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Title:
VEHICLE JUMP START UNIT, VEHICLE, AND METHOD FOR OPERATING A VEHICLE JUMP START UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/029599
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle jump start unit (20) for connecting external electrics (30) to an electrical power supply (10) of a vehicle, wherein a connection module (21), which can be interposed between the vehicle power supply (10) and the external electrics (30) for the adapted connection of the external electrics (30), can be replaceably received in a module receptacle (23). The invention further relates to a vehicle having an electrical power supply (10) and a vehicle jump start unit (20). The invention also relates to a method for operating a vehicle jump start unit (20) for connecting an external electrics (30) to an electrical power supply (10) of a vehicle, wherein a replaceable connection module (21), which can be interposed between the vehicle power supply (10) and the external electrics (30) for the adapted connection of the external electrics (30), can be inserted into a module receptacle (23) of the vehicle jump start unit (20).

Inventors:
SCHABL HANS (DE)
Application Number:
PCT/DE2012/100242
Publication Date:
March 07, 2013
Filing Date:
August 20, 2012
Export Citation:
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Assignee:
KRAUSS MAFFEI WEGMANN GMBH & C (DE)
SCHABL HANS (DE)
International Classes:
F02N11/14; F02N11/12
Foreign References:
US20090295169A12009-12-03
US20050031944A12005-02-10
DE2851580A11980-06-12
EP1431129A12004-06-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
FEDER WALTER EBERT (DE)
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Claims:
Patentansprüche:

1 . Fahrzeugstarthilfeeinheit zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik (30) an ein elektrisches Bordnetz (10) eines Fahrzeugs,

g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

ein zwischen das Bordnetz (10) und die Extern-Elektrik (30) zwischen- schaltbares Zuschaltmodul (21 ) zur angepassten Zuschaltung der Extern- Elektrik (30), das auswechselbar in einer Modulaufnahme (23) aufnehmbar ist.

2. Fahrzeugstarthilfeeinheit nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine im Bereich der Modulaufnahme (23) angeordnete Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Zuschaltmoduls (21 ) mit dem Bordnetz (10) beim Einbringen in die Modulaufnahme (23).

3. Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Extern-Elektrik (30) wahlweise

- eine Energiequelle zur Bereitstellung von Energie zum Starten des Fahrzeugs, und/oder

- ein Verbraucher, welcher mit Energie aus dem Bordnetz (10)

versorgbar ist, und/oder

- ein Energiespeicher

zuschaltbar ist. 4. Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere, wahlweise aufnehmbare Zuschaltmodule (21 ) zur Anpassung jeweils einer Extern-Elektrik (30) an das Bordnetz (10). Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) als Adapter zur formangepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik (30) ausgebildet ist.

Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) eine Elektrik- Aufnahme zur Aufnahme einer austauschbaren Extern-Elektrik (30), insbesondere einer Batterie, eines Akkumulators oder eines Kondensators, aufweist.

Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) als Spannungswandler zur Spannungsanpassung zwischen der Extern-Elektrik (30) und dem Bordnetz (10) ausgebildet ist.

Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) als Gleichrichter zur Gleichrichtung einer Wechselspannung der Extern-Elektrik (30) ausgebildet ist.

Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) als Wechselrichter zur Wechselrichtung einer Gleichspannung des Bordnetzes (10) ausgebildet ist.

10. Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zuschaltmodul (21 ) als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. 1 1 . Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit einem Zuschaltmodul (21 ) verbindbare Steuervorrichtung (22) zur Steuerung der Energieübertragung zwischen dem Bordnetz (10) und der Extern- Elektrik (30). 12. Fahrzeugstarthilfeeinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Starthilfeanschluss (24) , über welchen ein Bordnetz eines weiteren Fahrzeugs an das Bordnetz (10) zuschaltbar ist.

13. Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz (10),

g e k e n n z e i c h n e t d u r c h

eine Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Fahrzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Bordnetz (10) einen Zwischenspeicher (1 1 ), insbesondere einen Kondensator, zur vorübergehenden Speicherung der von der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) bereitgestellten Energie aufweist.

15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 oder 14, gekennzeichnet durch einen mit dem Bordnetz (10) verbundenen Generator (18) zur Einspei- sung von Energie in das Bordnetz (10), welcher durch eine Steuervorrichtung (22) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) steuerbar ist.

16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, gekennzeichnet durch eine mit dem Bordnetz (10) verbundene Batterie (12) und eine Temperierungseinheit (13) zum Temperieren der Batterie, welche durch eine Steuervorrichtung (22) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) steuerbar ist.

17. Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) zur Zuschal- tung einer Extern-Elektrik (30) an eine elektrisches Bordnetz (10) eines Fahrzeugs,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ,

dass ein zwischen das Bordnetz (10) und die Extern-Elektrik (30) zwi- schenschaltbares, auswechselbares Zuschaltmodul (21 ) zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik (30) in eine Modulaufnahme (23) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) eingebracht wird. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Extern- Elektrik (30) als Energiequelle ausgebildet ist und dass als weitere Energiequelle eine Batterie (12) des Bordnetzes vorgesehen ist, wobei durch eine Steuervorrichtung (22) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) eine Energiequelle (12, 30) zum Starten des Fahrzeugs ausgewählt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliche Energiequelle ein Generator (18) und/oder eine über einen Starthil- feanschluss (24) der Fahrzeugstarthilfeeinheit (20) verbundene Energiequelle vorgesehen ist, wobei durch die Steuereinheit eine Energiequelle (12, 30, 18) ausgewählt wird.

