may at one end of the second
- Connecting part 24 may be formed.
- the insulator 15 a is used to insulate the connection parts 24, 26 from the resistor 14.
- the surface A is that surface of the flat part which will face the resistor 14.
- 7a shows the first connection part 26, which has the connection contact 4 with the pot 38 at its first end and the contact region 27b at its second end.
- FIG. 7 a shows the second connection part 24, which has the connection contact 6 at its first end and the contact region 27 a at its second end.
- a solder paste can be applied to the contact regions 27a, b by means of a screen printing process.
- connection possibility for a current control device 12 may be provided.
- contact areas can be milled, drilled or etched into the insulator 15a at various locations.
- Isolator 15a are placed.
- the resistor 14 is in the example shown U-shaped, and the long legs of the resistor 14 are parallel to the respective
- the resistor 14 rests on the insulator 15a of the connecting parts 24, 26.
- the resistor 14 is formed as a flat part.
- the legs of the resistor 14 span a surface which is plane-parallel to the surface A.
- Contact areas 27 are soldered. This creates an electrical connection between the resistor 14 and the connection parts 24, 26 in the region of the contact regions 27.
- connection parts 24, 26 and resistor 14 A cross section through the construction of connection parts 24, 26 and resistor 14 is shown in FIG. 11.
- the resistor 14, separated by a gap 15 filled with an insulator 15a rests on the connection parts 24, 26 spaced from the connection parts 24, 26. Furthermore, the current flow directions in the
- Resistor 14 and the respective connection part 24, 26 is opposite.
- Connecting part 26 is an example in the plane of the drawing and in the resistor 14 in the region of the connection part 26 from the drawing level out. Conversely, this is in the region of the connection part 24, where the direction of current flow in the region of the resistor 14 points into the plane of the drawing and points out of the plane in the region of the connection part 24. This is due to the fact that the current, as can be seen in Fig. 7b, from the terminal contact 4 at one end of
- FIG. 8a shows the first connection part 26, which has the connection contact 4 with the pot 38 at its first end and also the contact region 27b at this end. Furthermore, Fig. 8a shows the second connection part 24, which at its first end has the terminal contact 6 and also at this end the contact portion 27a.
- the insulator 15a is applied and the contact region 27 is formed.
- the resistor 14 is U-shaped in the example shown, and the long legs of the resistor 14 are parallel to the respective connection part 24, 26 and the short leg is perpendicular thereto.
- the opening of the resistor points in the direction of the connection contacts 4, 6. This is exactly the opposite according to the example in FIG. 7b. There, the opening of the profile of the resistor of the connection contacts 4, 6 away. It can be seen in FIGS. 7b and 8b that the profile of the resistor 14 surrounds the amperage control device 12 on three sides.
- a cross section through the construction of connection parts 24, 26 and resistor 14 according to FIG. 8b is shown in FIG. In FIG. 12 it can be seen that the resistor 14 is separated by a gap 15 filled with an insulator 15a
- Connecting parts 24, 26 rests. As also shown in Fig. 11, a surface B of the resistor 14 in the direction of
- connection part 26 is rectified.
- the current flow direction in the connection part 26 is, for example, out of the plane of the drawing and in the resistance 14 in the region of the connection part 26 also out of the plane of the drawing. Conversely, this is in the area of the connection part 24, where the
- the current flows along the connection part 26 into the current intensity control device 12. From the contact region 27b, the current also flows through the resistor 14 in the same direction as in the connection part 26 first to the short leg and from there to the contact region 27a. From the contact region 27a, the current flows from the resistor to the terminal contact 6. In the connection part 24, the current of the current-intensity control device 12 also flows in the direction of the
- Field 21b are dextrorotatory.
- the B field lines of the B fields 17, 21 are in the region of the gap of the insulator 25, preferably parallel and in the region of the gap 15, the B-fields 17a, 21b and 17b, 21a are opposite, preferably antiparallel.
- Fig. 8c shows a similar construction as Fig. 8b, but it can be seen that the current-strength control device 12 is encapsulated with the connection parts 24, 26 in the housing 19 and the resistor 14, contacted via the
- Fig. 9a shows a similar structure as in Fig. 8b, but here is the resistor 14 on the current-strength control device 12 facing away from the surface A '
- Fig. 9b shows a similar construction as Fig. 8b, wherein the resistor 14 is formed here but not by a U-shaped plate, but rather as a between the
- Fig. 10 shows the structure of the starting current limiting device 2a at a further advanced stage. It can be seen that the control circuit 28 is provided above the resistor 14. The control circuit 28 may on the one hand serve to evaluate the voltage across the resistor 14 and thus via the terminal 30, a drive signal 29 for
- a control signal can be received in the control circuit 28, with the aid of which the semiconductor switches in the amperage control device 12 of the starting current limiting device 2a can be controlled.
- a pulsed operation of the semiconductor switches can take place.
- the aid of a pulse width modulated start current it is possible to regulate the electrical energy transferred from the battery 8 to the starter 10, so that the starting process of the starter 10 can be controlled.
- control circuit 28 current control device 12 it is possible to open completely through the control circuit 28 current control device 12, so that in particular at the beginning of a startup, preferably in the first 10, 20, 30, 40 or 50ms of the current
- Amperage control device 12 take place, wherein the semiconductor switches pulsed, in particular in a
- pulse width modulated methods are opened and closed, so that the power also partially over the
- Amperage control device 12 can flow. With the help of the device shown it is possible to flow.
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Abstract
Description
StartStrombegrenzungsvorrichtung Start current limiting device
Der Gegenstand betrifft eine Startstrombegrenzungsvorrichtung mit einem Kraftfahrzeugbatteriepol zugeordneten ersten elektrischen Anschlussteil, einem einem Starter zugeordneten zweiten elektrischen Anschlussteil, und einer das erste The subject matter relates to a starting current limiting device having a first electrical connection part associated with a motor vehicle battery pole, a second electrical connection part assigned to a starter, and one of the first
Anschlussteil mit dem zweiten Anschlussteil zumindest Connecting part with the second connection part at least
zeitweise elektrisch verbindenden Stromstärke- Steuerungseinrichtung, wobei ein erster Strompfad von dem ersten Anschlussteil über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung zu dem zweiten Anschlussteil verläuft. Temporarily electrically connecting current control device, wherein a first current path from the first connection part via the current strength control device extends to the second connection part.
Im Rahmen der Diskussion um Einsparpotentiale beim In the context of the discussion about saving potentials at the
Kraftstoffverbrauch von Kraftfahrzeugen wird häufig die Fuel consumption of motor vehicles is often the
Start/ -Stop-Automatik erwähnt. Bei dieser wird der Start / stop automatic mentioned. In this is the
Verbrennungsmotor des Fahrzeugs automatisch während länger anhaltender Leerlaufphasen abgeschaltet. Möchte der Nutzer weiterfahren, so betätigt er lediglich das Gaspedal und der Motor startet automatisch wieder. Bei einem solchen Warmstart genannten Vorgang muss der The vehicle's internal combustion engine automatically shuts off during prolonged idle periods. If the user wants to continue, he simply presses the accelerator pedal and the engine starts automatically again. When such a warm start process called the
Elektro-Startermotor des Verbrennungsmotors, kurz Starter oder Anlasser genannt, mit einer sehr hohen Leistung Electric starter motor of the internal combustion engine, short starter or starter called, with a very high performance
angetrieben werden. Wenn in einem Fahrzeug nur eine einzige Batterie, z.B. eine Blei-Säure-Batterie oder eine Lithium- Ionen-Batterie, verbaut ist, kommt es durch den hohen are driven. If in a vehicle only a single battery, e.g. a lead-acid battery or a lithium-ion battery is built in, it comes through the high
Leistungsbedarf des Starters zu einem Spannungseinbruch an den Batteriepolen. Dieser Spannungseinbruch kann dazu führen, dass Komfortverbraucher nicht mehr mit genügend Leistung versorgt werden und fehlerhaft arbeiten. Der Starter wird im Warmstart mit stehendem Anker aktiviert. Das der Starter in der Regel ein Reihenschlussmotor ist, kommt es zu einem Kurzschluss über die Ankerwicklung. Dies führt zu einem sehr hohen Startstrom, der mehrere 100 A betragen kann. Jedoch bricht in diesem Moment in der Regel die Batteriespannung an den Batteriepolen ein. Dies wird z.B. auch in der DIN 40839 beschrieben, die den Spannungsverlauf der Bordnetzspannung in einer Anlasskurve zeigt. Power requirement of the starter to a voltage drop at the battery poles. This voltage dip can cause comfort consumers are no longer supplied with enough power and work incorrectly. The starter is activated in a warm start with the armature in the down position. The starter is usually a series-wound motor, it comes to a short circuit on the armature winding. This leads to a very high starting current, which can be several 100 A. However, the battery voltage at the battery poles usually breaks down at this moment. This is also described, for example, in DIN 40839, which shows the voltage curve of the vehicle electrical system voltage in a starting curve.
Um zu verhindern, dass es zu Funktionseinbussen bei dem In order to prevent it to function losses in the
Komfortverbrauchern, wie zum Beispiel Navigationssystemen, Autoradios, Telekommunikationssystemen, Klimaanlagen und dergleichen kommt, ist im Stand der Technik bereits Comfort consumers, such as navigation systems, car radios, telecommunications systems, air conditioners and the like, is already known in the art
vorgeschlagen, den Startstrom für einen Warmstart zu suggested that the starting current for a warm start too
begrenzen. Insbesondere wird bereits vorgeschlagen, die limit. In particular, it is already proposed that
Komfortverbraucher über eine sogenannte Stützbatterie zu betreiben. Diese Technologie ist beispielsweise aus der DE 10 2007 062 955 AI bekannt. Hierbei ist es jedoch notwendig, sowohl die Stützbatterie als auch die Hauptbatterie Comfort consumers to operate over a so-called backup battery. This technology is known for example from DE 10 2007 062 955 AI. However, it is necessary both the backup battery and the main battery
anzusteuern. Die Stützbatterie vergrößert außerdem das head for. The backup battery also increases that
Gewicht des Gesamtfahrzeugs. Weight of the entire vehicle.
Auch wird bereits vorgeschlagen, den Startstrom über einen Stromstärke-Steuerungseinrichtung zu leiten. Diese Schaltung begrenzt die an die Batterie übertragene Energie in dem sie den Strom pulsweitenmoduliert . It is also proposed to direct the starting current through a current-control device. This circuit limits the energy transferred to the battery by pulse width modulating the current.
Bei den bekannten Startstrombegrenzungsvorrichtungen In the known starting current limiting devices
entstehen im Falle der gepulsten Startstrombegrenzung über die Stromstärke-Steuerungseinrichtung jedoch große However, in the case of pulsed start current limiting via the amperage control device, large
Stromschwankungen. Diese können nachteilig sein, insbesondere können diese zu hohen induzierten Spannungen in der StartStrombegrenzungsvorrichtungen führen . Power fluctuations. These can be disadvantageous, in particular These can lead to high induced voltages in the starting current limiting devices.
Aus dem genannten Grunde lag dem Gegenstand die Aufgabe zugrunde, eine Startstrombegrenzungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, bei der die Auswirkungen von induzierten For the above reason, the object of the present invention was to provide a starting current limiting device in which the effects of induced
Spannungen verringert werden. Tensions are reduced.
Diese Aufgabe wird durch eine This task is accomplished by a
Startstrombegrenzungsvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Starting current limiting device according to claim 1 solved.
