(57)【要約】      （修正有）【課題】安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットのための改善されたエネルギー供給システムを提供する。【解決手段】安全関連の電気消費機器１４ａ〜１４ｘを有する消費ユニットのためのエネルギー供給システムは、安全関連の電気消費機器と接続されたエネルギー供給ネットワーク１２と、電気エネルギーをエネルギー供給ネットワークに供給するためのメインエネルギー供給源１０と、第１エネルギー検出デバイス１８と、電気エネルギーをエネルギー供給ネットワークに供給するための少なくとも一つのサーマルバッテリー２６ａ〜２６ｎと、第１エネルギー検出デバイスによって検出されたエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、エネルギー供給システムを緊急動作モードに切り替えて、サーマルバッテリーをアクティブ化するためのコントローラー２０と、を備える。【選択図】図１
2020078233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つ以上の安全関連の電気消費機器（１４ａ．．ｘ）を有する消費ユニットのためのエネルギー供給システムにおいて、
少なくとも一つの安全関連の電気消費機器（１４ａ．．ｘ）と接続され得る、または、接続された、エネルギー供給ネットワーク（１２）と、
前記エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、電気エネルギーを前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給するためのメインエネルギー供給源（１０）と、
前記メインエネルギー供給源（１０）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給される電気エネルギーを検出するための第１エネルギー検出デバイス（１８）と、
前記メインエネルギー供給源（１０）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給され得る電気エネルギーが不足している場合に、前記エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、電気エネルギーを前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給するための少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）と、
前記第１エネルギー検出デバイス（１８）によって検出されたエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、前記エネルギー供給システムを前記緊急動作モードに切り替えて、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）をアクティブ化するためのコントローラー（２０）と、
を備えるエネルギー供給システム。
【請求項２】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、前記消費ユニットの熱源に接続された熱交換器（４２ａ．．ｎ）に結合されている、
請求項１に記載のエネルギー供給システム。
【請求項３】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、前記サーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）をアクティブ化するために前記コントローラー（２０）によってアクティブ化される複数の点火器（４０ａ．．ｎ）を備える、
請求項１または２に記載のエネルギー供給システム。
【請求項４】
複数のサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が設けられていて、前記コントローラー（２０）が、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、前記複数のサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）を順次アクティブ化するように構成されている、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項５】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）と並列に接続されていて、前記エネルギー供給システムの前記通常動作モードにおいて、前記メインエネルギー供給源（１０）によって充電され得る、少なくとも一つのコンデンサー（２８）
もまた備える請求項１ないし４のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項６】
前記エネルギー供給システムが、前記消費ユニットの少なくとも一つの動作パラメーターを検出するための動作パラメーター検出デバイス（２４）もまた備え、
前記コントローラー（２０）は、前記動作パラメーター検出デバイス（２４）によって検出された動作パラメーターが所定の制限値を超えるかまたは達しない場合にのみ、前記エネルギー供給システムを前記緊急動作モードに切り替えて、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）をアクティブ化するように構成されている、
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項７】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、交換可能な態様で、前記消費ユニット内に、または、前記消費ユニットと接触して、取り付けられている