Description:
Fahrzeugstarthilfeeinheit, Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Fahrzeugstarthilfeeinheit

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeugstarthilfeeinheit zur Zuschaltung einer Ex- tern-Elektrik an ein elektrisches Bordnetz eines Fahrzeugs. Weitere Gegenstände der Erfindung sind ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Fahr- zeugstarthilfeeinheit sowie ein Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz.

Fahrzeuge weisen in der Regel ein elektrisches Bordnetz auf, an welchem elektrische Verbraucher des Fahrzeugs anschließbar sind. Da Verbrennungsmotoren aus dem Stand nicht von alleine anlaufen können, ist es bei solchen Fahrzeugen, die mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet sind, erforderlich, einen Starter zum Starten des Motors vorzusehen. Üblicherweise werden hierzu elektrische Starter verwendet, welche mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbunden sind. Zur Versorgung des Starters ist oftmals ein mit dem Bordnetz verbundener Bordnetzenergiespeicher, z. B. eine Bordnetzbatterie, vorgesehen. Falls der Bordnetzenergiespeicher nicht die nötige elektrische Leistung zum Starten des Motors liefern kann, ist es erforderlich, das Bordnetz des Fahrzeugs mit einer Extern-Elektrik, beispielsweise einer externen Batterie oder einem Bordnetz eines zweiten Fahrzeugs, zu verbinden, um das Fahrzeug dennoch starten zu können. Hierzu ist an derartigen Fahrzeugen oftmals eine Fahrzeugstarthilfeeinheit zur Zuschaltung der Extern-Elektrik vorgesehen, welche nach Art eines Starthilfeanschlusses ausgebildet ist. Solche Fahrzeugstarthilfeeinheiten haben sich in der Praxis durchaus bewährt, allerdings ist es hierbei nachteilig, dass die im Bordnetzenergiespeicher vorhandene Restenergie nicht genutzt werden kann und dass es erforderlich ist, eine Extern-Elektrik zuzuschalten, welche mit dem Bordnetz kompatibel ist. Eine Extern-Elektrik mit einer von der Bordnetzspannung abweichenden Span- nung kann beispielsweise nicht zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden.

Der Starthilfe kommt insbesondere bei solchen Fahrzeugen, die eine hohe Verfügbarkeit erfordern, eine erhöhte Bedeutung zu. Beispielsweise ist es bei militärischen Fahrzeugen erforderlich, dass Starthilfe auch dann geleistet werden kann, wenn sich das Fahrzeug im Feldeinsatz befindet. Bei militärischen Fahrzeugen sind Fahrzeugstarthilfeeinheiten üblich, die eine genormte

Steckerverbindung aufweisen, über welche die Extern-Elektrik zuschaltbar ist. An derartige Fahrzeugstarthilfeeinheiten können nur solche Extern-Elektriken zugeschaltet werden, welche eine zur Verbindung geeignete Steckerverbindung aufweisen. Das Starten des Fahrzeugs ist mit einer Extern- Elektrik ohne die entsprechende Steckerverbindung nicht möglich.

Es ist daher A u f g a b e der Erfindung, die Zuschaltung einer Extern-Elektrik auch dann zu ermöglichen, wenn die Extern-Elektrik nicht an das Bordnetz und/oder die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit angepasst ist.

Bei einer eingangs genannten Fahrzeugstarthilfeeinheit wird die Aufgabe durch ein zwischen das Bordnetz und die Extern-Elektrik zwischenschaltbares Zus- chaltmodul zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik g e l ö s t , das auswechselbar in einer Modulaufnahme aufnehmbar ist.

Zur Zuschaltung einer Extern-Elektrik an die Fahrzeugstarthilfeeinheit, kann ein Zuschaltmodul in die Modulaufnahme eingebracht werden, welches sowohl an die Fahrzeugstarthilfeeinheit als auch an die Extern-Elektrik angepasst ist. Über das Zuschaltmodul kann eine elektrische Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz und /oder eine mechanische Anpassung an die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit erfolgen. Das Zuschaltmodul ist auswechselbar ausgebildet, so dass je nach Bedarf ein an die jeweilige Extern-Elektrik ange- passtes Zuschaltmodul zwischen die Fahrzeugstarthilfeeinheit und die Extern- Elektrik zwischengeschaltet werden kann.

