System zur Zuführung elektrischer Leistung aus einer Batterie

专利摘要:
Ein Stromversorgungssystem besitzt eine Batterie (14) einer Quellenspannung, eine Schalteinheit (54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt, um einen gepulsten Strom der Quellenspannung zu erzeugen, einen Trenntransformator (50), der eine erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung, die höher als die Quellenspannung ist, in Reaktion auf den gepulsten Strom erzeugt, einen Kondensator (58), der elektrische Leistung der erhöhten bzw. hochtransformierten Spannung speichert und die erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung an eine einer Veränderung in der angelegten Spannung gegenüber empfindliche elektrische Vorrichtung (16) anlegt, und eine Steuerung (8), die die Schalteinheit und die spannungserhöhende Schaltung so steuert, daß die erhöhte bzw. hochtransformierte Spannung mit einer Soll-Spannung übereinstimmt. Daher kann, selbst wenn die Quellenspannung der Batterie durch das Entnehmen von elektrischer Leistung aus der Batterie absinkt, die elektrische Vorrichtung bei der Soll-Spannung betrieben werden.
公开号:DE102004030117A1
申请号:DE102004030117
申请日:2004-06-22
公开日:2005-02-24
发明作者:Atsushi Kariya Imai；Tomomichi Kariya Mizoguchi；Tetsuya Kariya Nagata；Kazuyoshi Kariya Obayashi
申请人:Denso Corp；
IPC主号:H02J7-00

专利说明:
[0001] Dievorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Stromversorgungssystemzur Zuführungelektrischer Leistung aus einer Batterie zu verschiedenen Artenelektrischer Vorrichtungen, die auf einem Fahrzeug angebracht sind.
[0002] Inletzter Zeit wurde die Anzahl von verschiedenen Arten auf Fahrzeugenangebrachter elektrischer Vorrichtungen, sowie auch die Belastbarkeit vonelektrischen Vorrichtungen in jedem Fahrzeug erhöht. Daher sinkt eine Klemmenspannungder Batterie unerwünschterweiseab, wenn elektrische Leistung aus einer Batterie eines Fahrzeugselektrischen Vorrichtungen zugeführtwird, die eine hohe Belastbarkeit besitzen. Die gesunkene Klemmenspannung verursachtein fehlerhaftes Arbeiten der elektrischen Vorrichtungen, wie z.B.der Navigationseinrichtung.
[0003] Diejapanische Patentschrift Nr. 2576072 offenbart ein Verfahren zurSenkung des Treibstoffverbrauchs bei einem Fahrzeug durch Steuernder im Fahrzeug erzeugten elektrischen Leistung in Abhängigkeitvom Betriebszustand des Fahrzeugs. Bei diesem Verfahren ist dieKlemmenspannung der Batterie manchmal erniedrigt, wenn die Energieerzeugung während derBeschleunigung des Fahrzeugs gestoppt oder verringert wird.
[0004] Umeine Spannungsveränderungelektrischer Leistung, die Stromverbrauchern (d.h. elektrischenVorrichtungen) zugeführtwird, zu verhindern, wird eine erste her kömmliche Technik z.B. auf S. 4–14 und 1–8 inder geprüftenoffengelegten japanischen Patentanmeldung H11-513240 offenbart. Beidieser Technik werden eine Hauptbatterie und eine sekundäre Batterieauf einem Fahrzeug angebracht, mit einem Wechselstrombordgeneratorverbunden und voneinander durch einen herkömmlichen Gleichspannungswandlergetrennt. Wenn bei dieser Anordnung die Klemmenspannung der Hauptbatterieerniedrigt ist, kann das Absinken der Klemmenspannung der Sekundärbatterieverhindert werden. Daher kann eine von der Sekundärbatteriean die Stromverbraucher angelegte Spannung auf einem vorgegebenenNiveau gehalten werden.
[0005] Einezweite herkömmlicheTechnik zur Verhinderung einer Spannungsveränderung elektrischer Leistung,die Stromverbrauchern zugeführtwird, wird z.B. auf S. 3–6und den 1–5 in der ungeprüften offengelegtenjapanischen Patentanmeldung Nr. 2001-204137 offenbart. Diese Technikmacht Gebrauch sowohl von einem Gleichspannungswandler eines Niedrigkapazitätstyps,der mit Stromverbrauchern niedriger Last verbunden ist, als auchvon einem Gleichspannungswandler eines Hochkapazitätstyps,der mit Stromverbrauchern hoher Last verbunden ist. Wenn die Stromverbraucherniedriger Last elektrische Leistung einer vorgegebenen Spannung benötigen, wirdeine von einer Gleichstromquelle zugeführte niedrige elektrische Leistunghoher Spannung im Gleichspannungswandler des Niedrigkapazitätstyps aufdie vorgegebene Spannung gesenkt, und wird die niedrige elektrischeLeistung der vorgegebenen Spannung direkt den Stromverbrauchern niedrigerLast zugeführt.Wenn dagegen die Stromverbraucher hoher Last elektrische Leistungeiner vorgegebenen Spannung benötigen,wird eine hohe, von einer Gleichstromquelle zugeführte elektrische Leistunghoher Spannung im Gleichspannungswandler des Hochkapazitätstyps aufdie vorgegebene Spannung gesenkt, und wird die hohe elektrische Leistungder vorgegebenen Spannung direkt den Stromverbrauchern hoher Lastzugeführt.Daher kann eine an die Stromverbraucher angelegte Spannung auf einemgewünschtenNiveau gehalten werden.
[0006] Allerdingsist es bei der ersten herkömmlichenTechnik erforderlich, die Sekundärbatteriezusätzlichzur Hauptbatterie auf dem Fahrzeug anzubringen. Daher stellt sich dasAnordnen beider Batterien in einem Motorraum oder einem Kofferraumin der Praxis als schwierig dar.
[0007] Beider zweiten herkömmlichenTechnik ist es erforderlich, zwei Gleichspannungswandler auf demFahrzeug anzubringen, wobei der Gleichspannungswandler des Hochkapazitätstyps groß dimensioniertist. Daher ergibt sich das Problem, daß die Größe eines die zwei Gleichspannungswandlerbesitzenden Stromversorgungssystems zunimmt.
[0008] EineAufgabe der vorliegenden Erfindung ist, mit besonderer Berücksichtigungder Probleme des herkömmlichenStromversorgungssystems, ein elektrisches Stromversorgungssystembereitzustellen, das aus elektrischer Leistung aus einer Batterie,die eine veränderlicheQuellenspannung aufweist, konstant elektrische Leistung einer Soll-Spannungerzeugt, und das die elektrische Leistung der Soll-Spannung elektrischenVorrichtungen zuführt, wobeidas System so gestaltet wird, daß es relativ klein dimensioniertist.
[0009] DieAufgabe wird durch die Bereitstellung eines elektrischen Stromversorgungssystemsgelöst, welchesFolgendes aufweist: eine Batterie, die eine Ausgangsklemmeaufweist und elektrische Leistung einer Quellenspannung speichert; einespannungserhöhendeSchaltung (step-up-circuit), die einen Eingangsanschluß und einenAusgangsanschluß aufweist,die die Quellenspannung der von der Batterie durch den Eingangsanschluß zugeführten elektrischenLeistung auf eine erhöhte bzw.erhöhteSpannung anhebt und die elektrische Leistung der erhöhten Spannungeiner Stromversorgungsleitung zuführt; ein Kondensatorbauteil,das einen ersten, mit dem Anschluß der Batterie verbundenenAnschluß undeinen zweiten, mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltungverbundenen Anschluß aufweist,das einen Teil der elektrischen Leistung, die von der spannungserhöhenden Schaltungdurch den Ausgangsanschluß zugeführt wird,speichert, so daß eineelektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und dem zweitenAnschluß aufeinen Wert entsprechend einer Differenz zwischen der erhöhten Spannungund der Quellenspannung erhöhtwird, und das die erhöhteSpannung des gespeicherten elektrischen Stroms an die Stromversorgungsleitung anlegt,um die erhöhteSpannung der Stromversorgungsleitung aufrechtzuerhalten; und eineSteuerung, die die spannungserhöhendeSchaltung so steuert, daß dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung, die mit einer Soll-Spannung übereinstimmt, die höher alsdie Quellenspannung ist, der Stromversorungsleitung und dem Kondensatorbauteilzugeführtwird.
[0010] Beidieser Erfindung kann, selbst wenn die Quellenspannung der Batteriegesenkt wird, die Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannung ist,an die Stromversorgungsleitung angelegt werden. Wenn folglich eineeiner Veränderungin der angelegten Spannung gegenüberempfindliche elektrische Vorrichtung mit der Stromversorgungsleitung verbundenwird, kann das Stromversorgungssystem elektrische Leistung der Soll-Spannung,die höher alsdie Quellenspannung ist, den elektrischen Vorrichtungen konstantzuführen,um den konstanten Betrieb der elektrischen Vorrichtung zu gewährleisten.
[0011] Außerdem isteine Höheder der elektrischen Vorrichtung zugeführten elektrischen Leistungrelativ niedrig, da die einer Veränderung der angelegten Spannunggegenüberempfindliche elektrische Vorrichtung normalerweise als ein Niedrigstromverbraucherwirkt. Folglich kann das System so gestaltet werden, daß es relativklein dimensioniert ist.
[0012] Vorzugsweiseist die erste Ausgangsklemme der Batterie ein Pluspolanschluß, einezweite Ausgangsklemme der Batterie ein Minuspolanschluß, ist dererste Anschluß desKondensatorbauteils ein Anschluß niedrigererSpannung, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils einAnschluß höherer Spannung.
[0013] Daherkann die elektrische Leistung der erhöhten Spannung am Anschluß höherer Spannung desKondensatorbauteils gehalten werden, so daß eine elektrische Potentialdifferenzdes Kondensatorbauteils die Quellenspannung der Batterie überlagert.
[0014] Vorzugsweiseist die Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Minuspolanschluß, der ersteAnschluß desKondensatorbauteils (58) ein Anschluß höherer Spannung, und der zweiteAnschluß des Kondensatorbauteils(58) ein Anschluß niedrigerer Spannung.
[0015] Daherkann eine elektrische Potentialdifferenz des Kondensatorbauteilsdie Quellenspannung der Batterie überlagern, so daß die elektrischeLeistung der erhöhtenSpannung eine elektrische Soll-Potentialdifferenz erreicht, dieeiner Differenz zwischen der Soll-Spannung und 0 V entspricht, und kanndie elektrische Vorrichtung bei der Soll-Spannung betrieben werden.
[0016] Vorzugsweiseweist die spannungserhöhendeSchaltung ein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil auf, das einengepulsten Strom der Quellenspannung aus der in der Batterie gespeichertenelektrischen Leistung der Quellenspannung erzeugt, und ein Stepping-Up-bzw. Spannungsbauteil, das die Quellenspannung der Batterie aufdie erhöhteSpannung in Reaktion auf den im gepulsten Strom erzeugenden Bauteilerzeugten gepulsten Strom anhebt, um die elektrische Leistung dererhöhtenSpannung zu erzeugen.
[0017] Daherkann die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuern,daß dasSpannungsSpannungsanhebebauteil die Quellenspannung der Batterieauf die Soll-Spannunganhebt.
[0018] Vorzugsweiseverändertsich die Quellenspannung der Batterie je nach verbleibender Höhe an elektrischerLeistung aus der Batterie, und mißt die Steuerung eine veränderlichePotentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteilsund steuert das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so, daß die veränderlicheelektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannungvon der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.