請求項１ないし６のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項８】
少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器（１６ａ．．ｙ）もまた、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）と接続され得る、または、接続されていて、スイッチ（１７ａ．．ｙ）が前記非安全関連の電気消費機器（１６ａ．．ｙ）と直列に設けられ、
前記コントローラーが、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、前記非安全関連の電気消費機器（１６ａ．．ｙ）の前記スイッチ（１７ａ．．ｙ）を開けるように構成されている、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項９】
少なくとも一つのコンデンサー（２８）が、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）と並列に接続されており、
スイッチ（１５ａ．．ｘ）が、前記少なくとも一つの安全関連の電気消費機器（１４ａ．．ｘ）と、直列に設けられ、
第２エネルギー検出デバイス（３０）が、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給される電気エネルギーを検出するために、設けられ、
前記コントローラーが、前記第２エネルギー検出デバイス（３０）によって検出されたエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、前記少なくとも一つのコンデンサー（２８）を充電するために、前記安全関連の電気消費機器（１４ａ．．ｘ）の前記スイッチ（１５ａ．．ｘ）を開けるように構成されている、
請求項１ないし８のいずれか一項に記載のエネルギー供給システム。
【請求項１０】
エネルギー供給ネットワーク（１２）に接続された少なくとも一つの安全関連の電気消費機器（１４ａ．．ｘ）によって消費ユニットにエネルギーを供給するための方法において、
エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、メインエネルギー供給源（１０）によって、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に電気エネルギーが供給され、
前記メインエネルギー供給源（１０）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給される電気エネルギーが監視され、
前記メインエネルギー供給源（１０）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給されるエネルギーが、所定の制限値に達しない場合に、前記エネルギー供給システムの緊急動作モードへの切り替えが行われ、
前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に電気エネルギーを供給するために、アクティブ化される、
方法。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、前記エネルギー供給システムの前記通常動作モードにおいて、前記消費ユニットの熱源によって予め熱せられる
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、複数の点火器（４０ａ．．ｎ）によってアクティブ化される
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数のサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が設けられ、前記複数のサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、順次アクティブ化される
請求項１０ないし１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記サーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）のアクティベーション期間において、電気エネルギーが、少なくとも一つのコンデンサー（２８）から、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）へ供給され、前記コンデンサー（２８）が、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）と並列に接続されていて、前記エネルギー供給システムの前記通常動作モードにおいて前記メインエネルギー供給源（１０）によって充電されるものである、
請求項１０ないし１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記消費ユニットの少なくとも一つの動作パラメーターもまた監視され、前記エネルギー供給システムが前記緊急動作モードへ切り替わり、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）が、当該動作パラメーターが所定の制限値を超えるかまたは達しない場合にのみ、アクティブ化される
請求項１０ないし１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器（１６ａ．．ｙ）もまた、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に接続されており、この少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器（１６ａ．．ｙ）が、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、前記エネルギー供給ネットワーク（１２）から切り離される
