定第二电池12的所感测的电压足够低从而需要对第二电池12进行充电的情况下，控制器14闭合第二对开关135的单独的开关1351、1352，从而在包括空转速度的各种发动机速度下从定子绕组131对第二电池12进行充电。在这种情况下，第一对开关134的单独的开关1341、1342可以保持断开或闭合，从而在对第二电池11进行充电的同时也对第一电池11进行充电。
[0021]如在仅有的附图中所示，车辆系统10还可以包括附加开关15。附加开关15可以被设置为金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且在第一电池11和第二电池12与转子场绕组132之间串联连接。附加开关15可操作地联接至控制器14伺服单元。控制器14从而还被配置成经由附加开关15通过根据例如所感测的第一电池11和第二电池12的各自的电压来使附加开关15循环工作以控制流经转子场绕组132的电流。
[0022]以上所描述的其中第一电池11和第二电池12为12伏电池并且串联连接的构型与传统构型相比呈现出至少以下优点。在将12伏交流发电机连接至24伏电池的情况下，当将整流器处的电压下降考虑在内时，12伏交流发电机直到定子绕组产生高于电池电压的电压开始产生输出，(即，针对24伏电池而言，12伏交流发电机将产生26伏的输出)。因此，对于具有12伏电池的12伏交流发电机而言，交流发电机将会在约400RPM处产生输出，其中，在发动机100与交流发电机之间存在所估计的2.74的滑轮比。然而，对于具有24伏电池的12伏交流发电机而言，交流发电机直到约686RPM才开始产生输出。由于车辆可能在约600RPM时空转并且可能需要具有在空转速度下进行重新充电的能力，所以这是有问题的。
[0023]在以上所描述的构型中，交流发电机组件13可以被设置为12伏交流发电机。由于第一电池11和第二电池12 (这两个电池一起向转子场绕组132提供24伏)中的每个电池可以仅为12伏电池，交流发电机组件13可以在约600RPM的空转速度下开始产生足以对第一电池11或第二电池12中的每个电池进行充电的输出。此处，这样的充电需要交流发电机组件13生成仅约14伏(即，针对第一电池11或第二电池12的12伏以及经过整流器133的电压下降)。
[0024]此外，如果第一电池11和第二电池12中的一者停止工作，则第一电池11和第二电池12中剩余一者可以用于对转子场绕组132供它。
[0025]根据另一些的实施方式，可以与第一电池11和第二电池12串联设置一个或更多个附加的电池16。在这种情况下，虽然未在仅有的附图中示出，但是交流发电机组件13可以被配置有用于使得能够对一个或更多个附加的电池16中的每个电池单独地进行充电的附加部件，如以上所描述。
[0026]根据又一些实施方式，多个子系统17可以可操作地联接至第一电池11或第二电池12中的一者。这样的子系统17可以在例如12伏下运行，而上述车辆系统10在高达24伏(或者，在一些实施方式中，在使用附加的电池或使用较高电压的电池的情况下，高达36伏、48伏或更高伏)下运行。多个子系统可以包括车辆中的任何电系统例如前灯、内饰灯、导航系统等。
[0027]在一定程度上，由于施加至转子场绕组132的电流增大，所以与该转子场绕组132关联的转子比正常情况下更热，可以增大转子场绕组132的转子场匝数并且/或者可以减小转子场绕组132中所使用的导线的宽度。可替选地，可以减少定子绕组131中的匝数，而且可以增大转子外径并且还可以增大转子场绕组132的转子场匝数。作为另一替选，可以减小转子外径，可以减小转子场绕组132中所使用的导线的宽度，可以缩小定子绕组内径并且可以增大定子绕组131中所使用的导线的宽度。
[0028]虽然已经仅结合有限数量的实施方式来详细描述了本发明，但是应当容易地理解，本发明不限于所公开的这样的实施方式。相反地，可以对本发明进行修改以包括落入本发明的精神和范围内的之前未描述的任意数目的变体、替选、替换或等同布置。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施方式，但是要理解，本发明的各方面可以包括所描述的实施方式中的仅一些实施方式。因此，本发明不意在由前述描述限制，而是由所附权利要求的范围来限制。
【主权项】