[0019] Dadie Steuerung die veränderlicheelektrische Potentialdifferenz mißt, kann die Reaktionsgeschwindigkeitzum Kompensieren einer Änderung derQuellenspannung der Batterie verbessert werden. Wenn desweiterendie Quellenspannung der Batterie durch Zuführen elektrischer Leistungzur Batterie auf eine normale Spannung zurückgeführt wird, kann die Steuerungdas Kondensatorbauteil daran hindern, eine übermäßig hohe Spannung an die elektrischenVorrichtungen anzulegen.
[0020] Vorzugsweiseweist das gepulsten Strom erzeugende Bauteil eine Schalteinheitzum Durchführeneines Ein-Aus-Schaltvorgangs unter Steuern durch die Steuerung auf,und erzeugt die spannungserhöhendeSchaltung in Reaktion auf den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheitdie mit der Soll-Spannung übereinstimmendeerhöhteSpannung.
[0021] Daherkann der gepulste Strom der Quellenspannung zuverlässig gemäß dem Ein-Aus-Schaltvorgangder Schalteinheit erzeugt werden, um die mit der Soll-Spannung übereinstimmendeerhöhteSpannung zu erzeugen.
[0022] Vorzugsweiseverändertsich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibender Höhe der elektrischenLeistung aus der Batterie, weist das gepulsten Strom erzeugendeBauteil eine Schalteinheit zum Durchführen eines Ein-Aus-Schaltvorgangsauf, mißtdie Steuerung eine veränderlicheelektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteilsund steuert den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit so, daß die veränderlicheelektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannungvon der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.
[0023] Dadie Steuerung den Ein-Aus-Schaltvorgang der Schalteinheit gemäß der veränderlichen elektrischenPotentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteilssteuert, kann die Reaktionsgeschwindigkeit zum Kompensieren einer Änderungder Quellenspannung der Batterie verbessert werden.
[0024] Vorzugsweisewird ein normaler Betrieb einer mit der elektrischen Stromversorgungsleitung verbundenenelektrischen Vorrichtung durchgeführt, wenn eine an die elektrischeVorrichtung angelegte Spannung innerhalb eines Bereiches von einer Spannungsgrenzebis zur Soll-Spannung liegt, und die Steuerung die Quellenspannungder in der Batterie gespeicherten elektrischen Leistung mißt und die spannungserhöhende Schaltungso steuert, daß, wenndie Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze ist, die inder spannungserhöhenden Schaltungerzeugte erhöhteSpannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt.
[0025] Daherkann der normale Betrieb der einer Änderung in der angelegten Spannunggegenüber empfindlichenelektrischen Vorrichtung zuverlässig durchgeführt werden.
[0026] Vorzugsweiseführt dieBatterie die elektrische Leistung der Quellenspannung direkt einer elektrischenVorrichtung zu, die betrieben werden kann, selbst wenn die Quellenspannungniedriger als die Spannungsgrenze ist.
[0027] Dadie elektrische Vorrichtung, die bei einer niedrigeren Spannungals der Spannungsgrenze betrieben werden kann, betrieben wird, ohneStrom der Soll-Spannung aufzunehmen, kann das System so gestaltetwerden, daß esrelativ klein dimensioniert ist.
[0028] Vorzugsweisemißt dieSteuerung die Quellenspannung der in der Batterie gespeichertenelektrischen Leistung und steuert die spannungserhöhende Schaltungso, daß,wenn die Quellenspannung der Batterie niedriger als eine Spannungsgrenzeist, die spannungserhöhendeSchaltung keine elektrische Leistung erzeugt.
[0029] Daherkann die übermäßige Entladungder Batterie verhindert werden.
[0030] Vorzugsweisemißt dieSteuerung eine Höhe derverbleibenden elektrischen Leistung aus der Batterie und steuertdie gepulsten Strom erzeugende Schaltung so, daß, wenn die Restmenge der elektrischenLeistung aus der Batterie niedriger als ein vorgegebener Wert ist,die spannungserhöhendeSchaltung keine elektrische Leistung erzeugt.
[0031] Daherkann die übermäßige Entladungder Batterie verhindert werden.
[0032] Vorzugsweisesteuert die Steuerung die gepulsten Strom erzeugende Schaltung so,daß, wenn einedirekt mit der Batterie verbundene elektrische Vorrichtung von großer Lastin Betrieb ist, die spannungserhöhendeSchaltung die elektrische Leistung der erhöhten Spannung dem Kondensatorbauteilzuführt.
[0033] Wenneine großeMenge elektrischer Leistung aus der Batterie in der direkt mit derBatterie verbunden elektrischen Vorrichtung verbraucht wird, wirderwartet, daß dieQuellenspannung umgehend absinkt. In diesem Fall kann die Reaktionsgeschwindigkeitfür dasHalten der Soll-Spannung im Kondensatorbauteil infolge der Verzögerung derAufladung des Kondensatorbauteils leicht sinken. Jedoch kann, dadie elektrische Leistung aus der Batterie dem Kondensatorbauteilvor dem Absinken der Quellenspannung der Batterie zugeführt wird,das Nachlassen der Reaktionsgeschwindigkeit infolge der Verzögerung derAufladung des Kondensatorbauteils verhindert werden.
[0034] Vorzugsweiseenthältdie spannungserhöhendeSchaltung einen Trenntransformator, ist ein Pluspolanschluß einerPrimärspuledes Trenntransformators mit einem Minuspolanschluß einerSekundärspuledes Trenntransformators verbunden, und bildet eine Kombination dergepulsten Strom erzeugenden Schaltung mit der spannungserhöhenden Schaltungeinen Gleichspannungswandler eines Trenntyps.
[0035] Daherkann eine in der Sekundärspuledes Trenntransformators erhaltene elektrische Potentialdifferenzzum Kompensieren des Absinkens der Quellenspannung im Kondensatorbauteilgespeichert werden.
[0036] Vorzugsweiseergibt die Kombination der gepulsten Strom erzeugenden Schaltungmit der spannungserhöhendenSchaltung einen Gleichspannungswandler eines Trenntyps.
[0037] Daherkann die Quellenspannung in der gepulsten Strom erzeugenden Schaltungund in der spannungserhöhendenSchaltung in die erhöhte Spannungumgewandelt werden.
[0038] Beider vorliegenden Erfindung enthältdas SpannungsSpannungsanhebebauteil vorzugsweise eine eine parasitäre Diodeaufweisende Schalteinheit, stellt die Steuerung die Schalteinheitin einen ausgeschalteten Zustand, wenn die Steuerung das gepulstenStrom erzeugende Bauteil so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugendeBauteil die erhöhte Spannungerzeugt, so daß dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung dem Kondensatorbauteil durch die parasitäre Diodezugeführtwird, und stellt die Steuerung die Schalteinheit in einen eingeschaltetenZustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteilso steuert, daß dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil keine erhöhte Spannung erzeugt, so daß die elektrischeLeistung aus der Batterie der elektrischen Vorrichtung durch dieSchalteinheit zugeführtwird.
[0039] Dadie Schalteinheit währenddes Nichtbetriebs des Systems auf einen eingeschalteten Zustandgestellt ist, fließtkein Strom durch die parasitäreDiode. Daher kann der Verlust des durch die parasitäre DiodefließendenStroms währenddes Nichtbetriebs des Systems verhindert werden, und die Stromversorgungaus der Batterie kann währenddes Nichtbetriebs des Systems effizient durchgeführt werden.
[0040] DasSpannungsanhebebauteil sollte vorzugsweise eine Schalteinheitund eine Diode, die zueinander parallel angeordnet sind, enthalten; dieSteuerung stellt die Schalteinheit auf einen ausgeschalteten Zustand,wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteil so steuert,daß dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil die erhöhte Spannung erzeugt, um dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung dem Kondensatorbauteil durch die Diode zuzuführen, unddie Steuerung stellt die Schalteinheit auf einen eingeschaltetenZustand, wenn die Steuerung das gepulsten Strom erzeugende Bauteilso steuert, daß dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil keine erhöhte Spannung erzeugt, um dieelektrische Leistung aus der Batterie der elektrischen Vorrichtungdurch die Schalteinheit zuzuführen.
[0041] Dadie Schalteinheit währenddes Nichtbetriebs des Systems auf einen eingeschalteten Zustandgestellt ist, fließtStrom durch die eingeschaltete Schalteinheit. Daher kann der Verlustdes durch eine parasitäreDiode der Schalteinheit fließenden Stromswährenddes Nichtbetriebs des Systems verhindert werden, und kann die Stromzufuhraus der Batterie währenddes Nichtbetriebs des Systems effizient geleistet werden.
[0042] Vorzugsweisemißt dieSteuerung die Quellenspannung der in der Batterie gespeichertenelektrischen Leistung und steuert einen Turbolader so, daß er derBatterie zugeführteelektrische Leistung erzeugt, wenn die Quellenspannung niedrigerals ein vorgegebener Versorgungswert ist, und steuert den Turboladerso, daß erdie elektrische Leistung aus der Batterie aufnimmt, wenn die Quellenspannung größer gleichdem vorgegebenen Versorgungswert ist.
[0043] Wenndie Quellenspannung niedriger als ein vorgegebener Versorgungswertist, wird im Turbolader erzeugte elektrische Leistung der Batteriezugeführt.Daher kann die Batterie zuverlässigaufgeladen werden, wenn die Quellenspannung der Batterie erniedrigtist.
[0044] DieAufgabe wird auch gelöstdurch das Bereitstellen eines eine Batterie und einen Gleichspannungswandleraufweisenden elektrischen Stromversorgungssystems, dadurch gekennzeichnet,daß der Gleichspannungswandlereine spannungserhöhende Schaltungaufweist, die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebet, undeinen mit dem Anschluß derBatterie und einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltungverbundenen Kondensator.
[0045] Daherkann das elektrische Stromversorgungssystem konstant elektrischeLeistung einer erhöhtenSpannung aus elektrischer Leistung aus einer eine veränderlicheQuellenspannung aufweisenden Batterie erzeugen und die elektrischeLeistung der erhöhtenSpannung elektrischen Vorrichtungen zuführen, wobei das System so gestaltetist, daß esrelativ klein dimensioniert ist.
[0046] 1 ist eine Ansicht, diedie Anordnung eines Bordsystems zeigt, das ein elektrisches Stromversorgungssystemgemäß den Ausführungsbeispielender vorliegenden Erfindung enthält.
[0047] 2 ist ein Schaltbild eineseinen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischenStromversorgungssystems, wie in 1 dargestellt,gemäß dem erstenAusführungsbeispiel.