Im Hinblick auf die Anbindung des Zuschaltmoduls hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn eine im Bereich der Modulaufnahme angeordnete Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Zuschaltmoduls mit dem

Bordnetz beim Einbringen in die Modulaufnahme vorgesehen ist. Über die Schnittstelle kann ein selbsttätiges Verbinden des Zuschaltmoduls mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit beim Einbringen in die Modulaufnahme ermöglicht werden. Die Modulaufnahme kann nach Art einer Einstecköffnung ausgebildet sein, in welche das Zuschaltmodul einsteckbar ist. Beim Einstecken des Zuschaltmoduls in die Modulaufnahme kann eine elektrische Steckverbindung hergestellt werden. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist als Extern-Elektrik wahlweise eine Energiequelle zur Bereitstellung von Energie zum Starten des Fahrzeugs, und /oder ein Verbraucher, welcher mit Energie aus dem Bordnetz versorgbar ist, und /oder ein Energiespeicher zuschaltbar. Über die Fahrzeugstarthilfeeinheit kann zum Starten des Fahrzeugs eine Hilfsenergiequelle z. B. eine externe Batterie oder ein externes Energieversorgungsnetz, zugeschaltet werden, so dass Energie zum Starten des Fahrzeugs aus der Hilfsenergiequelle in das Bordnetz des Fahrzeugs eingebracht werden kann. Ferner kann über die Fahrzeugstarthilfeeinheit ein elektrischer Verbraucher mit dem Bordnetz verbunden werden, der mit Energie aus dem Bordnetz gespeist wird. Auf diese Weise können solche Verbraucher, die nicht ständig mit dem Fahrzeug verbunden sind, kurzzeitig mit Energie versorgt werden. Darüber hinaus ist es möglich, über die Fahrzeugstarthilfeeinheit einen Energiespeicher zuzuschalten, welchem Energie aus dem Bordnetz zugeführt wird und /oder welcher Energie in das Bordnetz abgibt.

Um je nach Bedarf eine der vorstehend genannten, unterschiedlichen Extern- Elektriken an das Bordnetz des Fahrzeugs anzuschalten, können vorzugsweise mehrere, wahlweise aufnehmbare Zuschaltmodule zur Anpassung jeweils einer Extern-Elektrik an das Bordnetz vorgesehen sein. Die Zuschaltmodule können an jeweils eine Extern-Elektrik angepasst sein, so dass über ein Zuschaltmodul jeweils eine Extern-Elektrik an das Bordnetz bzw. die Fahrzeugstarthilfeeinheit angepasst werden kann. Um gleichzeitig mehrere Zuschaltmodule mit dem Bordnetz verbinden zu können, kann die Fahrzeugstarthilfeeinheit auch mehrere Modulaufnahmen aufweisen. In die Modulaufnahmen können verschiedene Zuschaltmodule eingebracht werden, so dass mehrere unterschiedliche Extern- Elektriken zur glei- chen Zeit an das Bordnetz angeschaltet werden können.

Nachfolgend sollen vorteilhafte Ausgestaltungen eines oder mehrerer Zuschaltmodule dargestellt werden: Vorteilhaft ist es beispielsweise, wenn ein Zuschaltmodul als Adapter zur formangepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik ausgebildet ist. Über das Zuschaltmodul können Unterschiede in der Form und/oder der Gestaltung der Schnittstelle zwischen der Fahrzeugstarthilfeeinheit und der Extern-Elektrik ausgeglichen werden. Beispielsweise kann das Zuschaltmodul als Adapter zwi- sehen einer Schnittstelle der Fahrzeugstarthilfeeinheit und einem

Elektrikanschluss zur Verbindung mit der Extern-Elektrik ausgebildet sein.

In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Zuschaltmodul eine Elektrik-Aufnahme zur Aufnahme einer austauschbaren Extern-Elektrik, insbesondere einer Batterie, eines Akkumulators oder eines Kondensators, aufweist. Die Elektrik-Aufnahme kann nach Art eines Batteriefachs ausgebildet sein, in welches die Extern-Elektrik zumindest teilweise eingebracht werden kann, so dass eine Zuschaltung der Extern-Elektrik mit wenigen Handgriffen ermöglicht wird. Über die Elektrik-Aufnahme können aus einem elektrischen Gerät, z. B. aus einer Taschenlampe, entnommene Batterien zum Starten des Fahrzeugs verwendet werden.

Darüber hinaus ist ein Zuschaltmodul bevorzugt als Spannungswandler zur Spannungsanpassung zwischen der Extern-Elektrik und dem Bordnetz ausgebil- det. Durch einen Spannungswandler können voneinander abweichende Spannungen aufeinander angeglichen werden. Durch einen Spannungswandler kann die Versorgung des Bordnetzes mit Energie aus einer Extern-Elektrik mit einer von einer Bordnetzspannung des Bordnetzes abweichenden Spannung erfolgen.

Bei einem als Gleichspannungsnetz ausgebildeten Bordspannungsnetz ist es vorteilhaft, wenn ein Zuschaltmodul als Gleichrichter zur Gleichrichtung einer Wechselspannung der Extern-Elektrik ausgebildet ist. Über einen Gleichrichter kann eine Extern-Elektrik, welche eine Wechselspannung aufweist, zur Spei- sung des Bordnetzes verwendet werden. Beispielsweise kann ein Wechselspannungsnetz über das Zuschaltmodul an die Fahrzeugstarthilfeeinheit angeschlossen werden. Ein solches Wechselspannungsnetz kann ein öffentliches Stromnetz sein, welches an das Bordnetz angeschaltet wird, um das Fahrzeug zu Starten oder um die Entladung einer Bordnetzbatterie des Bordnetzes wäh- rend des Stillstands des Fahrzeugs auszugleichen.

