用于機動車車載電網的能量供給單元制造技術

本發明專利技術涉及機動車車載電網用的改善的能量供給單元，其具有帶有激勵線圈（29）的提供相信號的交流發電機（10）、分配給激勵線圈（29）的場調節器（66）和帶有用于對由交流發電機提供的發電機電壓進行整流的整流元件（58）的整流器（69）。該場調節器（66）具有用于分析帶有最小值和最大值的相信號的電壓檢測范圍，其中該最大值被適配于機動車的能量供給單元（10，61）的標稱電壓。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及根據專利權利要求1前序部分的機動車車載電網用的能量供給單元。
技術介紹
機動車發電機、所謂的照明發電機通常包括二極管橋式電路，借助其對由發電機產生的交流電壓進行整流。二極管整流器是相對魯棒并且可靠的并且由此特別適于在機動車中的運行。但是它們也具有確定的缺點。二極管尤其表現出不可忽視的在導通方向上的電壓降。對于在機動車中的整流器使用齊納二極管尤其是ZR 二極管，其通常具有大約0.7V的導通電壓。這連同暫時大于200A的大電流導致在二極管上的直至50W的功率降(在三相發電機情況下)。因此，這些二極管必須為這些功率而設計并且尤其也被足夠地冷卻。雖然具有較低導通電壓的二極管是已知的，例如鍺二極管或肖特基二極管，但是它們不能無困難地應用到車 輛領域中，因為尤其是其突出的溫度依賴性出于下面的原因使得不可能使用在機動車用的已知能量供給單元: 在起動時，場調節器或者充電調節器由起動器電池饋電地對發電機的激勵線圈通以所謂的預激勵電流。一旦發電機的轉子旋轉，場調節器可以在相上檢測到電壓信號(下面的相信號)并且從其頻率導出發電機轉速。在達到預給定的接通轉速時，于是接通全激勵電流。但是在傳統的機動車車載電網用的能量供給單元中，相信號的交流分量必須具有一定的最小電壓。此外相信號的直流分量不允許超過確定的閾。因此，最小所需的相交流電壓例如可以為3V (從峰值到峰值地測量)，并且最大允許的直流分量例如為8V。在預激勵時鐘期間，當發電機還沒有提供電流到車載電網中時，相電壓的直流或交流電壓值受到整流二極管的截止電流的影響。如果現在使用前面描述的表現出突出溫度依賴性的二極管，則在加熱狀態、例如在內燃機停止之后的時間中，通常在所有二極管上降落不同的電壓。在極端情況下，因此相電壓的直流分量可以占據允許范圍之外的值，從而場調節器例如在起動過程中在加熱狀態中起動轉速不被或者太晚地被識別并且發電機不被或者太晚地被接通。因此值得期望的是，說明一種機動車車載電網用的能量供給單元，其適于使用溫度依賴性的整流器元件。
技術實現思路
根據本專利技術建議一種具有獨立專利權利要求的特征的能量供給單元。有利的擴展方案是從屬權利要求的主題以及后面的描述。本專利技術的優點 本專利技術基于如下措施，將充電調節器的相信號檢測區域擴大到使得基本上可以檢測到所有可能出現的電壓。由此，能夠實現特別的優點:也能夠使用溫度依賴的二極管并且由此實現其優點。也即存在具有例如有利地小于0.5V、優選小于0.3V或0.4V小導通電壓的二極管，從而在運行期間下降比傳統的ZR 二極管小的損耗功率。在使用這種二極管情況下提高了發電機的效率并且避免了導出的熱量。用于二極管所需的冷卻措施可以減少。合適的整流器元件尤其是以合適地構型的肖特基二極管、TMBS 二極管、TJBS 二極管和/或拉姆達二極管。此外，冷狀態中也即例如在50 °C之下的這種二極管表現出非常小的泄漏電流，這在機動車情況下尤其對抗起動器電池的放電。已經認識到的是，如其例如在DE 10 2006 024 850A1中描述地，改善的二極管可以尤其簡單地使用在機動車用的能量供給單元中，如果場調節器或充電調節器相應地構造的話。傳統的場調節器僅僅能夠在車載電網電壓一半的附近的電壓范圍內、例如在12V車載電網情況下從大約3V至大約9V掃描或者檢測相信號。但是，基于特別的、上面提到的、有利的整流器元件的溫度依賴性，在整流支路上的電壓在從近似OV直到近似車載電網電壓的范圍中可能下降。