[0048] 3 ist ein Fließdiagramm,das einen Steuervorgang einer elektrischen Stromversorgungssteuerungwie in 1 gezeigt darstellt,durchgeführtvor dem Betrieb eines entwickelten Gleichspannungswandlers des Stromversorgungssystems;
[0049] 4 ist ein Fließdiagramm,das einen währenddes Betriebs des entwickelten Gleichspannungswandlers durchgeführten Steuervorgangder elektrischen Stromversorgungssteuerung darstellt;
[0050] 5 ist ein Fließdiagramm,das einen weiteren währenddes Betriebs des entwickelten Gleichspannungswandlers durchgeführten Steuervorgang derStromversorgungssteuerung gemäß einerVariante des ersten Ausführungsbeispielsdarstellt;
[0051] 6 ist ein Schaltbild eineseinen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden Stromversorgungssystems,wie in 1 gezeigt, gemäß dem zweitenAusführungsbeispiel;
[0052] 7 ist ein Schaltbild eineseinen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischenStromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt,gemäß dem drittenAusführungsbeispiel;
[0053] 8 ist ein Fließdiagramm,das einen Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung gemäß dem drittenAusführungsbeispieldarstellt;
[0054] 9 ist ein Schaltbild eineseinen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden Stromversorgungssystems,wie in 1 gezeigt, gemäß dem viertenAusführungsbeispiel;und
[0055] 10 ist ein Schaltbild eineseinen entwickelten Gleichspannungswandler enthaltenden elektrischenStromversorgungssystems, wie in 1 gezeigt,gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
[0056] Imfolgenden werden Ausführungsbeispiele dervorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungenbeschrieben, bei denen – soweitnicht anders angegeben – inder gesamten Beschreibung entsprechende Bezugszeichen entsprechendeTeile, Bauteile oder Elemente bezeichnen.
[0057] EinStromversorgungssystem gemäß den Ausführungsbeispielender vorliegenden Erfindung weist eine Batterie und einen Gleichspannungswandlerauf. Der Gleichspannungswandler besitzt eine spannungserhöhende Schaltung,die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebet, undeinen sowohl mit dem Anschluß derBatterie als auch mit einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltungverbundenen Kondensator.
[0058] 1 ist eine Ansicht, diedie Anordnung eines ein Stromversorgungssystem gemäß den Ausführungsbeispielender vorliegenden Erfindung enthaltenden Bordsystems zeigt.
[0059] Einin 1 gezeigtes Bordsystem 100 enthält einenMotor 31, einen Luftfilter 34 zur Luftreinigung,einen Turbolader 1 zum Einsaugen der gereinigten Luft,zum Drehen eines Rotors (nicht dargestellt) und zum Zuführen vonDruckluft zum Motor 31, einen Kühler 35 zum Kühlen derdem Motor 31 zuzuführendenDruckluft, ein Getriebe 32 zum Verändern des Drehmoments und derRotationsgeschwindigkeit im im Motor 31 rotierenden Rotor,eine Antriebskraftübertragungssteuerung 33 zumSteuern einer vom Motor 31 auf das Getriebe 32 übertragenenAntriebskraft, mehrere elektrische Bordvorrichtungen 16,wie Scheinwerfer, ein Navigationssystem und dergleichen, mehrereelektrische Bordvorrichtungen 17 wie Lamellenheizungenund dergleichen, und ein Stromversorgungssystem 30, 30A, 30B, 30C oder 30D zur Zufuhrelektrischer Leistung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 17 miteiner Quellenspannung, zur Zufuhr elektrischer Leistung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 miteiner konstanten Spannung und zur Aufnahme der elektrischen Leistung vomMotor 31.
[0060] Dieelektrischen Bordvorrichtungen 16 sind einer Veränderungin der angelegten Spannung gegenüberempfindlich und benötigeneinen innerhalb eines Spannungsbereichs (z.B. von 13 V bis 14 V) eingestelltenGleichstrom fürihren normalen Betrieb. Die elektrischen Bordvorrichtungen 17 können ungeachteteiner Änderungin der angelegten Spannung betrieben werden, und eine oder mehrerevorgegebene elektrische Bordvorrichtungen 17 wirken als große Stromverbraucher.
[0061] DerTurbolader 1 enthälteine Turbine 4 zum Rotieren in Reaktion auf Energie desAbgases aus dem Motor 31, einen an der Turbine 4 koaxialangebrachten Kompressor 2 zum Verdichten der gereinigtenLuft, eine Lichtmaschine 3, die durch Aufnahme der Rotationsenergieder Turbine 4 als ein Generator wirkt und die als ein durchdie Aufnahme der vom Stromversorgungssystem 30 zugeführten elektrischenAntriebsenergie betriebener Elektromotor wirkt, um den Betrieb desTurboladers 1 zu unterstützen, und einen Umdrehungsmesser 15 zumErfassen bzw. Messen der Rotationsgeschwindigkeit der Turbine 4.
[0062] DasBordsystem 100 enthältdesweiteren eine Wechselstromlichtmaschine (oder einen Wechselstrombordgenerator) 5,die mechanisch übereinen Riemen (nicht dargestellt) mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt)des Motors 31 verbunden ist, zur Erzeugung elektrischerLeistung eines Wechselstroms entsprechend der Motordrehzahl, einen Gleichrichter 6 zumGleichrichten des Wechselstroms, um elektrische Leistung eines Gleichstroms zuerhalten, eine Regeleinrichtung 7 zur Zufuhr eines Erregerstroms 3 zurWechselstromlichtmaschine 5, um die Wechselstromlichtmaschine 5 zubetreiben und die elektrische Leistung des Gleichstroms aufzunehmen,bzw. mehrere an drei elektrische Versorgungsleitungen 11 derLichtmaschine 3 angeschlossene Strommesser 13 zumErfassen bzw. Messen von Strömender Leitungen 11, eine Meßschaltung 9 zum Erfassenbzw. Messen von Werten der von den Strommessern 13 erfasstenbzw. gemessenen Ströme,eine mit der Antriebskraftübertragungssteuerung 33 über dasStromversorgungssystem 30 verbundene Lichtmaschinensteuerung 12,den Umdrehungsmesser 15 und die Meßschaltung 9, um dieLichtmaschine 3 so zu steuern, daß sie entsprechend den Betriebsbedingungendes Motors 31 als ein Generator oder ein Elektromotor fungiert.
[0063] DasStromversorgungssystem 30 enthält eine einen Pluspolanschluß 14a undeinen Minuspolanschluß 14b aufweisendeBatterie 14 zum Speichern elektrischer Leistung und zurZuführungeines Gleichstroms einer Quellenspannung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 17 durcheine Stromversorgungsleitung 19, und einen entwickeltenoder verbesserten Gleichspannungswandler 18, 18A, 18B, 18C oder 18D zumAnheben der Quellenspannung der Batterie 14, um einen Gleichstromeiner konstanten Spannung, die höherals die Quellenspannung ist, zu erzeugen und zur Zuführung desGleichstroms der konstanten Spannung zu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 durchdie Stromversorgungsleitung 20.
[0064] DieQuellenspannung der Batterie 14 wird durch das Verbrauchenelektrischer Leistung aus der Batterie 14 gesenkt. DieStromversorgungsleitung 19 verbindet den Pluspolanschluß 14a derBatterie 14, die Lichtmaschinensteuerung 12, dieelektrischen Bordvorrichtungen 17 und die Regeleinrichtung 7. DieAusgangsanschlüsseder elektrischen Bordvorrichtungen 16 und 17 undder Minuspolanschluß 14b derBatterie 14 sind geerdet.
[0065] DasStromversorgungssystem 30 enthält desweiteren eine Stromversorgungssteuerung 8 zum Erfassenbzw. Messen der Quellenspannung der Batterie 14 oder einerverbleibenden HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie 14, wobei die Stromversorgungssteuerung 8 eineAnweisung zur Stromversorgung an die Antriebsübertragungssteuerung 33 sendet,wenn die Quellenspannung oder die verbleibende Höhe S an elektrischer Leistungaus der Batterie 14 niedriger als ein vorgegebener Versorgungswertist, die Regeleinrichtung 7 und/oder die Lichtmaschinensteuerung 12 sosteuert, daß sie elektrischeLeistung vom Wechselstromgenerator 5 und/oder von der Lichtmaschine 3 derBatterie 14 in Reaktion auf die Stromversorgungsanweisungzuführt,und den Gleichspannungswandler 18 so steuert, daß er denGleichstrom der konstanten Spannung den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zuführt.
[0066] Imfolgenden wird der Betrieb des Bordsystems 100 kurz beschrieben.
[0067] Wenndie Turbine 4 des Turboladers 1 in Reaktion aufdie Energieaufnahme aus Abgas des Motors 31 gedreht wird,verdichtet der Kompressor 2 im Luftfilter 34 gereinigteLuft. Danach kühltder Kühler 35 dieverdichtete Luft, und wird die gekühlte Druckluft in den Motor 31 geleitet.Das Getriebe 32 ändert Drehmomentund Rotationsgeschwindigkeit im im Motor 31 gedrehten Rotor.Danach wird die im Motor 31 erzeugte Energie an ein Enduntersetzungsgetriebeund auf Reifen übertragenund als Antriebskraft eines Fahrzeugs genutzt.
[0068] Imfolgenden wird der Betrieb des Bordsystems 100 in Bezugauf das Stromversorgungssystem 30 beschrieben.
[0069] Wenndie Stromversorgungssteuerung 8 die Quellenspannung oderdie verbleibende HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 als größergleichdem vorgegebenen Versorgungswert beurteilt, sendet die Stromversorgungssteuerung 8 einenBefehl zur Nichtzufuhr von Strom an die Lichtmaschinensteuerung 12.Die Lichtmaschinensteuerung 12 steuert die Lichtmaschine 3 so,daß sieals ein Elektromotor wirkt. Danach nimmt die Lichtmaschine 3 vonder Batterie 30 durch den Pluspolanschluß 14a, dieStromversorgungsleitung 19, die Lichtmaschinensteuerung 12 unddie elektrischen Versorgungsleitungen 11 zugeführte elektrischeLeistung auf und wird als der Elektromotor unter Steuerung durchdie Lichtmaschinensteuerung 12, aufgrund von Meßergebnissendes Umdrehungsmessers 15 und der Meßschaltung 9 betrieben,um den Betrieb des Turboladers 1 zu unterstützen.
[0070] Wenndie Stromversorgungssteuerung 8 die Quellenspannung oderdie verbleibende HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie als kleiner als denvorgegebenen Versorgungswert beurteilt, sendet die Stromversorgungssteuerung 8 einenBefehl zur Zufuhr von Strom an die Antriebskraftübertragungssteuerung 33,die Regeleinrichtung 7 und die Lichtmaschinensteuerung 12.Dann steuert die Antriebskraftübertragungssteue rung 33 denMotor 31 und das Getriebe 32 so, daß eine Ausgangsleistungdes Motors 31 erhöhtwird, und steuert die Lichtmaschinensteuerung 12 die Lichtmaschine 3 so,daß sieals ein Generator wirkt. Danach erzeugt die Lichtmaschine 3 elektrischeLeistung unter Steuerung durch die Lichtmaschinensteuerung 12 aufgrundvon Meßergebnissendes Umdrehungsmessers 15 und der Meßschaltung 9, undwird die elektrische Leistung aus der Lichtmaschine 3 derBatterie 14 durch die elektrischen Versorgungsleitungen 11,die Lichtmaschinensteuerung 12, die Stromversorgungsleitung 19 undden Pluspolanschluß 14a zugeführt.
[0071] DieRegeleinrichtung 7 führtdem Wechselstromgenerator 5 einen Erregerstrom zu, undder Wechselstromgenerator 5 erzeugt Wechselstromleistungin Reaktion auf die Erhöhungder Ausgangsleistung des Motors 31. Die Wechselstromleistung derRegeleinrichtung 5 wird dem Gleichrichter 6 zugeführt, undder Gleichrichter 6 wandelt die Wechselstromleistung inGleichstromleistung um. Die Gleichstromleistung wird der Batterie 14 durchdie Regeleinrichtung 7, die Stromversorgungsleitung 19 und denPluspolanschluß 14a zugeführt. Desweiteren weistdie Regeleinrichtung 7 eine Übertragungsschaltung und eineSteuerschaltung auf und steuert eine Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 5,eine Ausgangsspannung des Gleichrichters 6 und einen Teilder in der Regeleinrichtung 5 erzeugten Wechselstromleistung.