Da externe Geräte, wie beispielsweise ein Funkgerät, eine Pumpe oder elektrische Werkzeuge typischerweise als Wechselspannungsverbraucher ausgebildet sind, hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Zuschaltmodul als Wechselrichter zur Wechselrichtung einer Gleichspannung des Bordnetzes ausgebildet ist. Über einen Wechselrichter können solche Verbraucher, welche über einen Wechselspannungsanschluss verfügen, an das Bordnetz angeschlossen werden. Bei militärischen Fahrzeugen können zusätzliche Ausrüstungsgegenstände, wie z. B. Suchscheinwerfer, über das Bordnetz versorgt werden.

Ferner kann es erforderlich sein, Gleichspannungsverbraucher mit einer von der Spannung des Bordnetzes abweichenden Spannung mit dem Bordnetz zu verbinden. In diesem Zusammenhang hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn ein Zuschaltmodul als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Über einen Gleichspannungswandler können Gleichspannungsverbraucher und/oder Gleichspannungsquellen und/oder Gleichspannungsspeicher mit dem Bordnetz verbunden werden. Der Gleichspannungswandler bewirkt hierbei eine Anpassung der Spannung.

Je nach Art der mit dem Bordnetz verbundenen Extern-Elektrik und /oder je nach Art des in der Modulaufnahme aufgenommenen Zuschaltmoduls kann sich der Energiefluss zwischen dem Bordnetz und der Extern-Elektrik unterscheiden. Zur Steuerung der Energieübertragung zwischen dem Bordnetz und der externen Elektrik kann daher bevorzugt eine mit dem Zuschaltmodul verbindbare Steuervorrichtung vorgesehen sein. Über die Steuervorrichtung kann die Zuschaltung der Extern-Elektrik gesteuert werden.

Ferner kann die Fahrzeugstarthilfeeinheit einen Starthilfeanschluss aufweisen, über welchen ein Bordnetz eines weiteren Fahrzeugs an das Bordnetz zuschaltbar ist. Über den Starthilfeanschluss kann parallel zu der über das Zuschaltmodul zugeschalteten Extern-Elektrik eine weitere Extern-Elektrik zugeschaltet werden. Alternativ kann ein Zuschaltmodul derart ausgebildet sein, dass es über den Starthilfeanschluss mit dem Bordnetz verbindbar ist.

Ein weiterer Erfindungsgegenstand ist ein Fahrzeug mit einem elektrischen Bordnetz. Bei einem derartigen Fahrzeug wird die eingangs genannte Aufgabe dadurch g e l ö s t , dass eine vorstehend beschriebene Fahrzeugstarthilfeeinheit vorgesehen ist. Über eine derartige Fahrzeugstarthilfeeinheit kann eine Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz des Fahrzeugs erreicht werden. Eine ggf. vorhandene Batterie des Bordnetzes kann aus der Extern-Elektrik geladen werden. Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung des Fahrzeugs, bei welcher das Bordnetz einen Zwischenspeicher, insbesondere einen Kondensator, zur

verübergehenden Speicherung der von der Fahrzeugstarthilfeeinheit bereitgestellten Energie aufweist. Der Zwischenspeicher kann aus der Extern-Elektrik über die Fahrzeugstarthilfeeinheit auf ein Niveau geladen werden, welches ausreicht, um das Fahrzeug zu starten. Besonders geeignet für die Verwendung als Zwischenspeicher sind Doppelschichtkondensatoren, welche auch als„Ult- ra-Caps" bezeichnet werden. Im Hinblick auf die Versorgung des Bordnetzes mit Energie hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn das Fahrzeug einen mit dem Bordnetz verbundenen Generator zur Einspeisung von Energie in das Bordnetz aufweist, welcher durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarhilfeeinheit steuerbar ist. Mit einem Generator kann eine weitere Hilfsenergiequelle zum Starten des Fahrzeugs bereitgestellt werden.

Das Starten eines Fahrzeugs kann insbesondere bei extremen Umgebungstemperaturen, wie sie in der militärischen Anwendung oftmals vorkommen, Schwierigkeiten bereiten. Daher weist das Fahrzeug bevorzugt neben einer mit dem Bordnetz verbundene Batterie eine Temperierungseinheit zum Temperieren der Batterie auf, welche durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarthilfeeinheit steuerbar ist. Über die Temperierungseinheit kann die Batterie in einen Zustand versetzt werden, in welchem die Aufnahme bzw. Speicherung von Energie in der Batterie verbessert ist. Durch die Steuervorrichtung der Starthilfeeinheit kann das Temperieren der Batterie mit der Energieübertragung zwischen der Extern-Elektrik und dem Bordnetz synchronisiert werden.

Im Hinblick auf das eingangs erwähnte Verfahren wird die oben genannte Aufgabe dadurch g e l ö s t , dass ein zwischen das Bordnetz und die Extern- Elektrik zwischenschaltbares, auswechselbares Zuschaltmodul zur angepassten Zuschaltung der Extern-Elektrik in eine Modulaufnahme der Fahrzeugstarthilfeeinheit eingebracht wird. Je nach Bedarf kann ein an die jeweilige Extern- Elektrik angepasstes Zuschaltmodul zwischen die Fahrzeugstarthilfeeinheit und die Extern-Elektrik zwischengeschaltet werden und somit eine Anpassung der Extern-Elektrik an das Bordnetz bzw. die Fahrzeugstarthilfeeinheit ermöglicht werden.