因此，當場調節器基本上完全能夠檢測正好該電壓范圍或者具有用于分析具有最小值和最大值的相信號的電壓檢測范圍時(其中該最大值至少適配于機動車的能量供給單元的標稱電壓)，具有小導通電壓的有利的二極管的使用是可能的。該最小值同樣可以是適配的或者為0V。該適配可以以標稱電壓的預給定的百分比值(O — 100%)進行，其中技術人員實際上選擇合適的百分比值。在現有技術中使用的充電調節器的基本技術、尤其是檢測確定的電壓的不適宜性至很久以來基本上沒有改變并且在專業圈子中沒有被探究。因此，特殊的整流器元件的使用在現有技術中總是通過整流器本身的相應的構型、通過特殊的冷卻措施或者特殊的布線(例如在未被預先公開的DE 10 2 009 028 246中的那樣)來成為可能的。但是專利技術人已經認識到，用于使用特殊的整流器元件的更簡單的可能性處于充電調節器的本專利技術構型中。本專利技術可以尤其有利地使用在機動車、飛機或水上交通工具中。作為發電機合乎目的地使用籠型發電機，也可以使用于再生系統，例如在傳送帶驅動的起動器發電機中。本專利技術的其他優點和構型從說明書和附圖中得到。可以理解，前面所述的和后面還要闡述的特征不僅可以以分別說明的組合、而且也可以以其他組合或者單獨地被使用，而不脫離本專利技術的范疇。借助實施例在附圖中示意性示出本專利技術并且在下面參照附圖詳細描述本專利技術。附圖說明圖1示出了本專利技術能量供給單元的有利的實施方式的電路圖。具體實施例方式在圖1中以電路圖形式示出了本專利技術能量供給單元的有利實施方式。該能量供給單元包括具有5個形成相的繞組支路70、71、72、73、74的交流發電機10。可以理解，其他相數量和布線也是可能的，尤其是以星形或者三角形電路的三相(或者普通的多相)布置。所有繞組支路70、71、72、73、74的整體構成了定子繞組。這五個形成相的繞組支路70、71、72、73、74這里被接線成作為五齒星(五角星)的基本電路，其中分別接線成星的角部的支路圍成大約36°仰角(el.)的角。在齒80、81、82、83、84的接線點上連接了整流橋電路69。繞組支路如下地接線:繞組部分支路70在接線點80上與繞組部分支路71連接。繞組支路71在其相對端上在接線點81上與繞組支路72連接。繞組支路72在其相對端上在接線點82上與繞組支路73連接。繞組部分支路73在其相對端上在接線點83上與繞組支路74連接。繞組支路74在其相對端上在接線點84上與繞組支路70連接。繞組支路70、71、72、73、74的接線點80、81、82、83、84與分離的橋式整流器69連接，該橋式整流器由五個減二極管58和五個加二極管59構建。在直流側，電壓調節器(所謂的場或充電調節器)66并聯地連接，其通過流過激勵線圈29的電流的影響來調節發電機的電壓。該電壓調節器66與整流器連接，以便輸出電壓并且相應地調整激勵電流。此外，電壓調節器66通過與交流發電機10的至少一個相(這里是84)連接，以便檢測相信號。基于所檢測的相信號，電壓調節器66確定交流發電機10的轉速。車載電網示意性地通過車輛電池61并且通過車輛耗電器62來表不。二極管58和59例如是在DElO 2006 024 850A1中描述的二極管。這些二極管的使用導致一系列優點，如減小的損耗功率、減小的靜止電流等等。如所闡述地，但是這些二極管也還表現出突出的溫度依賴性，傳統的電壓調節器不能繞開該溫度依賴性。當發電機停止時，或者因為其停歇或者因為通過激勵線圈的激勵電流關斷，在二極管58和59上降落強烈不同的電壓，使得傳統的電壓調節器借助相信號不能識別轉速、也即這里發電機停歇。例如在該停止之后不久機動車起動時可能出現的極端電壓也不能被檢測到。也即在開動時在這些二極管上降落的電池電壓被疊加到本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G沃爾夫，S埃因博克，R雅羅斯，H聚爾茲勒，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：
國別省市：