[0072] Alsnächsteswird die Ausgestaltung des Gleichspannungswandlers 18 ausführlich beschrieben.
[0073] 2 ist ein Schaltbild desden Gleichspannungswandler 18 enthaltenden Stromversorgungssystems 30 gemäß dem erstenAusführungsbeispiel.
[0074] Wiein 2 gezeigt, enthält der Gleichspannungswandler 18 einespannungserhöhendeSchaltung 22 und einen Kondensator (oder ein Kondensatorbauteil) 58.Die spannungserhöhendeSchaltung 22 weist einen mit der Pluselektrode 14a derBatterie 14 verbundenen Eingangsanschluß und einen mit der Stromversorgungsleitung 20 verbundenenAusgangsanschluß aufund transformiert die aus der Batterie 14 zugeführte Quellenspannungder elektrischen Leistung auf eine erhöhte Spannung hoch und führt dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung der Stromversorgungsleitung 20 zu. Der Kondensator 58 weisteinen mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbundenenAnschluß niedrigererSpannung und einen mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung 22 verbundenen Anschluß höherer Spannungauf, speichert einen Teil der von der spannungserhöhenden Schaltung 22 durchden Ausgangsanschluß derspannungserhöhendenSchaltung 22 zugeführtenelektrischen Leistung so, daß eineelektrische Potentialdifferenz zwischen den Anschlüssen höherer undniedrigerer Spannung auf einen einer Differenz zwischen der erhöhten Spannungund der Quellenspannung entsprechenden Wert erhöht wird, und legt die erhöhte Spannungder gespeicherten elektrischen Leistung an die Stromversorgungsleitung 20 an,so daß dieerhöhteSpannung der Stromversorgungsleitung 20 aufrechterhaltenwird.
[0075] DiespannungserhöhendeSchaltung 22 enthältein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil 24 und ein SpannungsSpannungsanhebebauteil 26.Das gepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 erzeugt einen erstenaus der Batterie 14 unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 fließenden gepulsten Stromder Quellenspannung. Das SpannungsSpannungsanhebebauteil 26 erzeugtdie elektrische Leistung der erhöhtenSpannung in Reaktion auf den ersten im gepulsten Strom erzeugendenBauteil 24 erzeugten gepulsten Strom.
[0076] Dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil 24 weist eine Diode 52 undeinen Leistungstransistor 54 auf, die parallel zueinanderangeordnet sind. Ein Ausgangsanschluß (oder eine Kathode) der Diode 52 istmit einem Kollektor 54c des Transistors 54 und demMinuspolanschluß 50c derPrimärspuledes Transformators 50 verbunden, und ein Eingangsanschluß (odereine Anode) der Diode 52 ist mit einem Emitter 54e desTransistors 54 verbunden und ist geerdet. Ein Impulssignalwird von der Stromversorgungssteuerung 8 einer Basis 54b desLeistungstransistors 54 zugeführt, so daß der Leistungstransistor 54 einenEin-Aus-Schaltvorgang (oder einen Schaltvorgang) unter Steuern durchdie Steuerung 8 ausführt.
[0077] DasSpannungsSpannungsanhebebauteil 26 weist einen Trenntransformator 50 undeine Diode 56 auf.
[0078] ImTransformator 50 ist ein Pluspolanschluß 50a einer Primärspule (odereiner Eingangsseite) mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbunden, undein Minuspolanschluß 50b derPrimärspuleist mit dem Kollektor 54c des Leistungstransistors 54 unddem Ausgangsanschluß derDiode 52 verbunden. Ein Minuspolanschluß 50c einer Sekundärspule (odereiner Ausgangsseite) ist mit dem Pluspolanschluß 50a der Primärspule verbunden,und ein Pluspolanschluß 50d derSekundärspuleist mit einem Eingangsanschluß (odereiner Anode) der Diode 56 verbunden.
[0079] EinAusgangsanschluß (odereine Kathode) der Diode 56 ist mit den elektrischen Bordvorrichtungen 16 verbunden.Der Anschluß niedrigererSpannung des Kondensators 58 ist mit dem Pluspolanschluß 50a derPrimärspuledes Trenntransformators 50 an einer Eingangsanschlußstelle 18a verbunden, undder Anschluß höherer Spannungdes Kondensators 58 ist mit dem Ausgangsanschluß der Diode 56 aneiner Ausgangsanschlußstelle 18b verbunden.
[0080] DerGleichspannungswandler 18 ist eine Art Gleichspannungswandlerdes sogenannten Trenntyps.
[0081] Beieinem Fahrzeug ist eine Ausgangsspannung des Wechselstromgenerators 5 normalerweise soeingestellt, daß dieQuellenspannung der Batterie 14 auf einen Bereich von 13V bis 14 V eingestellt ist. Wenn elektrische Leistung aus der Batterie 14 voneinigen der elektrischen Bordvorrichtungen 16 und 17 verbrauchtwird, führender Wechselstromgenerator 5 und die Lichtmaschine 3 derBatterie 14 elektrische Leistung zu, um ein Absinken derQuellenspannung der Batterie 14 auf einen Wert unter 13V zu verhindern. Wenn jedoch eine oder mehrere vorgegebene elektrischeBordvorrichtungen 17 betrieben werden, die elektrischeLeistung mit einer hohen Leistungsaufnahmerate aufnehmen können, wirdschnell viel elektrische Leistung aus der Batterie 14 vonden elektrischen Bordvorrichtungen 17 verbraucht. In diesemFall könnender Wechsel- Stromgenerator 5 und dieLichtmaschine 3 die in den Vorrichtungen 17 schnellverbrauchte elektrische Leistung nicht erzeugen, und sinkt die Quellenspannungder Batterie 14 in einem herkömmlichen Stromversorgungssystem unerwünschterweiseab. Ausserdem wird die Quellenspannung der Batterie 14 wegendes Innenwiderstands der Batterie 14 überdies gesenkt, wenn eine große MengeStrom den Vorrichtungen 17 zugeführt wird. Infolgedessen istein normaler Betrieb der gegenüberVeränderungenin der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtung 16 schwierig.
[0082] Wennbeim ersten und den folgenden Ausführungsbeispielen die Quellenspannungder Batterie 14 auf einen Wert, der niedriger als eineerste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, erzeugt der Gleichspannungswandler 18 eineAusgleichsspannung in Reaktion auf die Quellenspannung der Batterie 14 und überlagert(oder addiert) die Ausgleichsspannung der (oder zur) Quellenspannung,so daß eineSoll-Spannung, die höherals die Quellenspannung ist, an die elektrischen Bordgeräte 16 angelegt wird.Die erste Spannungsgrenze V1 ist z.B. auf einen innerhalb einesBereiches von 11 V bis 12 V gesetzten Wert eingestellt. Die Soll-Spannungist z.B. auf einen innerhalb eines Bereiches zwischen 13 V und 14V gesetzten Wert eingestellt.
[0083] DerBetrieb des Stromversorgungssystems 30 wird unter Bezugnahmeauf 3 und 4 ausführlich beschrieben.
[0084] 3 ist ein Fließdiagramm,das einen vor dem Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgangder Stromversorgungssteuerung 8 darstellt.
[0085] Wiein 3 dargestellt, beurteiltdie Stromversorgungssteuerung 8, ob im Moment zumindest eineeine großeMenge an elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last (z.B.eine vorgegebene elektrische Bordvorrichtung 17 oder dieLichtmaschine 3) in Betrieb ist oder nicht (Schritt S100).Wenn keine eine großeMenge an elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last inBetrieb ist (NEIN in Schritt S100), mißt die Stromversorgungssteuerung 8 dieQuellenspannung Vbat der Batterie 14 und eine verbleibendeHöhe San elektrischer Leistung aus der Batterie 14 (Schritt S101).Dieses Erfassen bzw. Messen wird durchgeführt, um das Aufladen des Kondensators 58 mitelektrischer Leistung vor dem Absinken der Quellenspannung Vbatvorzubereiten.
[0086] Danachbeurteilt die Stromversorgungssteuerung 8, ob die erfasstebzw. gemessene Quellenspannung Vbat niedriger als eine erste SpannungsgrenzeV1 ist oder nicht (Schritt S102). Wenn die Quellenspannung Vbatnicht niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist (NEIN in SchrittS102), wird der Steuervorgang beendet, ohne daß der Gleichspannungswandler 18 inBetrieb genommen wird. Das heißt,wenn die Quellenspannung Vbat während desNichtbetriebs der eine großeMenge an elektrischer Leistung verbrauchenden elektrischen Last hochgenug ist, ist das Anheben der Quellenspannung Vbat nicht erforderlich.
[0087] Während desNichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird im in 2 dargestellten Leistungstransistor 54 keinSchaltvorgang ausgeführt.Daher wird kein durch die Primärspuledes Trenntransformators 50 und den Leistungstransistor 54 fließender gepulsterStrom im Gleichspannungswandler 18 erzeugt. Wenn zumindesteine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betrieb ist, wirdein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat aus der Batterie 14 derelektrischen Bordvorrichtung 16 durch die Sekundärspule desTrenntransformators 50 und die Diode 56 zugeführt.
[0088] Wenn,wieder zurückbei 3, eine eine große Mengean elektrischer Leistung verbrauchende elektrische Last in Betriebist (JA in Schritt S100), oder wenn die Quellenspannung Vbat niedrigerals die erste Spannungsgrenze V1 ist (JA in Schritt S102), schreitetdas Verfahren zu Schritt S103 fort. In Schritt 103 beurteiltdie Stromversorgungssteuerung 8, ob die erfasste bzw. gemesseneQuellenspannung Vbat höherals eine zweite Spannungsgrenze V2, die niedriger als die ersteSpannungsgrenze V1 ist, ist oder nicht. Wenn die QuellenspannungVbat nicht höherals die zweite Spannungsgrenze V2 ist (NEIN in Schritt S103), wirdder Steuervorgang beendet, ohne daß der Gleichspannungswandler 18 inBetrieb genommen wird. Das heißt,wenn die Quellenspannung Vbat beträchtlich niedriger als die ersteSpannungsgrenze V1 ist, sollte die elektrische Leistung aus der Batterie 14 zumZweck des Anhebens der Quellenspannung Vbat im Hinblick auf denSchutz der Batterie 14 nicht entnommen werden. Danach werdeneine Anzeigeeinrichtung oder ein Alarmsignal, die anzeigen, daß die QuellenspannungVbat nicht angehoben werden sollte, beispielsweise aufleuchten bzw. ertönen.