Im Hinblick auf das Starten des Motors hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Extern-Elektrik als Energiequelle ausgebildet ist und als weitere Energiequelle eine Batterie des Bordnetzes vorgesehen ist, wobei durch eine Steuervorrichtung der Fahrzeugstarthilfeeinheit eine Energiequelle zum Starten des Fahrzeugs ausgewählt wird. Der Steuervorrichtung können Daten über die in der Extern-Elektrik und/oder in der Batterie des Bordnetzes zur Verfü- gung stehende Energie zugeführt werden. Falls die Leistungsfähigkeit der Batterie des Bordnetzes unter einen vorgegebenen Schwellenwert sinkt, kann zum Starten des Fahrzeugs die Extern-Elektrik als Energiequelle ausgewählt werden. Falls sich die Leistungsfähigkeit der Batterie des Bordnetzes oberhalb des vorgegebenen Schwellenwerts befindet, kann das Starten des Fahrzeugs aus der Batterie des Bordnetzes erfolgen.

In diesem Zusammenhang ist es ferner vorteilhaft, wenn als zusätzliche Energiequelle ein Generator und/oder ein über einen Starthilfeanschluss der Fahrzeugstarthilfeeinheit verbundene Energiequelle vorgesehen ist, wobei durch die Steuereinheit eine Energiequelle ausgewählt wird. Die Steuereinheit kann aus mehreren Energiequellen eine Energiequelle zum Starten des Fahrzeugs auswählen. Neben den vorstehend beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen des Verfahrens können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die im Zusammenhang mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit und dem Fahrzeug beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen zur Anwendung kommen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der erfindungsgemäßen Fahrzeugstarthilfeeinheit, des Fahrzeugs sowie des Verfahrens werden nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen mittels mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Hierin zeigen:

Fig.1 in schematischer Darstellung den Aufbau eines Fahrzeugs;

Fig. 2a in schematischer Darstellung eine Fahrzeugstarthilfeeinheit; Fig. 2b in schematischer Darstellung die Fahrzeugstarthilfeeinheit aus

Fig. 2a mit einem Zuschaltmodul und

Fig. 3 eine weitere Ausgestaltung einer Fahrzeugstarthilfeeinheit in einer schematischen Frontalansicht.

In der Fig. 1 ist ein militärisches Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor 1 dargestellt. Zum Starten des Motors 1 ist ein mechanisch mit dem Motor 1 gekoppelter elektrischer Starter 14 vorgesehen, welcher mit einem als elektrisches Gleichspannungsnetz ausgebildeten Bordnetz 10 des Fahrzeugs verbun- den ist. Das Bordnetz 10 weist als Energiequelle eine Bordnetzbatterie 12 auf, welche im Bedarfsfall die zum Starten des Motors 1 erforderliche Energie an den Starter 14 abgibt. Weitere Bestandteile des Bordnetzes 10 sind ein als Doppelschichtkondensator ausgebildeter Zwischenspeicher 1 1 und ein Hilfsstromerzeuger 16, welche über eine Schalteinheit 25 einer im Folgenden be- schriebenen Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 wahlweise zuschaltbar sind. Auf die Komponenten 1 1 , 16 soll weiter unten näher eingegangen werden.

Sollte die in der Bordnetzbatterie 12 gespeicherte Energie zum Starten des Motors 1 nicht ausreichen, so kann das Fahrzeug über eine erfindungsgemäße, mit dem Bordnetz 10 verbundene Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 gestartet werden. Die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ist in dem militärischen Fahrzeug nach Art eines Nachrüstteils montiert. Die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 wird in dem Fahrzeug dauerhaft mitgeführt, um bei Versagen des Bordnetzes 10 bzw. der Bordnetzbatterie 12 Starthilfe zum Starten des Motors 1 leisten zu können. Ferner kann der Ladezustand der Bordnetzbatterie 12 des militärischen Fahrzeugs z. B. während eines längeren Transports auf einem anderen Land-, See oder Luftfahrzeug oder bei Lagerung mittels der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 erhalten werden. Mittels der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 kann eine als Ener- giequelle ausgebildete Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden. Um die Anpassung der Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 bzw. die Gegebenheiten der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 zu ermöglichen, sind mehrere Zuschaltmodule 21 vorgesehen, die zwischen das Bordnetz 10 und die Extern- Elektrik 30 zwischengeschaltet werden können. Die voneinander verschieden ausgebildeten Zuschaltmodule 21 können je nach Bedarf zwischen das Bordnetz 10 und die Extern-Elektrik 30 zwischengeschaltet werden.