Wie Eingangs bereits erläutert, ist es notwendig, auch im Warmstartfall Komfortverbraucher innerhalb des Kraftfahrzeugs mit ausreichender Spannung zu versorgen. Insbesondere im Warmstartfall kann es zu Spannungseinbrüchen an der As already explained at the beginning, it is necessary to provide consumers of comfort within the motor vehicle with sufficient voltage even in the case of a warm start. Especially in the warm start case, it can lead to voltage drops in the
Kraftfahrzeugbatterie kommen, die zu einer Fehlfunktion der Komfortverbraucher führen. Zur Vermeidung dieser Motor vehicle battery come that lead to a malfunction of the comfort consumers. To avoid this
Spannungseinbrüche sind verschiedene Voltage dips are different
Strombegrenzungsvorrichtungen möglich. Eine Möglichkeit der Strombegrenzung besteht darin, parallel zu einer Stromstärke- Steuerungseinrichtung einen Widerstand zu schalten. Current limiting devices possible. One way of limiting the current is to switch a resistor in parallel with a current control device.
Unmittelbar zu Beginn des Startvorgangs, gerade dann wenn der höchste Strom von Batterie zu Starter fließt, ist die Immediately at the beginning of the boot process, just when the highest current flows from battery to starter, is the
Stromstärke-Steuerungseinrichtung geöffnet. D.h., unmittelbar zu Beginn des Startvorgangs fließt über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung kein Strom. Dies führt dazu, dass die hohen Stromspitzen zu Beginn des Startvorgangs nicht zu einer Zerstörung der Stromstärke-Steuerungseinrichtung führen können . Amperage control device opened. That is, immediately at the beginning of the starting operation, no current flows through the current-controlling means. As a result, the high current spikes at the beginning of the starting process can not lead to the destruction of the amperage control device.
Insbesondere, wenn die Stromstärke-Steuerungseinrichtung aus Halbleiterbauelementen gebildet ist, kann es bei diesen hohen Stromspitzen zu einem „Durchlegieren" kommen. Um dies zu vermeiden, müsste der Materialanteil in den In particular, when the amperage control device is formed of semiconductor devices, it may be at these high To avoid this, the proportion of material in the
Halbleiterbauelementen unangemessen hoch sein. Dies führte zu erhöhten Kosten. Um diese zu vermeiden, wird der Widerstand vorgeschlagen. Semiconductor devices are inappropriately high. This resulted in increased costs. To avoid this, the resistance is suggested.
Über dem Widerstand fließt unmittelbar zu Beginn, d.h. in den ersten 10 bis 50ms des Startvorgangs der Startstrom. Der Widerstand führt zu einer Strombegrenzung, so dass die Above the resistor flows immediately at the beginning, i. in the first 10 to 50ms of the starting process the starting current. The resistor leads to a current limit, so that the
Spannung an der Batterie nicht vollständig zusammenbricht.Voltage on the battery does not completely collapse.
Nach dem der Startvorgang begonnen hat, insbesondere wenn die Ankerwicklung des Starters nicht mehr im Kurzschluss After the starting process has started, especially when the armature winding of the starter is no longer in the short circuit
betrieben ist, insbesondere nach 10 bis 50ms nach Beginn des Startvorgangs, kann die Stromstärke-Steuerungseinrichtung zugeschaltet werden. Die Stromstärke-Steuerungseinrichtung kann, wie erwähnt, aus Halbleiterbauelementen gebildet sein. Insbesondere können Transistoren als auch Thyristoren zum Einsatz kommen. Die Stromstärke-Steuerungseinrichtung kann den Strom entlang eines ersten Strompfades über die Anschlussteile regulieren, insbesondere in einem gepulsten Betrieb. Durch das gepulste Ein- und Ausschalten der Stromstärke-Steuerungseinrichtung kann reguliert werden, welche Energie von der Batterie zum Starter übertragen wird. Der parallel zu der Stromstärke- Steuerungseinrichtung angeordnete Widerstand führt entlang eines zweiten Strompfades weiterhin einen gewissen Teil des Gesamtstroms zwischen Batterie und Starter. Durch das pulsierte Ein- und Ausschalten des Starterstroms mittels der Stromstärke-Steuerungseinrichtung kommt es zu großen Stromschwankungen innerhalb des Schaltkreises, der zu sehr hohen induzierten Spannungen innerhalb des Schaltkreises führt . is operated, in particular after 10 to 50 ms after the start of the boot process, the current-strength control device can be switched on. The amperage control device may, as mentioned, be formed of semiconductor devices. In particular, transistors as well as thyristors can be used. The amperage control device may regulate the current along a first current path via the connection parts, in particular in a pulsed operation. The pulsed turning on and off of the amperage control means can regulate which energy is transferred from the battery to the starter. The resistor arranged in parallel with the current-intensity control device continues to carry a certain part of the total current between the battery and the starter along a second current path. Due to the pulsed switching on and off of the starter current by means of the current-intensity control device, large current fluctuations occur within the switching circuit which increases leads to very high induced voltages within the circuit.
Um dies zu vermeiden, sollte die Induktivität des aus To avoid this, the inductance should be off
Widerstand und Stromstärke-Steuerungseinrichtung gebildeten Schwingkreises möglichst gering sein. Eine erste Maßnahme zur Verringerung der Induktivität des Schwingkreises kann darin liegen, dass ein elektrisch parallel zum der Stromstärke- Steuerungseinrichtung geschalteter, das erste Anschlussteil mit dem zweiten Anschlussteil verbindender Widerstand derart an Anschlussteilen angeordnet ist, dass der Widerstand mit einem ersten Schenkel mit dem ersten Anschlussteil Resistance and amperage control means formed resonant circuit should be as low as possible. A first measure for reducing the inductance of the resonant circuit may be that a resistor connected in parallel to the current-strength control device and connecting the first connection part to the second connection part is arranged on connection parts in such a way that the resistor with a first leg is connected to the first connection part
kontaktiert ist und mit einem zweiten Schenkel mit dem zweiten Anschlussteil kontaktiert ist und eine einem is contacted and contacted with a second leg with the second connector part and a one
Anschlussteil zugewandte Oberfläche eines Schenkels parallel zu einer dem Widerstand zugewandten Oberfläche des Connecting part facing surface of a leg parallel to a surface facing the resistance of the
Anschlussteils verläuft. Connecting part runs.
Auch wird vorgeschlagen, dass die Schenkel des, Widerstands eine Fläche aufspannen, die parallel zu einer dem Widerstand zugewandten Oberfläche zumindest eines Anschlussteils verläuft. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Widerstand möglichst nah an dem Anschlussteil geführt werden kann. Durch eine Verringerung des Spalts zwischen den Schenkeln und dem jeweiligen Anschlussteil ist es möglich, den magnetischen Fluss zwischen dem Widerstand und dem Anschlussteil zu verringern, was zu einer verringerten Induktivität führt. It is also proposed that the legs of the resistor span a surface which extends parallel to a surface of the resistor facing at least one connection part. In this way it can be achieved that the resistor can be guided as close as possible to the connection part. By reducing the gap between the legs and the respective terminal part, it is possible to reduce the magnetic flux between the resistor and the terminal part, resulting in a reduced inductance.
Auch wird vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil als Flachteil gebildet ist und die durch die Schenkel It is also proposed that at least one connection part is formed as a flat part and that through the legs
aufgespannte Fläche parallel zu der breiten, dem Widerstand zugewandten Oberfläche des Flachteils verläuft. Verlaufen Widerstand und Anschlussteile im Wesentlichen planparallel ermöglichst dies ebenfalls die Verringerung eines Spalts zwischen den Bauteilen, was die Induktivität der Vorrichtung reduziert . spanned surface parallel to the wide, the resistance-facing surface of the flat part runs. run Resistance and terminations substantially plane-parallel also allow this to reduce a gap between the components, which reduces the inductance of the device.
Hierzu wird auch vorgeschlagen, dass die durch die Schenkel aufgespannte Fläche parallel, vorzugsweise planparallel zu einer zwischen den Anschlussteilen aufgespannten Fläche verläuft . For this purpose, it is also proposed that the surface spanned by the legs extends parallel, preferably plane-parallel, to a surface spanned between the connection parts.
Besonders günstig ist eine Anordnung, bei der die Schenkel zumindest zwei, vorzugsweise drei Seiten der Stromstärke- Steuerungseinrichtung umgreifen. Die Schenkel des Widerstands kann ein einseitig offenes Rechteck oder Dreieck umschreiben. Die Öffnung kann von Anschlusskontakten -1-7 .Ais ch.1ULS StQ- 1 IL 6 weg weisen oder in Richtung der Anschlusskontakte der Particularly favorable is an arrangement in which the legs encompass at least two, preferably three sides of the current-strength control device. The legs of the resistor can rewrite a unilaterally open rectangle or triangle. The opening may point away from connection contacts -1-7 .Ais ch.1ULS StQ- 1 IL 6 or in the direction of the connection contacts of the
Anschlussteile weisen. Have connecting parts.
Es wird auch vorgeschlagen, dass ein zweiter Strompfad von dem ersten Anschlussteil über den Widerstand zu dem zweitenIt is also proposed that a second current path from the first connection part via the resistor to the second
Anschlussteil verläuft. Somit fließt Strom im Startfall zunächst über den zweiten Strompfad, bis die Stromstärke- Steuerungseinrichtung zugeschaltet wird. Dann fließt Strom über beide Strompfade. Connecting part runs. Thus, in the case of starting current, current initially flows over the second current path until the current-strength control device is switched on. Then current flows over both current paths.
Auch wird vorgeschlagen, dass die Stromflussrichtung im ersten Strompfad zumindest teilweise entgegengesetzt zu der Stromflussrichtung im zweiten Strompfad ist. Sind die Stromflussrichtungen entgegengesetzt, so kann die induzierte Spannung innerhalb des Schwingkreises reduziert werden. Der erste Strompfad verläuft zwischen den Anschlussteilen über die Stromstärke-Steuerungseinrichtung . D.h., Strom kann von der Batterie auf das erste Anschlussteil fließen, von dort über die Stromstärke-Steuerungseinrichtung zu dem zweiten Anschlussteil und dann aus dem zweiten It is also proposed that the current flow direction in the first current path is at least partially opposite to the current flow direction in the second current path. If the current flow directions are opposite, then the induced voltage within the resonant circuit can be reduced. The first rung runs between the Connecting parts on the amperage control device. That is, current can flow from the battery to the first terminal part, from there via the amperage control means to the second terminal part and then from the second terminal part
Anschlussteil hinaus in Richtung des Starters. Dies kann der erste Strompfad sein. Connecting part out in the direction of the starter. This may be the first rung.
Der zweite Strompfad führt ebenfalls von der Batterie in das erste Anschlussteil hinein. Von dort führt der Strom über den Widerstand zu dem zweiten Anschlussteil und weiter aus dem zweiten Anschlussteil heraus zu dem Starter. Hierbei sei erwähnt, dass rein beispielhaft die Stromflussrichtung in technischer Stromrichtung, nämlich vom Pluspol der The second current path also leads from the battery into the first connection part. From there, the current passes through the resistor to the second connector and further out of the second connector to the starter. It should be mentioned that purely by way of example the direction of current flow in the technical current direction, namely from the positive pole of
Kraftfahrzeugbatterie zum Starter beschrieben wurde, jedoch auch die entgegengesetzte Stromflussrichtung möglich ist und ebenfalls zu den zwei Strompfaden führt. Motor vehicle battery to the starter has been described, but also the opposite direction of current flow is possible and also leads to the two current paths.
