包括車載電網(wǎng)架構(gòu)的車輛和用于運(yùn)行車輛的方法
【專利摘要】一種車輛，其包括混合動(dòng)力傳動(dòng)系并且包括低壓車載電網(wǎng)(1)，所述低壓車載電網(wǎng)具有電消耗器(2)、蓄能器(4)和用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)(5)，并且其中，所述低壓車載電網(wǎng)具有支持蓄能器(3)和在所述支持蓄能器和其它低壓車載電網(wǎng)之間的第一開關(guān)(6)。
【專利說明】包括車載電網(wǎng)架構(gòu)的車輛和用于運(yùn)行車輛的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種包括混合動(dòng)力傳動(dòng)系和低壓車載電網(wǎng)的車輛，所述低壓車載電網(wǎng)具有電消耗器、蓄能器和用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛的車載電網(wǎng)是復(fù)雜的電氣系統(tǒng)。在文獻(xiàn)DE 10 2007 017 187 Al中例如說明一種包括具有馬達(dá)起動(dòng)停止功能的車輛的電壓敏感的消耗器的車載電網(wǎng)。電壓敏感的消耗器通過直流電壓調(diào)節(jié)器和攔截元件(Sperrelement)來支持。
[0003]文獻(xiàn)DE 102 48 658 Al說明一種通過超級(jí)容量電容器或超級(jí)容量模塊的并聯(lián)電路對(duì)功率敏感的消耗器和大功率消耗器的與電壓相關(guān)的支持。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，說明一種具有混合動(dòng)力傳動(dòng)系和低壓車載電網(wǎng)的改善的車輛，所述低壓車載電網(wǎng)具有電消耗器、蓄能器和用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)。
[0005]該任務(wù)通過按照權(quán)利要求1的車輛來解決。本發(fā)明有利的實(shí)施形式和進(jìn)一步擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求得出。
[0006]按照本發(fā)明，低壓車載電網(wǎng)具有支持蓄能器和在支持蓄能器與其他低壓車載電網(wǎng)之間的第一開關(guān)。
[0007]附加地，所述車輛具有雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器，所述直流電壓調(diào)節(jié)器具有第一接口和第二接口，其中，第一接口與支持蓄能器連接并且第二接口與低壓車載電網(wǎng)連接。
[0008]低壓車載電網(wǎng)的第二開關(guān)引起，直流電壓調(diào)節(jié)器的第二接口和蓄能器能與所述其他低壓車載電網(wǎng)電分離。
[0009]混合動(dòng)力傳動(dòng)系的內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)位于蓄能器和直流電壓調(diào)節(jié)器的第二接口之間。
[0010]通過起動(dòng)機(jī)可以在車輛行駛運(yùn)行期間起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(起動(dòng))，從而牽引能量也能從內(nèi)燃機(jī)的力提供。
[0011]在車輛行駛運(yùn)行期間閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，在起動(dòng)之前斷開第二開關(guān)，在起動(dòng)之后閉合第二開關(guān)，在車輛靠慣性行駛期間使支持蓄能器部分地放電并且此后斷開第一開關(guān)，在車輛的停車運(yùn)行期間斷開第一開關(guān)，并且在車輛的起步期間通過直流調(diào)節(jié)器對(duì)支持蓄能器充電并且此后閉合第一開關(guān)。
[0012]這表示，在行駛運(yùn)行中起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)消耗器與蓄能器的電位解耦并且由支持蓄能器支持。
[0013]當(dāng)車輛在靠慣性行駛階段中從行駛運(yùn)行轉(zhuǎn)入到靜止?fàn)顟B(tài)中時(shí)(也稱為車輛漸漸停止)，則使支持蓄能器放電并且第一開關(guān)斷開。因此在車輛非行駛運(yùn)行的階段期間的支持蓄能器和其余低壓車載電網(wǎng)之間不存在直接的電連接。這例如在功率優(yōu)化的支持蓄能器的情況下是有利的。
[0014]當(dāng)車輛在起步階段中從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入到行駛運(yùn)行中時(shí)(也稱為車輛喚醒)，則通過直流電壓調(diào)節(jié)器對(duì)支持蓄能器預(yù)充電并且閉合第一開關(guān)。
[0015]借此在行駛運(yùn)行開始時(shí)，支持蓄能器處于低壓車載電網(wǎng)的電位并且尤其是在第二開關(guān)斷開時(shí)的起動(dòng)期間來支持消耗器。
[0016]備選地，所述車輛也可以具有包括大功率消耗器和附加蓄能器的擴(kuò)展的車載電網(wǎng)并且具有雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器，所述雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器具有第一接口和第二接口，其中，第一接口與支持蓄能器連接并且第二接口與擴(kuò)展的車載電網(wǎng)連接。
[0017]特別有利的是，低壓車載電網(wǎng)包括第二開關(guān)，并且蓄能器通過該第二開關(guān)能與其他低壓車載電網(wǎng)電分離。起動(dòng)機(jī)與蓄能器并聯(lián)。
[0018]在車輛的行駛運(yùn)行期間，閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，在起動(dòng)之前斷開第二開關(guān)，在起動(dòng)之后閉合第二開關(guān)，在車輛靠慣性行駛期間使支持蓄能器和附加蓄能器部分地放電并且此后斷開第一開關(guān)，在車輛的停車運(yùn)行期間斷開第一開關(guān)，在車輛的起步期間通過直流調(diào)節(jié)器對(duì)支持蓄能器充電并且此后閉合第一開關(guān)，并且在所述起步期間通過直流電壓調(diào)節(jié)器對(duì)附加蓄能器充電。