請求項１０ないし１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）によって前記エネルギー供給ネットワーク（１２）に供給されるエネルギーが、所定の制限値に達しない場合に、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）と並列に接続されている、少なくとも一つのコンデンサー（２８）が、前記エネルギー供給システムの前記緊急動作モードにおいて、前記少なくとも一つのサーマルバッテリー（２６ａ．．ｎ）によって充電される
請求項１０ないし１６のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つ以上の安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットのためのエネルギー供給システム、および、少なくとも一つの安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットにエネルギーを供給するための方法、に関する。
【発明の概要】
【０００２】
安全関連の電気消費機器のエネルギー供給は、そのエネルギー供給の失敗が生命を脅かす状況を引き起こし得るため、例えば、自動車、エレベーター、医療技術システムなどといった、多くの消費ユニットに関連する。従来のエネルギー供給システムで使用されている非常用バッテリーは、一般にエネルギー密度が低く、それゆえ、大きくて重く、定期的に充電される必要がある。
【０００３】
本発明の目的は、安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットのための改善されたエネルギー供給システムを提供することである。
【０００４】
この目的は、独立請求項の教示によって達成される。本発明の特に有利な改良および開発は、従属請求項の主題である。
【０００５】
本発明による、一つ以上の安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットのためのエネルギー供給システムは、少なくとも一つの安全関連の電気消費機器と接続され得る、または接続された、エネルギー供給ネットワークと、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、エネルギー供給ネットワークに電気エネルギーを供給するためのメインエネルギー供給源と、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給される電気エネルギーを検出するための第１エネルギー検出デバイスと、を備える。本発明によれば、エネルギー供給システムは、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給可能な電気エネルギーが不足している場合に、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、エネルギー供給ネットワークに電気エネルギーを供給するための、少なくとも一つのサーマルバッテリーと、第１エネルギー検出デバイスによって検出されたエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、エネルギー供給システムを緊急動作モードに切り替えて、少なくとも一つのサーマルバッテリーをアクティブ化するためのコントローラーと、も備える。
【０００６】
本発明によれば、メインエネルギー供給が失敗または不足している場合、緊急動作モードにおいて、エネルギー供給のためにサーマルバッテリーを使用することが提案される。サーマルバッテリーは、コンパクトさ、軽量、メンテナンスフリー、信頼性、高電力密度、高エネルギー密度、および低製造コストによって名高い。したがって、それらは、本発明に応じた、緊急エネルギー供給としての使用に、特に適している。少なくとも一つのサーマルバッテリーは、緊急事態に必要なエネルギーを一定時間供給する独立したエネルギー貯蔵庫として機能します。サーマルバッテリーの本発明に応じた使用は、例えば一次電池よる駆動の補償、または、例えば電気自動車用の一次電池の始動補助、とは、区別されるべきである。
【０００７】
消費ユニットとしての典型的な用途例の自動車では、メインエネルギー供給源は、例えば、自動車の一次電池であり、エネルギー供給ネットワークは、例えば、自動車のオンボードの電源システムであり、安全関連の電気消費機器は、例えば、ステアリングシステム、ブレーキ、エレクトロニックスタビリティコントロールシステム（ＥＳＰ）、エアバッグコントローラー、緊急通報システム、点滅警告灯システム、ステアバイワイヤ機能、ブレーキバイワイヤー機能などである。しかし、本発明のエネルギー供給システムは、例えば、エレベーター、ケーブルレスエレベーター、索道、医療技術の製品およびシステム、緊急災害用の製品およびシステムなどといった、その他の消費ユニットにも有利に用いることができる。
【０００８】
本発明の一改良形態では、少なくとも一つのサーマルバッテリーは、消費ユニットの熱源に接続された熱交換器に結合される。この措置により、サーマルバッテリーはエネルギー供給システムの通常動作モードにおいて予め熱せられ得るし、そのアクティベーション期間（点火と、安定した供給電圧の到達と、の間の時間）は短縮され得るし、サーマルバッテリーは要求されたエネルギーをより迅速に利用可能にする。本発明の用途に応じて、サーマルバッテリーは、例えば、自動車の、モーター、電気加熱システム、冷却水回路、オイル回路、または排気ガスシステムの余熱により、予め熱せられ得る。サーマルバッテリーは、好ましくは、約３００°Ｃまで予め熱せられる。
【０００９】