Möglich ist, dass die Strompfade zumindest teilweise It is possible that the current paths at least partially
entgegengesetzt sind. Insbesondere kann im Bereich der are opposite. In particular, in the field of
Anschlussteile ein entgegengesetzter Strompfad derart realisiert sein, dass die Elektronenbewegung innerhalb der Schenkel des Widerstands entgegengesetzt zu der Connecting parts of an opposite current path can be realized such that the electron movement within the legs of the resistor opposite to the
Elektronenbewegung innerhalb der Anschussteile ist. In dem Fall kann von entgegengesetzten Stromflussrichtungen Electron movement within the shots is. In the case of opposite current flow directions
innerhalb der Strompfade gesprochen werden. In diesem Fall kommt es im Spalt zwischen den Schenkel des Widerstands und im Spalt zwischen den Anschlussteilen zu gegenläufigen B- Feldlinien, was zu einer Reduktion der Induktivität führt. Möglich ist aber auch, dass die Strompfade zumindest be spoken within the current paths. In this case, in the gap between the legs of the resistor and in the gap between the connecting parts to opposite B field lines, which leads to a reduction of the inductance. But it is also possible that the current paths at least
teilweise gleichgerichtet sind. Insbesondere kann im Bereich der Anschlussteile ein gleichgerichteter Strompfad derart realisiert sein, dass die Elektronenbewegung innerhalb der Schenkel des Widerstands gleichgerichtet zu der are partially rectified. In particular, in the region of the connection parts, a rectified current path can be such be realized that the electron movement within the legs of the resistor rectified to the
Elektronenbewegung innerhalb der Anschussteile ist. In dem Fall kann von gleichgerichteten Stromflussrichtungen Electron movement within the shots is. In the case of rectified current flow directions
innerhalb der Strompfade gesprochen werden. In diesem Fall kommt es im Spalt zwischen den jeweiligen Schenkeln des be spoken within the current paths. In this case, it comes in the gap between the respective legs of the
Widerstands und den jeweiligen Anschlussteilen zu Resistance and the respective connection parts too
gegenläufigen B-Feldlinien, was auch zu einer Reduktion der Induktivität führt. opposite B field lines, which also leads to a reduction of the inductance.
Zur Minimierung der induzierten Spannungen im Starterfall wird vorgeschlagen, dass der Widerstand räumlich derart zu den Anschlussteilen angeordnet ist, dass in einem Spalt zwischen den Anschlussteilen und dem Widerstand die durch die Ströme in dem ersten und dem zweiten Strompfad erzeugten B- Feldlinien zumindest teilweise einander entgegengesetzt sind oder zumindest teilweise gleichgerichtet sind. Die durch die Elektronenbewegung erzeugten B-Felder um die Anschlussteile herum bzw. um den Widerstand herum können durch die räumliche Anordnung des Widerstands zu den Anschlussteilen so sein, dass in einem Spalt zwischen Widerstand und Anschlussteilen die B-Feldlinien entgegengesetzt verlaufen. Dies führt zu einer Verringerung der Induktivität des Schwingkreises aus Stromstärke-Steuerungseinrichtung, Anschlussteilen und In order to minimize the induced voltages in the event of a start, it is proposed that the resistor be arranged spatially in such a way to the connection parts, that in a gap between the connection parts and the resistor, the B field lines generated by the currents in the first and the second current paths at least partially opposite each other are at least partially rectified. The B fields generated by the electron movement around the connection parts or around the resistance can be such that the spatial arrangement of the resistor leads to the connection parts such that the B field lines are opposite in a gap between resistor and connection parts. This leads to a reduction in the inductance of the resonant circuit of amperage control device, connection parts and
Widerstand. Es ist aber auch möglich, dass in einem Spalt zwischen den Schenkeln des Widerstands und in einem Spalt zwischen den Anschlussteilen die B-Feldlinien entgegengesetzt verlaufen. Da der Widerstand parallel zu der Stromstärke-Resistance. But it is also possible that in a gap between the legs of the resistor and in a gap between the connecting parts, the B-field lines are opposite. Since the resistance is in parallel with the current
Steuerungseinrichtung geschaltet ist und der Widerstand mit der Stromstärke-Steuerungseinrichtung über die Anschlussteile elektrisch kontaktiert ist, entsteht zwischen dem Widerstand und der Stromstärke-Steuerungseinrichtung ein elektrischer Schwingkreis. Dessen Induktivität muss möglichst gering sein, um die induzierten Spannungen so gering wie möglich zu halten. Sind die B-Feldlinien einander entgegengesetzt, kann die Induktivität dieses Schwingkreises gering gehalten werden. Control device is connected and the resistor with the amperage control device via the connection parts is electrically contacted, formed between the resistor and the amperage control device, an electrical resonant circuit. Its inductance must be as low as possible in order to keep the induced voltages as low as possible. If the B field lines are opposite to each other, the inductance of this resonant circuit can be kept low.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die B-Feldlinien zumindest teilweise antiparallel verlaufen. Gerade dann können sich die B-Felder um den Widerstand bzw. die Anschlussteile herum zumindest teilweise einander aufheben. Da in den It is particularly advantageous if the B-field lines run at least partially antiparallel. Just then, the B-fields can at least partially cancel each other around the resistor or the connecting parts. Because in the
Anschlussteilen höhere Ströme fließen können als im Connecting parts higher currents can flow than in
Widerstand, insbesondere da ein Teil des Stroms in den Resistance, especially as part of the current in the
Anschlussteilen über die Stromstärke-Steuerungseinrichtung fließt und ein zweiter Teil über den Widerstand, sind die Beträge der B-Felder um den Widerstand und die Anschlussteile nicht immer gleich groß. Dennoch kann die Induktivität des Schwingkreises verringert werden, solange die B-Feldlinien einander entgegengesetzt sind. Connecting parts via the current control device flows and a second part on the resistance, the amounts of B fields around the resistor and the connecting parts are not always the same size. Nevertheless, the inductance of the oscillation circuit can be reduced as long as the B field lines are opposite to each other.
Um die Induktivität des Schwingkreises möglichst gering zu halten, wird vorgeschlagen, dass der Widerstand zumindest teilweise parallel zu zumindest einem Anschlussteil In order to keep the inductance of the resonant circuit as low as possible, it is proposed that the resistor be at least partially parallel to at least one connection part
angeordnet ist. Wenn der Widerstand zumindest parallel zu dem Anschlussteil verläuft, kann durch eine geeignete is arranged. If the resistor runs at least parallel to the connection part, can by a suitable
Kontaktierung des Widerstands an dem Anschlussteil erreicht werden, dass die Stromrichtungen innerhalb des Widerstands und des Anschlussteils entgegengesetzt sind. Contacting the resistor can be achieved at the connection part, that the current directions within the resistor and the connection part are opposite.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand derart zu zumindest einem Anschlussteil angeordnet ist, dass ein aus Widerstand, suggested that the resistance to at least one Connecting part is arranged that one out of resistance,
Anschlussteilen und Stromstärke-Steuerungseinrichtung Connecting parts and amperage control device
gebildeter elektrischer Schwingkreis eine Induktivität von weniger als 500mH, vorzugsweise weniger als 200mH, besonders bevorzugt weniger als lOOmH hat. Je kleiner die Induktivität des Schwingkreises ist, desto geringer ist die darin formed electrical resonant circuit has an inductance of less than 500mH, preferably less than 200mH, more preferably less than lOOmH. The smaller the inductance of the resonant circuit, the lower it is
indizierte Spannung aufgrund des durch die Stromstärke- Steuerungseinrichtung gepulsten Stromes. indicated voltage due to the pulsed by the current control device current.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass ein Spalt zwischen zumindest einem suggested that a gap between at least one
Anschlussteil und dem Widerstand gebildet ist und Connecting part and the resistor is formed and
insbesondere dass der Widerstand in einem Abstand von weniger als 2mm, bevorzugt weniger als 1mm, insbesondere weniger als 0,5mm, von zumindest einem Anschlussteil beabstandet ist. Um die Induktivität des Schwingkreises möglichst gering zu halten, muss der Widerstand möglichst eng an dem in particular that the resistance is spaced apart from at least one connection part at a distance of less than 2 mm, preferably less than 1 mm, in particular less than 0.5 mm. In order to keep the inductance of the resonant circuit as low as possible, the resistance must be as close as possible to the
Anschlussteil angeordnet sein. Hierzu wird ein Spalt Be arranged connecting part. This is a gap
vorgeschlagen, der weniger als 2mm groß ist. Der Spalt ist vorzugsweise isoliert. Hierzu kann der das Anschlussteil mit einem Isolator pulverbeschichtet, spritzlackiert, lackiert, bedampft, bedruckt, insbesondere mittels Siebdruck oder extrudiert sein. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird suggested that is less than 2mm in size. The gap is preferably isolated. For this purpose, the connection part with an insulator powder-coated, spray painted, painted, steamed, printed, in particular by screen printing or extruded. According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand und/oder zumindest eines der Anschlussteile als Flachteil gebildet ist. Dies hat den Vorteil, dass der Widerstand als auch die Anschlussteile möglichst einfach hergestellt werden können. Außerdem kann der Widerstand sehr nah an dem Anschlussteil angeordnet sein, wenn dieses als auch der Widerstand als Flachteil gebildet ist. Dann muss lediglich das Anschlussteil mit einem Isolator überzogen werden und der Widerstand kann unmittelbar auf den Isolator aufgelegt werden. In diesem Fall sind Abstände von auch weniger als 1mm möglich. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird proposed that the resistor and / or at least one of the connecting parts is formed as a flat part. This has the advantage that the resistance and the connection parts can be made as simple as possible. In addition, the resistor can be arranged very close to the connection part, if this as well as the resistor is formed as a flat part. Then all you have to do is connect the connector to an insulator be coated and the resistor can be placed directly on the insulator. In this case, distances of less than 1mm are possible. According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil ein proposed that at least one connection part a
rechteckiges Flachteil mit einer dem Widerstand zugewandten Oberfläche mit einer größeren Abmessung in Stromflussrichtung im zweiten Strompfad als quer zu Stromflussrichtung im zweiten Strompfad ist. Das Anschlussteil ist somit rectangular flat part with a resistance-facing surface with a larger dimension in the direction of current flow in the second current path than transverse to the direction of current flow in the second current path. The connection part is thus
zungenförmig länglich gestreckt gebildet. Vorzugsweise ist der Widerstand über der breiten, dem Widerstand zugewandten Oberfläche des Flachteils angeordnet und lediglich durch einen Isolator von dem Anschlussteil getrennt. formed elongated elongated tongue. Preferably, the resistor is arranged over the wide, the resistance-facing surface of the flat part and separated only by an insulator of the connecting part.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil an einem ersten Ende einen Kontaktbereich für den Widerstand und an einem zweiten Ende einen Anschlusskontakt hat. Dadurch, dass der Kontaktbereich für den Widerstand an einem anderen Ende als der Anschlusskontakt liegt, muss der Strom zunächst durch das gesamte Anschlussteil zu dem Kontaktbereich fließen, um in den Widerstand fließen zu können. Wenn der Widerstand dann wiederum in Richtung des Anschlusskontaktes verläuft, ergibt sich eine entgegengesetzte Stromflussrichtung im Widerstand. Sind die Anschussteile dann auch miteinander über die proposed that at least one connection part at a first end has a contact region for the resistor and at a second end has a connection contact. Since the contact area for the resistor is at an end other than the terminal contact, the current must first flow through the entire terminal to the contact area to flow into the resistor. If the resistor then again runs in the direction of the terminal contact, there is an opposite current flow direction in the resistor. Are the shots then synonymous with each other over the