Über die Zuschaltmodule 21 können Extern-Elektriken 30 mit von denen des Bordnetzes 10 abweichenden elektrischen Parametern, z. B. einer von einer Bordnetzspannung des Bordnetzes 10 verschiedenen Spannung, angepasst an das Bordnetz 10 angeschaltet werden. Hierzu wird das jeweilige Zuschaltmodul 21 in einer Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 aufgenommen. Die Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 bildet insofern eine fahrzeugfeste Schnittstelle zwischen dem Bordnetz 10 und dem jeweili- gen in der Modulaufnahme 23 aufgenommenem Zuschaltmodul 21. Wie der Darstellung in den Fig. 2a und 2b zu entnehmen, ist die Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 nach Art eines Modulschachtes ausgebildet, in welchem ein Zuschaltmodul 21 mit einer an die Innenkontur der Modulauf - nähme 23 angepassten Außenkontur aufgenommen werden kann. Im Bereich der Modulaufnahme 23 ist ferner eine in den Figuren nicht dargestellte

Schnittstelle zur elektrischen Verbindung des Zuschaltmoduls 21 mit dem Bordnetz 10 vorgesehen. Die Schnittstelle ist derart an der Innenkontur der Modulaufnahme 23 angeordnet, dass das Zusatzmodul 21 bei Einbringen in die Modulaufnahme 23 über eine Steckerverbindung selbsttätig mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden wird.

Das in der Fig. 2b dargestellte Zuschaltmodul 21 ist als Adapter ausgebildet, über welchen eine formangepasste Zuschaltung der Extern-Elektrik 30 ermög- licht wird. Es ist daher nicht erforderlich, dass die Extern-Elektrik 30 selbst eine für die Verbindung mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 geeignete Form bzw. Schnittstelle aufweist. Insbesondere können die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 und die jeweilige Extern-Elektrik 30 unterschiedliche Schnittstellen aufweisen, welche über das Zuschaltmodul 21 nach Art eines Adapters angepasst werden.

Nachfolgend sollen verschiedene Zuschaltmodule 21 beschrieben werden, welche zur Zuschaltung unterschiedlicher Extern-Elektriken 30 geeignet sind. Diese Zuschaltmodule 21 eignen sich für die Zwischenschaltung zwischen das Bordnetz 10 und eine vorgegebene Extern-Elektrik 30.

Ein Zuschaltmodul 21 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 weist eine Elektrik- Aufnahme zur Aufnahme einer austauschbaren Extern-Elektrik 30 auf, welche als Batterie ausgebildet ist. Die Elektrikaufnahme ist nach Art eines Batterie- faches ausgestaltet, in welchem mehrere Batterien aufgenommen werden können. Alternativ kann das Zuschaltmodul 21 auch zur Aufnahme von Akkumulatoren und/oder Kondensatoren ausgebildet sein. Die in dem Zuschaltmodul aufgenommene Extern-Elektrik 30 kann aus dem Bordnetz 10 aufgeladen werden. Ferner kann über das Zuschaltmodul 21 Energie zum Starten des Motors aus der Extern-Elektrik 30 in das Bordnetz 10 eingespeist werden. Beispielsweise kann in die Elektrik-Aufnahme des Zuschaltmoduls 21 eine aus einer im Fahrzeug mitgeführten Taschenlampe entnommene Batterie eingelegt werden, um die in der Batterie enthaltene Energie in das Bordnetz einzuspei- sen.

Weitere Zuschaltmodule 21 sind als Spannungswandler ausgebildet, so dass eine Spannungsanpassung zwischen der Extern-Elektrik 30 und dem Bordnetz 10 erfolgen kann. So weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Zuschaltmodul 21 auf, welches als Gleichrichter ausgebildet ist. Mit dem Gleichrichter kann eine Wechselspannung einer Extern-Elektrik 30, beispielsweise eines öffentlichen Wechselspannungsnetzes mit einer Wechselspannung zwischen 1 10 V und 400 V, in eine an die Spannung des Bordnetzes 10 angepasste Gleichspannung gewandelt werden, so dass es möglich ist, zum Starten des Motors Energie aus dem Wechselspannungsnetz in das Bordnetz 10 des Fahrzeugs einzuspeisen. Dies kann z. B. erforderlich sein, um den Motor 1 des Fahrzeugs zu mittels des Starters 14 zu starten oder die Ladung der Bordnetzbatterie 12 während des Stillstands des Fahrzeugs zu erhalten. Ferner ist ein Zuschaltmodul 21 vorgesehen, welches als Wechselrichter ausgebildet ist. Durch einen Wechselrichter kann die Gleichspannung des Bordnetzes 10 in eine Wechselspannung gewandelt werden. Über ein als Wechselrichter ausgebildetes Zuschaltmodul 21 kann eine als Wechselspannungsver- braucher ausgebildete Extern-Elektrik 30, z. B. ein Wechselstrommotor, an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden.