本発明の一改良形態では、少なくとも一つのサーマルバッテリーは、複数の点火器、それは好ましくは分散方式で配置されてあって、サーマルバッテリーをアクティブ化するためにコントローラーによってアクティブ化される、を備える。この措置により、サーマルバッテリーが要求されたエネルギーをより迅速に利用可能にすることができるように、サーマルバッテリーのアクティベーション期間を短縮することもまた可能である。
【００１０】
また、サーマルバッテリー自身は本発明の主題ではない。本発明のエネルギー供給システムは、サーマルバッテリーの特定の設計、または、サーマルバッテリーの機能についての特定の方法にむしろ限定されない。
【００１１】
エネルギー供給システムには、複数のサーマルバッテリーが設けられていることが好ましい。この場合、コントローラーは、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、複数のサーマルバッテリーを順次アクティブ化するように、好ましくは構成される。このようにして、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、安全関連の電気消費機器に対するエネルギー供給が可能な期間が延長され得る。
【００１２】
本発明のこの実施形態では、コントローラーは、第１エネルギー検出デバイスによって検出されたエネルギーが所定の制限値を再び超えた場合に、エネルギー供給システムを通常動作モードに切り替えて、いずれのサーマルバッテリーももはやアクティブ化されないように、好ましくは構成される。言い換えれば、まだアクティブ化されていないサーマルバッテリーは、メインエネルギー供給源によって消費ユニットに対するエネルギー供給が短時間の中断後に再び利用可能になった場合に、将来の緊急事態の状況のために保留され得る。
【００１３】
本発明の一改良形態では、エネルギー供給システムは、少なくとも一つのサーマルバッテリーと並列に接続されていて、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいてメインエネルギー供給源によって充電でされ得るコンデンサーもまた含む。この少なくとも一つのコンデンサーで、充電されたコンデンサーからの電気エネルギーを安全な関連の消費者に即座に供給するため、サーマルバッテリーのアクティベーション期間はカバーされ得る。複数のコンデンサーおよび／またはコンデンサーバンクが設けられることが好ましい。
【００１４】
本発明のさらなる改良において、エネルギー供給システムは、消費ユニットの少なくとも一つの動作パラメーターを検出するための動作パラメーター検出デバイスも備える。この場合、コントローラーは、エネルギー供給システムを緊急動作モードに切り替えるように、また、動作パラメーター検出デバイスによって検出された動作パラメーターが所定の制限値を超えるかまたは達しない場合にのみ、少なくとも一つのサーマルバッテリーをアクティブ化するように、好ましくは構成される。この措置により、消費ユニットの特定の動作状態（例えば、自動車の定常状態、燃焼エンジンの始動など）は、エネルギー供給システムの緊急動作モードにより不必要に引き起こされることを防がれ得る。この目的のために監視される消費ユニットの動作パラメーターは、例えば自動車の速度などである。
【００１５】
本発明のさらなる改良において、少なくとも一つのサーマルバッテリーは、交換可能な態様で、消費ユニット内に、または、消費ユニットと接触して、取り付けられている。例えば、サーマルバッテリーは、例えば閉めることが可能な蓋の下に、バヨネットクロージャーまたはスクリュークロージャーによって取り付けられ得る。したがって、自動車の用途においては、サーマルバッテリーは、例えば、ワークショップまたは燃料補給ステーションで、オイルフィルターと同様に、簡単に交換できる。
【００１６】
本発明のさらなる改良において、また少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器は、エネルギー供給ネットワークに、接続され得る、または、接続されている。この実施形態では、スイッチは、好ましくは、この非安全関連の電気消費機器と直列に設けられ、コントローラーは、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、安全関連の電気消費機器のみが、少なくとも一つのサーマルバッテリーによって電気エネルギーを供給されるように、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、非安全関連の電気エネルギーのスイッチを開けて、エネルギー供給ネットワークからそれを切り離すように、好ましくは構成される。
【００１７】
少なくとも一つのコンデンサーが少なくとも一つのサーマルバッテリーと並列に接続されている際の本発明の別の改良においては、スイッチは、少なくとも一つの安全関連の電気消費機器と直列に設けられ、また、少なくとも一つのサーマルバッテリーによってエネルギー供給ネットワークに供給される電気エネルギーを検出するための第２エネルギー検出デバイスが設けられ、コントローラーは、第２エネルギー検出デバイスによって検出されたエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、少なくとも一つのコンデンサーを充電するために、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、安全関連の電気消費機器のスイッチを開けるように構成される。つまり、特定の期間の後、サーマルバッテリーが安全関連の消費機器のための十分な高エネルギーを利用可能にできなくなった場合は、少なくともコンデンサーが残留エネルギーで再び充電される。
【００１８】