Stromstärke-Steuerungseinrichtung kontaktiert, so fließt vom Anschlusskontakt ein Strom in das Anschlussteil. Von dort fließt ein Teil des Stromes über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung zu dem zweiten Anschlussteil und von dort aus dem Anschlussteil heraus. Der Strom fließt entlang des ersten Anschlussteils und zweigt dann jeweils in ein vorhandenes Bauelement der Stromstärke-Steuerungseinrichtung ab. Abschließend gelangt der Strom zu dem Kontaktbereich und fließt auf den Widerstand. Über den Widerstand fließt der Strom zum zweiten Anschlussteil. Die Stromflussrichtung im Widerstand ist bevorzugt dann entgegengesetzt zur Current control device contacted so flowing from the terminal contact a current in the connection part. From there, part of the current flows via the amperage control device to the second connection part and from there out of the connection part. The current flows along the first connector and then branches in each case existing component of the amperage control device. Finally, the current reaches the contact area and flows to the resistor. The current flows via the resistor to the second connection part. The current flow direction in the resistor is then preferably opposite to
Stromflussrichtung im Anschlussteil, wenn der Widerstand parallel zu dem Anschlussteil verläuft, jedoch erst am Ende des Anschlussteils mit diesem kontaktiert ist. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird Current flow direction in the connection part, when the resistor is parallel to the connection part, but is contacted only at the end of the connection part with this. According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass zumindest ein Anschlussteil an einem ersten Ende einen Kontaktbereich für den Widerstand und dem gleichen Ende einen Anschlusskontakt hat. Dadurch, dass der Kontaktbereich für den Widerstand an dem gleichen Ende wie der Anschlusskontakt liegt, fließt der Strom unmittelbar von dem Kontaktbereich in den Widerstand und parallel dazu über das Anschlussteil zu der Stromstärke-Steuerungseinrichtung . Wenn der Widerstand dann parallel zu dem Anschlussteil verläuft, ergibt sich eine gleichgerichtete proposed that at least one terminal part at a first end has a contact area for the resistor and the same end has a terminal contact. Since the contact area for the resistor is at the same end as the terminal contact, the current flows directly from the contact area into the resistor and, in parallel, via the terminal part to the amperage control device. If the resistor then runs parallel to the connection part, the result is a rectified one
Stromflussrichtung im Widerstand und im Anschlussteil. Sind die Anschussteile dann auch miteinander über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung kontaktiert, so fließt vom Current flow direction in the resistor and in the connection part. If the connecting parts are then also in contact with one another via the current-strength control device, then flows from
Anschlusskontakt ein Strom in das Anschlussteil. Von dort fließt ein Teil des Stromes über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung zu dem zweiten Anschlussteil und von dort aus dem Anschlussteil heraus. Der Strom fließt entlang des ersten Anschlussteils und zweigt dann jeweils in ein vorhandenes Bauelement der Stromstärke-Steuerungseinrichtung ab. Über den Widerstand fließt der Strom zum zweiten Connection contact a current in the connection part. From there, part of the current flows via the amperage control device to the second connection part and from there out of the connection part. The current flows along the first connection part and then in each case branches off into an existing component of the current-strength control device. The current flows to the second via the resistor
Anschlussteil. Die Stromflussrichtung im Widerstand ist bevorzugt dann gleichgerichtet zur Stromflussrichtung im Anschlussteil, wenn der Widerstand parallel zu dem Anschlussteil verläuft, und bereits am Ende des Connector. The current flow direction in the resistor is preferably then rectified to the direction of current flow in the connection part when the resistance is parallel to the Connecting part runs, and already at the end of the
Anschlusskontakts des Anschlussteils mit diesem kontaktiert ist . Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird Terminal contact of the connector is contacted with this. According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand sich ausgehend von dem Kontaktbereich parallel zum Anschlussteil in Richtung des Anschlusskontaktes ausdehnt. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird proposed that the resistance extends from the contact area parallel to the connector in the direction of the terminal contact. According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand U- förmig ist. Die langen Schenkel des U können dabei parallel zu den jeweiligen suggested that the resistor is U-shaped. The long legs of the U can parallel to the respective
Anschlussteilen verlaufen. Der kurze Schenkel verläuft quer zu den Anschlussteilen und überbrückt somit einen zwischen den Anschlussteilen gebildeten Spalt. Connection parts run. The short leg extends transversely to the connecting parts and thus bridges a gap formed between the connecting parts.
Auch ist es möglich, dass der Widerstand V-förmig gebildet ist. In diesem Fall können die beiden Schenkel winklig zu den jeweiligen Anschlussteilen verlaufen. Jedoch wird auch bei der V-Form erreicht, dass die Stromflussrichtungen in denIt is also possible that the resistor is formed V-shaped. In this case, the two legs can run at an angle to the respective connection parts. However, it is also achieved in the V-shape that the current flow directions in the
Anschlussteilen bzw. dem Widerstand im Wesentlichen einander entgegengesetzt sind. Connection parts or the resistance are substantially opposite to each other.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand ein Shunt ist. Mit Hilfe des Shunts ist es möglich, die Spannung über den Widerstand genau zu messen und somit den Strom über den Widerstand genau zu bestimmen. Mit Hilfe einer solchen Messung ist es möglich, eine Kurzschlussbedingung innerhalb des Batterie- Starterstromkreises zu detektieren. Insbesondere wenn kein Klemme 50 Signal, somit kein Startsignal vorliegt und suggested that the resistor is a shunt. With the help of the shunt, it is possible to accurately measure the voltage across the resistor and thus accurately determine the current across the resistor. With the aid of such a measurement, it is possible to detect a short-circuit condition within the battery starter circuit. In particular, if no terminal 50 signal, thus no start signal is present and
trotzdem ein hoher Strom über den Widerstand gemessen wird, kann von einem Kurzschluss ausgegangen werden und eine even though a high current is measured across the resistor, can be assumed by a short circuit and a
Trenneinrichtung, die zwischen der Batterie und der Separator between the battery and the
Startstrombegrenzungsvorrichtung angeordnet ist, kann Starting current limiting device is arranged can
aktiviert werden. Diese Trenneinrichtung kann beispielsweise pyrotechnisch aktiviert werden. to be activated. This separator can be activated pyrotechnically, for example.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass der Widerstand zusammen mit den suggested that the resistance along with the
Anschlussteilen in einem Gehäuse angeordnet ist. In diesem Fall ist eine sichere Isolierung des Widerstands als auch der Anschlussteile gewährleistet. Connecting parts is arranged in a housing. In this case, a secure insulation of the resistor and the connection parts is guaranteed.
Auf der anderen Seite ist auch vorgeschlagen, dass der On the other hand it is also suggested that the
Widerstand außerhalb eines Gehäuses der Anschlussteile angeordnet ist. Dies führt dazu, dass über den Widerstand eine bessere Wärmeabfuhr möglich ist. Insbesondere die Resistor is arranged outside a housing of the connection parts. This leads to better heat dissipation via the resistor. especially the
Halbleiterbauelemente aufweisende Stromstärke- Steuerungseinrichtung erzeugt hohe Verlustwärme . Diese Wärme muss abgeführt werden. Mit Hilfe des Widerstands ist eine Wärmeabfuhr möglich, insbesondere wenn der Widerstand außerhalb eines Gehäuses angeordnet ist. Current control device having semiconductor components generates high heat loss. This heat must be dissipated. With the help of the resistor heat dissipation is possible, especially when the resistor is arranged outside of a housing.
Der Widerstand führt auch dazu, dass die Anschlussteile thermisch miteinander gekoppelt sind. Durch die über den Widerstand gewährleistete thermische Kopplung kann eine thermische Symmetrisierung der Anschlussteile erreicht werden. Das bedeutet, dass die Temperatur in den beiden The resistance also leads to the connection parts being thermally coupled to one another. The thermal coupling ensured by means of the resistor makes it possible to achieve a thermal symmetrization of the connection parts. That means the temperature in the two
Anschlussteilen möglichst symmetrisiert wird, insbesondere bei hohen Verlusten innerhalb der Stromstärke- Steuerungseinrichtung. Gerade bei den im Startfall auftretenden hohen Strömen von mehreren 100A entstehen in der Stromstärke- Steuerungseinrichtung hohe Temperaturen durch elektrische Verluste. Diese hohen Temperaturen müssen abgeleitet werden und es ist vorteilhaft, wenn dies über eine möglichst große Fläche geschieht. Durch eine thermische Symmetrisierung der Anschlussteile wird die thermische Ableitfläche vergrößert, da beide Anschlussteile zur Wärmeabfuhr genutzt werden können . Connection parts is symmetrized as possible, especially at high losses within the amperage control device. Especially in the case of starting high currents of several 100A arise in the current control device high temperatures due to electrical losses. These high temperatures must be dissipated and it is advantageous if this happens over the largest possible area. By a thermal symmetrization of the connection parts, the thermal discharge area is increased, since both connection parts can be used for heat dissipation.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die According to an advantageous embodiment, the
Anschlussteile parallel verlaufende Flachteile. Zwischen den parallel verlaufenden Flachteilen kann ein Spalt gebildet sein, der mit einem Isolator gefüllt sein kann. Der Spalt zwischen den Anschlussteilen wird vorteilhafterweise durch den Widerstand als auch die Stromstärke-Steuerungseinrichtung überbrückt. Die Anschlussteile sind dann sowohl über die Stromstärke-Steuerungseinrichtung als auch über den Connecting parts parallel flat parts. Between the parallel flat parts, a gap may be formed, which may be filled with an insulator. The gap between the connection parts is advantageously bridged by the resistor as well as the amperage control device. The connection parts are then both the current control device as well as over the
Widerstand miteinander kontaktiert. Über die Stromstärke- Steuerungseinrichtung fließt im Startfall, nach Ablauf einer Wartezeit von einigen Millisekunden, ein gepulster Strom, wohingegen über den Widerstand ein Dauerstrom fließt. Resistance contacted each other. In the starting case, after the lapse of a waiting time of a few milliseconds, a pulsed current flows through the current-intensity control device, whereas a continuous current flows through the resistor.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind die According to an advantageous embodiment, the
Anschlussteile im Bereich des Widerstands elektrisch Connecting parts in the region of the resistor electrically
isoliert. D.h., dass der Widerstand möglichst nah an den Anschlussteilen anliegen kann, diese jedoch nicht elektrisch kontaktiert. Nur im Bereich eines Kontaktbereiches kann eine elektrische Kontaktierung zwischen Widerstand und isolated. This means that the resistor can lie as close as possible to the connection parts, but does not make electrical contact with them. Only in the region of a contact region can an electrical contact between resistor and
Anschlussteil ermöglicht sein. Hierbei ist es möglich, dass der Kontaktbereich im Fertigungsprozess mit einer Lotpaste, beispielsweise in einem Siebdruckverfahren bestückt wird und der Widerstand dann auf den Kontaktbereich aufgelötet wird. Connection part allows his. It is possible that the contact area in the manufacturing process with a solder paste, for example, in a screen printing process and the resistor is then soldered to the contact area.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird According to an advantageous embodiment is
