电压调节电路机构的附加电路、电压调节器和发电机单元的操作方法技术

本发明专利技术涉及一种用于与电压调节电路机构(22)一起使用的附加电路(30)，电压调节电路机构设置用于操作发电机单元，发电机单元具有带有转子绕组(16)和定子绕组(12)的电的机器以及连接到机器的整流器(14)，电的机器通过整流器可连接到车载电网(10)，并且电压调节电路机构具有用于连接到定子绕组的相(V)的相输入连接端(22c)，其中，附加电路(30)具有输入连接端(30a)和输出连接端(30b)，其中，输入连接端(30a)待连接到定子绕组的相(V)，并且其中，输出连接端(30b)待连接到调节电路机构(22)的相连接端(22c)，其中，附加电路(30)设置用于通过电流放大由施加在输入连接端(30a)处的相电压信号生成用于电压调节电路机构(22)的经处理的相电压信号，并且在输出连接端(30b)处输出该经处理的相电压信号。本发明专利技术还涉及一种电压调节器(20)、一种用于操作发电机单元的方法、一种具有发电机单元的装置以及一种车载电网。一种具有发电机单元的装置以及一种车载电网。一种具有发电机单元的装置以及一种车载电网。

【技术实现步骤摘要】
电压调节电路机构的附加电路、电压调节器和发电机单元的操作方法


[0001]本专利技术涉及一种用于与电压调节电路机构一起使用的附加电路，其中该电压调节电路机构设置用于操作发电机单元，一种具有这种附加电路的电压调节器，一种具有发电机单元和这种电压调节器的装置，一种具有这种装置的车载电网、特别是车辆车载电网，以及一种用于操作发电机单元的方法。

技术介绍

[0002]电的机器、特别是发电机可以在机动车中用于将机械能转换成电能。为此通常使用爪极式发电机，该爪极式发电机大多配备有电励磁装置。因为这种发电机产生例如三相或六相的交流电，所以对于常见的机动车直流电压车载电网而言需要整流。为此，可以使用基于半导体二极管或其他的半导体元件的整流器。
[0003]在此，为了调节车载电网电压，可以控制或调节流经发电机的转子绕组的励磁电流，也就是说，用于机动车发电机中的电压调节的调整参数是励磁电流，即流经发电机的转子绕组并且产生励磁场的电流。这例如借助电压调节器(场调节器)的开关单元来实现，开关单元例如可以包括至少一个开关晶体管。开关单元例如可以接通和断开励磁电流。此外，可以改变励磁电流或励磁电流/节拍比，使得发电机的输出电压被调整到所期望的值。
[0004]为了启动电压调节，例如可以使用外部信号，该外部信号例如在发电机所联接到的内燃机的启动时产生。这种信号例如可以连接到端子L(灯)或端子15。在实践中，这通常是接通的(点火开关)电池电压。如果使用端子L，则通过调节器将信号接地(GND)并且因此电流流经被命名的灯，使调节器也可以将信号回馈给控制仪器。此外，在控制仪器侧上施加GND时也可以要求使发电机去励磁(励磁电流的断开)。这样的信号例如可以作为逻辑信号被提供。然而，对于特定的应用情况，在没有这样的外部信号的情况下启动电压调节也是所期望的。

