[发明专利]用于机动车车载电网的能量供给单元

说明书

技术领域

本发明涉及根据专利权利要求1前序部分的机动车车载电网用的能量供给单元。

背景技术

机动车发电机、所谓的照明发电机通常包括二极管桥式电路，借助其对由发电机产生的交流电压进行整流。

二极管整流器是相对鲁棒并且可靠的并且由此特别适于在机动车中的运行。但是它们也具有确定的缺点。二极管尤其表现出不可忽视的在导通方向上的电压降。对于在机动车中的整流器使用齐纳二极管尤其是ZR二极管，其通常具有大约0.7V的导通电压。这连同暂时大于200A的大电流导致在二极管上的直至50W的功率降（在三相发电机情况下）。因此，这些二极管必须为这些功率而设计并且尤其也被足够地冷却。

虽然具有较低导通电压的二极管是已知的，例如锗二极管或肖特基二极管，但是它们不能无困难地应用到车辆领域中，因为尤其是其突出的温度依赖性出于下面的原因使得不可能使用在机动车用的已知能量供给单元：

在起动时，场调节器或者充电调节器由起动器电池馈电地对发电机的激励线圈通以所谓的预激励电流。一旦发电机的转子旋转，场调节器可以在相上检测到电压信号（下面的相信号）并且从其频率导出发电机转速。在达到预给定的接通转速时，于是接通全激励电流。

但是在传统的机动车车载电网用的能量供给单元中，相信号的交流分量必须具有一定的最小电压。此外相信号的直流分量不允许超过确定的阈。因此，最小所需的相交流电压例如可以为3V（从峰值到峰值地测量），并且最大允许的直流分量例如为8V。

在预激励时钟期间，当发电机还没有提供电流到车载电网中时，相电压的直流或交流电压值受到整流二极管的截止电流的影响。如果现在使用前面描述的表现出突出温度依赖性的二极管，则在加热状态、例如在内燃机停止之后的时间中，通常在所有二极管上降落不同的电压。在极端情况下，因此相电压的直流分量可以占据允许范围之外的值，从而场调节器例如在起动过程中在加热状态中起动转速不被或者太晚地被识别并且发电机不被或者太晚地被接通。

因此值得期望的是，说明一种机动车车载电网用的能量供给单元，其适于使用温度依赖性的整流器元件。

发明内容

根据本发明建议一种具有独立专利权利要求的特征的能量供给单元。有利的扩展方案是从属权利要求的主题以及后面的描述。

本发明的优点

本发明基于如下措施，将充电调节器的相信号检测区域扩大到使得基本上可以检测到所有可能出现的电压。由此，能够实现特别的优点：也能够使用温度依赖的二极管并且由此实现其优点。也即存在具有例如有利地小于0.5V、优选小于0.3V或0.4V小导通电压的二极管，从而在运行期间下降比传统的ZR二极管小的损耗功率。在使用这种二极管情况下提高了发电机的效率并且避免了导出的热量。用于二极管所需的冷却措施可以减少。合适的整流器元件尤其是以合适地构型的肖特基二极管、TMBS二极管、TJBS二极管和/或拉姆达二极管。此外，冷状态中也即例如在50℃之下的这种二极管表现出非常小的泄漏电流，这在机动车情况下尤其对抗起动器电池的放电。

已经认识到的是，如其例如在DE 10 2006 024 850A1中描述地，改善的二极管可以尤其简单地使用在机动车用的能量供给单元中，如果场调节器或充电调节器相应地构造的话。传统的场调节器仅仅能够在车载电网电压一半的附近的电压范围内、例如在12V车载电网情况下从大约3V至大约9V扫描或者检测相信号。但是，基于特别的、上面提到的、有利的整流器元件的温度依赖性，在整流支路上的电压在从近似0V直到近似车载电网电压的范围中可能下降。因此，当场调节器基本上完全能够检测正好该电压范围或者具有用于分析具有最小值和最大值的相信号的电压检测范围时（其中该最大值至少适配于机动车的能量供给单元的标称电压）， 具有小导通电压的有利的二极管的使用是可能的。该最小值同样可以是适配的或者为0V。该适配可以以标称电压的预给定的百分比值（0－100%）进行，其中技术人员实际上选择合适的百分比值。

在现有技术中使用的充电调节器的基本技术、尤其是检测确定的电压的不适宜性至很久以来基本上没有改变并且在专业圈子中没有被探究。因此，特殊的整流器元件的使用在现有技术中总是通过整流器本身的相应的构型、通过特殊的冷却措施或者特殊的布线（例如在未被预先公开的DE 10 2009 028 246中的那样）来成为可能的。但是发明人已经认识到，用于使用特殊的整流器元件的更简单的可能性处于充电调节器的本发明构型中。