Als weiteres Modul weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Zuschaltmodul 21 auf, welches als Gleichspannungswandler ausgebildet ist. Anhand eines Gleichspannungswandlers kann das Bordnetz 10 mit einer Extern-Elektrik 30 verbunden werden, welche zur Anschaltung an ein Gleichspannungsnetz geeignet ist. Über den Gleichspannungswandler können etwaige Unterschiede in der Gleichspannung des Bordnetzes 10 und der Extern-Elektrik 30 aneinander angepasst werden, so dass Energie von dem Bordnetz 10 zu der Extern-Elektrik 30 oder von der Extern-Elektrik 30 in das Bordnetz übertragen werden kann. Über das als Gleichspannungswandler ausgebildete Zuschaltmodul 21 kann ein Energiespeicher, z. B. eine Batterie, mit einer von der Bordnetzspannung abweichenden Betriebsspannung an das Bordnetz 10 zugeschaltet werden. Ferner ist es über dieses Zuschaltmodul möglich, externe Bordnetze, welche z. B. eine Spannung von 12 V oder 24 V aufweisen, mit dem Bordnetz des Fahrzeugs zu verbinden.

Die vorstehend beschriebenen Zuschaltmodule 21 haben jeweils voneinander abweichende Funktionalitäten. Es ist daher nicht erforderlich in der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 sämtliche Funktionalitäten aller dieser Zuschaltmodule 21 zu integrieren, wodurch der Platzbedarf der Fahrzeugstarthilfeeinheit verringert wird. Vielmehr kann bei Bedarf ein Zuschaltmodul 21 mit der jeweiligen benötigten Funktion in die Modulaufnahme 23 eingesteckt werden.

Darüber hinaus kann eine Extern-Elektrik 30 über einen Starthilfeanschluss 24 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 mit dem Bordnetz verbunden werden. Die Fig. 1 zeigt ferner, dass die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 eine mit dem Zuschaltmodul 21 verbindbare Steuervorrichtung 22 aufweist, mittels welcher die Energieübertragung zwischen der Extern- Elektrik 30 und dem Bordnetz 10 über das Zuschaltmodul 21 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 gesteuert wird.

Je nach Art des in die Modulaufnahme 23 eingebrachten Zuschaltmoduls 21 können durch die Steuervorrichtung 22 verschiedene Prozesse gesteuert werden: Falls ein Zuschaltmodul 21 zur Zuschaltung einer Energiequelle 30 verbunden ist, so kann die Bereitstellung von Energie aus der Energiequelle 30 für das Bordnetz 10 geregelt und/oder gesteuert werden. Bei einem Zuschaltmodul 21 , welches zur Zuschaltung eines elektrischen Verbrauchers 30 ausgebildet ist, kann die Bereitstellung von Energie aus dem Bordnetz 10 für den über das Zuschaltmodul 21 verbundenen Verbraucher 30 über die Steuervorrichtung 22 geregelt und/oder gesteuert werden. Ist ein Zuschaltmodul 21 zur Zuschal- tung eines Energiespeichers 30 in der Modulaufnahme 23 aufgenommen, so kann die Steuereinheit sowohl die Vorgänge beim Laden des Energiespeichers 30 aus dem Bordnetz 10 als auch die Vorgänge bei der Abgabe von Energie aus dem Energiespeicher 30 in das Bordnetz 10 steuern. Die Steuervorrichtung 22 ist ferner mit einer Temperierungseinheit 13 zum Temperieren der Bordnetzbatterie 12 verbunden. Mittels der Temperierungseinheit 13 kann die Kühlung und/oder Erwärmung der Bordnetzbatterie 12 erfolgen, so dass die Bordnetzbatterie 12 unabhängig von der jeweils herrschenden Umgebungstemperatur in einem vorgegebenen Betriebszustand gehalten werden kann. An der Bordnetzbatterie 12 bzw. der Temperierungseinheit 13 sind in den Figuren nicht dargestellte Sensoren zur Erfassung der Temperatur, Spannung und weiterer Parameter angeordnet, welche ebenfalls mit der Steuervorrichtung 22 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden sind. Die über die Sensoren erfassten Werte dienen als Eingangswerte für die Steuerung und/oder Regelung der Temperierung der Bordnetzbatterie 12 durch die Steuervorrichtung 22.

Darüber hinaus ist die Steuervorrichtung 22 mit dem Hilfsstromerzeuger 16 verbunden. Der Hilfsstromerzeuger 16 umfasst einen als Verbrennungsmotor ausgebildeten Hilfsmotor 17 sowie eine mechanisch mit dem Hilfsmotor 17 gekoppelte Elektromaschine 18, welche generatorisch oder motorisch betrieben werden kann. Zum Starten des Hilfsmotors 17 wird die Elektromaschine 18 motorisch betrieben, wobei sie den Hilfsmotor 17 nach Art eines Hilfsmotor- Starters startet. Bei laufenden Hilfsmotor 17 wird die Elektromaschine 18 als Generator betrieben, welcher mit dem Bordnetz 10 verbunden ist. Über die Elektromaschine 18 des Hilfsstromerzeugers 16 kann zusätzliche Energie in das Bordnetz 10 eingespeist werden. Das Starten des Hilfsmotors 17 durch die Elektromaschine 18 sowie die Einspeisung von Energie durch die Elektroma- schine 18 in das Bordnetz 10 ist mittels der Steuervorrichtung 22 steuerbar. In alternativer Ausgestaltung des Hilfsstromerzeugers 16 kann neben dem Hilfsmotor 17 ein jeweils mechanisch mit dem Hilfsmotor 17 gekoppelter Generator und ein elektrischer Starter vorgesehen sein. Anhand des vorstehend beschriebenen Fahrzeugs sollen im Folgenden die Vorgänge bei der Zuschaltung einer Extern-Elektrik 30 an das elektrische Bordnetz 10 des Fahrzeugs näher erläutert werden.