本発明の別の改良においては、エネルギー供給システムは、エネルギー供給システムの動作状態を消費ユニットのユーザーに表示するために、コントローラーに接続された表示デバイスも備える。特に、現在の動作モード（通常動作モードもしくは緊急動作モード）または、メインエネルギー供給源の低エネルギーレベル、サーマルバッテリーによる残りのエネルギー供給時間、サーマルバッテリーなどの必要なリプレイスを、表示デバイスで、ユーザーに表示することが可能である。
【００１９】
エネルギー供給ネットワークに接続された少なくとも一つの安全関連の電気消費機器を有する消費ユニットにエネルギーを供給するための、本発明に応じた方法では、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、電気エネルギーは、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給され、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給された電気エネルギーは、監視され、エネルギー供給システムの緊急動作モードへの切り替えは、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給されたエネルギーが所定の制限値に達しなかった場合に行われ、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて少なくとも一つのサーマルバッテリーが、エネルギー供給ネットワークに電気エネルギーを供給するために、アクティブ化される。
【００２０】
このエネルギー供給方法で、上記で説明した本発明のエネルギー供給システムと同じ利点を達成することが可能である。エネルギー供給システムに関する上記の説明に加えて、利点、好ましい実施形態、および概念に関して、さらに言及がなされる。
【００２１】
本発明の一改良形態では、少なくとも一つのサーマルバッテリーが、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、消費ユニットの熱源によって予め熱せられる。あるいは、または、さらに、少なくとも一つのサーマルバッテリーは、好ましくは分散方式で配置される複数の点火器により、アクティブ化される。
【００２２】
本発明の一改良形態では、複数のサーマルバッテリーが設けられる。この場合、この複数のサーマルバッテリーは、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、好ましくは順次アクティブ化される。この実施形態では、エネルギー供給システムは、好ましくは、通常動作モードに切り戻され、好ましくは、メインエネルギー供給源によってエネルギー供給ネットワークに供給され得るエネルギーが所定の制限値を再び超えた場合、さらなるサーマルバッテリーがこれ以上アクティブ化されない。
【００２３】
本発明の一改良形態では、サーマルバッテリーのアクティベーション期間において、電気エネルギーは、少なくとも一つのコンデンサーからエネルギー供給ネットワークに供給され、前記コンデンサーは少なくとも一つのサーマルバッテリーと並列に接続されていて、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいてメインエネルギー供給源によって充電される。
【００２４】
また、本発明のさらなる改良において、消費ユニットの少なくとも一つの動作パラメーターは監視される。この場合、エネルギー供給システムは、緊急動作モードに切り替えられ、少なくとも一つのサーマルバッテリーは、動作パラメーターが所定の制限値を超えるかまたは達しないときに、好ましくはアクティブ化される。
【００２５】
また、本発明のさらなる改良において、少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器は、エネルギー供給ネットワークに接続される。この実施形態では、この少なくとも一つの非安全関連の電気消費機器は、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、好ましくは、エネルギー供給ネットワークから切り離される。
【００２６】
本発明の別の実施形態では、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、少なくとも一つのサーマルバッテリーによってエネルギー供給ネットワークに供給されるエネルギーが所定の制限値に達しない場合に、少なくとも一つのコンデンサーは、それは少なくとも一つのサーマルバッテリーと並列に接続されているが、少なくとも一つのサーマルバッテリーによって充電される。
【００２７】
本発明のさらなる改良においては、エネルギー供給システムの動作状態は、消費ユニットのユーザーに表示され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
本発明の上記の、および、さらなる特徴および利点は、添付の図面を参照しつつ、好ましく非限定的な例示的実施形態についての以下の説明から、より容易に理解可能になる。前記図面において、
【図１】単一の図１は、大部分が概略的な形態で、本発明の例示的な実施形態に係るエネルギー供給システムの回路図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１を参照して、本発明に係るエネルギー供給システムの例示的な実施形態は、消費ユニットとして自動車の例を用いて、以下により詳細に説明される。
【００３０】
自動車の分野では、ＩＳＯ２６２６２標準が、安全関連のシステムの様々な安全要件レベル（自動車安全度レベル、ＡＳＩＬ）を定義している。ＡＳＩＬ３までの自動車では、ドライバーが引き続き全責任を負い、車両のステアリングを実行する。緊急時において、自動車を道路の端で安全に停止させるために、エネルギー供給が、１０から３０秒間、要求される。ＡＳＩＬ４（自動化された車両ガイダンス）またはＡＳＩＬ５（完全自動運転）に係る自動車では、緊急時において、ドライバーの注意を引き、自動車を安全に停止させるために、エネルギー供給が、約５分間、要求される。快適機能を実装するために、緊急時において、自動車をワークショップまたは安全な場所に運転するために、エネルギー供給が、１５から３０分間、要求される。本発明のエネルギー供給システムはまた、高い安全要件レベルを有するモダンな自動車を実現することができるのにも適する。
