经改善的能量传输管理装置的制作方法

文档序号:11531809阅读:179来源:国知局
经改善的能量传输管理装置的制造方法

本发明涉及极低压(或tbt)网络中的车辆电能管理,所述网络也称作12v网络。



背景技术:

由文件de102011056270已知一种车载网络的电气架构。该架构能够使同一个12v网络上共存两个存储器:铅电池和锂电池。该架构使用mosfet类型的第一开关和第二开关,所述第一开关和所述第二开关每个都包括二极管。所述第一开关的二极管的阳极与所述第二开关的二极管的阳极联接。该架构具有以下缺点。所述锂电池的充电电流不受控制。由于消耗器与所述锂电池并联,该架构不能够限制朝向包括锂电池和车载网络消耗器的组件的电流。所述锂电池的再充电电流的不受控制可促使交流发电机的饱和。这还存在促使所述车载网络上的电压剧烈变化(欠电压)的风险。还可能存在所述铅电池放电(电池循环现象)。为了面对所述车载网络的电压下降,可能需卸载所述车载网络的装备。但这可有损于所述车辆的乘客的舒适性。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于通过提供一种经改善的能量管理装置纠正上文所述的缺点,所述经改善的能量管理装置能够使同一个网络上共存两个能量存储器,同时改善所述电气网络的运行可靠性以及所述车载网络的电压稳定性。

为此,本发明更确切地提供了一种能量传输管理装置,所述能量传输管理装置包括用于与电气地线联接的第一端子、用于与第一电能存储器联接的第二端子、用于与至少一个电气消耗器联接的第三端子、用于与第二电能存储器联接的第四端子,其特征在于,所述管理装置包括与所述第二端子联接并且与所述第三端子联接的第一主开关、与所述第四端子联接并且与所述第三端子联接的第二主开关,所述第一主开关包括第一二极管,所述第一二极管的阴极与所述第三端子联接,所述第二主开关包括第二二极管,所述第二二极管的阴极与所述第三端子联接。

术语“联接”表示两个元件通过电气的连接直接地或者借助于一个或多个零件(例如电感、电流量器(或分流器)或开关)间接地以电气方式联接。

表达“元件1定位在元件2与元件3之间”表示元件1通过电气的连接直接地或者借助于一个或多个零件(例如电感、电流量器(或分流器)或开关)与元件2以及元件3间接地以电气方式联接。

共阴极开关的使用(不同于如在文件de102011056270中的共阳极)以及将至少一个电气消耗器(尤其是车载网络)定位在(例如mosfet类型的)具有共阴极二极管的功率开关之间的定位能够得到更好的运行可靠性。事实上,在发生第一开关和/或第二开关开路的故障的情况下,所述车载网络继续经由二极管供电。所述共阴极二极管允许每个存储器朝向所述车载网络传输“原始状态”(非转换)功率。所述转换的不存在能够在发生故障的情况下给所述车载网络瞬时供电,这不同于使用应急开关的系统,使用所述系统需要在使所述应急开关转换之前检测所述故障。

根据本发明的特征,所述第一主开关还包括定位在所述第二端子与所述第三端子之间的第一基本开关。

根据本发明的特征,所述第一主开关还包括装配成与所述第一二极管并联的第二基本开关。

所述第二基本开关能够控制从所述第二端子流出或流向所述第二端子的电流的导通。

根据本发明的另一特征,所述第二主开关还包括装配成与所述第二二极管并联的第三基本开关。

所述第三基本开关的操控能够控制从所述第四端子p3流出或流向所述第四端子的电流的导通。

有利地,根据本发明的能量传输管理装置还包括监控器,所述监控器能够:

-将经调制信号发送到所述第二基本开关,以便限制流过所述第二基本开关的电流,所述第二基本开关适用于由脉冲宽度调制信号操控,以及

-将经调制信号发送到所述第三基本开关,以便限制流过所述第三基本开关的电流,所述第三基本开关适用于由脉冲宽度调制信号操控。

所述第二基本开关的操控能够限制从第四端子p3流出并且流向第一端子p1的电流(例如用于给在p1上分支出的电机供电),以遵循所述车载网络的电压约束。该限制是单向的。通过限制从第二端子p1输出的电流,可确保与第三端子p2相关联的装备的最小化电压。

所述第三基本开关的操控能够限制从第一端子p1流出并且流向第四端子p3的电流(例如用于基于包括所述第一存储器和所述交流发电机的组件给所述第二存储器再充电),同时保持遵循所述车载网络的电压约束的电压。该限制是单向的。所述存储器的该再充电电流控制确保符合所述车载网络的质量标准的电压等级。

有利地,根据本发明的能量传输管理装置还包括,

-第一续流二极管,所述第一续流二极管的阳极与第一端子联接并且所述第一续流二极管的阴极与所述第二二极管的阳极联接,

-第二续流二极管,所述第二续流二极管的阳极与所述第一端子联接并且所述第二续流二极管的阴极与所述第一二极管的阳极联接,以及

-电容,所述电容与所述第三端子联接并且与所述第一端子联接。

所述电容能够给所述车载网络的电压滤波:限制由所述主开关按照pwm(脉冲宽度调制)操控诱发的电压变化。当不存在所述电容时,由于电感效应,所述电压可达到极高的等级。所述续流二极管还能够避免过电压。

有利地,根据本发明的能量传输管理装置还包括机电开关,所述机电开关定位在所述第四端子与包括所述第二二极管的阳极和所述第一续流二极管的阴极的组件之间。当所述机电开关处于开路时,例如在达到所述存储器的限制的情况下,所述机电开关能够隔离所述第二存储器。当所述车辆休眠(veille)时,所述机电开关也处于开路。

有利地,根据本发明的能量传输管理装置还包括:

-第一电感,所述第一电感定位在所述第二端子与包括所述第一二极管的阳极和所述第二续流二极管的阴极的组件之间,以及

-第二电感,所述第二电感定位在所述第四端子与包括所述第二二极管的阳极和所述第一续流二极管的阴极的组件之间。

添加这两个电感以补偿所述线束的不充足的电感效应。当所述线束相对较短(几厘米)时,可尤其发生在该现象。

本发明涉及一种车辆的电气系统,所述电气系统包括能量产生器、第一能量存储器、第二能量存储器和主车载网络,所述主车载网络包括至少一个电气消耗器,其特征在于,所述电气系统还包括根据本发明的能量传输管理装置,同时第二端子与所述第一存储器联接,第三端子与所述车载网络联接,第四端子与所述第二存储器联接,第一端子与所述车辆的电气地线联接,所述能量产生器与所述第二端子联接或与所述第三端子联接。

本发明还涉及一种车辆,所述车辆包括根据本发明的能量传输管理装置或根据本发明的电气系统。

附图说明

通过阅读下文的详细说明和附图,本发明的其它特征和优点将更加清楚,在所述附图中:

-图1示出了根据本发明的电气系统;

-图2示出了根据本发明的系统的第一运行模式;

-图3示出了根据本发明的系统的第二运行模式;

-图4示出了两个曲线图,这两个曲线图示出了在根据本发明的系统中的经测量的不同电流强度随时间的演变。

-图5示出了根据本发明的系统的第三运行模式;

-图6示出了两个曲线图,这两个曲线图示出了在根据本发明的系统中的经测量的不同电流强度和电压随时间的演变;

-图7示出了根据本发明的电气系统的实施变型。

-图8示出了根据本发明的电气系统的经简化实施例。

具体实施方式

所述附图不仅可用于补充本发明,还可在需要时辅助定义本发明。

在下文中,作为非限制性示例,认为所示的电气系统装载在车辆上,所述车辆包括内燃机,包括车载网络,包括消耗器。

但本发明并不限于该实施例。事实上,本发明涉及包括至少两个能量存储器和消耗器的任何电子电气系统。

参考图1,根据本发明的电气系统包括以下元件:电能产生器1(例如,交流发电机)、起动机2、第一电能存储器3、电能传输管理装置5、车辆的主车载网络4a和任选的次车载网络4b、以及第二能量存储器6。