Zunächst wird ein für die Zuschaltung der Extern-Elektrik 30 geeignetes aus- wechselbares Zuschaltmodul 21 in die Modulaufnahme 23 der Fahrzeugstarthil- feeinheit 20 durch Einstecken eingebracht. Das Zuschaltmodul 21 verbindet sich beim Einbringen in die Modulaufnahme selbsttätig mit der innerhalb der Modulaufnahme 23 angeordneten Steckerverbindung und stellt somit eine elektrische Verbindung zu dem Bordnetz 10 her. Zudem wird das Zuschaltmo- dul 21 über eine weitere innerhalb der Modulaufnahme 23 angeordnete Steckerverbindung mit der Steuervorrichtung 22 der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden. Die Steuervorrichtung 22 erkennt das eingesteckte Zuschaltmodul 21 und wird in einen auf die Art des Zuschaltmoduls 21 abgestimmten Be- triebsmodus versetzt.

Wird zusätzlich zu dem Generator 18 und der Bordnetzbatterie 12 eine als externe Energiequelle ausgebildete Extern-Elektrik 30 über das Zuschaltmodul 21 an das Bordnetz 10 angeschaltet, so kann durch die Steuervorrichtung 22 eine zum Starten des Fahrzeugs geeignete Energiequelle 12, 18, 30 ausgewählt werden. Hierzu ermittelt die Steuervorrichtung über geeignete Sensoren einen Spannungseinbruch der Energiequellen 12, 18, 30 bei Zuschaltung einer Last und wählt die Energiequelle 12, 18, 30 aus, welche den geringsten Spannungseinbruch aufweist.

Wird beispielsweise die externe Energiequelle 30 ausgewählt, so wird zunächst der Zwischenspeicher 1 1 des Bordnetzes 10, welcher als Doppelschichtkondensator ausgebildet ist, aus der externen Energiequelle 30 geladen. Nach dem Laden des Doppelschichtkondensators 1 1 kann dann der Starter 1 den Motor 1 starten, indem der Starter 14 die zum Starten erforderliche Energie in kurzer Zeit aus dem Doppelschichtkondensator 1 1 entnimmt. Beim Starten des Motors 1 fließt im Bordnetz 10 ein im Verhältnis zu dem vorausgehenden Ladevorgang relativ hoher Strom. Sollte die externe Energiequelle 30 sowie das zwischen der externen Energiequelle 30 und dem Bordnetz 10 zwischengeschaltete Zus- chaltmodul 21 geeignet sein, den zum Starten des Motors 1 erforderlichen, hohen Strom zu liefern, kann das Starten auch ohne das Laden des Zwischenspeichers 1 1 direkt aus der externen Energiequelle 30 erfolgen. Die Fig. 3 zeigt eine Frontalansicht einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugstarthilfeeinheit 20. Neben der Modulaufnahme 23 weist die Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 ein Bedienfeld 25 zur manuellen Bedienung der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 sowie zwei Starthilfeanschlüsse 24 auf. Die Starthilfeanschlüsse sind als genormte Steckerverbindungen gemäß der Verteidigungsgerätenorm 96917 ausgebildet. Über die Starthilfeanschlüsse 24 können solche Extern-Elektriken 30, welche mit einer entsprechenden

Steckerverbindung ausgerüstet sind, mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden werden. Ferner ist es möglich, über die Starthilfeanschlüsse 24 eine Verbindung zu einem Zuschaltmodul 21 herzustellen, welches eine entsprechende Steckerverbindung aufweist. Auf diese Weise können auch solche Zuschaltmodule 21 , die zwar in der Modulaufnahme 23 aufgenommen werden könne, zu denen über die in der Modulaufnahme angeordnete

Steckerverbindung jedoch keine Verbindung hergestellt werden kann, trotz- dem elektrisch mit der Fahrzeugstarthilfeeinheit 20 verbunden werden.

Die vorstehend beschriebenen Fahrzeugstarthilfeeinheiten 20, weisen eine Modulaufnahme 23 auf, in welcher zwischen das Bordnetz 10 und die Extern- Elektrik 30 zwischenschaltbare Zuschaltmodule 21 auswechselbar aufnehmbar sind. Über das jeweilige in der Modulaufnahme 23 aufgenommene Zuschaltmodul 21 kann eine elektrische Anpassung der Extern-Elektrik 30 an das Bordnetz 10 und/oder eine mechanische Anpassung an die Gegebenheiten der Fahrzeug- starthilfeeinheit 20 erfolgen. Bezugszeichen:

1 Motor

10 Bordnetz

1 1 Zwischenspeicher

12 Bordnetzbatterie

13 Temperierungseinheit 14 Starter

15 Massepotential

16 Hilfsstromerzeuger

17 Hilfsmotor

18 Elektromaschine

20 Fahrzeugstarthilfeeinheit

21 Zuschaltmodul

22 Steuervorrichtung

23 Modulaufnahme

24 Starthilfeanschluss

25 Schalteinheit

30 Extern- Elektrik