vorgeschlagen, dass die Anschlussteile elektrisch mit der Stromstärke-Steuerungseinrichtung kontaktiert sind und vorzugsweise, dass die Anschlussteil die Stromstärke- Steuerungseinrichtung mechanisch tragen. Die Anschlussteile können dabei sowohl elektrische als auch mechanische Aufgaben übernehmen. Für einen hochintegrierten Aufbau können die Anschlussteile als mechanische Stütze für die Bauelemente, vorzugsweise Halbleiterbauelemente, wie Transistoren und Thyristoren der Stromstärke-Steuerungseinrichtung dienen. Die zuvor als auch nachfolgend beschriebenen Merkmale, insbesondere auch die Merkmale der unabhängigen als auch der abhängigen Ansprüche können frei miteinander, auch unter Umgehung der Merkmale der unabhängigen Ansprüche, kombiniert werden und gleichsam eine Erfindung begründen. proposed that the connection parts are electrically contacted with the amperage control device, and preferably that the connection parts mechanically carry the amperage control device. The connection parts can take on both electrical and mechanical tasks. For a highly integrated design, the connection parts can serve as a mechanical support for the components, preferably semiconductor components, such as transistors and thyristors of the amperage control device. The features described above and in particular also the features of the independent and the dependent claims can be freely combined with each other, even bypassing the features of the independent claims, and justify an invention as it were.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Subsequently, the object is determined by a
Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 ein elektrisches Ersatzschaltbild einer Embodiments drawing showing explained. In the drawing: FIG. 1 shows an electrical equivalent circuit diagram of a
Startstrombegrenzungsvorrichtung gemäß einem Starting current limiting device according to a
Ausführungsbeispiel ; Embodiment;
Fig. 2 eine schematische Ansicht einer Fig. 2 is a schematic view of a
Startstrombegrenzungsvorrichtung mit einer Trennvorrichtung ; Fig. 3 eine weitere schematische Ansicht einerStarting current limiting device with a separating device; Fig. 3 is a further schematic view of a
Startstrombegrenzungsvorrichtung mit einer Trenneinrichtung; Fig. 4 eine Explosionszeichnung einer Starting current limiting device with a separator; Fig. 4 is an exploded view of a
Startstrombegrenzungsvorrichtung gemäß einem Starting current limiting device according to a
Ausführungsbeispiel ; Embodiment;
Fig. 5 eine Startstrombegrenzungsvorrichtung im Fig. 5 is a starting current limiting device in
zusammengebauten Zustand; assembled condition;
Fig. 6 eine Detailansicht einer Trennvorrichtung; 6 shows a detailed view of a separating device;
Fig. 7a eine Ansicht von zwei Anschlussteilen während des 7a is a view of two connecting parts during the
Fertigungsprozesses nach einem Ausführungsbeispiel; Manufacturing process according to an embodiment;
Fig. 7b Anschlussteile bestückt mit einer Stromstärke- Steuerungseinrichtung und einem Widerstand nach einem Ausführungsbeispiel; 7b connecting parts equipped with a current-strength control device and a resistor according to an embodiment;
Fig. 8a eine Ansicht von zwei Anschlussteilen während des 8a is a view of two connecting parts during the
Fertigungsprozesses nach einem Ausführungsbeispiel; Manufacturing process according to an embodiment;
Fig. 8b Anschlussteile bestückt mit einer Stromstärke- Steuerungseinrichtung und einem Widerstand nach einem Ausführungsbeispiel; 8b connecting parts equipped with a current-strength control device and a resistor according to an embodiment;
Fig. 8c eine weitere mögliche Anordnung eines Widerstands an den Anschlussteilen nach einem Fig. 8c another possible arrangement of a resistor to the connecting parts after a
Ausführungsbeispiel ; Fig. 9a eine zusätzliche Möglichkeit des Anschlusses des Widerstands an den Anschlussteilen nach einem Embodiment; Fig. 9a an additional way of connecting the resistor to the connecting parts after a
Ausführungsbeispiel ; Embodiment;
Fig. 9b eine zusätzliche Möglichkeit des Anschlusses des Fig. 9b an additional way of connecting the
Widerstands an den Anschlussteilen nach einem Resistance to the connecting parts after one
Ausführungsbeispiel ; Embodiment;
Fig. 10 eine Ansicht von Anschlussteilen mit Widerstand, 10 is a view of connecting parts with resistance,
Startstrom-Steuerungseinrichtung und Starting current control device and
Auswertungseinrichtung; Evaluation device;
Fig. 11 eine schematische Schnittansicht durch die Fig. 11 is a schematic sectional view through the
Anschlussteile und den Widerstand gemäß Fig. 7a zur Darstellung der Stromrichtungen und der B- Feldlinien; Connecting parts and the resistor of Figure 7a showing the current directions and the B-field lines.
Fig. 12 eine schematische Schnittansicht durch die Fig. 12 is a schematic sectional view through the
Anschlussteile und den Widerstand gemäß Fig. 8a zur Darstellung der Stromrichtungen und der B- Feldlinien . Connection parts and the resistor of FIG. 8a to illustrate the current directions and the B-field lines.
Fig. 1 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild eines Fig. 1 shows an electrical equivalent circuit diagram of a
Startstromsbegrenzungssystems 2 mit einer Starting current limiting system 2 with a
Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a und einer Starting current limiting device 2a and a
Trennvorrichtung 2b. Ferner ist gezeigt, dass die Separator 2b. It is also shown that the
Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a einen ersten Starting current limiting device 2a a first
Anschlusskontakt 4 sowie einen zweiten Anschlusskontakt 6 aufweist. Der erste Anschlusskontakt 4 ist einer elektrischen Batterie 8 zugeordnet. Der zweite Anschlusskontakt 6 ist einem Elektro-Startermotor 10 zugeordnet. Somit zeigt die Fig. 1 einen elektrischen Starterstromkreis. Der Starterstrom fließt im Startfall von der Terminal contact 4 and a second terminal contact 6 has. The first connection contact 4 is assigned to an electric battery 8. The second connection contact 6 is assigned to an electric starter motor 10. Thus, Fig. 1 shows an electrical starter circuit. The starter current flows in the starting case of the
Kraftfahrzeugbatterie 8, insbesondere vom Pluspol der Motor vehicle battery 8, in particular from the positive pole of
Batterie 8 über das Startstrombegrenzungssystem 2 zu dem Starter 10. Battery 8 via the starting current limiting system 2 to the starter 10th
Der Starter 10 benötigt im Startfall, sowohl beim Warmstart als auch beim Kaltstart, eine hohe elektrische Leistung. Dies führt dazu, dass der Strom im gezeigten Schaltkreis von der Batterie 8 zum Starter 10 sehr hoch ist. Insbesondere im Warmstartfall, also wenn Komfortverbraucher bereits The starter 10 requires a high electric power in the starting case, both the warm start and the cold start. As a result, the current in the shown circuit from the battery 8 to the starter 10 is very high. Especially in warm start, so if comfort consumers already
eingeschaltet sind, muss verhindert werden, dass die Spannung an den Batteriepolen der Batterie 8 zusammenbricht . Dies könnte dazu führen, dass Komfortverbraucher Funktionseinbußen erleiden. Um diesen Spannungseinbruch zu verhindern, wird die Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a vorgeschlagen. are turned on, it must be prevented that the voltage across the battery terminals of the battery 8 collapses. This could lead to comfort consumers losing functionality. In order to prevent this voltage dip, the starting current limiting device 2a is proposed.
Die Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a ist aus einer The starting current limiting device 2a is made of a
Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 und einem Widerstand 14 gebildet. Amperage control device 12 and a resistor 14 is formed.
Die Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 ist vorzugsweise aus einer Parallelschaltung mehrere Halbleiterbauelemente, insbesondere mehrere Halbleiterschalter, insbesondere mehrere als Schalter betriebene Transistoren gebildet. The amperage control device 12 is preferably formed from a parallel connection of a plurality of semiconductor components, in particular a plurality of semiconductor switches, in particular a plurality of transistors operated as switches.
Der Widerstand 14 ist vorzugweise ein niederohmiger The resistor 14 is preferably a low impedance
Widerstand, der als Shunt auch zu Messzwecken geeignet sein kann . Resistance, which can also be suitable as a shunt for measurement purposes.
Zwischen den Anschlusskontakten 4 und 6 bildet die Between the connection contacts 4 and 6 forms the
Parallelschaltung aus Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 und Widerstand 14 einen Schwingkreis 13. Die in dem Schwingkreis 13 induzierte Spannung ist abhängig zum Einen von der Stromschwankung innerhalb des Schwingkreises 13 als auch der Induktivität L des Schwingkreises 13. Die Spannung U dl Parallel connection of amperage control device 12 and resistor 14 a resonant circuit 13. The induced voltage in the resonant circuit 13 is dependent on the one of the current fluctuation within the resonant circuit 13 and the inductance L of the resonant circuit 13. The voltage U dl
folgt der Gleichung U = ~L—, wobei L die Induktivität des follows the equation U = ~ L-, where L is the inductance of the
Schwingkreises 13 darstellt und di/dt den Gradienten des Stromes . Resonant circuit 13 represents and di / dt the gradient of the current.
Insbesondere bei einer gepulsten Stromsteuerung durch die Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 kommt es zu großen Particularly in the case of a pulsed current control by the current-strength control device 12, there are great
Stromschwankungen, die im Schwingkreis 13 hohe Spannungen induzieren, welche vermieden werden müssen. Daher ist die Induktivität des Schwingkreises 13 möglichst gering Current fluctuations that induce high voltages in the resonant circuit 13, which must be avoided. Therefore, the inductance of the resonant circuit 13 is as low as possible
auszubilden, wie nachfolgend gezeigt werden wird. form as will be shown below.
Das Startstrombegrenzungssystem 2 verfügt darüber hinaus über die Trennvorrichtung 2b, die vorzugsweise als pyrotechnische Trennvorrichtung gebildet ist. Die Trennvorrichtung kann aber auch als Schmelzsicherung oder als Halbleiterschalter The starting current limiting system 2 also has the separating device 2b, which is preferably formed as a pyrotechnic separation device. The separator can also be used as a fuse or as a semiconductor switch
gebildet sein. Die Trennvorrichtung 2b dient dazu, die be formed. The separator 2b serves to
Batterie 8 vollständig von der Battery 8 completely from the
StartStrombegrenzungsvorrichtung 2a sowie von dem Starter 10 zu trennen. Die Trennvorrichtung 2b ist vorzugsweise Start current limiting device 2a and separate from the starter 10. The separating device 2b is preferably
pyrotechnisch oder als Halbleiterschalter gebildet und wird durch ein Auslösesignal 29 gesteuert. Das Auslösesignal 29 kann von einem Airbagsteuergerät stammen. Auch ist es pyrotechnic or formed as a semiconductor switch and is controlled by a trigger signal 29. The trigger signal 29 may originate from an airbag control unit. It is too
möglich, dass das Auslösesignal abhängig von einer Spannung über den Widerstand 14 ausgelöst wird. Eine Steuerschaltung 28 kann zum Beispiel den Spannungsabfall über den Widerstand 14 messen. Über einen externen Anschluss 30 kann zum Beispiel überprüft werden, ob ein Startersignal, insbesondere ein Klemme 50 Signal anliegt oder nicht. Nur im Falle des Startsignals darf ein Strom über den Widerstand 14 fließen, da nur dann der Starter 10 mit Strom versorgt werden muss. Ist kein Startsignal an dem Anschluss 30 detektierbar, kann davon ausgegangen werden, dass kein Startvorgang possible that the trigger signal is triggered depending on a voltage across the resistor 14. For example, a control circuit 28 may measure the voltage drop across the resistor 14. Via an external connection 30 can be checked, for example, whether a starter signal, in particular a terminal 50 signal is present or not. Only in the case of the start signal, a current may flow through the resistor 14, since only then the starter 10 must be supplied with power. If no start signal is detectable at the terminal 30, it can be assumed that no startup procedure
vorliegt. Fließt in diesem Fall ein Strom über den Widerstand 14 und wird somit ein Spannungsabfall mit der Steuerschaltung 28 erfasst, kann ein Auslösesignal 29 an die Trennvorrichtung 2b gegeben werden. Die Trennvorrichtung 2b trennt die elektrische Verbindung zwischen der Batterie 8 und dem is present. If in this case a current flows through the resistor 14 and thus a voltage drop is detected by the control circuit 28, a trigger signal 29 can be given to the separator 2b. The separator 2b separates the electrical connection between the battery 8 and the
Starter 10, so dass kein Strom mehr fließen kann. Starter 10, so that no electricity can flow.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Anordnung der Trennvorrichtung 2b innerhalb des Starterstromkreises. Fig. 2 zeigt schematisch die Kraftfahrzeugbatterie 8. An dem Pluspol der Fig. 2 shows a possible arrangement of the separator 2b within the starter circuit. Fig. 2 shows schematically the motor vehicle battery 8. At the positive pole of
Kraftfahrzeugbatterie 8 kann eine Batteriepolklemme 9 angeschlossen sein. Unmittelbar an der Batteriepolklemme 9, beispielsweise auch einstückig mit der Batteriepolklemme 9 gebildet, kann die Trennvorrichtung 2b vorgesehen sein. Motor vehicle battery 8, a battery terminal 9 may be connected. Immediately to the battery terminal 9, for example, also integrally formed with the battery terminal 9, the separator 2b may be provided.