电能传输管理装置5包括四个端子:第一端子m,所述第一端子是与所述车辆的地线连接的负极端子;以及第二端子p1、第三端子p2和第四端子p3,所述第二端子、所述第三端子和所述第四端子都是正极端子。

电能产生器1一侧与装置5的第二端子p1通过(电阻和电感)线束以电气方式联接并且另一侧与地线联接。交流发电机2也一侧与装置5的第二端子p1通过(电阻和电感)线束以电气方式联接并且另一侧与地线联接。次车载网络4b也与装置5的第二端子p1通过(电阻和电感)线束以电气方式联接并且另一侧与地线联接。第一电能存储器3也一侧与装置5的第二端子p1以电气方式联接并且另一侧与地线联接。

主车载网络4a一侧通过至少一个线束与装置5的第三端子p2以电气方式联接并且另一侧与地线联接。

第二存储器6一侧与装置5的第四端子p3以电气方式联接并且另一侧通过线束与地线联接。

交流发电机1(或交流-起动机)用于给所述车辆的车载网络4a、4b提供电功率,用于重新起动所述内燃机,以及用于boost阶段。在boost阶段时,所述交流发电机用于给行驶阶段的内燃机提供转矩。在boost阶段时,所述交流发电机因此成为电流消耗器。

起动机2用于所述车辆的第一起动,以及任选地根据所述车辆的配置用于重新起动所述车辆。

例如12v铅电池类型的第一电能存储器3尤其用于起动和重新起动,以及用于在所述车辆的休眠阶段期间给主车载网络4a和次车载网络4b的消耗器供电。

所述车辆还包括传感器8,所述传感器收集与第一存储器3有关的数据:所述第一存储器3的电流、所述第一存储器3的电压、所述第一存储器3的温度、所述第一存储器3的充电状态的估计。可替代地,如果第一存储器3被提供仪器(instrumenté)(电流量器和电压量器),可能利用这些信息。

主车载网络4a包括所述车辆的电气元件(如计算机和电气装备),所述电气装备例如是舒适度装备、安全构件以及不归属在上述类别中的其它电气装备。

可选地,所述车辆包括次车载网络4b,所述次车载网络仅包括在起动、重新起动和boost阶段期间不受干扰的消耗器(或构件)。

第二存储器6(或次存储器)(例如锂粒子电池)用于在所述车辆的使用(非休眠)期间给主车载网络4a供电。

所述车辆还包括能够收集和传送车辆数据的监控器7。

所述车辆还包括传感器8,所述传感器收集与第一存储器3有关的数据:所述第一存储器3的电流、所述第一存储器3的电压、所述第二存储器3的温度、所述第二存储器3的充电状态的估计。

所述车辆还包括电气分配元件10、11、12。这些电气分配元件10、11、12例如是具有电感特征和电容特征的线束。由于这些线束的电感特征和电容特征,所述线束辅助所述系统良好运行。

根据本发明的实施变型,在所述线束在开关按照pwm操控时的电感效应不充足的情况下,装置5还包括大约几μη(例如小于10μη)的电感(r,l)。这种变型示出在图7上。图7所示的架构是图1所示的架构的经简化版本(从而便于理解),并且在该架构中添加了两个电感:第一电感l1和第二电感l2。添加这两个电感以补偿所述线束的不充足的电感效应。在当所述线束相对较短(几厘米)时,可尤其发生在该现象。

如上文所述,装置5包括四个端子:

-第一端子m,即与所述车辆的地线连接的负极端子;

-第二端子p1,即与第一存储器3、起动机2、交流发电机1以及次车载网络4b连接的正极端子;