【００３１】
図１におけるエネルギー供給システムは、例えば、自動車の一次バッテリーであって、通常動作モードにおいてエネルギー供給ネットワーク１２に電気エネルギーを供給する、例えば自動車のオンボードの電源システムといった、メインエネルギー供給源１０を含む。例えばステアリングシステム、ブレーキ、エレクトロニックスタビリティコントロールシステム（ＥＳＰ）、エアバッグコントローラー、緊急通報システム、点滅警告灯システム、ステアバイワイヤ機能、ブレーキバイワイヤー機能など、の複数の安全関連の電気消費機器１４ａ．．ｘは、例えば空調システム、エンターテイメントメディアなど、の複数の非安全関連の電気消費機器１６ａ．．ｙと同じく、エネルギー供給ネットワーク１２に接続される。安全関連の消費機器１４．．ｘは、オプション的には、スイッチ１５ａ．．ｘを介して、それぞれがエネルギー供給ネットワーク１２に接続されており、必要時には、それらはそこから切り離され得る。非安全関連の消費機器１６．．ｙは、スイッチ１７ａ．．ｙを介して、それぞれがネルギー供給ネットワーク１２に接続されており、必要時、そして特にはエネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、それらはエネルギー供給ネットワーク１２から切り離され得る。
【００３２】
メインエネルギー供給源１０によってエネルギー供給ネットワーク１２に供給されるエネルギーは、第１エネルギー検出デバイス１８により監視される。第１エネルギー検出デバイス１８は、エネルギー供給システムと、消費機器１４ａ．．ｘ，１６ａ．．ｙのスイッチ１５ａ．．ｘ，１７ａ．．ｙと、を作動させるため、コントローラー２０に接続される。コントローラー２０は、追加的には、エネルギー供給システムの動作状態についての情報（視覚的および／または音響的）を自動車のユーザーに表示できるようにするために、表示デバイス２２に接続される。コントローラー２０は、例えば、車の速度などといった自動車の動作パラメーターを検出するために、好ましくは、動作パラメーター検出デバイス２４にも接続される。コントローラー２０は、どのような場合も自動車に存在するＥＣＵ（電気制御ユニット）でも、エネルギー供給システムの適切な電子機器でも、あり得る。
【００３３】
図１に示すように、エネルギー供給システムは、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、電気エネルギーをエネルギー供給ネットワーク１２に供給するための複数のサーマルバッテリー２６ａ．．ｎも含む。サーマルバッテリーは、コンパクトさ、軽量、メンテナンスフリー、信頼性、高電力密度、高エネルギー密度、および低製造コストによって名高い。サーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、交換可能な態様で、自動車内にまたは自動車と接触して、例えば自動車のエンジンキャビティ内に、閉めることが可能な蓋の下に、例えばバヨネットクロージャーまたはスクリュークロージャーによって、取り付けられている。したがって、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、例えば、ワークショップまたは燃料補給ステーションで、オイルフィルターと同様に、簡単に交換できる。
【００３４】
サーマルバッテリーの設計と、サーマルバッテリーの機能についての方法と、は、基本的に当業者に知られており、そのため、これに関して、より詳細な説明は行わない。基本的に、いずれの所望のサーマルバッテリーも、本発明のエネルギー供給システムに用いられ得る。
【００３５】
さらに、エネルギー供給システムは、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎと並列に接続された少なくとも一つのコンデンサー２８を含む。この少なくとも一つのコンデンサー２８は、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、メインエネルギー供給源１０により充電され、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、例えば、約５０ｍｓから５００ｍｓの、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎのアクティベーション期間（点火と、安定した供給電圧の到達と、の間の時間）をカバーするために、電気エネルギーをエネルギー供給ネットワーク１２に、供給することができる。５０ｍｓ未満の電圧低下は、例えば、高速で高出力の電力と、広い動作温度範囲と、によって名高いアルミニウム電解コンデンサーでカバーされ得る。秒の範囲のカバーのため、二重層のコンデンサー（スーパーコンデンサーまたはウルトラコンデンサー）が好ましくは用いられ得るし、複数秒のため、コンデンサーバンクが好ましくは用いられ得る。このエネルギー供給システムの少なくとも一つのコンデンサー２８のため、既に存在する可能性のある回復コンデンサーバンクを用いることもまた、オプション的に可能である。
【００３６】
エネルギー供給システムは、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎによってエネルギー供給ネットワーク１２に供給される電気エネルギーを監視するための第２エネルギー検出デバイス３０を、好ましくは含む。エネルギー供給システムは、コンデンサー２８の充電状態を監視するための電圧検出デバイス３２もまた、好ましくは含む。
【００３７】