Hierbei kann die Trennvorrichtung 2b aus einem ersten, pyrotechnischen Teil und einem zweiten, beweglichen Teil gebildet sein, wie nachfolgend noch dargelegt werden wird. Wie zu erkennen, kann die Starterleitung 16, welche dieIn this case, the separating device 2b can be formed from a first, pyrotechnic part and a second, movable part, as will be explained below. As can be seen, the starter line 16, which the
Batterie 8 mit dem Starter 10 verbindet, somit unmittelbar an der Batteriepolklemme 9 durch die Trennvorrichtung 2b Battery 8 connects to the starter 10, thus directly to the battery terminal 9 through the separator 2b
getrennt werden. Im Trennungsfall ist somit die gesamte Starterleitung 16 spannungs- und stromlos. be separated. In the case of separation, therefore, the entire starter line 16 is voltage and de-energized.
Die Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a kann sowohl The starting current limiting device 2a can both
unmittelbar an der Trennvorrichtung 2b als auch der Batteriepolklemme 9 als auch irgendwo sonst in der Starterleitung 16 angeordnet sein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt eine weitere mögliche Anordnung der directly on the separator 2b and the Batteriepolklemme 9 as well as anywhere else in the starter line 16 may be arranged, as shown in Fig. 3. Fig. 3 shows another possible arrangement of
Trennvorrichtung 2b in der Starterleitung 16. Zu erkennen ist, dass die Trennvorrichtung 2b nicht unmittelbar an der Batteriepolklemme 9, sondern in der Starterleitung 16 zwischen Batteriepolklemme 9 und Detecting device 2b in the starter line 16. It can be seen that the separator 2b not directly to the battery terminal 9, but in the starter line 16 between battery terminal 9 and
Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a angeordnet ist. Dann wird im Trennungsfall lediglich die Starterleitung 16 zwischen der Trennvorrichtung 2b und dem Starter 10 ström- und Starting current limiting device 2a is arranged. Then, in the case of disconnection, only the starter line 16 between the separator 2b and the starter 10 is flowing and
spannungslos. Die Starterleitung 16 im Bereich zwischen der Batteriepolklemme 9 und der Trennvorrichtung 2b bleibt mit der Batterie kontaktiert. Solange dieser Bereich in einem unkritischen Bereich des Fahrzeugs liegt, ist dies energized. The starter line 16 in the region between the battery pole terminal 9 and the separator 2b remains contacted with the battery. As long as this area lies in a non-critical area of the vehicle, this is
unproblematisch. unproblematic.
Fig. 4 zeigt eine Explosionsdarstellung einer möglichen Ausgestaltung eines Startstrombegrenzungssystems 2 mit einer Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a und einer 4 shows an exploded view of a possible embodiment of a starting current limiting system 2 with a starting current limiting device 2 a and a
Trennvorrichtung 2b. Zu erkennen ist, dass die Separator 2b. It can be seen that the
Trennvorrichtung 2b einstückig mit der Batteriepolklemme 9 gebildet ist. Wie zu erkennen ist, kann die Trennvorrichtung 2b mit einer pyrotechnischen Zündpille 34 bestückt sein. Die Zündpille 34 ist in einem Schusskanal 36 in der Separator 2b is integrally formed with the battery terminal 9. As can be seen, the separator 2b may be equipped with a pyrotechnic squib 34. The squib 34 is in a firing channel 36 in the
Trennvorrichtung 2b angeordnet. Auf der anderen Seite des Schusskanals 36 kann der Anschlusskontakt 4 als Topf oder Napf 38 geformt sein und in den Schusskanal 36 eingeführt werden. Im Falle einer Auslösebedingung wird ein Zündsignal über die Leitung 29 an die Zündpille 34 übermittelt. Die Zündpille 34 explodiert daraufhin und im Schusskanal 36 entsteht ein Separating device 2b arranged. On the other side of the firing channel 36, the connection contact 4 can be shaped as a pot or cup 38 and introduced into the firing channel 36. In the case of a triggering condition, an ignition signal is transmitted via the line 29 to the squib 34. The squib 34 explodes then and in the shot channel 36 is formed
Überdruck. Durch diesen Überdruck wird die rechtwinklig zum Anschlussteil 26 geformte Lasche des Anschlusskontakts 4 mit dem Topf 38 aus dem Schusskanal gedrückt und verbogen. Overpressure. As a result of this overpressure, the tab of the connection contact 4, which is formed at right angles to the connection part 26, is pressed out of the firing channel and bent with the pot 38.
Hierdurch erfolgt eine elektrische Trennung des Batteriepols 9 von dem Anschlusskontakt 4. Ferner ist zu erkennen, dass der Anschlusskontakt 4 in einem ersten Anschlussteil 26 mündet. Das erste Anschlussteil 26 ist mit einem zweiten Anschlussteil (hier nicht dargestellt) 24 in einem Gehäuse der Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a gekapselt. Ferner ist zu erkennen, dass das zweite This results in an electrical separation of the battery 9 from the terminal 4. It can also be seen that the terminal 4 opens in a first connection part 26. The first connection part 26 is encapsulated with a second connection part (not shown here) 24 in a housing of the starting current limiting device 2 a. Furthermore, it can be seen that the second
Anschlussteil 24 in dem Anschlusskontakt 6. Der Connecting part 24 in the terminal contact 6. Der
Anschlusskontakt 6 ragt genauso wie der Anschluss 30 aus dem Gehäuse 19 heraus. Der Anschlusskontakt 6 dient zur Terminal contact 6 protrudes out of the housing 19 just like the terminal 30. The connection contact 6 is used for
elektrischen Kontaktierung der Starterleitung 16 mit der Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a. Die Starterleitung 16 kann an den Anschlusskontakt 6 angeschweißt, angelötet oder auch verschraubt werden. electrical contacting of the starter line 16 with the starting current limiting device 2a. The starter line 16 can be welded to the terminal contact 6, soldered or screwed.
Das gesamte Startstrombegrenzungssystem 2 kann mit einem Gehäuse 18 verkapselt werden, wie in Fig. 5 dargestellt. The entire starting current limiting system 2 can be encapsulated with a housing 18, as shown in FIG.
Ferner ist in Fig. 5 zu erkennen, dass ein elektrischer Stützpunkt 20 aus dem Gehäuse 18 herausgeführt ist. Der elektrische Stützpunkt 20 dient zum Anschluss des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs an die Batteriepolklemme 9 und somit die Batterie 8. Der Stützpunkt 20 ist nicht durch die Furthermore, it can be seen in FIG. 5 that an electrical support point 20 is led out of the housing 18. The electrical base 20 is used to connect the electrical system of the motor vehicle to the battery terminal 9 and thus the battery 8. The base 20 is not through the
Trennvorrichtung 2b gegenüber der Batteriepolklemme 9 gesichert, so dass selbst im Auslösefall der Trennvorrichtung 2b der Stützpunkt 20 mit der Batteriepolklemme 9 in elektrischen Kontakt bleibt. D.h., dass bei einem Auslösen der Trennvorrichtung 2b im Falle eines Kurzschlusses auf der Starterleitung 16 der Rest des Fahrzeugs in Kontakt mit der Batterie 8 bleiben kann und hier eine getrennte Sicherung erfolgen kann. Separator 2b secured against the battery terminal 9, so that even in the case of release of the separator 2b of the base 20 with the battery terminal 9 in electrical contact remains. This means that when the disconnecting device 2b is triggered in the event of a short circuit on the starter line 16, the rest of the vehicle can remain in contact with the battery 8 and a separate fuse can be made here.
Der Aufbau einer Trennvorrichtung 2b ist detaillierter in der Fig. 6 dargestellt. In der Fig. 6 ist die Batteriepolklemme 9 mit der Trennvorrichtung 2b in teilweise aufgeschnittenen Zustand dargestellt. The structure of a separator 2b is shown in more detail in FIG. In Fig. 6, the battery terminal 9 is shown with the separator 2b in a partially cutaway state.
Zu erkennen ist, dass die pyrotechnische Zündpille 34 in einem Schusskanal 36 angeordnet ist. Der Schusskanal 36 ist auf der anderen Seite durch den Topf 38 des Anschlusskontakts 4 verschlossen. Vorzugsweise ist der Schusskanal zumindest im Bereich der Zündpille 34 durch ein Gehäuse 40 abgedichtet. Das Gehäuse 40 kann um den Schusskanal 36 herum gegossen sein . Ferner ist zu erkennen, dass der Stützpunkt 20 aus dem It can be seen that the pyrotechnic squib 34 is arranged in a firing channel 36. The firing channel 36 is closed on the other side by the pot 38 of the terminal 4. Preferably, the firing channel is sealed at least in the region of the squib 34 by a housing 40. The housing 40 may be molded around the firing channel 36. It can also be seen that the support point 20 from the
Gehäuse 40 herausgeführt ist und nicht über die Housing 40 is led out and not over the
Trennvorrichtung 2b gegenüber der Batteriepolklemme 9 gesichert ist. Schließlich ist zu erkennen, dass über eine elektrische Separator 2b is secured relative to the battery terminal 9. Finally, it can be seen that over an electrical
Ansteuerungsleitung 29 eine Zündvorrichtung 32 gezündet werden kann. Die Zündvorrichtung 32 kann entweder über ein Signal eines Airbagsteuergerätes aktiviert werden oder durch ein Signal von der Auswertungsschaltung 28, wie dies oben bereits erläutert wurde. Im Falle des Zündens der Zündpille wird der Topf 38 des Control line 29 an igniter 32 can be ignited. The ignition device 32 can be activated either via a signal of an airbag control unit or by a signal from the evaluation circuit 28, as already explained above. In the case of igniting the squib, the pot 38 of the
Anschlusses 4 in Richtung X aus dem Schusskanal 36 gepresst. Eine elektrische Verbindung zwischen Batteriepolklemme 9 und Anschluss 6 wird unterbrochen. Terminal 4 pressed in the direction X from the firing channel 36. An electrical connection between battery terminal 9 and terminal 6 is interrupted.
Die Figs . 7 bis 10 zeigen halbfertige Bauteile die während eines Herstellungsverfahrens für eine The Figs. FIGS. 7 to 10 show semi-finished components during a manufacturing process for a
Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a entstehen. Zunächst werden zwei Flachteile, vorzugsweise Kupferplatten als Stanz-Biegeteile nebeneinander angeordnet, wie in Fig. 7a gezeigt. Zwischen den Flachteilen, die das erste Start current limiting device 2a arise. First, two flat parts, preferably copper plates are arranged side by side as stamped and bent parts, as shown in Fig. 7a. Between the flat parts, the first
Anschlussteil 26 und das zweite Anschlussteil 24 bilden, kann ein Spalt mit einem Isolator 25 gefüllt sein. Das erste Form terminal 26 and the second terminal part 24, a gap may be filled with an insulator 25. The first
Anschlussteil 26 kann so gebogen sein, dass der Connecting part 26 may be bent so that the
Anschlusskontakt 4 winklig, vorzugweise rechtwinklig zu dem Verlauf des ersten Anschlussteils 26 verläuft. An dem ersten Anschlusskontakt 4 kann im Stanz -Biegeprozess ein Topf 38 angeformt sein. Terminal contact 4 angled, preferably perpendicular to the course of the first connection part 26 extends. At the first connection contact 4, a pot 38 can be formed in the stamping bending process.