-第三端子p2,即与主车载网络4a连接的正极端子;

-第四端子p3,即与第二存储器6连接的正极端子。

装置5包括两个主开关51、53,也称作功率开关,例如是英语缩写是mosfet(“metaloxidesemiconductorfieldeffecttransistor”-译成金属氧化物半导体场效应晶体管)的类型的:

第一主开关51包括第一基本开关51a、第二基本开关51b以及第一二极管51c。

在所述第一主开关中还可存在装配成并联的多个第二基本开关51b和二极管51c。在该情况下,多个第二基本开关51b被同时控制。

安置第一二极管51c以用于运行的可靠性。事实上如果发生要确认的第二基本开关51b、53和/或54开路的故障,所述第一二极管51c能够给主车载网络4a供电。事实上,如果所述系统处于由第二存储器6向主车载网络4a中放电的放电阶段,并且当第二主开关53和/或机电开关54变得断开而不服务时,则由于所述第一基本开关51a和第二开关51b被操控成断开,电流将导通所述第一二极管51c从而给主车载网络4a供电。

第一基本开关(例如电机类型的开关)51a通常是闭合的。所述第一基本开关用于在所述车辆的驻车阶段(所述车辆的休眠)期间给所述车辆供电。

第二基本开关51b:

-按照on(手动闭合)运行:在该操控模式中,无论所述电流的方向如何都不存在电流的限制;

-按照off(手动断开)运行:当第一基本开关51a断开时,第一主开关51中不存在沿从第二存储器6向第一存储器3的方向的电流的导通。相反,如果第二基本开关51b是mosfet类型的,可能存在沿从第一存储器3向第二存储器6的方向的电流的导通,如果u55_a>u_55b+vd,电流导通mos二极管(或二极管51c),其中vd是处于导通状态的二极管的电压,u55_a是第一存储器3的电压即在第二端子p1与第一端子m之间的电压,u_55b是所述主车载网络4a的电压即在第三端子p2与第二端子m之间的电压。

-按照pwm(经操控/自动模式的控制)运行,沿从第二存储器6向第一存储器3的方向控制,以便限制由第二存储器6向第一存储器3放电。该限制基于要遵循的电流和/或电压设定值来得到。在所述pwm模式中,不存在沿从存储器3向包括存储器6和车载网络4a的组件的方向的电流的限制,因为所述电流小于所述电流设定值,处于类似于on模式的运行中。

第二基本开关51b可操控在电能传输中的电压和电流(基于用于构建pwm信号的电压和电流设定值)。只要电流、电压和功率在由限制值限定的界限中,就不存在电压削波、电流限制或功率限制,并且第二基本开关51b作为闭合的开关工作。如果所述电流、所述电压和所述功率超出所限定的界限,就存在电压削波或电流限制或功率限制,并且第二基本开关51b作为单向斩波器工作。

在所述主车载网络4a的电压约束下,51b的操控能够安置沿从第二存储器6向包括第一存储器3和交流-起动机1的组件的方向的电流的限制(以便维持所述主车载网络4a中的最小化电压)。该电流限制用于辅助boost功能以及给交流-起动机1提供电流,所述交流-起动机因此辅助给车辆行驶阶段的内燃机提供转矩。

尤其由于所述第一二极管,51b的操控不能够限制沿从第一存储器3向第二存储器6方向的电流。

第二开关51b可:

-以手动方式操控,基于放电电流设定值(从0到imax);

-在允许下以自动方式操控:只要第一存储器3的电压下降到低于预先确定的电压阈值,所述监控器允许由第二存储器6向包括第一存储器3和交流-起动机1的组件放电,这发生在最大化放电电流设定值imax的约束下并且遵循主车载网络4a的最小化电压。

第二主开关53包括第三开关53a和第二二极管53b。

该第二主开关中可存在并联的多个主开关53。多个第三基本开关53a被同时控制。

第三开关53a:

-按照on(“手动”闭合)运行:在该意义上,无论所述电流的方向如何都不存在电流的限制;

-按照off(“手动”断开)运行:53a中不存在沿从存储器3向存储器6的方向的电流的导通。相反,如果53a是mosfet类型的,可能存在沿从存储器6向存储器3的方向的电流的导通,如果u55_c>u_55b+vd,电流将导通mos二极管(或二极管53b),其中,vd是处于导通状态的二极管的电压。

-按照pwm(经操控/自动模式的控制)运行,沿从包括第一存储器3和发电机1的组件向第二存储器6的方向控制,以便限制第一存储器6的再充电。该限制基于要遵循的电流和/或电压设定值来得到。在所述pwm模式中,不存在沿从存储器6向包括存储器3/次车载网络4b和主车载网络4a的组件的方向的电流的限制,因为所述电流小于所述电流设定值,处于类似于on模式的运行中。

第三开关53a可操控在电能传输中的电压和电流(基于用于构建pwm信号的电压或电流设定值)。只要电流、电压和功率在由限制值限定的界限中,就不存在电压削波、电流限制或功率限制,并且第三开关53a作为闭合的开关工作。如果所述电流、所述电压和所述功率超出所限定的界限,就存在电压削波或电流限制或功率限制,并且第三开关53a作为单向斩波器工作。

在约束下,第三开关53a的操控能够安置沿从包括第一存储器3、起动机1和交流发电机2的组件向第二存储器6的方向的电流的限制:

-第二存储器6的最大化再充电电流设定值;

-主车载网络4a的要确保的最小化电压;

-第二存储器6的最大化容许电压。

第三开关53a的操控不能够限制沿从第二存储器6向包括第一存储器3、起动机1和交流发电机2的组件的方向的电流。

安置第二二极管53b以用于运行的可靠性。如果发生[51b]、[53a]和[51c]开路的故障,第二二极管53b能够给主车载网络4a供电。

总之,第二基本开关51b和第三基本开关53a各自作为单向斩波器工作。另外,装置5整体地作为双向降压器工作。

根据本发明的装置5还包括通常断开的机电开关54,所述机电开关能够例如在达到第二存储器6的限制条件(所述存储器的耐久性)的情况下隔离所述第二存储器6。所述机电开关还在所述车辆休眠时断开:在所述车辆休眠期间或在处于闭合状态(总是导通)的主开关53发生故障时,不使用锂电池。

本发明还包括滤波电容52,所述滤波电容与第三端子p2联接并且与第一端子m联接。所述电容能够给所述主车载网络4a的电压滤波并且因此能够限制由主开关51、53按照pwm操控诱发的电压变化。当不存在所述电容时,由于电感效应,所述电压可达到极高的等级(与u=l*dl/dt相关联,其中dt极小,得到极大的u)。

主开关51和53具有在车辆的电气架构中的非常规的定位。所述二极管是共阴极的,并且12v电气车载网络4a的全部或部分与这些阴极连接。也就是说,所述主车载网络与这些二极管51c,53c的阴极连接。

主开关51、53以及二极管51c、53b的定位能够确保无论基本开关51a、51b、53b的操控模式如何主车载网络4a都可由于二极管51c,53c而被供电。

通过操控主开关51、53,装置5能够通过不同能量源给车载网络4a和4b的消耗器供电:

●或是基于交流发电机1,具有可在13v至16v之间变化的电压设定值。

●或是通过管理主开关51、53而基于包括第一存储器3和交流发电机1的组件。

●或是通过管理主开关51、53而基于第二存储器6。

根据本发明的装置还包括两个电流量器50a、50b:

-第一电流量器50a,所述第一电流量器测量导通第二基本开关51b和第一二极管51c的电流(导通第一基本开关51a的电流不由所述第一电流测量器50a测量),并且所述第一电流量器尤其用于测量通过第二存储器6向第一存储器3再充电的电流,或者用于通过由第二存储器6提供给交流发电机1或起动机2的经限制电流协助起动/重新起动。