図１に示されるように、エネルギー供給ネットワーク１２において、ダイオード３４が、メインエネルギー供給源１０とサーマルバッテリー２６ａ．．ｎとの間に、設けられており、ダイオード３６が、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎと電気消費機器１４ａ．．ｘ，１６ａ．．ｙとの間に、設けられている。さらに、オプション的には、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、エネルギー供給ネットワーク１２からメインエネルギー供給源１０を切り離すことができるように、エネルギー供給ネットワーク１２において、スイッチング素子３８が、メインエネルギー供給源１０とサーマルバッテリー２６ａ．．ｎとの間に、設けられる。
【００３８】
図１に示されるように、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎをアクティブ化するために分散方式で配置されてあってコントローラー２０によって作動され得る複数の点火器４０ａ．．ｎを、好ましくはそれぞれ備える。この複数の点火器４０ａ．．ｎによって、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎのアクティベーション期間は短縮することができ、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎが、緊急動作モードにおいて、より迅速に要求されたエネルギーを利用可能とすることができる。あるいは、または、さらに、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎも、消費ユニットの熱源、例えば、自動車の、モーター、電気加熱システム、冷却水回路、オイル回路、または排気ガスシステム、に接続された熱交換器４２ａ．．ｎに結合され、サーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、エネルギー供給システムの通常動作モードにおいて、その後に緊急動作モードに切り替わったときにそれらのアクティベーション期間を短縮するために、予め熱せられ得る。サーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、例えば約３００°Ｃまで、予め熱せられ得る
【００３９】
このエネルギー供給システムの機能についての方法は、例えば、以下のとおりである。メインエネルギー供給源１０の故障または電力不足という事態、それは第１エネルギー検出デバイス１８によって検出されるが、において、コントローラー２０は、５００ｍｓ以上の間、エネルギー供給システムを緊急動作モードに切り替える。しかし、これに関しては、例えば、車両の定常状態、燃焼エンジンの始動などといった車両の特定の動作状態が、緊急動作モードを引き起こすといったことは意図されておらず、それは、動作パラメーター検出デバイス２４で、対応する動作パラメーターを監視することにより、達成され得る。
【００４０】
エネルギー供給システムの緊急動作モードへの切り替えが行われると、コントローラーは、対応するスイッチ３８および／または１７ａ．．ｙを開けることにより、メインエネルギー供給源１０と非安全関連の消費機器１６ａ．．ｙを、エネルギー供給ネットワーク１２から切り離し、それらの点火器４０ａを作動させることにより、第１のサーマルバッテリー２６ａをアクティブ化する。第１のサーマルバッテリー２６ａのアクティベーション期間中、電気エネルギーは、少なくとも一つのコンデンサー２８からエネルギー供給ネットワーク１２に供給され、そして、次いで第１のサーマルバッテリー２６ａから供給される。第１のサーマルバッテリー２６ａのアクティベーションの時間は、電圧検出デバイス３２によって、少なくとも一つのコンデンサー２８の充電状態を監視することにより、最適化され得る。
【００４１】
複数のサーマルバッテリー２６ａ．．ｎは、エネルギー供給システムの緊急動作モードにおいて、コントローラー２０によって順次アクティブ化される。エネルギー供給ネットワーク１２へのエネルギーの途切れない供給を可能な限り確保するために、アクティブなサーマルバッテリーの電力の終了前の良いタイミングで、コントローラー２０によって次のサーマルバッテリーがアクティブ化される。その間に、メインエネルギー供給源１０が十分なエネルギーを再び利用可能とすることができるようになったならば、それは第１エネルギー検出デバイス１８によって検出されるが、さらなるサーマルバッテリーはもはやアクティブ化されず、代わりにエネルギー供給システムへの切り戻しが行われる。
【００４２】
アクティブ化されたサーマルバッテリー２６ａ．．ｎが、例えば約３００秒といった特定期間の後に、もはや高電力を十分に出力できないならば、それは第２エネルギー検出デバイス３０によって検出されるが、少なくとも一つのコンデンサー２８は、引き続き、このサーマルバッテリーの残留エネルギーで再び充電され得る。この段階では、安全関連の消費機器１４ａ．．ｘもまた、スイッチ１５ａ．．ｘによって、エネルギー供給ネットワーク１２から短時間で切り離される。
【符号の説明】
【００４３】
１０  メインエネルギー供給源
１２  エネルギー供給ネットワーク
１４ａ．．ｘ  安全関連の電気消費機器
１５ａ．．ｘ  スイッチ
１６ａ．．ｙ  非安全関連の電気消費機器
１７ａ．．ｙ  スイッチ
１８  第１エネルギー検出デバイス
２０  コントローラー
２２  表示デバイス
２４  動作パラメーター検出デバイス
２６ａ．．ｎ  サーマルバッテリー
２８  コンデンサーまたはコンデンサーバンク
３０  第２エネルギー検出デバイス
３２  電圧検出デバイス
３４  ダイオード
３６  ダイオード
３８  スイッチング素子
４０ａ．．ｎ  点火器
４２ａ．．ｎ  熱交換器
【図１】
2020078233.tif 000003
【外国語明細書】
2020078233000001.pdf