[0089] Wenndie Quellenspannung Vbat höherals die zweite Spannungsgrenze V2 ist (JA in Schritt S103), beurteiltdie Stromversorgungssteuerung 8, ob eine verbleibende Höhe S anelektrischer Leistung aus der Batterie 14 größer alsein vorgegebener Wert S0 ist oder nicht (Schritt S104). Wenn dieverbleibende HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 nicht größer alsder vorgegebene Wert S0 ist (NEIN in Schritt S104), wird der Steuervorgangbeendet, ohne daß derGleichspannungswandler 18 in Betrieb genommen wird. Dasheißt,wenn die verbleibende HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 ausgesprochenniedrig ist, sollte im Hinblick auf den Schutz der Batterie 14 derBatterie 14 die elektrische Leistung zum Zweck des Anhebensder Quellenspannung Vbat nicht entnommen werden. Danach werden eineAnzeigeeinrichtung oder ein Alarmsignal, die anzeigen, daß die Quellenspannung Vbat,wie im obigen Fall, wo die Quellenspannung Vbat beträchtlichabsinkt, nicht angehoben werden sollte, aufleuchten oder ertönen.
[0090] Wenndie verbleibende HöheS an elektrischer Leistung aus der Batterie 14 größer alsder vorgegebene Wert S0 ist (JA in Schritt S104), wird der Gleichspannungswandler 18 inBetrieb gesetzt.
[0091] DieStromversorgungssteuerung 8 führt diesen Steuervorgang invorgegebenen Intervallen durch.
[0092] 4 ist ein Fließdiagramm,das einen währenddes Betriebs des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgangder Stromversorgungssteuerung 8 darstellt.
[0093] Wiein 4 dargestellt, stelltdie Stromversorgungssteuerung 8, wenn der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 inSchritt 105 von 3 geregeltwird, eine Soll-Spannung(z.B. 14 V) ein, bei der die Stromversorgungsleitung 20 anzulegenist (Schritt S200). Die Soll-Spannung ist höher als die erste SpannungsgrenzeV1. Wenn die elektrischen Bordvorrichtungen 16 einen Gleichstrominnerhalb eines Spannungsbereichs von der Soll-Spannung bis zurersten Spannungsgrenze V1 erhalten, werden die elektrischen Vorrichtungen 16 normalbetrieben. Danach fährtdie Stromversorgungssteuerung 8 damit fort, eine Ist-Ausgangsspannungdes Gleichspannungswandlers 18b an der Stromversorgungsleitung 20 zuerfassen bzw. zu messen (Schritt S201). Danach steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so,daß ereinen Schaltvorgang ausführt(Schritt S202), und wird die gemessene Ist-Ausgangsspannung aufdie Soll-Spannung erhöht.
[0094] DerBetrieb des Gleichspannungswandlers 18 wird ausführlich beschrieben.Währenddes Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird die QuellenspannungVbat der Batterie 14 an die Stromversorgungsleitung 20 durchdie Sekundärspuledes Trenntransformators 50 und die Diode 56 angelegt. Wenndie Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert,der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, registriertdie Stromversorgungssteuerung 8, daß die an die Stromversorgungsleitung 20 angelegteSpannung niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist.
[0095] Indiesem Fall führtdie Stromversorgungssteuerung 8 der Basis 54b desLeistungstransistors 54 ein auf ein veränderliches Tastverhältnis (Verhältnis zwischeneiner Hochpegelperiode und einer Niedrigpegelperiode) eingestelltesImpulssignal zu, und wird der Leistungstransistor 54 wiederholtein- und ausgeschaltet. Zum Beispiel wird der Leistungstransistor 54 inReaktion auf jede Hochpegelperiode des Impulssignals eingeschaltetund wird der Leistungstransistor 54 in Reaktion auf jedeNiedrigpegelperiode des Impulssignals ausgeschaltet.
[0096] Während desEin-Aus-Schaltvorgangs des Leistungstransistors 54 fließt ein ersteraus der Batterie 14 zugeführter gepulster Strom durchdie Primärspuledes Trenntrans formators 50 und den Leistungstransistor 54.Desweiteren fließtein zweiter in der Batterie 14 erzeugter gepulster Stromdurch die Sekundärspuledes Trenntransformators 50, wird die Quellenspannung Vbatdes zweiten gepulsten Stroms im Trenntransformator 50 undder Diode 56 auf die erhöhte Spannung erhöht, undfließtder zweite gepulste Strom der erhöhten Spannung, die höher alsdie Quellenspannung Vbat ist, in den Anschluß höherer Spannung des Kondensators 58.Daher wird die Höheder im Kondensator 58 gespeicherten elektrischen Leistungerhöht,so daß eineelektrische Potentialdifferenz im Kondensator 58 erhöht wird.Da der Minuspolanschluß desKondensators 58 mit dem Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 verbundenist, wird die elektrische Potentialdifferenz im Kondensator 58 derQuellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert, um die erhöhte Spannungzu erzeugen, die höherals die Quellenspannung Vbat ist, und wird die erhöhte Spannungam Anschluß höherer Spannungdes Kondensators 58 nach und nach erhöht.
[0097] DieerhöhteSpannung des Kondensators 58 wird an die Stromversorgungsleitung 20 angelegt, unddie Stromversorgungssteuerung 8 mißt die an die Stromversorgungsleitung 20 angelegteerhöhte Spannung.Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannungan der Stromversorgungsleitung 20 auf die Soll-Spannungerhöht ist,steuert die Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so,daß erden Schaltvorgang beendet.
[0098] Wenndanach wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 betriebenwird, wird ein Gleichstrom der erhöhten Spannung, beruhend aufder elektrischen Leistung aus dem Kondensator 58, der elektrischenVorrichtung 16 zugeführt.Wenn die erhöhteSpannung des Kondensators 58 auf einen Wert, der niedrigerals die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang erneutbeginnt, und wird im Trenntransformator 50 und der Diode 56 erzeugteelektrische Leistung der erhöhtenSpannung dem Kondensator 58 und der elektrischen Vorrichtung 16 zugeführt, während dieStromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals so verändert, daß die erhöhte Spannungdes Kondensators 58 erhöhtund auf die Soll-Spannung eingestellt wird.
[0099] DerSteuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 zum Einstellen dererhöhtenSpannung auf die Soll-Spannung wird im folgenden ausführlich beschrieben.
[0100] Wenndie elektrische Stromversorgungssteuerung 8 registriert,daß dieerhöhteSpannung an der Stromversorgungsleitung 20 niedriger alsdie Soll-Spannung ist, verändert(z.B. erhöht)die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals. Daher wird im Trenntransformator 50 undin der Diode 56 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannungerhöht,und wird die elektrische Leistung dem Kondensator 58 zugeführt, sodaß die erhöhte Spannungdes Kondensators 58 auf die Soll-Spannung erhöht wird. Wenn dagegen die Stromversorgungssteuerung 8 registriert,daß dieerhöhteSpannung an der Stromversorgungsleitung 20 höher alsdie Soll-Spannung ist, verändert(z.B. senkt) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals. Daher wird im Trenntransformator 50 undin der Diode 56 erzeugte elektrische Leistung der erhöhten Spannungverringert, und wird die elektrische Leistung aus dem Kondensator 58 derelektrischen Bordvorrichtung 16 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 aufdie Soll-Spannung gesenkt wird. Das heißt, der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wirdunter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 ausgeführt, sodaß dieerhöhteSpannung des Kondensators 58 mit der Soll-Spannung übereinstimmt.
[0101] Da – wie obenbeschrieben – derSchaltvorgang des Leistungstransistors 54 unter Steuern durchdie Stromversorgungssteuerung 8 durchgeführt wird,so daß dieerhöhteSpannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt,kann der Gleichspannungswandler 18 das Absinken der QuellenspannungVbat der Batterie 14 kompensieren. Selbst wenn entsprechenddie Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger alsdie erste Spannungsgrenze V1 ist, kann mit der Soll-Spannung übereinstimmendeelektrische Leistung der erhöhtenSpannung konstant den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.
[0102] Dadesweiteren nur die Batterie 14 im Stromversorgungssystem 30 angeordnetist, kann das Stromversorgungssystem 30 leicht in einemMotorraum oder einem Kofferraum des Fahrzeugs angeordnet werden.
[0103] Daferner der Pluspolanschluß 50a derPrimärspuledes Trenntransformators 50 direkt mit dem Minuspolanschluß 50c derSekundärspuledes Trenntransformators 50 verbunden ist, kann der Kondensator 58 eineelektrische Potentialdifferenz zwischen der Quellenspannung Vbatund der erhöhten Spannungaufweisen. Folglich kann zum Kompensieren des Absinkens der Quellenspannungder Batterie 14 gespeicherte elektrische Leistung der erhöhten Spannungleicht den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.
[0104] Desweiterenwird jede elektrische Bordvorrichtung 16, deren normalerBetrieb schwierig ist, wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedrigerals die erste Spannungsgrenze V1 ist, direkt mit einem Ausgangsanschluß (d.h.der Ausgangsanschlußstelle 18b)des Gleichspannungswandlers 18 verbunden. Entsprechendkann die fürden normalen Betrieb der gegenübereiner Veränderungin der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 erforderlicheerhöhteSpannung zuverlässigan die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt werden.
[0105] Fernersind die elektrischen Bordvorrichtungen 17, die unabhängig vomAbsinken der angelegten Spannung betrieben werden können, direktmit der Batterie 14 verbunden, und sind die gegenüber einerVeränderungin der angelegten Spannung empfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 direkt mitdem Ausgangsanschluß desGleichspannungswandlers 18 verbunden. Da entsprechend keineim Gleichspannungswandler 18 erzeugte elektrische Leistungder erhöhtenSpannung den elektrischen Bordvorrichtungen 17 zugeführt wird,kann im Gleichspannungswandler 18 umzuformende elektrische Leistungherabgesetzt werden, und kann der Gleichspannungswandler 18 sogestaltet werden, daß er kleinerdimensioniert ist.
[0106] DerGleichspannungswandler 18 weist den als eine Schalteinheitzum Steuern der an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegtenerhöhten Spannungwirkenden Leistungstransistor 54 auf und die Stromversorgungssteuerung 8 steuertden Leistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgangso ausführt,daß dieerhöhteSpannung auf die Soll-Spannung eingestellt wird. Folglich kann die Soll-Spannungkonstant an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegtwerden.
[0107] Wenndie Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedriger alsdie zweite Spannungsgrenze V2 ist, oder wenn die verbleibende Höhe S anelektrischer Leistung aus der Batterie 14 nicht größer als einvorgegebener Wert ist, wird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 eingeschränkt oder beendet.Folglich kann die Batterie 14 am übermäßigen Entladen der elektrischenLeistung gehindert werden.
[0108] Wennferner die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß eine vorgegebeneelektrische Bordvorrichtung 17 oder die Lichtmaschine 3,die eine großeMenge an elektrischer Leistung verbrauchen, im Moment in Betriebist, wird der Gleichspannungswandler 18 in Betrieb gesetzt,selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 größergleich derersten Spannungsgrenze V1 ist. Wenn beispielsweise die als Elektromotorwirkende Lichtmaschine 3 des Turboladers 1 inBetrieb gesetzt wird, wird das Aufladen des Kondensators 58 mitelektrischer Leistung sofort in Gang gesetzt. Entsprechend kanndieser Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 einAbsinken der Reaktionsgeschwindigkeit des Gleichspannungswandlers 18 verhindern,das andernfalls wegen der Verzögerungdes Aufladens des Kondensators 58 eintreten würde.
[0109] Imersten Ausführungsbeispielist nur ein Kondensator 58 im Gleichspannungswandler 18 als einKondensatorbauteil angeordnet. Es kann jedoch anstelle des als Kondensatorbauteilbereitgestellten Kondensators 58 eine Mehrzahl von Kondensatoren parallelzueinander oder in Reihe geschaltet angeordnet werden. Desweiterenkann jedes elektrische Leistung der Soll-Spannung speichernde Elementals ein Kondensatorbauteil verwendet werden.