-第二电流测量器50b,所述第二电流量器测量第二存储器6的再充电。

本发明还包括三个电压量器55a、55b、55c。

第一电压量器55a测量第一存储器3的电压即在第二端子p1与第一端子m之间的电压。

第二电压量器55b测量所述主车载网络4a的电压即在第三端子p2与第二端子m之间的电压。

第三电压量器55c测量在第一主开关53和机电开关54(正电位)与端子m(负电位)之间的电位差。

根据本发明的装置5还包括两个续流二极管56、57。

当按照pwm运行时,第一续流二极管56是不可缺少的,否则第二存储器6上的电压由于电感效应而变得过高。

当按照pwm运行时,第二续流二极管57是不可缺少的,否则第一存储器3上的电压变得过高(除了起动、重新起动)。当不存在该二极管时,过电压可毁坏所述开关。

如果基本开关51b、53a未按照pwm操控,续流二极管56、57就不是必不可少的。事实上,根据本发明的架构能够按照pwm工作(存在二极管)或者不按照pwm工作(不存在二极管)。

特别是,如果第二基本开关51b按照断开/关闭(on/off)操控并且第三基本开关53a按照pwm操控,第二续流二极管57不是必不可少的。图8示出了本发明的经简化实施例,该实施例不同于图1所示的实施例的地方在于,仅包括第一续流二极管56并且不包括第二续流二极管57。

根据本发明的装置5还包括监控器58。监控器58配置用于生成操控信号c1、c2,所述操控信号对应于用于第二基本开关51b和第三基本开关53a的所确定的运行模式。这些操控信号能够断开和闭合开关51b、53a,以便在需要限制所述电流和/或电压时调节与能量传输相关联的电压值和电流值。

图7所示的实施变型示出了图1所示的系统的不同元件。该变型的特征在于还包括:

-第一电感l1,所述第一电感定位在第二端子p1与包括第一二极管51c的阳极和第二续流二极管57的阴极的组件之间,以及

-第二电感l2,所述第二电感定位在第四端子p3与包括第二二极管53b的阳极和第一续流二极管56的阴极的组件之间。

图1所示的架构的不同元件按照以下方式通信。

交流发电机1与车辆监控器7通信[a]。交流发电机1给车辆监控器7发送所述交流发电机的数据,例如所述交流发电机的充电。车辆监控器7向交流发电机1发送所述交流发电机的操控设定值。

主车载网络4a给车辆监控器7发送[b]涉及主车载网络4a上存在的电气消耗器的状态的信息。更确切地,主车载网络4a的一些元器件(消耗器)将信息发送到监控器7。该信息使车辆监控器7能够通过限定要确保的最小化电压(umin)和最大化电压(umax)来确定所述主车载网络4a的电压的额定运行范围。

次车载网络4b给车辆监控器7发送[c]涉及所述次车载网络4b上存在的电气消耗器的状态的信息。更确切地,次车载网络4b的一些元器件(消耗器)将信息发送到监控器7。该信息使车辆监控器7能够通过限定要确保的最小化电压(umin)和最大化电压(umax)来确定所述次车载网络4b的电压的额定运行范围。

所述第一存储器给车辆监控器7通信[d]涉及所述第一存储器3的信息,所述信息最少包括:所述第一存储器的温度、所述第一存储器的电流、所述第一存储器的电压、所述第一存储器的充电状态的估计。

装置5的监控器接收[e]p1与m之间电压的第一电压测量值55a。该测量值表示第一存储器3的电压(已具有电压降的图像)。

装置5的监控器58接收[f]沿从主车载网络4a向第一存储器3的方向到装置5的第二端子p1上的电流的第一电流测量值50a。

装置5的监控器58操控[g]第一基本开关51a。

装置5的监控器58还操控[h]第二基本开关51b。这涉及on类型(也就是说,处于双向导通模式)的操控、off类型(也就是说,沿从次车载网络4b向主车载网络4a的方向截止,并且可沿从第一存储器3向主车载网络4a穿过所述第一二极管51c导通)的操控、或者在沿从第二存储器6向第一存储器3的方向的电流沿从存储器3向车载网络4a的方向导通的电流限制模式下的按照(pwm)转换的操控。

