用于检测机动车辆的供电电池的断开的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对机动车辆车载网络的电力供应的保护。本发明还可以更一般地应用于组合了由DC/DC电压转换器(直流到直流转换器)互连的两个电力网络的电力系统、尤其是车载电力系统，这些网络之一包括由该DC/DC转换器再充电的电力储存电池。
[0002]本发明更具体地涉及对将低压电供应至包括由DC/DC转换器互连的两个电力网络的汽车电力系统的保护。这两个网络可以用相同的额定电压或用不同的额定电压来运行。在至少有一些电动机器用于回收制动能量、或用于帮助推进车辆、或用于两者的车辆中，该车辆典型地可以包括高压网络，该高压网络包括多个电动机器以便限制在导体中的焦耳效应损失并且以便能够使用缩小直径的导电缆线。
【背景技术】
[0003]为了其他的标准功能，该车辆可以包括以较低电压供能的第二电力网络。例如，可以提供在24伏特与58伏特之间的电压(例如48伏特的电压)下运行的第一电力网络以及在10.5伏特与15伏特之间的额定电压下运行的第二低压电力网络。
[0004]该第二“低压”电力网络可以包括专用蓄电池，该专用蓄电池例如在车辆被驱动的阶段过程中借助于DC/DC转换器从该高压网络来再充电。
[0005]出于涉及对该“低压”网络的电能的管理和涉及对该“低压”蓄电池再充电的管理的原因，可以由电子控制单元控制DC/DC转换器，该电子控制单元进而由该低压网络的该电池供能。为了该车辆的一些安全功能，可能有必要对“低压”网络的电力供应进行保护。保护这种电力供应的一种方式可以是利用一方面是“低压”蓄电池以及通过经由DC/DC转换器以该第二网络来对该低压网络供应电力的这种冗余供电。在这种情况下重要的是在将由该DC/DC转换器对该低压网络的供电解除激活之前，检查该低压电池被有效地连接至该低压网络，以便以后能够确保该“低压”网络的电力供应。
[0006]例如对受益于“停止和启动”类型的系统而预期节能的车辆可以就是这种情况，在这种车辆中，用于推进车辆的热力发动机在红灯停车期间停机并且当驾驶者再次踩压在加速踏板上时迅速地重新启动。如果可以仅由“低压”蓄电池来提供对“低压网络”的电力供应的保护，则绝对必须确保这个“低压”蓄电池在发动机的自动停机之前没有断开连接。
[0007]专利申请EP195 8851提出了使用第二电池来对低压车载网络进行保护。添加第二电池增加了车辆的重量并且增加了车辆的成本价格。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提出在由通过DC/DC转换器互连的两个电力网络供电的机动车辆中，尤其是当这些网络之一包括借助于转换器从另一个网络再充电的电池时，用于监测低压网络的电池的恰当连接的一种系统。借助于该DC/DC转换器供能的该网络有时包括启动机，但是总体上不包括能量产生器(例如交流发电机或起动发电机)，这被承载在该第一电力网络上。
[0009]所提出的监测装置必须是可靠的、必须不干扰这两个网络的电力部件和用电器、并且必须能够以低成本价格来安装并且不增加车辆重量。
[0010]为此目的，本发明提出一种用于检测在系统中的电力电池断开连接的方法，该系统配备有通过直流到直流(DC/DC)转换器来互连的两个电力网络，该电池属于这两个网络之一并且该转换器允许电池再充电，即，被连接以便能够为该电池再充电。
[0011 ]更一般地讲，该转换器的控制被配置成:当该转换器运行时确保将能量供应至包括该电池的网络，并且为该电池再充电从而使得当该转换器未激活时这个电池进而可以为该网络供能。
[0012]—种预定电压信号被添加到由该转换器递送至包括该电池的网络的直流电压分量中，并且通过在其中搜索与所添加的电压信号相对应的电流强度信号来测量穿过该电池的电流，以便确认该电池被恰当地连接至该网络。