Der Anschlusskontakt 6 kann an einem Ende des zweiten The terminal contact 6 may at one end of the second
Anschlussteils 24 geformt sein. Connecting part 24 may be formed.
Ferner ist zu erkennen, dass auf der Oberfläche A der It can also be seen that on the surface A of the
Anschlussteile 24, 26, ausgenommen der Anschlusskontakte 4, 6 sowie der Kontaktbereiche 27a, 27b ein Isolator 15a, Connection parts 24, 26, except for the connection contacts 4, 6 and the contact regions 27a, 27b, an insulator 15a,
vorzugsweise in einem Siebdruckverfahren aufgebracht ist. Der Isolator 15a dient der Isolation der Anschlussteile 24, 26 gegenüber dem Widerstand 14. preferably applied in a screen printing process. The insulator 15 a is used to insulate the connection parts 24, 26 from the resistor 14.
Die Oberfläche A ist diejenige Oberfläche des Flachteils, die dem Widerstand 14 zugewandt sein wird. Fig. 7a zeigt das erste Anschlussteil 26, welches an seinem ersten Ende den Anschlusskontakt 4 mit dem Topf 38 aufweist und an seinem zweiten Ende den Kontaktbereich 27b. Ferner zeigt Fig. 7a das zweite Anschlussteil 24, welches an seinem ersten Ende den Anschlusskontakt 6 und an seinem zweiten Ende den Kontaktbereich 27a aufweist. The surface A is that surface of the flat part which will face the resistor 14. 7a shows the first connection part 26, which has the connection contact 4 with the pot 38 at its first end and the contact region 27b at its second end. Furthermore, FIG. 7 a shows the second connection part 24, which has the connection contact 6 at its first end and the contact region 27 a at its second end.
Vorzugsweise kann mittels eines Siebdruckverfahrens eine Lotpaste auf die Kontaktbereiche 27a, b aufgebracht werden. Preferably, a solder paste can be applied to the contact regions 27a, b by means of a screen printing process.
Anschließend kann in den Isolator 15a, der auf den Subsequently, in the insulator 15a, on the
Anschlussteilen 24, 26 aufgebracht ist, eine Connecting parts 24, 26 is applied, a
Anschlussmöglichkeit für eine Stromstärke- Steuerungseinrichtung 12 vorgesehen werden. Hierzu können in den Isolator 15a an verschiedenen Stellen Kontaktbereiche gefräst, gebohrt oder geätzt werden. Connection possibility for a current control device 12 may be provided. For this purpose, contact areas can be milled, drilled or etched into the insulator 15a at various locations.
Anschließend kann zunächst, wie in Fig. 7b gezeigt, der Widerstand 14 auf die Anschlussteile 24, 26, bzw. den Subsequently, first, as shown in Fig. 7b, the resistor 14 on the connecting parts 24, 26, and the
Isolator 15a aufgelegt werden. Der Widerstand 14 ist im gezeigten Beispiel ü-förmig, und die langen Schenkel des Widerstands 14 verlaufen parallel zu den jeweiligen Isolator 15a are placed. The resistor 14 is in the example shown U-shaped, and the long legs of the resistor 14 are parallel to the respective
Anschlussteil 24, 26 und der kurze Schenkel verläuft Connecting part 24, 26 and the short leg extends
senkrecht hierzu. Zu erkennen ist ferner, dass der Widerstand 14 auf dem Isolator 15a der Anschlussteile 24, 26 aufliegt. Der Widerstand 14 ist als Flachteil gebildet. Die Schenkel des Widerstands 14 spannen eine Fläche auf, die planparallel zu der Oberfläche A verläuft. perpendicular to it. It can also be seen that the resistor 14 rests on the insulator 15a of the connecting parts 24, 26. The resistor 14 is formed as a flat part. The legs of the resistor 14 span a surface which is plane-parallel to the surface A.
Auch ist zu erkennen, dass der Widerstand 14 auf den It can also be seen that the resistor 14 on the
Anschlussteilen 24, 26 in den Kontaktbereichen 27a, 27b aufliegt. Mittels eines Lötverfahrens, beispielsweise in einem Reflow-Ofen, kann der Widerstand 14 mit den Connecting parts 24, 26 in the contact areas 27a, 27b rests. By means of a soldering process, for example in a reflow oven, the resistor 14 with the
Kontaktbereichen 27 verlötet werden. Hierdurch entsteht eine elektrische Verbindung zwischen dem Widerstand 14 und den Anschlussteilen 24, 26 im Bereich der Kontaktbereiche 27. Contact areas 27 are soldered. This creates an electrical connection between the resistor 14 and the connection parts 24, 26 in the region of the contact regions 27.
Ein Querschnitt durch den Aufbau aus Anschlussteilen 24, 26 und Widerstand 14 ist in Fig. 11 dargestellt. In Fig. 11 ist zu erkennen, dass der Widerstand 14 getrennt durch einen mit einem Isolator 15a gefüllten Spalt 15 beabstandet von dem Anschlussteilen 24, 26 auf den Anschlussteilen 24, 26 aufliegt. Ferner sind die Stromflussrichtungen in den A cross section through the construction of connection parts 24, 26 and resistor 14 is shown in FIG. 11. In FIG. 11 it can be seen that the resistor 14, separated by a gap 15 filled with an insulator 15a, rests on the connection parts 24, 26 spaced from the connection parts 24, 26. Furthermore, the current flow directions in the
Anschlussteilen 24, 26 sowie den Widerstand 14 dargestellt. Zu erkennen ist, dass die Stromflussrichtungen in dem Connection parts 24, 26 and the resistor 14 shown. It can be seen that the current flow directions in the
Widerstand 14 und dem jeweiligen Anschlussteil 24, 26 entgegengesetzt ist. Die Stromflussrichtung in dem Resistor 14 and the respective connection part 24, 26 is opposite. The current flow direction in the
Anschlussteil 26 ist beispielhaft in die Zeichenebene hinein und in dem Widerstand 14 im Bereich des Anschlussteils 26 aus der Zeichenebene heraus. Genau umgekehrt ist dies im Bereich des Anschlussteils 24, wo die Stromflussrichtung im Bereich des Widerstands 14 in die Zeichenebene hineinzeigt und im Bereich des Anschlussteils 24 aus der Ebene herauszeigt. Dies liegt daran, dass der Strom, wie in Fig. 7b zu erkennen ist, von dem Anschlusskontakt 4 an einem Ende des Connecting part 26 is an example in the plane of the drawing and in the resistor 14 in the region of the connection part 26 from the drawing level out. Conversely, this is in the region of the connection part 24, where the direction of current flow in the region of the resistor 14 points into the plane of the drawing and points out of the plane in the region of the connection part 24. This is due to the fact that the current, as can be seen in Fig. 7b, from the terminal contact 4 at one end of
Anschlussteils 26 bis zu dem Kontaktbereich 27b an dem anderen Ende des Anschlussteils 26 fließt. Von dem Connecting part 26 to the contact portion 27 b at the other end of the connecting part 26 flows. Of the
Kontaktbereich 27b fließt dann der Strom über den Widerstand 14 in die entgegengesetzte Richtung zunächst zum kurzen Contact area 27b then flows the current through the resistor 14 in the opposite direction, first to the short
Schenkel und von dort zu dem Kontaktbereich 27a. Vom Leg and from there to the contact area 27a. from
Kontaktbereich 27a fließt der Strom von dem einen Ende des Anschlussteils 24 zu dem am anderen Ende des Anschlussteils 24 angeordneten Anschlusskontakt 6. Contact area 27a, the current flows from one end of the Connecting part 24 to the arranged at the other end of the connecting part 24 terminal contact. 6
Durch die entgegengesetzten Stromflussrichtungen entstehen im Bereich des Spalts 15 gleichgerichtete B-Felder 17, 21 und im durch den Isolator 25 gefüllten Spalt entgegengesetzte B- Felder 17, 21. Zu erkennen ist, dass das B-Feld 17a durch den Strom im Widerstand 14 links drehend ist, wohingegen das B- Feld 21a rechtsdrehend ist. Das B-Feld 17b durch den Strom im Widerstand 14 ist rechtsdrehend und das B-Feld 21b wiederum linksdrehend. Somit sind die B-Feldlinien der B-Felder 17, 21 im Bereich des Spalts 15 gleichgerichtet, vorzugsweise parallel und im Bereich des Isolators 25 sind die B-Felder 17a, 21b und 17b, 21a entgegengesetzt, vorzugsweise By the opposite directions of current flow 15 rectified B fields 17, 21 and in the gap filled by the insulator 25 opposite B fields 17, 21 are formed in the region of the gap. It can be seen that the B field 17 a by the current in the resistor 14 left while the B-field 21a is dextrorotatory. The B field 17b through the current in the resistor 14 is dextrorotatory and the B field 21b again turns left. Thus, the B field lines of the B fields 17, 21 are rectified in the region of the gap 15, preferably parallel, and in the region of the insulator 25, the B fields 17a, 21b and 17b, 21a are opposite, preferably
antiparallel. antiparallel.
Da der Strom im Widerstand 14 zeitweise etwas geringer sein kann, als in den Anschlussteilen 24, 26, was daran liegt, dass ein Teil des Stroms über die Since the current in the resistor 14 can be temporarily slightly lower than in the connecting parts 24, 26, which is because a part of the current over the
Stromstärkesteuerungseinrichtung 12 von dem Anschlussteil 26 zu dem Anschlussteil 24 fließen kann, sind die B-Felder nicht immer gleich stark. Jedoch führt der kleine Spalt 15 von vorzugsweise weniger als 1mm trotz der entgegengesetzte Current control device 12 can flow from the connector 26 to the connector 24, the B-fields are not always the same strength. However, the small gap 15 of preferably less than 1mm despite the opposite
Stromflussrichtung in den Widerstand 14 und den Current flow direction in the resistor 14 and the
Anschlussteilen 24, 26 dazu, dass der Schwingkreis 13 eine geringe Induktivität, vorzugsweise weniger als 500mH hat. Connecting parts 24, 26 to the fact that the resonant circuit 13 has a low inductance, preferably less than 500mH.
Fig. 8a zeigt das erste Anschlussteil 26, welches an seinem ersten Ende den Anschlusskontakt 4 mit dem Topf 38 aufweist und diesem Ende ebenfalls den Kontaktbereich 27b. Ferner zeigt Fig. 8a das zweite Anschlussteil 24, welches an seinem ersten Ende den Anschlusskontakt 6 und ebenfalls an diesem Ende den Kontaktbereich 27a aufweist. 8a shows the first connection part 26, which has the connection contact 4 with the pot 38 at its first end and also the contact region 27b at this end. Furthermore, Fig. 8a shows the second connection part 24, which at its first end has the terminal contact 6 and also at this end the contact portion 27a.
Ebenfalls ist, wie in Fig. 7a, der Isolator 15a aufgebracht und die Kontaktbereich 27 gebildet. Likewise, as in FIG. 7a, the insulator 15a is applied and the contact region 27 is formed.
