ES2213347T3 - Dispositivo para la conexion de por lo menos un consumidor electrico a un cable de alimentacion, especialmente de un vehiculo. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la conexión de por lo menos un consumidor eléctrico (1) a un cable de alimentación (3) que puede transmitir señales de mando para el consumidor (1), especialmente de un vehículo, con conductores de conexión, reunidos en una caja (21), por un lado, para el cable de alimentación (3) y, por otro, para el consumidor (1), donde la caja (21) posee un circuito de evaluación (11) para las señales de mando que se pueden transmitir a través del cable de alimentación (3) y un interruptor de potencia (12) conectado al circuito de evaluación (11) para por lo menos un conductor de conexión del lado consumidor, caracterizado porque el interruptor de potencia (12) puede ser controlado mediante un circuito limitador de corriente (14) y mediante una etapa de sincronización (13) preprogramada.

Description

Dispositivo para la conexión de por lo menos un consumidor eléctrico a un cable de alimentación, especialmente de un vehículo.

La presente invención se refiere a un dispositivo para la conexión de por lo menos un consumidor a un cable de alimentación que puede transmitir señales de mando para un consumidor, especialmente de un vehículo, con unos conductores de conexión reunidos en una caja, por un lado, para el cable de alimentación y, por otro, para el consumidor, donde la caja posee un circuito de evaluación para las señales de mando que se pueden transmitir a través del cable de alimentación y un interruptor de potencia, conectado al circuito de evaluación para, por lo menos, un conductor de conexión al consumidor.

Para la alimentación, por ejemplo, de una instalación de luces u otros consumidores eléctricos de un vehículo, se conectan los consumidores a un cable de alimentación, es decir, por medio de conductores de conexión, que en su extremo libre tienen una caja con contactos, preferentemente en forma de enchufes, de manera que los contactos de enchufe para la conexión eléctrica del consumidor con el cable de alimentación, sólo se tiene que presionar mediante la caja a través del aislamiento del cable de alimentación sus conductores flexibles. Los consumidores conectados al cable de alimentación se accionan por medio de interruptores de potencia, pertenecientes a los consumidores, que son mandados mediante conductores de mando. Para poder evitar el gasto de cableado relacionado con los conductores de mando, ya se propuso (WO 94/16924 A1, DE 24 33 924 A1) que a través del cable de alimentación se pueden transmitir señales de mando para los consumidores, de manera que se prescinde de cableados de mando separados. Es condición previa para una excitación seleccionada de los distintos consumidores, que las señales de mando sean provistos de una identificación para los consumidores a ser excitados, mientras que a los consumidores les son asignados circuitos de reconocimiento y de evaluación que solo reaccionan a las señales de mando con la identificación del consumidor al que pertenecen. Esto significa, que en forma exclusiva pueden excitarse mediante el cable de alimentación aquellos consumidores provistos de los correspondientes circuitos de reconocimiento y de evaluación.

Para evitar estas desventajas, ya se propuso una red de a bordo para un vehículo (DE 195 26 809 A1, según el preámbulo de la reivindicación 1), en la que los consumidores eléctricos son conectados al cable de alimentación por medio de enchufes, que tienen un interruptor de potencia para el consumidor conectado en cada caso y un circuito de evaluación para las señales de mando que se pueden transmitir por el cable de alimentación, de manera que el interruptor de potencia, ante un correspondiente direccionamiento del consumidor, pueda ser accionado a través del circuito de evaluación. Como el circuito de evaluación no es parte del consumidor, sino que conforma una unidad constructiva separada, es posible la conexión de consumidores usuales al cable de alimentación. Sin embargo, al accionar el interruptor de potencia, debe contarse con una cresta de corriente de conmutación, lo que se manifiesta en forma negativa sobre la vida útil del consumidor conectado en cada caso. A esto se agrega que, para el mando de los consumidores individuales el correspondiente consumo de corriente de los distintos consumidores se mide en los enchufes y transmite a un dispositivo de mando superior, lo que trae consigo un considerable aumento de gastos de construcción.

Partiendo del documento DE 195 26 809 A1 es objeto de la presente invención, crear una conexión al cable de alimentación, protectora de los distintos consumidores, sin tener que renunciar a la simple conexión y desconexión del consumidor en función de las señales de mando recibidas a través del cable de alimentación.

La presente invención soluciona el planteado, haciendo que el interruptor de potencia se puede mandar mediante un circuito limitador de corriente y una etapa de sincronización.

Mediante la excitación del interruptor de potencia a través de un circuito limitador de corriente, se evitan de manera simple crestas de corriente de conmutación, lo que trae consigo una mayor duración de los consumidores. Además, el interruptor de potencia puede ser excitado mediante una etapa de sincronización, para obtener un paulatino aumento de la corriente efectiva que aumenta, además, la vida útil esperada del consumidor conectado en cada caso. Mediante de sincronización del interruptor de potencia, el paulatino aumento de corriente efectiva puede adaptarse ventajosamente, a través del programa prefijado, a las exigencias del consumidor a ser conectado.

Si para el funcionamiento de un consumidor conectado es necesario un circuito de mando, como es el caso, por ejemplo, en el funcionamiento de luces de vehículos con diodos luminosos, este circuito de mando para el consumidor a ser conectado puede ser igualmente dispuesto en la caja, junto con el circuito de evaluación, a través de la que el circuito de mando debe ser excitado.

Como para la excitación de los distintos consumidores conectados a un cable de alimentación común, que deben reaccionar a la identificación asignado a cada consumidor del circuito de evaluación de mando al interruptor de potencia para cada consumidor, el circuito de evaluación debe estar provisto de un nivel de reconocimiento correspondiente. Para que este nivel de reconocimiento adaptado a cada consumidor no requiera diferentes dispositivos de conexión, el circuito de evaluación puede tener niveles de reconocimiento ajustables o modificables para las señales de mando de diferentes consumidores. Por esta medida pueden fabricarse unitariamente dispositivos de conexión coincidentes por lo menos para grupos de diferentes consumidores, ya que la asignación a un consumidor se efectúa posteriormente mediante el ajuste o la modificación del nivel de reconocimiento. Relacionado con esto, se dan condiciones de manipulación especialmente simples, cuando el nivel de reconocimiento puede ser ajustado o modificado desde un dispositivo de entrada, accesible desde fuera de la caja.

Aún cuando la conexión eléctrica del dispositivo de conexión para los consumidores individuales con el cable de alimentación puede realizarse de diferentes maneras, por ejemplo, con terminales a presión, es aconsejable, especialmente en su aplicación en instalaciones de luces de vehículos, junto con la realización del contacto eléctrico, conectar también mecánicamente, en una sola operación, la caja con el cable de alimentación. A causa de la pequeñez de las piezas electrónicas involucradas en los circuitos, la caja no necesita ser más grande que los habituales conectores de cables, lo cual permite que las piezas electrónicas puedan incluirse a prueba de humedad dentro de la caja. Si la caja tiene contactos por enchufe para la conexión al cable de alimentación, se dan condiciones de montaje especialmente simples, porque la caja con los circuitos de conmutación previstos para la excitación de cada consumidor, es simplemente conectada mediante el pinchado de los contactos por enchufe en los conductores del cable de alimentación. Si el cable de alimentación, como es habitual, está ejecutado de dos conductores, al conectar la caja debe diferenciarse entre los dos conductores, lo que hace aconsejable una configuración asimétrica de la sección del cable y de la entrada para el cable de alimentación en la caja.

Para que en una instalación de alimentación de corriente a varios consumidores eléctricos de un vehículo, en especial de un remolque de vehículo, los distintos consumidores puedan ser mandados preferentemente por un dispositivo de mando superior, el dispositivo de mando puede tener un circuito de control que se compone de un sensor para la corriente de consumidores total y de un nivel de comparador conectado a este sensor que puede ser dotado con el valor de consigna de la corriente de consumidores de los consumidores conectados. Con este circuito de control, se aprovecha ventajosamente para el mando de la función del consumidor conectado en cada caso, la circunstancia de que la totalidad de la corriente de consumidores se modifique con la conexión de un consumidor.

En el dibujo se muestra como ejemplo el objeto de la invención, en el que muestran

la figura 1, una instalación de alimentación de corriente de los consumidores eléctricos de un vehículo con dispositivos de conexión según la invención para los consumidores, en un esquema de bloques,

la figura 2, el circuito para tal instalación de alimentación de corriente en un esquema de bloques simplificado,

la figura 3, un dispositivo de conexión según la invención para los consumidores individuales en un esquema de bloques simplificado, y

la figura 4, un dispositivo de conexión embornado al cable de alimentación en un corte esquemático.

Según la figura 1, la instalación de alimentación de corriente para los consumidores eléctricos 1 de un vehículo representada, especialmente para las luces de una instalación de alumbrado, comprende un dispositivo de mando 2 para los dispositivos de conexión 4 individuales, conectados eléctricamente con los conductores de una cable de alimentación 3, mediante los que los consumidores 1 están conectados al cable de alimentación 3. La excitación del dispositivo de mando 2 propiamente dicho se realiza mediante los conductores de señales de mando 5 que son cargados, por ejemplo, mediante interruptores de mando reunidos en paneles de mando. La instalación de alimentación de corriente, según la figura 1, está prevista para un remolque de vehículo que en forma usual está conectado eléctricamente con el vehículo tractor mediante un acoplamiento por enchufe 6. De acuerdo con esto, el cable de alimentación 3 del remolque del vehículo se conecta a la batería del vehículo tractor mediante el acoplamiento por enchufe 6. Además, las señales de mando de los interruptores de mando pertenecientes al vehículo tractor están en contacto con el acoplamiento por enchufe 6, a través de los conductores de señales de mando 5.

Como se desprende de la figura 2, el dispositivo de mando 2 tiene un dispositivo de codificación 7, a través del que es excitado un nivel de conmutación 8 para la modulación de impulsos de corriente en el cable de alimentación 3. A las señales de mando que llegan a través de los diferentes conductores de señales de mando 5 se les asigna en el dispositivo de codificación 7 una identificación característica del conductor de señales de mando 5 en cada caso o interruptores de mando correspondientes, que es antepuesto a la señal de mando codificada. Mediante el nivel de conmutación 8, la corriente en el cable de alimentación 3 es sometida a una modulación de impulsos, acorde a la identificación codificada y a la señal de mando codificada del circuito de mando en cada caso. Para ello, el cable de alimentación 3 tiene incorporado un interruptor de potencia electrónico 9, que es accionado a través de un circuito de mando 10 situado a la salida del dispositivo de codificación 7. Con ayuda de los impulsos de corriente así generados, las identificaciones codificadas y las señales de mando pueden ser transmitidos mediante el cable de alimentación 3 a los dispositivos de conexión 4.

Según la figura 3, en los dispositivos de conexión 4 está previsto un circuito de evaluación 11 para las secuencias de impulsos de corriente transmitidas por el cable de alimentación 3. Este circuito de evaluación 11 acciona un interruptor de potencia electrónico 12 por el que el consumidor 1 conectado en cada caso es alimentado con energía eléctrica. Aquí, la disposición está dada de manera tal, que la excitación del interruptor de potencia 12 se efectúa mediante un ritmo 13 preprogramado, que a causa de ciclos temporales que pueden cambiar, provoca un paulatino ascenso de la corriente efectiva de los consumidores durante un lapso de conexión preestablecido. Como además, el interruptor de potencia 12 es excitado por un circuito limitador de corriente 14, puede asegurarse una ventajosa carga de corriente del consumidor 1, lo que se manifiesta directamente en una correspondiente prolongación de la vida útil del consumidor 1.

Si un determinado consumidor 1 es accionado por el correspondiente interruptor de mando desde el vehículo tractor, su señal de mando se conecta al dispositivo de codificación 7 del dispositivo de mando 2, a través del correspondiente circuito de señales de mando 5 y es codificado con una identificación asignado al interruptor de mando para, con la ayuda del código que contiene la identificación y de la señal de mando, efectuar una correspondiente modulación de los impulsos de corriente mediante el nivel de mando 8. Las secuencias de impulsos de corriente generados se dirigen a través del cable de alimentación 3 a los dispositivos de conexión 4 individuales de los que solo reaccionan los dispositivos de conexión cuyo circuito de evaluación 11 está sintonizado a la identificación codificado.

Como toda la corriente de consumidores se modifica al incorporarse un consumidor 1, puede mandarse la función del consumidor incorporado 1 mediante esta modificación de corriente de consumidores. El dispositivo de mando 2 tiene por este motivo un circuito de control 15 que está compuesto por un sensor 16 para la totalidad de la corriente de consumidores y una etapa de sincronización 17. La etapa de sincronización 17 que se transmite por el dispositivo de mando 7, pone a disposición el valor de consigna de la corriente de consumidores de los consumidores 1 incorporados, de manera que pueda mandarse el aumento de corriente relacionado a la incorporación de otro consumidor 1. Si no puede constatarse ningún aumento de corriente adecuado, en función del correspondiente consumidor 1, se puede excitar el dispositivo de codificación 7 a través de un nivel de mando 18 adicional en el sentido de un accionamiento de un consumidor sustitutivo, cuando sea posible, a través de otro consumidor 1, una función sustitutiva del consumidor que falla, como sucede, por ejemplo, en fallar de una luz intermitente que, para el reemplazo de la función de intermitencia de fallo puede sustituirse por una luz trasera. Además, el consumidor que falla puede visualizarse mediante un indicador 19.

El dispositivo de mando 2 puede, en razón del nivel de mando 8 para la modulación de impulsos de corriente, también emplearse de manera simple para el mantenimiento constante de la tensión, porque la tensión efectiva en contacto con el consumidor 1 puede ser influenciada mediante una modulación de corriente. Por este motivo, el circuito de mando 10 del interruptor de potencia 9 del nivel de mando 8 está dotado de un regulador de tensión 20 en contacto con la tensión de alimentación, como se indica en la figura 2.