装置5的监控器58接收[i]p2与m之间电压的第二电压测量值。该测量值表示主车载网络4a的电压。

装置5的监控器58操控[j]第三基本开关53a。这涉及on类型(也就是说,无论所述电流的方向如何以及无论所述电流的值如何都导通)的操控、off类型的操控、或者在沿第二存储器6的从交流发电机1向第二存储器6的方向的再充电电流的电流限制模式下的按照(pwm)转换的操控。

装置5的监控器58还操控[k]机电开关54。

装置5的监控器58接收[i]第二存储器6的第二电流测量值50b。

装置5的监控器58接收[m]第三电压测量值55c。该测量值表示第二存储器6的电压。

车辆监控器7和装置5的监控器58交换[n]信息。

车辆监控器7请求装置5的监控器58辅助boost模式。

车辆监控器7给装置5的监控器58:

-在第三基本开关53a按照pwm操控的情况下发送第二存储器6的最大化再充电电流设定值以及第二存储器6的最大化电压(所述最大化电压可根据例如所述存储器的温度演化)。

-在第二基本开关51b按照pwm操控的情况下发送由第二存储器6向交流发电机1、起动机2和第一存储器3(以及在次车载网络4b存在时向所述次车载网络)放电的最大化放电电流设定值。

-用于操控第一基本开关51a的设定值on/off;

-用于操控机电开关54的设定值on/off。

装置的监控器58给车辆监控器7发送系统诊断信息:例如开关的状态。这能够限定适配的操控模式。如果存在不服务的开关:切换到降级模式。

所述第二存储器给车辆监控器7通信[o]涉及所述第二存储器6的信息,例如:所述第二存储器的温度、所述第二存储器的电流、所述第二存储器的电压、所述第二存储器的充电状态的估计。

图2示出了根据本发明的系统的第一运行模式。在该运行模式中,第一基本开关51a断开,第二基本开关51b闭合,第三基本开关53a断开,机电开关54断开。

该运行模式能够基于第一存储器3给主车载网络4a和次车载网络4b供电。

图3示出了根据本发明的系统的第二运行模式。在该运行模式中,第一基本开关51a断开,第二基本开关51b按照pwm操控,第三基本开关53a闭合,机电开关54闭合。

该运行模式能够在由第二存储器6提供给交流-起动机1的电流的电流限制下通过利用两个存储器3、6辅助boost功能,以便维持用于主车载网络4a的最小化电压。该电流限制通过由装置5的监控器58对按照pwm操控的第二基本开关51b基于最大化电流设定值进行操控得到。

图4示出了四个曲线图,所述四个曲线图示出了不同电流强度测量值和电压测量值随时间的演变。曲线分散在四个曲线图上以简化阅读。第一曲线(i_boost)示出了交流发电机1的输入电流的演变。第二曲线(i_存储器1)示出了第一存储器3的输出电流的演变。第三曲线(iin_dcdc)示出了在第二端子p1位置处的电流的演变。第四曲线(i_rdb)示出了所述车载网络的也就是说在第三端子p2位置处的输入电流的演变。第五曲线(i_存储器2)示出了第二存储器6的也就是说在第四端子p3位置处的输出电流的演变。第六曲线(v_rdb)示出了在所述车载网络4a位置处的电压的演变。第七曲线示出在所述电容52位置处的电流强度的演变。

在第一阶段时,对应于额定阶段,主车载网络4a由第一存储器3单独供电。第二存储器6的输出电流基本为零。第二端子p1位置处的电流(iin_dcdc)为大约-20a。第一存储器3的输出电流基本等于主车载网络4a的输入电流,为大约20a。在所述车载网络位置处的电压为大约12v。在电容52位置处的电流强度为零。