[0110] Desweiterenstellt die Stromversorgungssteuerung 8 die erhöhte Spannungauf einen konstanten Wert ein. Jedoch stellt die Stromversorgungssteuerung 8 dieerhöhteSpannung auf eine Soll-Spannung eines veränderlichen Werts in einem Bereichvon der niedrigeren Spannungsgrenze V1 bis zu einer hohen Spannungsgrenzewie 14 V ein, vorausgesetzt, daß beider Soll-Spannung ein normaler Betrieb jeder elektrischen Vorrichtung 16 möglich ist.
[0111] DerLeistungstransistor 54 wird für den Schaltvorgang im gepulstenStrom erzeugenden Bauteil 24 verwendet. Der Leistungstransistor 54 kannjedoch durch eine andere beliebige Schalteinheit wie einen Feldeffekttransistorersetzt werden.
[0112] Dergepulste Strom wird im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil 24 erzeugt.Dennoch sollte die vorliegende Erfindung nicht als sich auf dengepulsten Strom beschränkendausgelegt werden. Jeder beliebige Wechselstrom, dessen Spannungim SpannungsSpannungsanhebebauteil 26 angehoben wird, kannim Wechselstrom erzeugenden Bauteil 24 erzeugt werden,um den Wechselstrom der erhöhten Spannungdem Kondensator 58 zuzuführen.
[0113] 5 ist ein Fließdiagramm,das einen währenddes Betriebs des Gleichspannungswandlers 18 durchgeführten Steuervorgangder Stromversorgungssteuerung 8 gemäß einer Variante des ersten Ausführungsbeispielsdarstellt.
[0114] Beimin 4 dargestellten Steuervorgang mißt die Stromversorgungssteuerung 8 dieSpannung an der Stromversorgungsleitung 20. Jedoch mißt in dieserVariante die Stromversorgungssteuerung 8 die elektrischePotentialdifferenz zwischen den Anschlüssen höherer und niedrigerer Spannung desKondensators 58.
[0115] Wenn,wie in 5 dargestellt,der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18 in Schritt 105 von 3 geregelt wird, stelltdie Stromversorgungssteuerung 8 die Soll-Spannung, bei derdie Stromversorgungsleitung 20 angelegt werden soll, ein(Schritt S300), und stellt die Steuerung 8 eine veränderliche elektrischeSoll-Potentialdifferenz zwischen den beiden Anschlüssen desKondensators 58 ein (Schritt S301). Die veränderlicheelektrische Soll-Potentialdifferenz entspricht einem Wert, den mandurch Subtraktion der Quellenspannung der Batterie 14 vonder Soll-Spannung erhält.Danach mißtdie Stromversorgungssteuerung 8 eine elektrische Ist-Potentialdifferenzzwischen den Anschlüssendes Kondensators 58 (Schritt S302). Danach steuert dieStromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so,daß erden Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt(Schritt S303), und wird die elektrische Ist-Potentialdifferenz aufdie veränderlicheelektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht. Wenn beispielsweise dieerfasste bzw. gemessene elektrische Ist-Potentialdifferenz niedrigerals die veränderlicheelektrische Soll-Potentialdifferenz ist, wird das Tastverhältnis desImpulssignals verändert(z.B. erhöht),um die elektrische Ist-Potentialdifferenz zu erhöhen. Wenn dagegen die erfasste bzw.gemessene elektrische Ist-Potentialdifferenz höher als die veränderlicheelektrische Soll-Potentialdifferenz ist, wird das Tastverhältnis desImpulssignals verändert(z.B. gesenkt), um die elektrische Ist-Potentialdifferenz zu senken.
[0116] Dader Leistungstransistor 54 den Ein-Aus-Schaltvorgang sodurchführt,daß dieelektrische Ist-Potentialdifferenz mit der veränderlichen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt, wirddie mit der Soll-Spannung übereinstimmendeerhöhteSpannung an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt.Entsprechend wird, selbst wenn die Spannung Vbat der Batterie 14 verändert ist,z.B. infolge der Verminderung der in der Batterie 14 gespeichertenelektrischen Leistung, der auf der Veränderung der Spannung Vbat beruhendeungünstigeEinfluß nichtauf die elektrischen Bordvorrichtungen 16 ausgeübt, undkann die auf die Soll-Spannung eingestellte erhöhte Spannung konstant an dieelektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegt werden.
[0117] 6 ist ein Schaltbild einesden Gleichspannungswandler 18A enthaltenden Stromversorgungssystems 30A gemäß dem zweitenAusführungsbeispiel.
[0118] Wiein 6 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18A einespannungserhöhende Schaltung 22A undden Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22A enthält das gepulstenStrom erzeugende Bauteil 24 und ein SpannungsSpannungsanhebebauteil 26A.Das Spannungsanhebebauteil 26A wird durch Ersetzen des Trenntransformators 50 desSpannungsanhebebauteils 26, dargestellt in 2, durch eine Induktionsspule 64 konfiguriert.Ein Eingangsanschluß derInduktionsspule 64 wird mit dem Pluspol 14a derBatterie 14 durch die Eingangsanschlußstelle 18a verbunden,und ein Ausgangsanschluß derInduktionsspule 64 wird mit der Anode der Diode 56 unddem Kollektor des Leistungstransistors 54 verbunden.
[0119] DerGleichspannungswandler 18A ist eine Art eines sogenanntenInversionstyps.
[0120] Imfolgenden wird der Betrieb des Stromversorgungssystems 30A beschrieben.
[0121] Während desNichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18 wird die QuellenspannungVbat der Batterie 14 an die Stromversorgungsleitung 20 durchdie Induktionsspule 64 und die Diode 56 angelegt.Wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einenWert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, abgesunkenist, registriert die Stromversorgungssteuerung 8, daß die andie Stromversorgungsleitung 20 angelegte Spannung niedriger alsdie erste Spannungsgrenze V1 ist. In diesem Fall steuert die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 54 so, daß er den Ein-Aus-Schaltvorgang inGang setzt. Währendjeder dem Einschalten des Leistungstransistors 54 entsprechendenHochpegelperiode des Impulssignals fließt ein aus der Batterie 14 zugeführter gepulsterStrom durch die Induktionsspule 64 und den Leistungstransistor 54, während elektrischeLeistung in der Induktionsspule 64 gespeichert wird. Wennder Leistungstransistor 54 ausgeschaltet ist, wird dieelektrische Leistung aus der Induktionsspule 64 dem Kondensator 58 durch dieDiode 56 zugeführt,um nach und nach eine elektrische Potentialdifferenz zwischen denAnschlüssen niedrigererund höhererSpannung des Kondensators 58 zu erhöhen. Daher wird die elektrischePotentialdifferenz im Kondensator 58 der QuellenspannungVbat der Batterie 14 überlagert,und wird der Anschluß höherer Spannungdes Kondensators 58 auf eine erhöhte Spannung, die höher alsdie Quellenspannung Vbat ist, eingestellt. Die erhöhte Spannungdes Kondensators 58 wird an die Stromversorgungsleitung 20 angelegt.Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die Spannungder Stromversorgungsleitung 20 auf die Soll-Spannung erhöht ist,oder daß dieelektrische Potentialdifferenz des Kondensators 58 aufeine elektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht ist, wird der Schaltvorgangdes Leistungstransistors 54 unter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 beendet.
[0122] Daraufwird, wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 inBetrieb ist, ein Gleichstrom der erhöhten Spannung, beruhend aufder elektrischen Leistung aus dem Kondensator 58, der elektrischenVorrichtung 16 zugeführt.Wenn die erhöhteSpannung des Kondensators 58 auf einen Wert, der niedrigerals die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang wiederin Gang setzt, und wird in der Induktionsspule 64 gespeicherteelektrische Leistung dem Kondensator 58 und der elektrischenVorrichtung 16 zugeführt,währenddie Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals verändert,so daß dieerhöhteSpannung des Kondensators 58 erhöht und auf die Soll-Spannungeingestellt wird.
[0123] DerSteuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 zum Einstellender erhöhtenSpannung auf die Soll-Spannung wird ausführlich beschrieben.
[0124] Wenndie Stromversorgungssteuerung 8 registriert, daß die erhöhte Spannungan der Stromversorgungsleitung 20 niedriger als die Soll-Spannung ist,verändert(z.B. erhöht)die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals. Daher wird in der Induktionsspule 64 beijeder Hochpegelperiode des Impulssignals gespeicherte elektrischeLeistung erhöht,und wird die elektrische Leistung dem Kondensator 58 inReaktion auf das Abschalten des Leistungstransistors 54 zugeführt, so daß die erhöhte Spannungaus dem Kondensator 58 auf die Soll-Spannung erhöht wird.Wenn dagegen die Stromversorgungssteuerung 8 registriert,daß die erhöhte Spannungan der Stromversorgungsleitung 20 höher als die Soll-Spannung ist,verändert(z.B. senkt) die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals. Daher wird in der Induktionsspule 64 beijeder Hochpegelperiode des Impulssignals gespeicherte elektrischeLeistung verringert, und wird die elektrische Leistung aus dem Kondensator 58 derelektrischen Bordvorrichtung 16 zugeführt, so daß die erhöhte Spannung des Kondensators 58 aufdie Soll-Spannung abgesenkt wird. Das heißt, der Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wirdunter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 durchgeführt, sodaß dieerhöhteSpannung des Kondensators 58 mit der Soll-Spannung übereinstimmt.
[0125] Daherwird, selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 aufeinen Wert, der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist,absinkt, die elektrische Potentialdifferenz der elektrischen Leistungaus dem Kondensator 58 der Quellenspannung Vbat der Batterie 14 überlagert.Entsprechend kann die den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführte erhöhte Spannungdes Gleichstroms zuverlässigauf die von den elektrischen Bordvorrichtungen 16 benötigte Soll-Spannungeingestellt werden.
[0126] Daferner die Kosten fürdie Induktionsspule 64 niedriger als die für den Trenntransformator 50 desersten Ausführungsbeispielssind, kann der Gleichspannungswandler 18A bei niedrigerenKosten gestaltet werden.
[0127] Dadesweiteren die Induktionsspule 64 kleiner als der Trenntransformator 50 ist,kann der Gleichspannungswandler 18A kleiner dimensioniert ausgestaltetwerden.
[0128] 7 ist ein Schaltbild einesden Gleichspannungswandler 18B enthaltenden Stromversorgungssystems 30B gemäß dem drittenAusführungsbeispiel.
[0129] Wiein 7 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18B einespannungserhöhende Schaltung 22B undden Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22B enthält das gepulstenStrom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungs anhebebauteil 26B.Das Spannungsanhebebauteil 26B ist durch Ersetzen der Diode 56 desin 2 dargestellten Spannungsanhebebauteils 26 durcheinen Metall-Oxid-Halbleiter-n-Kanal-Feldeffekttransistor (MOS-FET) 66 konfiguriert.Der MOS-FET 66 weist eine parasitäre Diode 66a zwischenseiner Sourceelektrode und seiner Drain-Elektrode auf und wirktals eine Schalteinheit. Die Stromversorgungssteuerung 8 sendetein Ein-Aus-Signal anein Gate des MOS-FET 66.
[0130] Alsnächsteswird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18B unterBezugnahme auf 8 beschrieben.