[0013]该系统可以例如是电动机动车辆或混合动力机动车辆。该转换器可以被配置成使得在一定时间间隔上对该电池再充电，该电池在必要的另外的时间间隔期间为该网络供能，该电池形成了该网络的一部分。与该电池相关联的网络的额定工作电压优选地低于另一个网络的额定电压。这另一个网络优选地包括具有增大的额定电压的第二电池。在本文中，除非另外陈述，术语“电池”自动指代属于由转换器来供以电压的网络(即，具有较低额定电压的网络)的电池。具有较高额定电压的网络可以包括电池，但这个电池则优选地由术语“第二电池”来指代。
[0014]根据有利实施例，所添加的电压信号和所搜索的强度信号是周期信号。
[0015]这些信号可以例如是交变周期信号或具有恒定符号的周期信号。这些电压信号的幅值优选地降低低于由该转换器和该电池来供能的网络的额定电压，例如，对于额定电压接近14V的网络，该幅值小于2V。该电压信号的幅值可以例如包括在0.2V与1.5V之间、优选地在0.2V与0.5V之间。这些周期信号的频率可以例如包括在20Hz与10Hz之间。这些周期信号的频率可以是恒定的。根据另一个变体，可以发送特定模式的周期信号，例如使其获得的感应电流噪声可以接近由燃烧动力车辆的常规交流发电机感应产生的感应电流噪声的模式。于是可以针对这种具有交流发电机的车辆使用已经开发的信号强度检测策略。
[0016]根据特别有利的实施例，所添加的电压信号是对预定符号、对电压水平的修改，并且该强度信号是预定符号、强度水平的变动。这是对预定符号的、对电压水平的突变，并且该强度信号是预定正负号的、对强度水平的变动。该电压水平的变动的幅度优选地减小低于由该转换器和由该电池供能的网络的额定电压。例如，可以施加在0.2V与2V之间并且优选地包括在0.2V与IV之间的电压阶跃。
[0017]根据一个实施例，仅在穿过该电池的强度的绝对值低于强度阈值时，才添加该电压信号和搜索该电流信号。该强度阈值优选地是恒定的。例如，如果穿过该电池的强度的绝对值持续大于时间阈值的持续时间上保持低于该强度阈值，则可以激活这种添加该交流电压分量，并且可以只要该强度保持低于该强度阈值就持续这种添加。
[0018]根据另一个变体，如果穿过该电池的强度的绝对值低于该强度阈值，则可以减少包括该电池的电路的供电电压，以便致使该电池在与其网络连接时在该网络中输出电流。于是，对穿过这个电池的电流的简单读取就使其有可能检测其潜在连接性。
[0019]根据一个实施例，在已经添加了该电压信号而没有检测到对应的强度信号之后，增大该电压信号的幅值，并且做出新的检测尝试。可以产生对电压信号的幅值的单次增大，或者可以提供相继测试的若干个幅值水平。
[0020]该电压信号可以被添加至控制该输出电压转换器的设定点值。该转换器的输出电压在此意味着被该转换器递送至包括该电池的网络的电压。
[0021]根据另一个实施例，该电压信号可以是由专用谐振电路产生的并且可以被添加至该转换器的输出电压上。
[0022]本发明还提出了一种配备有两个电力网络的机动车辆，这两个电力网络具有两个不同的电压水平并且通过直流到直流(DC/DC)转换器来互连。该转换器被配置成对该电池再充电，并且该车辆包括针对穿过该电池的电流强度的估算器。该估算器优选地是直接连接在该电池的负极端子与地之间(即，没有任何其他的用电器或用电器的连接点介于该电路的地与该电池的端子之间)、或被直接连接在该电池的正极端子与地之间的电流传感器。
[0023]该车辆包括用于将预定电压信号添加到由该转换器递送至该电池的直流电压中的器件、并且包括能够在由该强度估算器测量的强度信号中检测与所添加的电压信号相对应的电流信号的滤波器件。对应于“强度信号”的术语意味着当该电池正确地连接至该网络时正常地随该电压信号的发出而获得的电流强度信号。典型地，如果该电压信号是周期性的，则该强度信号可以是具有基本上相同频率的周期性的。如果该电压信号是电压水平突变，则该强度信号可以是对之前的强度曲线的偏置、取决于该电压水平改变的符号的对预定信号的偏置。
[0024]该车辆可以包括电子控制单元，该电子控制