在第二阶段时,对应于boost模式的启用,在所述交流-起动机位置处的电流强度渐进地增加到140a。第二存储器的6的输出电流强度增加到大约100a。在第二端子p1位置处的电流强度为大约80a。第一存储器3的输出电流强度为大约60a。在每个瞬间,有i_boost=i_存储器1+iin_dcdc并且i_存储器2=iin_dcdc+i_rdb。

主车载网络4a的输入电流总是为大约20a。由开关按照pwm操控诱发的电感效应促使在所述车载网络位置处的电压变化(为大约+/-1v)。这些变化相对地由于电容52而产生,该电容起滤波作用并且该电容的电流强度在40a至-40a之间。

在第三阶段时,对应于boost模式的停用,第二存储器6的输出电流基本恢复成零。在第二端子p1位置处的电流也恢复以及基本恢复成大约-20a。第一存储器3的输出电流渐进地基本恢复成等于主车载网络4a的输入电流,为大约20a。在所述车载网络位置处的电压为大约12v。在所述电容52位置处的电流强度恢复成零。

可观察到,主车载网络4a的输入电流总是(在boost启用之前、期间以及之后)为大约20a。这是所希望的效果:所述车载网络的运行不受boost的启用的影响。

图5示出了根据本发明的系统的第三运行模式。该模式涉及通过成坡度地(enpente)应用电流设定值给第二存储器6再充电以限制扰动。在该运行模式中,第一基本开关51a断开,第二基本开关51b按照off或按照pwm操控。第三基本开关53a按照pwm操控。机电开关54闭合。在该运行模式中,包括第一存储器3和交流发电机1的组件给主车载网络4a供电并且给第二存储器6再充电。

图6示出了两个曲线图,第一曲线图示出不同电压测量值随时间的演变,并且第二曲线图示出不同电流强度测量值随时间的演变。

在第一曲线图上,第一曲线(v_rdb)示出了在主车载网络4a位置处的电压的演变。第二曲线(v_存储器2)示出了在第二存储器6位置处的电压的演变。

在第二曲线图上,第三曲线(i_存储器1)示出了穿过p1的电流的演变。第四曲线(i_rdb)示出了主车载网络4a的输入电流的演变。第五曲线(i_存储器2)示出了第二存储器6的输出电流的演变。

在第一阶段时,对应于额定阶段,主车载网络4a由第一存储器3单独供电。第二存储器6的输出电流基本为零。第一存储器3的输出电流基本等于主车载网络4a的输入电流,为大约20a。在第二存储器6位置处的电压为10v。在所述车载网络位置处的电压为14v。

在第二阶段时,对应于第二存储器6的再充电的启用,在所述第一存储器位置处的电流强度渐进地增加到90a。在第二存储器6位置处的电流强度增加到大约90a。在主车载网络4a位置处的电流强度保持恒定,在20a左右。

在第二存储器6位置处的电压保持在10v左右(所述第二存储器6的再充电电流达到电流限制设定值,并且进入电流限制,因此保持在10v左右)。在所述车载网络位置处的电压保持在14v左右并且按照或多或少1v“振荡”(当不存在所述滤波电容52时,将有更多振荡。由于所述电容52,所述波动被控制)。按照pwm操控的第三开关53b的作用限制了第二存储器6的再充电电流。

在第三阶段时,对应于第二存储器6的再充电的停用,在第二存储器6位置处的电流基本恢复成零。第一存储器3的输出电流渐进地基本恢复成等于主车载网络4a的输入电流,为大约20a。

可观察到主车载网络4a的输入电流总是(在再充电启用之前、期间以及之后)为大约20a。这是所希望的效果:所述车载网络的运行不受第二存储器6的再充电的启用的影响。

在第二存储器6位置处的电压为10v,这对应于极其放电的存储器。在所述车载网络位置处的电压为14v。

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