[0131] 8 ist ein Fließdiagramm,das einen Steuervorgang der Stromversorgungssteuerung 8 gemäß dem drittenAusführungsbeispieldarstellt. Der Gleichspannungswandler 18B wird unter Steuerung durchdie Stromversorgungssteuerung 8 gemäß dem in 3 dargestellten Vorgehen auf die gleicheWeise wie im Gleichspannungswandler 18 betrieben.
[0132] Wiein 8 dargestellt, beurteiltdie Stromversorgungssteuerung 8, ob der Gleichspannungswandler 18B imMoment in Betrieb ist oder nicht (Schritt S400). Wenn der Gleichspannungswandler 18B durchAusführendes Schaltvorgangs des Leistungstransistors 54 betriebenwird (JA in Schritt 400), wird der MOS-FET 66 ausgeschaltet(Schritt S401). Daher fließtder zweite gepulste Strom durch die parasitäre Diode 66a des MOS-FET 66,und wird elektrische Leistung der erhöhten Spannung im Kondensator 58 gespeichert.Wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 inBetrieb gesetzt wird, wird der aus dem Kondensator 58 fließende drittegepulste Strom mit dem zweiten Strom vermischt, und wird ein Gleichstromder erhöhtenSpannung der elektrischen Bordvorrichtung 16 auf die gleicheWeise wie im ersten Ausführungsbeispielzugeführt.
[0133] Wenndagegen der Gleichspannungswandler 18B nicht in Betriebist (NEIN in Schritt S400), wird der MOS-FET 66 eingeschaltet(Schritt S402). Wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 in Betriebgesetzt wird, wird daher ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbatvon der Batterie 14 an die elektrische Bordvorrichtung 16 durchdie Sekundärspuledes Trenntransformators 50 und Drain und Source des MOS-FET 66 geleitet.In diesem Fall fließt,da der MOS-FET 66 auf einen eingeschalteten Zustand gestelltist, der Gleichstrom kaum durch die parasitäre Diode 66a des MOS-FET 66,und geht der Gleichstrom nicht nennenswert als ein durch die parasitäre Diode 66a fließender Kriechstromverloren.
[0134] Entsprechendkann währenddes Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18B der gesamteGleichstrom den elektrischen Bordvorrichtungen 16 im wesentlichenohne nennenswerten Verlust durch Verlust des Gleichstroms als einesparasitären Stromszugeführtwerden, und kann elektrische Leistung von der Batterie 14 denelektrischen Bordvorrichtungen 16 effektiv zugeführt werden.
[0135] 9 ist ein Schaltbild einesden Gleichspannungswandler 18C enthaltenden Stromversorgungssystems 30C gemäß dem viertenAusführungsbeispiel.
[0136] Wiein 9 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18C einespannungserhöhende Schaltung 22C undden Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22C enthält das gepulstenStrom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungsanhebebauteil 26C.Das Spannungsanhebebauteil 26C wird durch Ersetzen derDiode 56 des in 6 dargestelltenSpannungsanhebebauteils 26A durch die Kombination der Diode 56 miteinem Leistungstransistor 62 konfiguriert. Eine Kathodeder Diode 52 und ein Emitter des Leistungstransistors 62 sindmit der Ausgangsanschlußstelle 18b verbunden, undeine Anode der Diode 56 und ein Kollektor des Leistungstransistors 62 sindmit dem Ausgangsanschluß derInduktionsspule 64 und dem Kollektor des Leistungstransistors 54 verbunden.
[0137] DerGleichspannungswandler 18C ist eine Art eines sogenanntenInversionstyps.
[0138] Imfolgenden wird der Betrieb des Gleichspannungswandlers 18C beschrieben.
[0139] Wennder Ein-Aus-Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 unterSteuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 in Ganggesetzt wird, schaltet die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 62 ab, und ein zweiter gepulster Strom fließt durchdie Induktionsspule 64 und die Diode 56. Daherwird der Gleichspannungswandler 18C in gleicher Weise wieder Gleichspannungswandler 18A des zweiten Ausführungsbeispielsbetrieben.
[0140] Wenndagegen die Stromversorgungssteuerung 8 den Ein-Aus-Schaltvorgangdes Leistungstransistors 54 anhält, schaltet die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 62 an. Daher wird ein Gleichstrom derQuellenspannung Vbat von der Batterie 14 den elektrischenBordvorrichtungen 16 durch die Induktionsspule 64 undden Leistungstransistor 62 zugeführt. In diesem Fall geht, dader Leistungstransistor 62 auf einen eingeschalteten Zustandgestellt ist, der Gleichstrom kaum als durch eine parasitäre DiodefließenderKriechstrom verloren.
[0141] Entsprechendkann währenddes Nichtbetriebs des Gleichspannungswandlers 18C im wesentlichender gesamte Gleichstrom den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden,wobei der Gleichstrom kaum als parasitärer Strom verloren geht, undkann elektrische Leistung von der Batterie 14 effektivden elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.
[0142] Beidiesem Ausführungsbeispielkann die Kombination aus der Diode 56 und dem Leistungstransistor 62 durchden in 7 dargestellten MOS-FET 66 ersetztwerden.
[0143] Fernerkann im dritten Ausführungsbeispiel derin 7 dargestellte MOS-FET 66 durchdie Kombination aus der Diode 56 und dem Leistungstransistor 62 ersetztwerden.
[0144] Desweiterenwird im ersten bis vierten Ausführungsbeispielder durch den Betrieb des Gleichspannungswandlers erzeugte Gleichstromder erhöhtenSpannung nur der Gruppe der einer Veränderung in der angelegten Spannunggegenüberempfindlichen elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt. Jedochkann der Gleichstrom der erhöhten Spannungzusätzlichzu den elektrischen Bordvorrichtungen 16 der Gruppe vonelektrischen Bordvorrichtungen 17, die unabhängig voneiner Veränderungin der angelegten Spannung betrieben werden können, zugeführt werden.
[0145] Fernerführt imersten bis vierten Ausführungsbeispieljedes der Stromversorgungssysteme 30, 30A, 30B und 30C denan Bord des Fahrzeugs befindlichen elektrischen Vorrichtungen elektrische Leistungzu. Jedoch könnendie Systeme elektrischen Vorrichtungen, die nicht an Bord des Fahrzeugsangebracht sind, elektrische Leistung zuführen.
[0146] 10 ist ein Schaltbild einesden Gleichspannungswandler 18D enthaltenden Stromversorgungssystems 30D gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel.
[0147] Wiein 10 dargestellt, enthält der Gleichspannungswandler 18D einespannungserhöhende Schaltung 22D undden Kondensator 58. Die spannungserhöhende Schaltung 22D enthält das gepulstenStrom erzeugende Bauteil 24 und ein Spannungsanhebebauteil 26D.Das Spannungsanhebebauteil 26D weist die Induktionsspule 64 unddie Diode 56 auf. Der Kollektor des Leistungstransistors 54 undder Ausgangsanschluß derDiode 52 sind direkt mit dem Pluspolanschluß 14a derBatterie 14 und der Stromversorgungsleitung 20 verbunden.Der Emitter des Leistungstransistors 54 und der Eingangsanschluß der Diode 52 sindmit dem Ausgangsanschluß derDiode 56 und dem Eingangsanschluß der Induktionsspule 64 verbunden.Der Ausgangsanschluß der Induktionsspule 64 undder Anschluß höherer Spannungdes Kondensators 58 sind mit dem Minuspolanschluß 14b derBatterie 14 verbunden. Der Minuspolanschluß 14b istgeerdet. Der Anschluß niedrigerer Spannungdes Kondensators 58 und der Eingangsan schluß der Diode 56 sindmit einem Ausgangsanschluß jederelektrischen Bordvorrichtung 16 verbunden.
[0148] Imfolgenden wird der Betrieb des Stromversorgungssystems 30D beschrieben.
[0149] Wenndie Quellenspannung Vbat der Batterie 14 größergleichder ersten Spannungsgrenze V1 ist, wird der Gleichspannungswandler 18 nichtbetrieben, und wird ein Gleichstrom der Quellenspannung Vbat vomPluspolanschluß 14a derBatterie 14 den elektrischen Bordvorrichtungen 16 durchdie Stromversorgungsleitung 20 zugeführt und zum Minuspolanschluß 14b derBatterie 14 durch die Diode 56 und die Induktionsspule 64 zurückgeleitet.
[0150] Wenndie Quellenspannung Vbat der Batterie 14 auf einen Wert,der niedriger als die erste Spannungsgrenze V1 ist, absinkt, steuertdie Stromversorgungssteuerung 8 den Leistungstransistor 54 so,daß erden Ein-Aus-Schaltvorgang in Gang setzt. Der Ein-Aus-Schaltvorgang des Leistungstransistors 54 wirdunter Steuerung durch die Stromversorgungssteuerung 8 inder gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel ausgeführt. Während jeder mitdem Anschalten des Leistungstransistors 54 übereinstimmendenHochpegelperiode des Impulssignals fließt ein erster vom Pluspolanschluß 14a der Batterie 14 zugeführter gepulsterStrom durch den Leistungstransistor 54 und die Induktionsspule 64, wobeielektrische Leistung in der Induktionsspule 64 gespeichertwird, und wird der erste gepulste Strom zum Minuspolanschluß 14b derBatterie 14 zurückgeleitet.Wenn der Leistungstransistor 54 abgeschaltet wird, fließt ein zweiterauf der elektrischen Leistung aus der Induktionsspule 64 basierenderStrom zum Anschluß höherer Spannungdes Kondensators 58, so daß eine Spannung des Anschlussesniedrigerer Spannung des mit der elektrischen Vorrichtung 16 verbundenenKondensators 58 durch das Einfangen von Elektronen zumAnschluß niedrigererSpannung des Kondensators 58 hin gesenkt wird, und weistdie im Kondensator 58 gespeicherte elektrische Leistung eineelektrische Potentialdifferenz zwischen dessen Anschluß niedrigererSpannung und dessen Anschluß höherer Spannungauf. Daher wird die elektrische Po tentialdifferenz des Kondensators 58 der QuellenspannungVbat der Batterie 14 überlagert, umeine elektrische Aufwärtspotentialdifferenz,die höherals eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der Quellenspannungund 0 V ist, zu erzeugen. Da jede elektrische Bordvorrichtung 16 zwischendem Pluspolanschluß 14a derBatterie 14 und dem Anschluß niedrigerer Spannung desKondensators 58 angeordnet ist, liegt die elektrische Aufwärtspotentialdifferenzan den elektrischen Bordvorrichtungen 16 an.
[0151] Wenndie an die elektrischen Bordvorrichtungen 16 angelegteelektrische Aufwärtspotentialdifferenzvon einer einer elektrischen Potentialdifferenz zwischen der Soll-Spannungund 0 V entsprechenden elektrischen Soll-Potentialdifferenz verschieden ist,stellt die Stromversorgungssteuerung 8 das Tastverhältnis desImpulssignals in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungsbeispielein, so daß die elektrischeAufwärtspotentialdifferenzmit der elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt. Wenn die Stromversorgungssteuerung 8 registriert,daß die elektrischeAufwärtspotentialdifferenzauf die elektrische Soll-Potentialdifferenz erhöht ist, steuert die Stromversorgungssteuerung 8 denLeistungstransistor 54 so, daß er den Schaltvorgang beendet.