技术实现思路

[0005]根据本专利技术，提出了具有独立权利要求的特征的一种用于与电压调节电路机构一起使用的附加电路，其中该电压调节电路机构设置用于操作发电机单元，一种具有这种附加电路的电压调节器，一种具有发电机单元和这种电压调节器的装置，一种具有这种装置的车载电网、特别是车辆车载电网，以及一种用于操作发电机单元的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明书的主题。
[0006]本专利技术涉及在操作发电机单元时启动、特别是自动地启动对励磁电流或励磁电压的调节(电压调节)。这样的发电机单元具有带有转子绕组和定子绕组的电的机器和连接到该机器的整流器，电的机器通过该整流器可连接到车载电网。电压调节器(或也是发电机调节器)在此用于操作发电机单元，其方式是，该电压调节器调节流经转子绕组的励磁电流。为此，电压调节器通常具有电压调节电路机构(在下文中有时也仅称为调节电路机构)，该
电压调节电路机构例如可以实施为专用集成电路ASIC(英文：Application Specific Integrated Circuit)，例如实施为芯片；分立的电路同样是可行的。在那里设置有半导体开关，例如MOSFET或晶体管，或其他可以接通和断开励磁电流的开关单元。为此，电压调节器通常具有电压调节电路机构(以下有时也仅为调节电路机构)，电压调节电路机构例如可以实施为专用集成电路ASIC(英文；分立电路也是可能的。在那里于是设置有半导体开关，例如MOSFET或晶体管，或其他可以接通和断开励磁电流的开关单元。为此必须相应地控制或触发开关单元。为此，通常在启动时设置例如来自端子15或端子L的所提及的逻辑信号。此外，这样的信号例如也可以被考虑用于选择不同的运行状态(例如预励磁、正常运行、相位调节)。
[0007]现在，为了在没有该逻辑的或外部的信号的情况下启动电压调节而追溯到：这样的电压调节器或调节电路机构具有用于连接到定子绕组的相(或相绕组)处的相输入连接端。该连接端用于接收所谓的相信号，该相信号通常与相处的电压相对应；相信号用于通过确定相信号的频率(相频率，其例如可以通过确定上升/下降的边沿或经过阈值的通过部位来检测发电机转速而被确定)来检测发电机转速，并且用于当在相连接端处识别出限定的交流电压振幅时将电压调节器从待机模式唤醒。因此，在相连接端处的交流电压振幅的提早的提高于是同样唤醒电压调节器。
[0008]然而，在发电机开始旋转时，相电压信号的振幅在大多数发电机中通常不足以触发电压调节的启动。即使在没有通过调节器加载的情况下振幅本身足够时，调节器或调节器芯片也相对强烈地对信号进行加载，这导致振幅急剧下降。此外，调节器芯片通常仅能够在电池电压之内的特定的电压范围中检测该振幅。在调节器芯片中的识别例如利用两个预设的阈值、例如0.5V和1.5V工作。然后例如识别从0V到2V或从0V到10V的电平转变，但是当信号仅经过这两个阈值中的一个(或都不通过)时却不被识别，例如从1V到10V或从3V到5V。相电压一方面应该更可以被加载，另一方面其振幅应该处于用于识别的最佳电压范围内(例如所提及的阈值的电压范围内)。
[0009]现在，在本专利技术的范围内提出，通过电流放大由相电压信号生成并输出(电流放大的)经处理的相电压信号，然后将该相电压信号输送给调节电路机构。该经处理的相电压信号于是特别是具有与相电压信号相同的频率。由此实现了，在发电机开始旋转时或在发电机开始旋转之后不久，在调节电路机构中在本来的输入端(即，通向调节器的输入端)处对于相电压信号已经存在足够大的振幅，使得在没有单独的外部信号的情况下自动地启动电压调节。
[0010]电流放大的或经处理的相电压信号特别是可以通过附加电路来生成，该附加电路可以用于典型的电压调节器并且在那里特别是可以连接在调节电路机构的相输入连接端之前。附加电路则具有输入连接端和输出连接端，其中输入连接端待连接到定子绕组的相处，并且其中输出连接端待连接到电压调节电路的相输入连接端处。此外，必要时可以设置用于正电势(B+)和/或负电势或接地端(GND)的其他的连接端。电压调节器通常包括电路板或类似的，调节电路机构和其他部件被施加在该电路板上；但这些不是必须处在(共同的)电路板上。也可以将附加电路简单地补充在那里；于是，该附加回路的输入连接端形成电压调节器的(新的)相连接端。
[0011]这除了实现非常简单的实现方式之外还具有以下优点：也可以绕过附加电路，或
如果附加电路的作用不是必需的，例如在通常可以提供高电压(或可被加载的信号)的发电机中，那么通常可以在电压调节器的相连接端与电压调节电路的相连接端之间设置旁通电路来代替附加电路。
[0012]附加电路优选可以具有不同的部分或区段(电路区段)，这些部分或区段分别可以是功能单元。因此，可以设置具有电容器的相电压处理区段，电容器用于或设置为将相电压信号的交流电压分量与发电机单元的直流电压电势分离。此外，可以设置具有二极管的限制区段，该二极管特别是在不导通方向上接地。该区段用于或设置为限制相电压信号的负振幅。由此实现了，仅重新使用相电压信号的高于电压界限的部分。
[0013]此外，可以设置具有半导体元件的放大区段(或放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于与电压调节电路机构(22)一起使用的附加电路(30)，其中，电压调节电路机构(22)设置用于操作发电机单元，发电机单元具有带有转子绕组(16)和定子绕组(12)的电的机器以及连接到机器的整流器(14)，电的机器通过整流器可连接到车载电网(10)，并且电压调节电路机构(22)具有用于连接到定子绕组的相(V)的相输入连接端(22c)，其中，附加电路(30)具有输入连接端(30a)和输出连接端(30b)，其中，输入连接端(30a)待连接到定子绕组的相(V)，并且其中，输出连接端(30b)待连接到调节电路机构(22)的相输入连接端(22c)，其中，附加电路(30)被设置用于通过电流放大由施加在输入连接端(30a)处的相电压信号(S)生成用于电压调节电路机构(22)的经处理的相电压信号(S
‘
)，并且在输出连接端(30b)处输出相电压信号(S
‘
)。2.根据权利要求1所述的附加电路(30)，包括具有电容器(C3)的相电压处理区段(32)，用于将相电压信号(S)的交流电压分量与发电机单元的直流电压电势分离。3.根据权利要求1或2所述的附加电路(30)，包括具有二极管(D2)的限制区段(34)，二极管特别是在不导通方向上接地，限制区段用于限制相电压信号的负振幅。4.根据前述权利要求中任一项所述的附加电路(30)，包括具有半导体元件(Tr)、特别是晶体管或MOSFET的放大区段(38)，放大区段用于生成经处理的相电压信号(S
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)。5.根据前述权利要求中任一项所述的附加电路(30)，包括用于在输出连接端(30b)处生成限定的电压电平的稳定区段(36)。6.根据权利要求5或6所述的附加电路(30)，其中，稳定区段(36)具有齐纳二极管(Z)和针对正电势(B+)的电阻(R1)，稳定区段用于为半导体元件(Tr)提供恒定的电压。7.根据权利要求6所述的附...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿克塞尔，
申请(专利权)人：SEG汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：