1.一种车辆系统，包括: 交流发电机，所述交流发电机被配置成对具有第一电压的电池进行充电；以及 转子，所述转子具有由第二电压供电的转子场绕组。2.根据权利要求1所述的车辆系统，其中，所述转子场绕组由串联连接的两个电池供电。3.根据权利要求2所述的车辆系统，其中，所述交流发电机被配置成对所述两个电池中的每个电池单独地进行充电。4.根据权利要求3所述的车辆系统，其中，所述两个电池为12伏电池。5.根据权利要求4所述的车辆系统，其中，所述转子为24伏绕线转子，并且所述交流发电机还包括12伏绕线定子。6.根据权利要求3所述的车辆系统，其中，所述第二电压高于所述第一电压。7.根据权利要求6所述的车辆系统，其中，所述第二电压为所述第一电压的大致二倍。8.根据权利要求3所述的车辆系统，还包括一个或更多个附加的电池，所述一个或更多个所述附加的电池与所述两个电池串联以用于对所述转子场绕组供电。9.一种车辆系统，包括: 12伏交流发电机； 串联连接的电池系统，所述串联连接的电池系统限定了 24伏或更高伏的车辆系统，所述串联连接的电池系统包括至少两个12伏电池，所述至少两个12伏电池能够由所述12伏交流发电机单独地进行充电；以及 多个12伏子系统，所述多个12伏子系统由限定了所述24伏或更高伏的车辆系统的所述串联连接的电池系统供电。10.一种用于与车辆一起使用的车辆系统，所述车辆包括能够在包括发动机空转速度的各种速度下操作的发动机，所述车辆系统包括: 第一电池和第二电池，所述第一电池和第二电池串联连接以用于在所述发动机在包括所述发动机空转速度的所述各种速度下操作的情况下生成激励电压； 交流发电机组件，所述交流发电机组件被配置成在包括所述发动机空转速度的所述各种发动机速度下由所述激励电压来生成电流；以及 控制器，所述控制器被配置成操作所述交流发电机组件，从而在所述发动机在包括所述发动机空转速度的所述各种速度下操作的情况下对所述第一电池和所述第二电池中的每一者单独地进行充电。11.根据权利要求10所述的车辆系统，其中，所述发动机空转速度为约600RPM。12.根据权利要求10所述的车辆系统，其中，所述第一电池和所述第二电池中的每一者包括12伏电池。13.根据权利要求10所述的车辆系统，还包括与所述第一电池和所述第二电池串联的一个或更多个附加的电池。14.根据权利要求10所述的车辆系统，其中，所述第一电池和所述第二电池能够同时进行充电。15.根据权利要求10所述的车辆系统，其中，所述第一电池或所述第二电池被配置成在所述第一电池或所述第二电池中的另一者不操作的情况下进行操作。16.—种车辆系统，包括: 串联连接的第一电池和第二电池； 交流发电机，所述交流发电机具有定子绕组和转子场绕组，所述定子绕组经由整流器和第一对开关电联接至所述第一电池并且经由所述整流器和第二对开关电联接至所述第二电池，所述转子场绕组与所述第一电池和所述第二电池串联连接；以及 控制器，所述控制器被配置成对所述第一电池和所述第二电池的各自的电压进行感测，并且根据分别感测的所述第一电池和所述第二电池的电压来分别闭合所述第一对开关和所述第二对开关中的至少一者，以从而在联接至所述转子场绕组的发动机的包括空转速度的各种操作速度下从所述定子绕组对所述第一电池和所述第二电池中关联的一者进行充电。17.根据权利要求16所述的车辆系统，还包括在所述第一电池和所述第二电池与所述转子场绕组之间串联连接的附加开关， 所述附加开关能够操作地联接至所述控制器，并且所述控制器还被配置成经由所述附加开关来控制流经所述转子场绕组的电流。18.根据权利要求17所述的车辆系统，其中，所述附加开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。19.根据权利要求16所述的车辆系统，其中，所述第一电池和所述第二电池中的每一者包括12伏电池。20.根据权利要求16所述的车辆系统，其中，所述定子绕组被缠绕成适于12伏，并且所述转子场绕组被缠绕成适于24伏。21.根据权利要求16所述的车辆系统，还包括与所述第一电池和所述第二电池串联的一个或更多个附加的电池。
【专利摘要】提供了一种车辆系统，该车辆系统包括12伏交流发电机和24伏绕线转子，该24伏绕线转子被配置用于容纳在12伏交流发电机中。
【IPC分类】B60R16/02, H02J7/14
【公开号】CN105142982
【申请号】CN201480015088
【发明人】柯克·尼特
【申请人】雷米技术有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月10日
【公告号】DE112014001405T5, US20140266043, WO2014150135A1