[0152] Danachwird, wenn wenigstens eine elektrische Bordvorrichtung 16 betriebenwird, ein Strom unter der elektrischen Aufwärtspotentialdifferenz vom Pluspolanschluß 14a derBatterie 14 an die elektrische Bordvorrichtung 16 geschicktund zum Minuspol 14b der Batterie 14 durch dieDiode 56 und die Induktionsspule 64 zurückgeleitet.
[0153] Entsprechendkann, selbst wenn der Kondensator 58 direkt mit dem Minuspol 14b derBatterie 14 verbunden ist, die elektrische Aufwärtspotentialdifferenz,die höherals eine elektrische Potentialdifferenz zwischen der QuellenspannungVbat der Batterie 14 und 0 V ist, erhalten werden. Daherkann, selbst wenn die Quellenspannung Vbat der Batterie 14 niedrigerals die erste Spannungsgrenze V1 ist, unter der elektrischen Aufwärtspotentialdifferenz elektrischeLeistung konstant den elektrischen Bordvorrichtungen 16 zugeführt werden.

权利要求:
Claims (20)
[1] Ein Stromversorgungssystem, aufweisend: eineBatterie (14), die eine Ausgangsklemme aufweist und elektrischeLeistung einer Quellenspannung speichert; eine spannungserhöhende Schaltung(22, 22A, 22B, 22C, 22D),die einen Eingangsanschluß undeinen Ausgangsanschluß aufweist,die die von der Batterie (14) durch den Eingangsanschluß zugeführte Quellenspannungder elektrischen Leistung auf eine erhöhte Spannung anhebt, und dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung einer Stromversorgungsleitung (20) zuführt; einKondensatorbauteil (58), das einen mit dem Anschluß der Batterie(14) verbundenen ersten Anschluß und einen mit dem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltung(22, 22A, 22B, 22C, 22D)verbundenen zweiten Anschluß aufweist, einenTeil der von der spannungserhöhendenSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)durch den Ausgangsanschluß zugeführten elektrischenLeistung speichert, so daß eineelektrische Potentialdifferenz zwischen dem ersten und zweiten Anschluß auf eineneiner Differenz zwischen der erhöhtenSpannung und der Quellenspannung entsprechenden Wert erhöht wird,und die erhöhteSpannung der gespeicherten elektrischen Leistung an die Stromversorgungsleitung(20) anlegt, um die erhöhteSpannung an der Stromversorgungsleitung (20), aufrechtzuerhalten; und eineSteuerung (8), die die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)so steuert, daß siedie mit einer Soll-Spannung, die höher als die Quellenspannungist, übereinstimmendeelektrische Leistung der erhöhtenSpannung der Stromversorgungsleitung (20) und dem Kondensatorbauteil(56) zuführt.
[2] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeider erste Anschluß derBatterie (14) ein Pluspolanschluß ist, ein zweiter Anschluß der Batterie(14) ein Minuspolanschluß ist, der erste Anschluß des Kondensatorbauteils(58) ein Anschluß niedrigererSpannung ist, und der zweite Anschluß des Kondensatorbauteils (58)ein Anschluß höherer Spannungist.
[3] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Minuspolanschluß ist, einezweite Ausgangsklemme der Batterie (14) ein Pluspolanschluß ist, dererste Anschluß desKondensatorbauteils (58} ein Anschluß höherer Spannung ist, und derzweite Anschluß des Kondensatorbauteils(58) ein Anschluß niedrigerer Spannungist.
[4] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)aufweist: ein gepulsten Strom erzeugendes Bauteil (24),das einen gepulsten Strom der Quellenspannung aus der in der Batterie(14) gespeicherten elektrischen Leistung der Quellenspannungerzeugt, und ein Spannungsanhebebauteil (26), dasdie Quellenspannung der Batterie (14) in Reaktion auf denim gepulsten Strom erzeugenden Bauteil (24) erzeugten gepulstenStrom auf die erhöhteSpannung anhebt, so daß dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung erzeugt wird, und wobei die Steuerung (8)das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert,daß dasSpannungsanhebebauteil (26) die Quellenspannung der Batterieauf die Soll-Spannunganhebt.
[5] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeisich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibenderHöhe anelektrischer Leistung in der Batterie (14) verändert, unddie Steuerung (8) eine veränderliche elektrische Potentialdifferenzzwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils (58)mißt unddas gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert,daß dieveränderlicheelektrische Potentialdifferenz mit einer durch Subtraktion der Quellenspannungvon der Soll-Spannung erhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.
[6] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeidas gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) eine Schalteinheit(54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang unter Steuerung durchdie Steuerung (8) ausführt,aufweist, und die spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)die mit der Soll-Spannung in Reaktion auf den Ein-Aus-Schaltvorgangder Schalteinheit (54) übereinstimmendeerhöhteSpannung erzeugt.
[7] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 6, wobeisich die Quellenspannung der Batterie (14) je nach verbleibenderHöhe anelektrischer Leistung in der Batterie (14) verändert, dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) eine Schalteinheit(54), die einen Ein-Aus-Schaltvorgang ausführt, aufweist,die Steuerung (8) eine veränderliche elektrische Potentialdifferenzzwischen dem ersten und zweiten Anschluß des Kondensatorbauteils (58)mißt undden Ein-Aus-Schaltvorgangder Schalteinheit (54) so steuert, daß die veränderliche elektrische Potentialdifferenzmit einer durch Subtraktion der Quellenspannung von der Soll-Spannungerhaltenen elektrischen Soll-Potentialdifferenz übereinstimmt.
[8] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeidie spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)einen Trenntransformator (50) enthält, der die erhöhte Spannungin Reaktion auf den im gepulsten Strom erzeugenden Bauteil (24)erzeugten gepulsten Strom erzeugt.
[9] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeidie spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)eine Induktionsspule (64) enthält, die zeitweise elektrischeLeistung der Quellenspannung währendeines eingeschalteten Zustands der Schalteinheit (54) speichertund die elektrische Leistung dem Kondensator-Bauteil (58)währendeines ausgeschalteten Zustands der Schalteinheit (54) alsdie elektrische Leistung der erhöhtenSpannung zuführt.
[10] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeiein normaler Betrieb einer mit der Stromversorgungsleitung (20)verbundenen elektrischen Vorrichtung (16) ausgeführt wird,wenn eine an die elektrische Vorrichtung (16) angelegteSpannung innerhalb eines Bereichs von einer Spannungsgrenze (V1)bis zur Soll-Spannung liegt, und die Steuerung (8) dieQuellenspannung der in der Batterie (14) gespeichertenelektrischen Leistung mißt,und, wenn die Quellenspannung niedriger als die Spannungsgrenze(V1) ist, die spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)so steuert, daß diein der spannungserhöhendenSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)erzeugte erhöhteSpannung mit der Soll-Spannung übereinstimmt.
[11] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 10, wobeidie Batterie (14) die elektrische Leistung der Quellenspannungdirekt einer elektrischen Vorrichtung (17) zuführt, diebetrieben werden kann, auch wenn die Quellenspannung niedriger als dieSpannungsgrenze (V1) ist.
[12] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie Steuerung (8) die Quellenspannung der in der Batterie(14) gespeicherten elektrischen Leistung mißt, und,wenn die Quellenspannung der Batterie (14) niedriger alseine Spannungsgrenze (V2) ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)so steuert, daß diespannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)keine elektrische Leistung erzeugt.
[13] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie Steuerung (8) eine verbleibende Höhe an elektrischer Leistungin der Batterie (14) mißt, und, wenn die verbleibendeHöhe anelektrischer Leistung in der Batterie (14) niedriger alsein vorgegebener Wert (S0) ist, die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)so steuert, daß diespannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)keine elektrische Leistung erzeugt.
[14] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie Steuerung (8) die spannungserhöhende Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)so steuert, daß,wenn eine direkt mit der Batterie (14) verbundene, einehohe elektrische Last aufweisende elektrische Vorrichtung (17)in Betrieb ist, die spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)die mit der Soll-Spannung übereinstimmende elektrischeLeistung der erhöhtenSpannung dem Kondensatorbauteil (58) zuführt.
[15] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie spannungserhöhendeSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)einen Trenntransformator (50) enthält, ein Pluspolanschluß (50a)einer Primärspuledes Trenntransformators (50) mit einem Minuspolanschluß (50d)einer Sekundärspuledes Trenntransformators (50) verbunden ist, und eine Kombinationaus der spannungserhöhendenSchaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)und dem Kondensatorbauteil (58) einen Gleichspannungswandlereines Trenntyps bildet.
[16] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeieine Kombination aus der spannungserhöhenden Schaltung (22, 22A, 22B, 22C, 22D)und dem Kondensatorbauteil (58) ein Gleichspannungswandlereines Inversionstyps ist.
[17] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeidas Spannungsanhebebauteil (26) eine eine parasitäre Diodeaufweisende Schalteinheit (66) enthält, die Steuerung (8)die Schalteinheit (66) auf einen ausgeschalteten Zustandstellt, wenn die Steuerung (8) das gepulsten Strom erzeugendeBauteil (24) so steuert, daß das gepulsten Strom erzeugendeBauteil (24) die erhöhteSpannung erzeugt, um die elektrische Leistung der erhöhten Spannung demKondensatorbauteil (58) durch die parasitäre Diodezuzuführen,und die Steuerung (8) die Schalteinheit (66) aufeinen eingeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8)das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert,daß dasgepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) keine erhöhte Spannungerzeugt, um die elektrische Leistung aus der Batterie (14)der elektrischen Vorrichtung (16) durch die Schalteinheit(62) zuzuführen.
[18] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 4, wobeidas Spannungsanhebebauteil (26), parallel zueinander angeordnet,eine Schalteinheit (62) und eine Diode (56) enthält, dieSteuerung (8) die Schalteinheit (62) auf einenausgeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8)das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert,daß das gepulstenStrom erzeugende Bauteil (24) die erhöhte Spannung erzeugt, um dieelektrische Leistung der erhöhtenSpannung dem Kondensatorbauteil (58) durch die Diode (56)zuzuführen,und die Steuerung (8) die Schalteinheit (62) aufeinen eingeschalteten Zustand stellt, wenn die Steuerung (8)das gepulsten Strom erzeugende Bauteil (24) so steuert,daß das gepulstenStrom erzeugende Bauteil (24) keine erhöhte Spannung erzeugt, um dieelektrische Leistung aus der Batterie (14) der elektrischenVorrichtung (16) durch die Schalteinheit (62)zuzuführen.
[19] Das Stromversorgungssystem nach Anspruch 1, wobeidie Steuerung (8) die Quellenspannung der in der Batterie(14) gespeicherten elektrischen Leistung mißt, einenTurbolader 1 so steuert, daß er der Batterie (14)zugeführteelektrische Leistung erzeugt, wenn die Quellenspannung niedriger alsein vorgegebener Versorgungswert ist, und den Turbolader (1)so steuert, daß erdie elektrische Leistung aus der Batterie (14) verbraucht,wenn die Quellenspannung größergleichdem vorgegebenen Versorgungswert ist.
[20] Ein Stromversorgungssystem, aufweisend eine Batterie(14) und einen Gleichspannungswandler (18, 18A, 18B, 18C),dadurch gekennzeichnet, daß derGleichspannungswandler aufweist: eine spannungserhöhende Schaltung(22, 22A, 22B, 22C, 22D),die eine Spannung an einem Anschluß der Batterie anhebt; und einenmit dem Anschluß derBatterie und einem Ausgangsanschluß der spannungserhöhenden Schaltungverbundenen Kondensator (58).

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