Wie in Fig. 8b gezeigt, kann der Widerstand 14 auf die As shown in Fig. 8b, the resistor 14 on the
Anschlussteile 24, 26, bzw. den Isolator 15a aufgelegt werden. Der Widerstand 14 ist im gezeigten Beispiel U-förmig, und die langen Schenkel des Widerstands 14 verlaufen parallel zu den jeweiligen Anschlussteil 24, 26 und der kurze Schenkel verläuft senkrecht hierzu. Die Öffnung des Widerstands zeigt in Richtung der Anschlusskontakte 4, 6. Dies ist gemäß dem Beispiel in Fig. 7b genau umgekehrt. Dort zeigt die Öffnung des Profils des Widerstands von den Anschlusskontakten 4, 6 weg. Zu erkennen ist in Fig. 7b und 8b, dass das Profil des Widerstands 14 die Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 an drei Seiten umgreift. Ein Querschnitt durch den Aufbau aus Anschlussteilen 24, 26 und Widerstand 14 gemäß Fig. 8b ist in Fig. 12 dargestellt. In Fig. 12 ist zu erkennen, dass der Widerstand 14 getrennt durch einen mit einem Isolator 15a gefüllten Spalt 15 Connecting parts 24, 26, and the insulator 15 a are placed. The resistor 14 is U-shaped in the example shown, and the long legs of the resistor 14 are parallel to the respective connection part 24, 26 and the short leg is perpendicular thereto. The opening of the resistor points in the direction of the connection contacts 4, 6. This is exactly the opposite according to the example in FIG. 7b. There, the opening of the profile of the resistor of the connection contacts 4, 6 away. It can be seen in FIGS. 7b and 8b that the profile of the resistor 14 surrounds the amperage control device 12 on three sides. A cross section through the construction of connection parts 24, 26 and resistor 14 according to FIG. 8b is shown in FIG. In FIG. 12 it can be seen that the resistor 14 is separated by a gap 15 filled with an insulator 15a
beabstandet von dem Anschlussteilen 24, 26 auf den spaced from the connecting parts 24, 26 on the
Anschlussteilen 24, 26 aufliegt. Wie auch gemäß Fig. 11 weist eine Oberfläche B des Widerstands 14 in Richtung der Connecting parts 24, 26 rests. As also shown in Fig. 11, a surface B of the resistor 14 in the direction of
Oberfläche A der Anschlussteile 24, 26. Die Surface A of the connecting parts 24, 26. The
Stromflussrichtungen in den Anschlussteilen 24, 26 sowie den Widerstand 14 sind in Fig. 12 dargestellt. Current flow directions in the connection parts 24, 26 and the resistor 14 are shown in FIG. 12.
Zu erkennen ist, dass die Stromflussrichtungen in dem It can be seen that the current flow directions in the
Widerstand 14 und dem jeweiligen Anschlussteil 24, 26 gleichgerichtet sind. Die Stromflussrichtung in dem Anschlussteil 26 ist beispielhaft aus der Zeichenebene heraus und in dem Widerstand 14 im Bereich des Anschlussteils 26 ebenfalls aus der Zeichenebene heraus. Genau umgekehrt ist dies im Bereich des Anschlussteils 24, wo die Resistor 14 and the respective connection part 24, 26th are rectified. The current flow direction in the connection part 26 is, for example, out of the plane of the drawing and in the resistance 14 in the region of the connection part 26 also out of the plane of the drawing. Conversely, this is in the area of the connection part 24, where the
Stromflussrichtung im Bereich des Widerstands 14 in die Current flow direction in the region of the resistor 14 in the
Zeichenebene hineinzeigt und im Bereich des Anschlussteils 24 ebenfalls in die Zeichenebene aus der Ebene hinein zeigt. Dies liegt daran, dass der Strom, wie in Fig. 8b zu erkennen ist, von dem Anschlusskontakt 4 an einem Ende des Pointing into the drawing plane and also points in the plane of the connecting part 24 in the plane of the plane. This is because the current, as can be seen in Fig. 8b, from the terminal contact 4 at one end of
Anschlussteils 26 zu dem Kontaktbereich 27b an dem gleichen Ende des Anschlussteils 26 fließt. Außerdem fließt der Strom entlang des Anschlussteils 26 in die Stromstärke- Steuerungseinrichtung 12. Von dem Kontaktbereich 27b fließt der Strom auch über den Widerstand 14 in die gleiche Richtung wie im Anschlussteil 26 zunächst zum kurzen Schenkel und von dort zu dem Kontaktbereich 27a. Vom Kontaktbereich 27a fließt der Strom von Widerstand zu dem Anschlusskontakt 6. In dem Anschlussteil 24 fließt der Strom von Stromstärke- Steuerungseinrichtung 12 ebenfalls in Richtung des Connecting part 26 to the contact portion 27 b at the same end of the connecting part 26 flows. In addition, the current flows along the connection part 26 into the current intensity control device 12. From the contact region 27b, the current also flows through the resistor 14 in the same direction as in the connection part 26 first to the short leg and from there to the contact region 27a. From the contact region 27a, the current flows from the resistor to the terminal contact 6. In the connection part 24, the current of the current-intensity control device 12 also flows in the direction of the
Anschlusskontakts 6 und somit ebenfalls in die gleiche Terminal 6 and thus also in the same
Richtung . Durch die gleichgerichteten Stromflussrichtungen entstehen im Bereich des Spalts 15 entgegengesetzte B-Felder 17, 21 und im durch den Isolator 25 gefüllten Spalt gleichgerichtete B- Felder 17, 21. Zu erkennen ist, dass das B-Feld 17a durch den Strom im Widerstand 14 und das B-Feld 21a links drehend sind. Das B-Feld 17b durch den Strom im Widerstand 14 und das B-Direction . By the rectified current flow directions arise in the region of the gap 15 opposite B fields 17, 21 and in the filled gap 25 through the insulator 25 rectified B fields 17, 21. It can be seen that the B field 17a by the current in the resistor 14 and the B-field 21a are turning to the left. The B-field 17b by the current in the resistor 14 and the B-
Feld 21b sind rechtsdrehend. Somit sind die B-Feldlinien der B-Felder 17, 21 im Bereich des Spalts des Isolators 25, vorzugsweise parallel und im Bereich des Spalts 15 sind die B-Felder 17a, 21b und 17b, 21a entgegengesetzt, vorzugsweise antiparallel . Fig. 8c zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Fig. 8b, jedoch ist zu erkennen, dass die Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 mit den Anschlussteilen 24, 26 in dem Gehäuse 19 gekapselt ist und der Widerstand 14, kontaktiert über die Field 21b are dextrorotatory. Thus, the B field lines of the B fields 17, 21 are in the region of the gap of the insulator 25, preferably parallel and in the region of the gap 15, the B-fields 17a, 21b and 17b, 21a are opposite, preferably antiparallel. Fig. 8c shows a similar construction as Fig. 8b, but it can be seen that the current-strength control device 12 is encapsulated with the connection parts 24, 26 in the housing 19 and the resistor 14, contacted via the
Kontaktbereiche 27 außerhalb des Gehäuses 19 angeordnet ist. Contact areas 27 is arranged outside of the housing 19.
Fig. 9a zeigt einen ähnlichen Aufbau wie in der Fig. 8b, jedoch ist hier der Widerstand 14 auf der der Stromstärke- Steuerungseinrichtung 12 abgewandten Oberfläche A' der Fig. 9a shows a similar structure as in Fig. 8b, but here is the resistor 14 on the current-strength control device 12 facing away from the surface A '
Anschlussteile 24, 26 angeordnet. Connecting parts 24, 26 arranged.
Fig. 9b zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Fig. 8b, wobei der Widerstand 14 hier jedoch nicht durch ein U- förmiges Blech gebildet ist, sondern vielmehr als ein zwischen den Fig. 9b shows a similar construction as Fig. 8b, wherein the resistor 14 is formed here but not by a U-shaped plate, but rather as a between the
Kontaktbereichen 27 angeordnetes Kabel gebildet ist. Contact areas 27 arranged cable is formed.
Fig. 10 zeigt den Aufbau der Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a in einem weiter fortgeschrittenen Stadium. Zu erkennen ist, dass die Steuerungsschaltung 28 oberhalb des Widerstands 14 vorgesehen ist. Die Steuerungsschaltung 28 kann zum Einen zum Auswerten der Spannung über den Widerstand 14 dienen und somit über den Anschluss 30 ein Ansteuersignal 29 zum Fig. 10 shows the structure of the starting current limiting device 2a at a further advanced stage. It can be seen that the control circuit 28 is provided above the resistor 14. The control circuit 28 may on the one hand serve to evaluate the voltage across the resistor 14 and thus via the terminal 30, a drive signal 29 for
Ansteuern der Trennvorrichtung 2b generieren. Activation of the separator 2b generate.
Darüber hinaus kann über den Anschluss 30 ein Steuersignal in der Steuerungsschaltung 28 empfangen werden, mit dessen Hilfe die Halbleiterschalter in der Stromstärke- Steuerungseinrichtung 12 der Startstrombegrenzungsvorrichtung 2a angesteuert werden können. Insbesondere kann ein gepulster Betrieb der Halbleiterschalter erfolgen. Mit Hilfe eines pulsweitenmodulierten Startstromes ist es möglich, die von der Batterie 8 zum Starter 10 übertragene elektrische Energie zu regulieren, so dass der Startvorgang des Starters 10 gesteuert erfolgen kann. In addition, via the terminal 30, a control signal can be received in the control circuit 28, with the aid of which the semiconductor switches in the amperage control device 12 of the starting current limiting device 2a can be controlled. In particular, a pulsed operation of the semiconductor switches can take place. With the aid of a pulse width modulated start current, it is possible to regulate the electrical energy transferred from the battery 8 to the starter 10, so that the starting process of the starter 10 can be controlled.
Andererseits ist es möglich, über die Steuerungsschaltung 28 Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 komplett zu öffnen, so dass insbesondere zu Beginn eines Startvorgangs, vorzugsweise in den ersten 10, 20, 30, 40 oder 50ms der Strom On the other hand, it is possible to open completely through the control circuit 28 current control device 12, so that in particular at the beginning of a startup, preferably in the first 10, 20, 30, 40 or 50ms of the current
ausschließlich über den Widerstand 14 fließt. Erst flows exclusively through the resistor 14. First
anschließend kann ein Schließen der Halbleiterschalter subsequently, a closing of the semiconductor switch
Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 erfolgen, wobei die Halbleiterschalter gepulst, insbesondere in einem Amperage control device 12 take place, wherein the semiconductor switches pulsed, in particular in a
pulsweitenmodulierten Verfahren geöffnet und geschlossen werden, so dass der Strom auch teilweise über die pulse width modulated methods are opened and closed, so that the power also partially over the
Stromstärke-Steuerungseinrichtung 12 fließen kann. Mit Hilfe der gezeigten Vorrichtung ist es möglich, die Amperage control device 12 can flow. With the help of the device shown it is possible to
Starterleitung sowie den Starter im Crashfall stromlos und spannungslos zu schalten. Ferner ist es möglich, den Starter line and the starter in the event of a crash to de-energize and de-energized. Furthermore, it is possible to
Startstrom zu begrenzen und gleichzeitig Halbleiter einer StartStrombegrenzungsvorrichtung vor Überströmen zu schützen. Darüber hinaus ist es möglich, die induzierten Spannungen in dem Startstrombegrenzungssystem so gering wie möglich zu halten und schließlich kann eine thermische Symmetrisierung und somit eine gute Wärmeabfuhr realisiert werden. Limit starting current while protecting the semiconductor of a start current limiting device from overcurrents. Moreover, it is possible to keep the induced voltages in the starting current limiting system as low as possible, and finally, a thermal symmetrization and thus a good heat dissipation can be realized.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DPE2 | Request for preliminary examination filed before expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101) | ||
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
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| WWE | Wipo information: entry into national phase |
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| REG | Reference to national code |
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12708788 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |