WO2008142152A2 - Vorrichtung zur spannungsversorgung des bordnetzes eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur spannungsversorgung des bordnetzes eines kraftfahrzeugs Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle, which has a three-phase generator having an exciter winding having an exciter circuit and a first stator winding group having a plurality of phase windings, connected to the three-phase alternator first sub-board network in which first consumers are arranged and which via a first Rectifier arrangement is connected to the first stator winding group, and connected to the alternator second sub-electrical system in which second consumers are arranged comprises.
  • the electrical system of a motor vehicle includes both low-current consumers and high-current consumers.
  • Low-current consumers are, for example, control devices, sensor modules and signal acquisition modules.
  • High current consumers are, for example, the starter, the windscreen heater, an electric steering and a catalyst heating of the vehicle.
  • the power supply of such a vehicle electrical system is done using a generator and the vehicle battery.
  • the high-current consumers are placing a considerable burden on the vehicle electrical system. Due to high load currents, they cause voltage dips, voltage peaks and increased EMC radiation. For this reason, all consumers of the on-board network are designed to be robust against these disturbances. This robust design means that the consumers mentioned are over-dimensioned both in terms of their own function and with regard to their own interference coupling. This need for over-dimensioning is associated with high costs.
  • the first sub-board network contains the low-current consumers such as control units, sensor modules and signal acquisition modules.
  • the second sub-board network contains the high-current consumers. This second subnetwork allows for greater voltage fluctuations. The consumers located in this second subnetwork are designed for these larger voltage fluctuations.
  • the second sub-board network is connected to the purpose of its power supply via a unidirectional DC-DC converter to the first sub-electrical system. It would be desirable to have a power supply of the second sub-electrical system using its own generator. However, this fails in motor vehicle applications on the limited space in the immediate mounting space of the internal combustion engine.
  • an electrical power supply system is known.
  • This has a three-phase generator comprising phase windings, which can be connected to a battery and is connected to consumers via rectifier elements and a voltage converter.
  • the battery is connected to one side of the generator's phase windings.
  • the rectifier elements communicate with the other side of the generator phase windings.
  • the battery is part of a first electrical system, which has 12V consumers.
  • Other consumers that can be connected to the voltage converter are part of a second electrical system, which has a relation to the rated voltage of the battery higher voltage.
  • the second electrical system contains 42V consumers.
  • two sub-electrical systems are powered directly via a single generator, this generator having a single field circuit and two mutually insulated stator winding groups.
  • the installation volume of such a multi-voltage generator is only slightly larger than the installation volume of a conventional Einwoodsgenerators.
  • only one generator is to be driven via the V-belt of the motor vehicle.
  • multi-generator solutions - if a drive with a V-belt is even possible - are associated with a higher V-belt load and cause higher costs.
  • the two parts Networks may have the same or different nominal voltages.
  • On a high-performance DC-DC converter for the supply of the second sub-board network alone from the first sub-board network can be omitted.
  • the two sub-electrical systems are coupled to each other via a bidirectional DC-DC converter.
  • this bidirectional DC-DC converter is not required as the main energy supplier of one of the two sub-electrical systems, but can be used in the case of an undervoltage in one of the sub-electrical system to a feed from the other sub-electrical system and in case of overvoltage to a discharge of the current in the other sub-electrical system.
  • the bidirectional DC-DC converter represents an equivalent voltage source for each of the two sub-systems. For example, if the stator winding of one of the stator winding assemblies has an interruption, the supply of the associated sub-electrical system can be effected at least partially via the DC-DC converter depending on the power of the DC-voltage converter.
  • the voltages of the two sub-bus systems are regulated as follows: a) The voltage at the output of the first rectifier arrangement, which is connected downstream of the first stator winding group, is regulated by the current in the excitation winding. b) The voltage at the output of the second rectifier arrangement, which is connected downstream of the second stator winding group, is determined, on the one hand, by the above-mentioned current through the excitation winding and, on the other hand, by the supply or discharge of the current via the DC-DC converter. The regulation of the voltage is carried out here by the amount of current (supply or discharge) through the DC-DC converter.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a first embodiment of the invention.
  • 2 shows a block diagram of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a part a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a third embodiment of the invention.
  • 4 shows a block diagram of a part of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a fourth embodiment of the invention PPg.
  • the apparatus shown in FIG. 1 includes a generator 1. This includes an excitation circuit 2, a first stator winding group 8, a second stator winding group 12, a first rectifier arrangement 22, a second rectifier arrangement 29 and a first voltage regulator 34.
  • the exciter circuit 2 has a transistor 3 and a field winding 4 connected to the collector of this transistor.
  • the first stator winding group 8, which cooperates with the excitation circuit 2 consists of three phase windings 5, 6 and 7, which are interconnected in the form of a star connection.
  • the second stator winding group 12, which also cooperates with the excitation circuit 2 has three phase windings 9, 10 and 11, which are also interconnected in the form of a star connection.
  • the outputs of the first stator winding group 8 are connected to a rectifier arrangement 22 implemented as a rectifier bridge, to which diodes 16, 17, 18, 19, 20 and 21 belong.
  • a second rectifier arrangement 29 implemented as a rectifier bridge, to which diodes 23, 24, 25, 26, 27 and 28 belong.
  • the first voltage regulator 34 is provided, which is provided for controlling the DC voltage provided at the output 36 of the first rectifier arrangement.
  • This DC voltage provided at the output 36 which is, for example, 12 V, serves as a DC supply voltage for a first sub-electrical system 13.
  • a second sub-board network 30 is connected. At this output 37 a DC voltage is provided. represents, which serves as a DC supply voltage for the second sub-electrical system 30 and is for example 42V.
  • the second sub-board network 30 includes high-current consumers 31 and a second energy store 32.
  • the two sub-electrical systems 13 and 30 are coupled to one another via a bidirectional DC-DC converter 33. Between the output 37 of the second rectifier arrangement 29 and the bidirectional DC-DC converter 33, a second voltage regulator 35 is connected.
  • the three-phase generator 1 is a two-voltage generator which provides two DC voltages at its outputs 36 and 37. As explained in connection with the described exemplary embodiment, these DC voltages may be DC voltages of different sizes. According to an alternative embodiment, however, DC voltages of the same magnitude can also be provided at the outputs 36 and 37 of the three-phase generator 1.
  • These DC voltages are provided by a single generator, which has one excitation circuit and two mutually insulated stator winding groups.
  • the stator winding groups each have three star-shaped interconnected phase windings.
  • the two DC voltages provided by the generator are used to supply power to two different sub-systems. These can - as already stated - be supplied with DC voltages of the same size or alternatively with DC voltages of different sizes.
  • the first voltage regulator 34 is connected between the output of the first rectifier arrangement 22 and the excitation circuit 2 and changes the exciting current flowing through the excitation winding 4 as a function of the DC voltage provided at the output 36.
  • the second voltage regulator 35 is provided for regulating the supply voltage for the second sub-electrical system 30 and influences it via the bidirectional DC-DC converter 33, via which the two sub-electrical systems are coupled together.
  • the second sub-board network 30 experiences in the presence of an undervoltage a feed via the DC-DC converter and in the presence of an overvoltage a dissipation of the current through the DC-DC converter in the first sub-electrical system.
  • bidirectional DC-DC converter 33 Due to the switched between the two sub-networks bidirectional DC-DC converter 33 is given with respect to the voltage supply of the two sub-electrical systems in each case a redundancy. If, for example, an interruption occurs in one of the stator winding groups of the generator, the voltage supply of the associated sub-board network takes place via the DC-DC converter.
  • a three-, four- or generally a multi-voltage generator which has three, four or even more stator winding groups.
  • three, four or even more sub-systems can be supplied with DC voltages of desired sizes.
  • a voltage regulation system is required in which regulation of all sub-systems takes place via regulation of the exciter current and in which, moreover, regulation of the supply voltages of the individual sub-network is carried out via the DC-DC converter provided between the sub-board networks.
  • control interventions can be fixed.
  • a switchover may take place in the sense that the control of this different supply voltage is performed by regulating the excitation current and the control of the other supply voltages using the DC-DC converter.
  • the windings of the stator winding groups can each also be interconnected in the form of a delta connection.
  • Another alternative is to interconnect the windings of the first stator winding group in the form of a star connection and the windings of the second stator winding group in the form of a delta connection.
  • a device according to the invention may also comprise more than two stator winding groups, which are each coupled to each other via a bidirectional DC-DC converter.
  • Another alternative is to arrange a unidirectional DC-DC converter between the first and the second sub-board network. This is advantageous when the base load of the second sub-electrical system is limited by its consumption. rather always greater than the current that can be induced in the second stator winding group at maximum excitation current.
  • the feeding direction of the DC-DC converter in this case runs in the direction of the second sub-board network.
  • FIG. 2 shows a block diagram of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a second embodiment of the invention.
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 2 differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 1 in that a switch 38 is provided between the output 36 of the first rectifier arrangement 22 and the first voltage regulator 34. If this switch 38 is in its upper switching position, then the output 36 of the first rectifier arrangement 22 is connected to the first voltage regulator 34. If, on the other hand, the switch 38 is in its lower switching position, the output 37 of the second rectifier arrangement is connected to the first voltage regulator 34.
  • the voltage control for the two sub-electrical systems 13 and 30 takes place in each case via a regulation of the excitation current in the exciter circuit 2.
  • This voltage regulation for the two sub-electrical systems 13 and 30 takes place with the respective necessary voltage offset in time. For example, first the sub-board network 13 is regulated to a desired voltage U1. Thereafter, the input of the controller is switched from U1 to U2, so that a regulation of the voltage of the sub-electrical system 30 takes place there on the desired voltage U2. Thereafter, a changeover to the voltage Ul, etc. takes place again.
  • the frequency of switching between the two controlled variables U1 and U2 depends on the voltage gradient in the respective sub-electrical system, ie. H. from the load of consumers present and activated in the respective on-board electrical network.
  • the voltages of the two sub-electrical systems 13 and 30 can be regulated in a simple manner floating from each other, these regulations are made in temporal change.
  • An advantage of this embodiment is that between the two sub-board networks 13 and 30 no DC-DC converter is needed as an additional coupling element.
  • a switch 39 is preferably provided between the output 36 of the first rectifier arrangement 22 and the first sub-board network 13, and a switch 40 is provided between the output 37 of the second rectifier arrangement 29 and the second sub-board network 30.
  • the switch 39 is a voltage limiter 41 controlled.
  • the switch 40 is controlled by a voltage limiter 42.
  • this sub-board network is separated from its associated stator winding group.
  • This stator winding group is therefore operated at idle in this phase and should therefore be suitably, for. B. by execution of the rectifier diodes as zener diodes to be protected against induced overvoltages.
  • the exciter current can be reduced to the value zero for a short time.
  • the shutdown takes place when the stator currents flowing in the associated stator winding group likewise reach the value zero.
  • a multi-voltage generator can be realized with more than two stator winding groups, which can supply more than two sub-networks.
  • a regulation of the voltages of all sub-network takes place in each case via a control of the excitation current, wherein this control is performed in time-shifted phases and in the sense of predetermined priorities.
  • FIG. 3 shows a block diagram of a part of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a third embodiment of the invention.
  • This third embodiment differs from the exemplary embodiment shown in FIG. 2 in that the rotary current generator 1 has an integrated DC-DC converter. This is connected to the outputs of the phase windings 5, 6, 7 of the first stator winding group 8 and the outputs of the phase windings 9, 10, 11 of the second stator winding group 12.
  • the DC-DC converter 22 serves as a transformer, ie for the transmission of energy from one sub-board network to the other sub-board network. It therefore fulfills the functions of a rectifier arrangement and a DC-DC converter.
  • stator winding group 8 - as can be seen from FIG. 3 - is followed by active pulse rectifiers which each have antiserial MOS field-effect transistors, including one respective substrate diode.
  • active pulse rectifiers which each have antiserial MOS field-effect transistors, including one respective substrate diode.
  • switches with single-MOS field-effect transistors if external switches are provided in the respective connected sub-board network.
  • the control of the control electrodes of the MOS field-effect transistors for example, using output signals of the first voltage regulator 34, as indicated in Figure 3 by dotted lines.
  • the voltage regulation for the first part of the on-board electrical system is carried out via a control of the current flowing through the field winding 4 exciting current.
  • the regulation of the voltage for the second electrical system is achieved by a corresponding control of the associated pulse rectifier by a bleed control.
  • the MOS field-effect transistors associated with the second sub-board network are driven longer via the gate control.
  • the activation time of the second sub-board network associated MOS field effect transistors is reduced or it can be achieved via the active pulse rectifier electrical isolation from the stator winding.
  • the second stator winding is then operated at idle. There is no feed into the second sub-board network.
  • the manipulated variables exciting current or pulse width modulated control can also be interchanged for the two sub-systems.
  • the idle stator winding group is suitably, e.g. B. by fusing the substrate diodes to protect against overvoltages induced.
  • the generator can be used as a transformer, for example, to transfer energy from the first sub-board network to the second sub-board network. This is done via a suitable control of the first stator winding associated MOS field effect transistors in the sense that they work as a pulse inverter and energize the first stator winding such that in the second stator winding, a voltage is induced, which supplies the second sub-board network via the pulse rectifier connected downstream of the second stator winding.
  • energy can also be transmitted from the second sub-board network to the first sub-board network by swapping the roles of the pulse-controlled inverters via a corresponding control. Consequently, can be represented by a suitable arrangement of the stator windings involving the MOS field effect transistors, a powerful DC-DC converter.
  • the two stator winding groups are applied, for example in a claw pole generator on an iron core and form a transformer of a three-phase system.
  • voltages can be transformed relative to each other when the stator windings are at a standstill of the motor and / or when the exciter current is zero.
  • the MOS field-effect transistors thereby fulfill the tasks of converting the DC voltage into an AC voltage on the supply side (pulse inverter function) and of converting the transformed voltage into a DC voltage on the discharge side (pulse rectifier function).
  • the two sub-network can also be operated by a potential-free arrangement of the stator winding to each other potential-free.
  • the ground connections of the two sub-systems need not be electrically connected to each other.
  • An electrical isolation of a sub-electrical system from its environment is mandatory if its voltage is greater than 60V.
  • 4 shows a block diagram of a part of a device for supplying power to the electrical system of a motor vehicle according to a fourth embodiment of the invention.
  • This fourth embodiment differs from the exemplary embodiment described with reference to FIG. 3 in that the excitation circuit 2 of the three-phase generator 1 is permanently magnetically formed.
  • energization of a rotor winding is not necessary because the rotor has permanent magnets.
  • the advantages of this embodiment are, in particular, that during operation a lower wear occurs and the losses occurring are reduced. The need for a current control is eliminated.
  • the voltages in the two sub-board networks can also be controlled independently of one another via the switching regulations of the MOS field-effect transistors connected downstream of the stator winding groups.
  • the present invention provides a device for supplying power to the vehicle electrical system of a motor vehicle, in which the on-board network is divided into several sub-systems and in which a plurality of mutually independent supply voltages are generated by means of a single alternator.
  • the alternator has a single field circuit and a plurality of stator winding groups. These are each connected via a rectifier arrangement with an output of the generator and the connected part of the network.
  • the space requirement of such a multi-voltage generator is only slightly larger than the space required by a conventional gripping generator.
  • Another advantage of a multi-voltage generator according to the invention is that only one generator has to be driven via the V-belt of the motor vehicle, so that the V-belt load remains comparatively low.
  • the main supply of a plurality of sub-network each directly from a generator and not using an otherwise required high-performance DC-DC converter.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs. Sie enthält einen Drehstromgenerator (1), der einen Erregerkreis (2) und eine mehrere Phasenwicklungen (5, 6, 7) aufweisende erste Ständerwicklungsgruppe (8) aufweist. Weiterhin ist ein mit dem Drehstromgenerator (1) verbundenes erstes Teilbordnetz (13) vorgesehen, in welchem erste Verbraucher (14) angeordnet sind und welches über eine erste Gleichrichteranordnung (22) an die erste Ständerwicklungsgruppe (8) angeschlossen ist. Weiterhin ist ein mit dem Drehstromgenerator (1) verbundenes zweites Teilbordnetz (30) vorgesehen, in welchem zweite Verbraucher (31) angeordnet sind. Der Drehstromgenerator (1) enthält ferner eine mehrere Phasenwicklungen (9, 10, 11) aufweisende zweite Ständerwicklungsgruppe (12), an welche über eine zweite Gleichrichteranordnung ein zweites Teilbordnetz angeschlossen ist.

Description

Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, welche einen Drehstromgenerator, der einen eine Erregerwicklung aufweisenden Erregerkreis und eine mehrere Phasenwicklungen aufweisende erste Ständerwicklungsgruppe aufweist, ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes erstes Teilbordnetz, in welchem erste Verbraucher angeordnet sind und welches über eine erste Gleichrichteranordnung an die erste Ständerwicklungsgruppe angeschlossen ist, und ein mit dem Drehstromgenerator verbundenes zweites Teilbordnetz, in welchem zweite Verbraucher angeordnet sind, aufweist.
Stand der Technik
Zum Bordnetz eines Kraftfahrzeugs gehören sowohl Niederstromverbraucher als auch Hochstromverbraucher. Niederstromverbraucher sind beispielsweise Steuergeräte, Sensormodule und Signalerfassungsmodule. Hochstromverbraucher sind beispielsweise der Starter, die Frontscheibenheizung, eine elektrische Lenkung und eine Katalysatorheizung des Fahrzeugs.
Die Spannungsversorgung eines derartigen Bordnetzes erfolgt unter Verwendung eines Generators und der Fahrzeugbatterie. Dabei belasten die Hochstromverbrau- eher das Bordnetz in erheblichem Maße. Sie verursachen aufgrund hoher Verbraucherströme Spannungseinbrüche, Spannungsüberhöhungen und eine erhöhte EMV- Abstrahlung. Aus diesem Grund werden alle Verbraucher des Bordnetzes gegenüber diesen Störungen robust ausgelegt. Diese robuste Auslegung hat zur Folge, dass die genannten Verbraucher sowohl im Hinblick auf ihre eigene Funktion als auch im Hinblick auf ihre eigene Störeinkopplung überdimensioniert sind. Diese Notwendigkeit der Überdimensionierung ist mit hohen Kosten verbunden. Zur Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ist es bereits bekannt, das Bordnetz eines Kraftfahrzeugs in zwei Teilbordnetze aufzuteilen. Das erste Teilbordnetz enthält die Niederstromverbraucher wie Steuergeräte, Sensormodule und Signalerfassungsmodule. Diese können aufgrund ihrer begrenzten Störeinkopplung enger dimensioniert werden, was zu Kostenvorteilen führt. Das zweite Teilbordnetz enthält die Hochstromverbraucher. Dieses zweite Teilbordnetz lässt größere Spannungsschwankungen zu. Die in diesem zweiten Teilbordnetz befindlichen Verbraucher sind für diese größeren Spannungsschwankungen ausgelegt. Das zweite Teilbordnetz ist zum Zwecke seiner Spannungsversorgung über einen unidirektionalen Gleichspannungswandler an das erste Teilbordnetz angeschlossen. Wünschenswert wäre eine Spannungsversorgung des zweiten Teilbordnetzes unter Verwendung eines eigenen Generators. Dies scheitert aber bei Kraftfahrzeuganwendungen an dem beschränkten Platzangebot im unmittelbaren Anbauraum des Verbrennungsmotors.
Aus der DE 198 38 296 Al ist ein elektrisches Spannungsversorgungssystem bekannt. Dieses weist einen Phasenwicklungen umfassenden Drehstromgenerator auf, der mit einer Batterie verbindbar ist und über Gleichrichterelemente und einen Spannungswandler mit Verbrauchern in Verbindung steht. Die Batterie ist mit einer Seite der Phasenwicklungen des Generators verbunden. Die Gleichrichterelemente stehen mit der anderen Seite der Phasenwicklungen des Generators in Verbindung. Die Batterie ist Bestandteil eines ersten Bordnetzes, welches 12V-Verbraucher aufweist. Weitere Verbraucher, die mit dem Spannungswandler verbindbar sind, sind Bestandteil eines zweiten Bordnetzes, das eine gegenüber der Nennspannung der Batterie höhere Spannung aufweist. Das zweite Bordnetz enthält 42V-Verbraucher.
Vorteile der Erfindung
Eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber mehrere Vorteile auf. So werden über einen einzigen Generator zwei Teilbordnetze direkt versorgt, wobei dieser Generator einen einzigen Erregerkreis und zwei voneinander isolierte Ständerwicklungsgruppen aufweist. Das Einbauvolumen eines derartigen Mehrspannungsgenerators ist nur wenig größer als das Einbauvolumen eines herkömmlichen Einspannungsgenerators. Des Weiteren ist nur ein Generator über den Keilriemen des Kraftfahrzeugs anzutreiben. Mehrgeneratorlösungen sind demgegenüber - sofern ein Antrieb mit einem Keilriemen überhaupt möglich ist - mit einer höheren Keilriemenbelastung verbunden und verursachen höhere Kosten. Die beiden Teilbord- netze können gleiche oder unterschiedliche Nennspannungen aufweisen. Auf einen leistungsstarken Gleichspannungswandler für die Versorgung des zweiten Teilbordnetzes allein aus dem ersten Teilbordnetz kann verzichtet werden.
Vorzugsweise sind die beiden Teilbordnetze über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler miteinander gekoppelt. Dieser bidirektionale Gleichspannungswandler wird zwar nicht als Hauptenergieversorger eines der beiden Teilbordnetze benötigt, kann aber im Falle einer Unterspannung in einem der Teilbordnetze zu einer Einspeisung aus dem anderen Teilbordnetz und im Falle einer Überspannung zu einer Abführung des Stromes in das andere Teilbordnetz verwendet werden. Des Weiteren stellt der bidirektionale Gleichspannungswandler eine Ersatzspannungsquelle für jedes der beiden Teilbordnetze dar. Weist beispielsweise die Ständerwicklung einer der Ständerwicklungsbaugruppen eine Unterbrechung auf, dann kann die Versorgung des zugehörigen Teilbordnetzes abhängig von der Leistung des Gleich- Spannungswandlers zumindest teilweise über den Gleichspannungswandler erfolgen.
Vorzugsweise werden die Spannungen der beiden Teilbordnetze wie folgt geregelt: a) Die Spannung am Ausgang der ersten Gleichrichteranordnung, die der ersten Ständerwicklungsgruppe nachgeschaltet ist, wird über den Strom in der Erregerwicklung geregelt. b) Die Spannung am Ausgang der zweiten Gleichrichteranordnung, die der zweiten Ständerwicklungsgruppe nachgeschaltet ist, wird zum einen durch den oben erwähnten Strom durch die Erregerwicklung und zum anderen durch die Ein- speisung bzw. Abführung des Stromes über den Gleichspannungswandler bestimmt. Die Regelung der Spannung wird hier aber durch die Höhe des Stromes (Zu- bzw. Abführung) durch den Gleichspannungswandler vollzogen.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfol- gender Erläuterung anhand der Zeichnung.
Zeichnung
Die Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Die Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Die Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel für die Erfin- düng.
Beschreibung
Die in der Figur 1 dargestellte Vorrichtung enthält einen Generator 1. Zu diesem gehören ein Erregerkreis 2, eine erste Ständerwicklungsgruppe 8, eine zweite Ständerwicklungsgruppe 12, eine erste Gleichrichteranordnung 22, eine zweite Gleichrichteranordnung 29 und ein erster Spannungsregler 34.
Der Erregerkreis 2 weist einen Transistor 3 und eine mit dem Kollektor dieses Tran- sistor verbundene Erregerwicklung 4 auf.
Die erste Ständerwicklungsgruppe 8, die mit dem Erregerkreis 2 zusammenwirkt, besteht aus drei Phasenwicklungen 5, 6 und 7, die in Form einer Sternschaltung miteinander verschaltet sind. Die zweite Ständerwicklungsgruppe 12, die ebenfalls mit dem Erregerkreis 2 zusammenwirkt, weist drei Phasenwicklungen 9, 10 und 11 auf, die ebenfalls in Form einer Sternschaltung miteinander verschaltet sind.
Die Ausgänge der ersten Ständerwicklungsgruppe 8 sind mit einer als Gleichrichterbrücke realisierten ersten Gleichrichteranordnung 22 verbunden, zu welcher Dioden 16, 17, 18, 19, 20 und 21 gehören. An die Ausgänge der zweiten Ständerwicklungsgruppe 12 ist eine als Gleichrichterbrücke realisierte zweite Gleichrichteranordnung 29 angeschlossen, zu welcher Dioden 23, 24, 25, 26, 27 und 28 gehören.
Des Weiteren ist zwischen den Ausgang 36 der ersten Gleichrichteranordnung 22 und den Erregerkreis 2 der erster Spannungsregler 34 geschaltet, welcher zur Regelung der am Ausgang 36 der ersten Gleichrichteranordnung bereitgestellten Gleichspannung vorgesehen ist. Diese am Ausgang 36 bereitgestellte Gleichspannung, die beispielsweise 12 V beträgt, dient als Versorgungsgleichspannung für ein erstes Teilbordnetz 13. Diesem gehören erste Verbraucher 14 , bei denen es sich um Niederspannungsverbraucher handelt, und ein erster Energiespeicher 15 an.
An den Ausgang 37 der zweiten Gleichrichteranordnung 29 ist ein zweites Teilbordnetz 30 angeschlossen. An diesem Ausgang 37 wird eine Gleichspannung bereitge- stellt, die als Versorgungsgleichspannung für das zweite Teilbordnetz 30 dient und beispielsweise 42V beträgt. Dem zweiten Teilbordnetz 30 gehören Hochstrom- verbraucher 31 und ein zweiter Energiespeicher 32 an.
Die beiden Teilbordnetze 13 und 30 sind über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler 33 miteinander gekoppelt. Zwischen den Ausgang 37 der zweiten Gleichrichteranordnung 29 und den bidirektionalen Gleichspannungswandler 33 ist ein zweiter Spannungsregler 35 geschaltet.
Bei der vorstehend beschriebenen Vorrichtung stellt der Drehstromgenerator 1 einen Zweispannungsgenerator dar, der an seinen Ausgängen 36 und 37 zwei Gleichspannungen zur Verfügung stellt. Bei diesen Gleichspannungen kann es sich - wie im Zusammenhang mit dem beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert wurde - um Gleichspannungen mit verschiedenen Größen handeln. Gemäß einer alternativen Ausführung können an den Ausgängen 36 und 37 des Drehstromgenerators 1 aber auch Gleichspannungen gleicher Größe bereitgestellt werden. Diese Gleichspannungen werden von einem einzigen Generator bereitgestellt, welcher einen Erregerkreis und zwei gegeneinander isolierte Ständerwicklungsgruppen aufweist. Die Ständerwicklungsgruppen weisen jeweils drei sternförmig miteinander verschaltete Phasenwicklungen auf.
Die beiden vom Generator bereitgestellten Gleichspannungen dienen zur Spannungsversorgung zweier verschiedener Teilbordnetze. Diese können - wie bereits ausgeführt wurde - mit Gleichspannungen derselben Größe oder alternativ dazu mit Gleichspannungen unterschiedlicher Größen versorgt werden.
Zur Spannungsregelung der beiden Teilbordnetze sind zwei voneinander unabhängige Spannungsregler vorgesehen. Der erste Spannungsregler 34 ist zwischen den Ausgang der ersten Gleichrichteranordnung 22 und den Erregerkreis 2 geschaltet und verändert den durch die Erregerwicklung 4 fließenden Erregerstrom in Abhängigkeit von der am Ausgang 36 bereitgestellten Gleichspannung. Der zweite Spannungsregler 35 ist zur Regelung der Versorgungsspannung für das zweite Teilbordnetz 30 vorgesehen und beeinflusst diese über den bidirektionalen Gleichspannungswandler 33, über welchen die beiden Teilbordnetze miteinander gekoppelt sind. Das zweite Teilbordnetz 30 erfährt beim Vorliegen einer Unterspannung eine Einspeisung über den Gleichspannungswandler und beim Vorliegen einer Überspannung eine Abführung des Stromes über den Gleichspannungswandler in das erste Teilbordnetz. Aufgrund des zwischen die beiden Teilbordnetze geschalteten bidirektionalen Gleichspannungswandlers 33 ist bezüglich der Spannungsversorgung der beiden Teilbordnetze jeweils eine Redundanz gegeben. Tritt beispielsweise in einer der Ständerwicklungsgruppen des Generators eine Unterbrechung auf, dann erfolgt die Spannungsversorgung des zugehörigen Teilbordnetzes über den Gleichspannungswandler.
Alternativ zu einem Zweispannungsgenerator kann auch ein Drei-, Vier- oder allge- mein ein Mehrspannungsgenerator realisiert werden, welcher drei, vier oder noch mehr Ständerwicklungsgruppen aufweist. Damit können drei, vier oder noch mehr Teilbordnetze mit Gleichspannungen gewünschter Größen versorgt werden. Dabei bedarf es eines Spannungsregelungssystems, bei welchem eine Regelung aller Teilbordnetze über eine Regelung des Erregerstromes erfolgt und bei welchem dar- über hinaus eine Regelung der Versorgungsspannungen der einzelnen Teilbordnetze über die zwischen den Teilbordnetzen vorgesehenen Gleichspannungswandler vorgenommen wird.
Die Regelungseingriffe können fest vorgegeben sein. Alternativ dazu kann im Falle sehr großer Abweichungen einer der Versorgungsspannungen von ihrem Nominalwert auch eine Umschaltung in dem Sinne erfolgen, dass die Regelung dieser abweichenden Versorgungsspannung durch eine Regelung des Erregerstromes vorgenommen wird und die Regelung der anderen Versorgungsspannungen unter Verwendung der Gleichspannungswandler erfolgt.
Alternativ zu einer Sternschaltung können die Wicklungen der Ständerwicklungsgruppen jeweils auch in Form einer Dreieckschaltung miteinander verschaltet sein. Eine weitere Alternative besteht darin, die Wicklungen der ersten Ständerwicklungsgruppe in Form einer Sternschaltung und die Wicklungen der zweiten Ständerwick- lungsgruppe in Form einer Dreieckschaltung miteinander zu verschalten.
Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch mehr als zwei Ständerwicklungsgruppen aufweisen, die jeweils über einen bidirektionalen Gleichspannungswandler miteinander gekoppelt sind.
Eine weitere Alternative besteht darin, zwischen dem ersten und dem zweiten Teilbordnetz einen unidirektionalen Gleichspannungswandler anzuordnen. Dies ist dann von Vorteil, wenn die Grundlast des zweiten Teilbordnetzes durch seine Verbrau- eher stets größer ist als der Strom, der in der zweiten Ständerwicklungsgruppe bei maximalem Erregerstrom induziert werden kann. Die Einspeiserichtung des Gleichspannungswandlers verläuft in diesem Falle in Richtung des zweiten Teilbordnetzes.
Die Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Das in der Figur 2 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zwischen dem Ausgang 36 der ersten Gleichrichteranordnung 22 und dem ersten Spannungsregler 34 ein Schalter 38 vorgesehen ist. Befindet sich dieser Schalter 38 in seiner oberen Schaltstellung, dann ist der Ausgang 36 der ersten Gleichrichteranordnung 22 mit dem ersten Spannungsregler 34 verbunden. Befindet sich hingegen der Schalter 38 in seiner unteren Schaltstellung, dann ist der Ausgang 37 der zweiten Gleichrichter- anordnung mit dem ersten Spannungsregler 34 verbunden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Spannungsregelung für die beiden Teilbordnetze 13 und 30 jeweils über eine Regelung des Erregerstromes im Erregerstromkreis 2. Diese Spannungsregelung für die beiden Teilbordnetze 13 und 30 auf die jeweils notwendige Spannung erfolgt zeitlich versetzt. Beispielsweise wird zunächst das Teilbordnetz 13 auf eine gewünschte Spannung Ul geregelt. Danach wird die Eingangsgröße des Reglers von Ul nach U2 umgeschaltet, so dass eine Regelung der Spannung des Teilbordnetzes 30 auf die dort gewünschte Spannung U2 erfolgt. Danach erfolgt wieder eine Umschaltung auf die Spannung Ul, usw.. Die Häufigkeit der Umschaltung zwischen den beiden Regelgrößen Ul und U2 ist vom Spannungsgradienten im jeweiligen Teilbordnetz abhängig, d. h. von der Last der im jeweiligen Teilbordnetz vorhandenen und aktivierten Verbraucher.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können die Spannungen der beiden Teilbordnetze 13 und 30 in einfacher Weise potentialfrei voneinander geregelt werden, wobei diese Regelungen im zeitlichen Wechsel vorgenommen werden. Ein Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass zwischen den beiden Teilbordnetzen 13 und 30 kein Gleichspannungswandler als zusätzliches Koppelglied benötigt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist vorzugsweise zwischen dem Ausgang 36 der ersten Gleichrichteranordnung 22 und dem ersten Teilbordnetz 13 ein Schalter 39 und zwischen dem Ausgang 37 der zweiten Gleichrichteranordnung 29 und dem zweiten Teilbordnetz 30 ein Schalter 40 vorgesehen. Der Schalter 39 wird von ei- nem Spannungsbegrenzer 41 gesteuert. Der Schalter 40 wird von einem Spannungsbegrenzer 42 gesteuert. Durch Öffnen des jeweils zugehörigen Schalters kann eine Begrenzung der Spannung des jeweiligen Teilbordnetzes herbeigeführt werden, wenn die Spannungsregelung unter Verwendung des ersten Spannungs- reglers 34 momentan bezüglich des jeweils anderen Teilbordnetzes aktiv ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass im Falle des Auftretens einer Überspannung in dem Teilbordnetz, bezüglich dessen die Regelung über den Erregerstrom momentan deaktiviert ist, dieses Teilbordnetz von der ihm zugehörigen Ständerwicklungsgruppe getrennt wird. Diese Ständerwicklungsgruppe wird demnach in dieser Phase im Leerlauf betrieben und sollte daher in geeigneter Weise, z. B. durch Ausführung der Gleichrichterdioden als Zenerdioden, gegen induzierte Überspannungen geschützt sein.
Ist im abzuschaltenden Zweig kein Freilauf vorgesehen, dann kann der Erreger- ström kurzzeitig auf den Wert Null zurückgefahren werden. Die Abschaltung erfolgt dann, wenn die in der zugehörigen Ständerwicklungsgruppe fließenden Ständerströme ebenfalls den Wert Null erreichen.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel kann alternativ ein Mehrspannungsgenerator mit mehr als zwei Ständerwicklungsgruppen realisiert werden, welcher mehr als zwei Teilbordnetze versorgen kann. In diesem Falle erfolgt eine Regelung der Spannungen aller Teilbordnetze jeweils über eine Regelung des Erregerstromes, wobei diese Regelung in zeitversetzten Phasen und im Sinne vorgegebener Prioritäten durchgeführt wird.
Die Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dieses dritte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in der Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Dreh- stromgenerator 1 einen integrierten Gleichspannungswandler aufweist. Dieser ist an die Ausgänge der Phasenwicklungen 5, 6, 7 der ersten Ständerwicklungsgruppe 8 und die Ausgänge der Phasenwicklungen 9, 10, 11 der zweiten Ständerwicklungsgruppe 12 angeschlossen.
In der Figur 3 ist zwecks besserer Übersichtlichkeit lediglich der an die Ausgänge der Phasenwicklungen 5, 6, 7 der ersten Ständerwicklungsgruppe 8 angeschlossene Teil des Gleichspannungswandlers 22' dargestellt. Dieser hat im Generatorbetrieb der Vorrichtung die Aufgabe, die von den Phasenwicklungen 5, 6, 7 gelieferten Wechselspannungen gleichzurichten. In den Stillstandsphasen des Motors und/oder wenn der Erregerstrom gleich Null ist dient der Gleichspannungswandler als Transformator, d.h. zur Übertragung von Energie von einem Teilbordnetz in das andere Teilbordnetz. Er erfüllt demnach die Funktionen einer Gleichrichteranordnung und eines Gleichspannungswandlers.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Ständerwicklungsgruppe 8 - wie aus der Figur 3 ersichtlich ist - aktive Pulsgleichrichter nachgeschaltet, die jeweils antiserielle MOS- Feldeffekttransistoren inklusive jeweils einer Substratdiode aufweisen. Alternativ dazu können auch Schalter mit Einfach-MOS-Feldeffekttransistoren verwendet werden, wenn im jeweils angeschlossenen Teilbordnetz externe Schalter vorgesehen sind. Die Regelung der Steuerelektroden der MOS- Feldeffekttransistoren erfolgt beispielsweise unter Verwendung von Ausgangssignalen des ersten Spannungsreglers 34, wie es in der Figur 3 durch gepunktete Linien angedeutet ist.
Die Spannungsregelung für das erste Teilbordnetz erfolgt über eine Regelung des durch die Erregerwicklung 4 fließenden Erregerstromes. Die Regelung der Spannung für das zweite Teilbordnetz wird über eine entsprechende Regelung des zuge- hörigen Pulsgleichrichters durch eine Anschnittsteuerung erreicht. Beim Auftreten einer Unterspannung des zweiten Teilbordnetzes werden die dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen MOS- Feldeffekttransistoren über die Anschnittsteuerung länger angesteuert. Beim Auftreten einer Überspannung des zweiten Teilbordnetzes wird die Ansteuerzeit der dem zweiten Teilbordnetz zugehörigen MOS- Feldeffekttransistoren verringert bzw. es kann über die aktiven Pulsgleichrichter eine elektrische Trennung von der Ständerwicklung erreicht werden. Die zweite Ständerwicklung wird dann im Leerlauf betrieben. Es erfolgt keine Einspeisung in das zweite Teilbordnetz. Die Stellgrößen Erregerstrom bzw. pulsweitenmodulierte Ansteuerung können auch für die beiden Teilbordnetze vertauscht werden. Die im Leerlauf betriebene Ständerwicklungsgruppe ist in geeigneter Weise, z. B. durch Zenerung der Substratdioden, gegenüber induzierte Überspannungen zu schützen.
In den Stillstandsphasen des Motors und/oder wenn der Erregerstrom des Generators gleich Null ist, kann der Generator als Transformator genutzt werden, um bei- spielsweise Energie vom ersten Teilbordnetz in das zweite Teilbordnetz zu übertragen. Dies erfolgt über eine geeignete Ansteuerung der der der ersten Ständerwicklung zugeordneten MOS- Feldeffekttransistoren in dem Sinne, dass diese als Pulswechselrichter arbeiten und die erste Ständerwicklung derart bestromen, dass in der zweiten Ständerwicklung eine Spannung induziert wird, die über den der zweiten Ständerwicklung nachgeschalteten Pulsgleichrichter das zweite Teilbordnetz versorgt.
Auf entsprechende Weise kann auch Energie vom zweiten Teilbordnetz auf das erste Teilbordnetz übertragen werden, indem die Rollen der Pulswechselrichter über eine entsprechende Ansteuerung vertauscht werden. Folglich kann durch eine geeignete Anordnung der Ständerwicklungen unter Einbeziehung der MOS- Feldeffekttransistoren ein leistungsfähiger Gleichspannungswandler dargestellt wer- den.
In vorteilhafter Weise kann folglich bei diesem Ausführungsbeispiel im Stillstand des Motors und dann, wenn der Erregerstrom des Generators gleich Null ist, ohne die Verwendung eines zusätzlichen Gleichspannungswandlers Energie zwischen den beiden Teilbordnetzen ausgetauscht werden. Des Weiteren kann in einem Start- Stopp-System eine einfache Integration von zwei Spannungsquellen in einem Generator für zwei Teilbordnetze erfolgen. Auch ein Startergenerator mit integriertem Gleichspannungswandler lässt sich auf diese Weise darstellen. Des Weiteren entfällt bei diesem Ausführungsbeispiel eine bisher notwendige Kommunikationsschnittstelle zwischen Startergenerator und Gleichspannungswandler.
Im Rahmen der praktischen Umsetzung dieses Ausführungsbeispiels sind die beiden Ständerwicklungsgruppen beispielsweise in einem Klauenpolgenerator auf ei- nen Eisenkern aufgebracht und bilden einen Transformator eines Drehstromsystems. Über diese Ständerwicklungsgruppen können bei einem Stillstand des Motors und/oder dann, wenn der Erregerstrom den Wert Null aufweist, Spannungen je nach Wicklungsverhältnis der Ständerwicklungen zueinander transformiert werden. Die MOS- Feldeffekttransistoren erfüllen dabei die Aufgaben, auf der Einspeiseseite die Gleichspannung in eine Wechselspannung überzuführen (Pulswechselrichterfunktion) und auf der Entnahmeseite die transformierte Spannung in eine Gleichspannung zu wandeln (Pulgleichrichterfunktion).
Die beiden Teilbordnetze können auch durch eine potentialfreie Anordnung der Ständerwicklung zueinander potentialfrei betrieben werden. Die Masseanschlüsse der beiden Teilbordnetze müssen nicht elektrisch miteinander verbunden sein. Eine elektrische Isolierung eines Teilbordnetzes gegenüber seiner Umgebung ist Vorschrift, wenn dessen Spannung größer als 60 V ist. Die Figur 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Teils einer Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel für die Erfindung. Dieses vierte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem anhand der Figur 3 beschriebenen Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Erregerkreis 2 des Drehstromgenerators 1 permanentmagnetisch ausgebildet ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Bestromung einer Rotorwicklung nicht notwendig, da der Rotor Permanentmagnete aufweist. Die Vorteile dieser Ausführungsform bestehen insbesondere darin, dass im Betrieb eine geringere Abnutzung auftritt und die auftretenden Verluste reduziert sind. Auch die Notwendigkeit einer Stromregelung entfällt.
Wie auch bei dem anhand der Figur 3 erläuterten Ausführungsbeispiel können auch hier die Spannungen in den beiden Teilbordnetzen über die Schaltregelungen der den Ständerwicklungsgruppen nachgeschalteten MOS- Feldeffekttransistoren unabhängig voneinander geregelt werden.
Nach alledem stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung, bei welcher das Bord- netz in mehrere Teilbordnetze aufgeteilt ist und bei welcher mittels eines einzigen Drehstromgenerators mehrere voneinander unabhängige Versorgungsspannungen generiert werden. Der Drehstromgenerator weist einen einzigen Erregerkreis und mehrere Ständerwicklungsgruppen auf. Diese sind jeweils über eine Gleichrichteranordnung mit einem Ausgang des Generators und dem daran angeschlossenen Teilbordnetz verbunden. Der Platzbedarf eines derartigen Mehrspannungsgenerators ist nur wenig größer als der Platzbedarf eines herkömmlichen Einspannungs- generators. Ein weiterer Vorteil eines Mehrspannungsgenerators gemäß der Erfindung besteht darin, dass über den Keilriemen des Kraftfahrzeugs nur ein Generator angetrieben werden muss, so dass die Keilriemenbelastung vergleichsweise gering bleibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgt die Hauptversorgung mehrerer Teilbordnetze jeweils direkt von einem Generator und nicht unter Verwendung eines ansonsten benötigten leistungsstarken Gleichspannungswandlers.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Spannungsversorgung des Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, mit
- einem Drehstromgenerator (1), der einen Erregerkreis (2) und eine mehrere Phasenwicklungen (5,6,7) aufweisende erste Ständerwicklungsgruppe (8) enthält,
- einem mit dem Drehstromgenerator (1) verbundenen ersten Teilbordnetz (13), in welchem erste Verbraucher (14) angeordnet sind und welches über eine erste
Gleichrichteranordnung (22) an die erste Ständerwicklungsgruppe (8) angeschlossen ist, und
- einem mit dem Drehstromgenerator (1) verbundenen zweiten Teilbordnetz (30), in welchem zweite Verbraucher (31) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Drehstromgenerator (1) eine mehrere Phasenwicklungen (9,10,11) aufweisende zweite Ständerwicklungsgruppe (12) enthält und
- das zweite Teilbordnetz (30) über eine zweite Gleichrichteranordnung (29) an die zweite Ständerwicklungsgruppe (12) angeschlossen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgängen (36,37) der beiden Gleichrichteranordnungen (22,29) Gleichspannungen gleicher Größe anliegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an den Ausgängen (36,37) der beiden Gleichrichteranordnungen (22,29) Gleichspannungen verschiedener Größen anliegen.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklungsgruppen (8,12) jeweils drei oder mehr Phasenwicklungen aufweisen, die in Form einer Sternschaltung miteinander verschaltet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklungsgruppen jeweils drei oder mehr Phasenwicklungen aufweisen, die in Form einer Dreieckschaltung verschaltet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ständerwicklungsgruppen jeweils drei oder mehr Phasenwicklungen aufweisen, wobei die Phasenwicklungen der ersten Ständerwicklungsgruppen in Form einer Sternschaltung und wobei die Phasenwicklungen der zweiten Ständerwicklungsgruppe in Form einer Dreieckschaltung verschaltet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten Spannungsregler (34) aufweist, der zwischen die erste Gleichrichteranordnung (22) und den Erregerkreis (2) geschaltet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Teilbordnetze (13,30) über einen unidirektio- nalen oder bidirektionalen Gleichspannungswandler (33) miteinander gekoppelt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Spannungsregler (35) aufweist, der zwischen die zweite Gleichrichteranordnung (29) und den Gleichspannungswandler (33) geschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Spannungsregler (34) über einen Schalter (38) an die erste Gleichrichteranordnung (22) und die zweite Gleichrichteranordnung (28) angeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Schaltstellung des Schalters (38) die erste Gleichrichteranordnung (22) mit dem ersten Spannungsregler (34) verbunden ist und in einer zweiten Schaltstellung des Schalters (38) die zweite Gleichrichteranordnung (29) mit dem ersten Spannungsregler (34) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (38) zeitlich versetzt in seine beiden Schaltstellungen gebracht wird, so dass zeitlich versetzt eine Regelung der Bordnetzspannung (Ul) des ersten Teilbordnetzes (13) und der Bordnetzspannung (U2) des zweiten Teilbordnetzes (30) erfolgt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10-12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Gleichrichteranordnung (22) und dem ersten Teilbordnetz (13) und zwischen der zweiten Gleichrichteranordnung (29) und dem zweiten Teilbordnetz (30) jeweils ein Schalter (39,40) vorgesehen ist, der von einem Spannungsbegrenzer (41,42) steuerbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehstromgenerator (1) einen integrierten Gleich- spannungswandler (22') aufweist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler (22') im Generatorbetrieb Gleichrichterfunktion und außerhalb des Generatorbetriebes die Funktion eines induktiven Gleichspannungs- wandlers ausübt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler (22') dazu vorgesehen ist, im Generatorbetrieb in einem Teilbordnetz auftretende Überspannungen abzubauen.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, d a d u r c h gekennzeichnet, dass der Gleichspannungswandler antiseriell geschaltete MOS- Feldeffekttransistoren enthält oder Einfach-MOS-Feldeffekttransistoren aufweist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereingänge der MOS- Feldeffekttransistoren mit einem Spannungsregler (34) verbunden sind.
19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e - kennzeichnet, dass der Erregerkreis (2) eine Erregerwicklung (4) aufweist oder permanentmagnetisch ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehr als zwei Ständerwicklungsgruppen aufweist.
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