Como puede verse en la figura 4 el dispositivo de conexión 4 se encuentra dispuesto en una caja 21 hermética, vaciada en plástico, donde la conexión eléctrica entre el cable de alimentación 3 y el circuito de evaluación 11 y el interruptor de potencia 12 se efectúa mediante contactos de enchufe 22 incorporados por vaciado a la caja 21, que se enchufan en los conductores 23 del cable de alimentación 3 para establecer la necesaria conexión por contacto cuando la caja 21 es presionada contra el cable de alimentación 3. Como la sección del cable de alimentación 3 y el alojamiento 24 de la caja 21 para el cable de alimentación 3 están conformados de forma asimétrica, queda garantizada la correcta disposición de los contactos por enchufe 22 con respecto a los conductores 23 del cable de alimentación 3. Mediante una tapa encastrable 25 se evita de forma efectiva una extracción de los contactos por enchufe 22 del cable de alimentación 3.

Según la figura 4, el dispositivo de conexión 4 está provisto de un cable de unión para el correspondiente consumidor 1. Tal conexión eléctrica, preestablecida entre el dispositivo de conexión 4 y un cable de unión a los consumidores 1, no es de ninguna manera obligatoria. De este modo, por ejemplo, la caja 21, en el lado opuesto al del alojamiento 24 para el cable de alimentación 3, podría tener otro alojamiento para cable con contactos por enchufe para, de igual forma, establecer una conexión eléctrica entre el dispositivo de conexión y un cable de unión de un consumidor 1.

Como ya se ha expuesto, el circuito de evaluación 11 del dispositivo de conexión 4 debe ajustarse a la identificación del consumidor a ser accionado en cada caso. Para que este ajuste de la identificación no conduzca a la aplicación de diferentes dispositivos de conexión 4, es recomendable llevar a cabo esta identificación sólo cuando se encuentre asegurada la aplicación de un dispositivo de conexión 4 a un determinado consumidor 1. Para esto, el circuito de evaluación 11 puede dotarse de un dispositivo de entrada 26, accesible desde el exterior de la caja, para el nivel de reconocimiento ajustable o modificable del circuito de evaluación 11. El dispositivo de entrada 26 puede estar constituido de muy diferentes formas, ya que solo se trata de seleccionar entre varias identificaciones prefijadas. Con este propósito, el dispositivo de entrada 26 podría estar provisto de interruptores de mando. Pero también sería posible ajustar la identificación mediante un peine conductor seccionable o seleccionar de una memoria de identificaciones. En un ajuste mecánico de la identificación, los medios de ajuste debieran estar en la zona del alojamiento 24 para el cable de alimentación 3, para que después de la conexión de la caja 21 al cable de alimentación 3 ya no pueda modificarse involuntariamente la identificación.

Claims (6)

1. Dispositivo para la conexión de por lo menos un consumidor eléctrico (1) a un cable de alimentación (3) que puede transmitir señales de mando para el consumidor (1), especialmente de un vehículo, con conductores de conexión, reunidos en una caja (21), por un lado, para el cable de alimentación (3) y, por otro, para el consumidor (1), donde la caja (21) posee un circuito de evaluación (11) para las señales de mando que se pueden transmitir a través del cable de alimentación (3) y un interruptor de potencia (12) conectado al circuito de evaluación (11) para por lo menos un conductor de conexión del lado consumidor, caracterizado porque el interruptor de potencia (12) puede ser controlado mediante un circuito limitador de corriente (14) y mediante una etapa de sincronización (13) preprogramada.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque en la caja (21) está previsto un circuito de mando que se puede controlar por el circuito de evaluación (11) para el consumidor (1) a ser conectado.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el circuito de evaluación (11) tiene un nivel de reconocimiento ajustable o modificable mediante señales de mando para diferentes consumidores (1).

4. Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque el nivel de reconocimiento es ajustable o modificable mediante un dispositivo de entrada (26) accesible desde fuera de la caja (21).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la caja posee contactos de enchufe (22) para la conexión al cable de alimentación (3) y/o un cable de conexión al consumidor (1).

6. Instalación de alimentación de corriente para varios consumidores eléctricos (1) de un vehículo, especialmente de un remolque de vehículo, con un dispositivo de mando (2) para los diferentes dispositivos de conexión individuales conectados a los conductores de un cable de alimentación (3), según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el dispositivo de mando (2) presenta un circuito de control (15) que comprende un sensor (16) para la totalidad de la corriente de consumidor y una etapa de sincronización (17) conectado a este sensor (16), que puede alimentarse con el valor de consigna de la corriente de consumidor del consumidor conectado.