[0019]這表示，在行駛運(yùn)行中起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)時(shí)，消耗器與蓄能器的電位解耦并且由支持蓄能器支持。大功率消耗器由附加蓄能器支持。
[0020]當(dāng)車輛在靠慣性行駛階段中從行駛運(yùn)行轉(zhuǎn)入到靜止?fàn)顟B(tài)中時(shí)(也稱為車輛漸漸停止)，則使支持蓄能器和附加蓄能器放電并且此后斷開第一開關(guān)。因此在車輛非行駛運(yùn)行的階段期間的支持蓄能器和其余低壓車載電網(wǎng)之間不存在直接的電連接。這在例如功率優(yōu)化的支持蓄能器的情況下是有利的。
[0021]當(dāng)車輛在起步階段中從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)入到行駛運(yùn)行中時(shí)(也稱為車輛喚醒)，則支持蓄能器通過直流電壓調(diào)節(jié)器預(yù)充電并且閉合第一開關(guān)。此后進(jìn)行附加蓄能器通過直流電壓調(diào)節(jié)器的預(yù)充電。
[0022]借此在行駛運(yùn)行開始時(shí)，支持蓄能器處于低壓車載電網(wǎng)的電位并且尤其是在第二開關(guān)斷開時(shí)的起動(dòng)期間支持消耗器。附加蓄能器在行駛運(yùn)行開始時(shí)處于可預(yù)先確定的電位，以便與電壓相關(guān)地支持大功率消耗器。
[0023]本發(fā)明基于以下闡述的考慮:
[0024]存在如下車輛，所述車輛具有以傳統(tǒng)的12伏特的能量車載電網(wǎng)以用于電能供應(yīng)。
[0025]傳統(tǒng)的12伏特構(gòu)架不能滿足通過大功率消耗器的未來挑戰(zhàn)，所述大功率消耗器例如是行駛機(jī)構(gòu)系統(tǒng)(電擺動(dòng)穩(wěn)定裝置、電主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置)或在混合動(dòng)力車輛或具有馬達(dá)停止起動(dòng)功能的車輛中的馬達(dá)起動(dòng)系統(tǒng)。
[0026]因此提出，將常見的車輛電網(wǎng)在構(gòu)架上擴(kuò)展一電壓等級(jí)到用于大功率消耗器的48伏特上，并且為12伏特的車載電網(wǎng)配設(shè)動(dòng)態(tài)的支持蓄能器和兩個(gè)開關(guān)。
[0027]對(duì)于所述兩個(gè)開關(guān)提出一種運(yùn)行策略，該運(yùn)行策略能隨著車輛靜止?fàn)顟B(tài)的結(jié)束實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)的支持蓄能器充電。該充電稱為預(yù)充電。
[0028]按照這種方式有助于例如在起動(dòng)和在駕駛操縱時(shí)穩(wěn)定車輛中的能量供應(yīng)。
[0029]當(dāng)作為動(dòng)態(tài)的附加蓄能器例如使用超級(jí)電容器時(shí)，可最小化所使用的蓄能器的總重量并且鉛蓄電池能較小地確定尺寸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]以下借助【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例。由此產(chǎn)生本發(fā)明的其他細(xì)節(jié)、優(yōu)選的實(shí)施形式和進(jìn)一步擴(kuò)展方案。
[0031]示意性地詳細(xì)示出:
[0032]圖1示出具有車載電網(wǎng)架構(gòu)的車輛；
[0033]圖2示出具有車載電網(wǎng)架構(gòu)和車載電網(wǎng)擴(kuò)展的車輛。

【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1示出具有低壓車載電網(wǎng)(I)的車輛。高壓車載電網(wǎng)(12)通過高壓調(diào)節(jié)器(11)連接到該低壓車載電網(wǎng)上。高壓調(diào)節(jié)器構(gòu)成為雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器。
[0035]高壓車載電網(wǎng)具有車輛的電氣化傳動(dòng)系并且將車輛類型的確定為混合動(dòng)力車輛(HEV> hybrid electric vehicle)、插入式混合動(dòng)力車輛(PHEV、plugin hybrid electricvehicle)或包括作為增程器(Range-Extender)的內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)車。這些車輛類型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知。
[0036]低壓車載電網(wǎng)具有多個(gè)電消耗器(2)和優(yōu)選能量?jī)?yōu)化的電蓄能器(4)，所述電蓄能器可以構(gòu)成為次級(jí)的鋰離子蓄電池或作為鉛酸蓄電池。
[0037]此外，低壓車載電網(wǎng)具有支持蓄能器(3)，所述支持蓄能器優(yōu)選構(gòu)成為功率優(yōu)化的電蓄能器、例如作為具有在12伏特的額定電壓位置的超級(jí)電容器堆。
[0038]電蓄能器和支持蓄能器分別具有與低壓車載電網(wǎng)的電位電連接或可電連接的較高的電位和與車輛的接地線電接通的較低的電位。
[0039]此外，低壓車載電網(wǎng)具有第一開關(guān)出)，所述第一開關(guān)將支持蓄能器的較高的電位與低壓車載電網(wǎng)的電位連接并且支持蓄能器能通過所述第一開關(guān)與低壓車載電網(wǎng)電分離。
[0040]作為HEV或PHEV，按照?qǐng)D1或2的車輛還具有發(fā)電機(jī)(10、G)，低壓車載電網(wǎng)可通過所述發(fā)電機(jī)經(jīng)由發(fā)電機(jī)的電輸出端饋送電功率，并且可通過所述發(fā)電機(jī)經(jīng)由發(fā)電機(jī)的機(jī)械輸入端接收內(nèi)燃機(jī)(9、ICE)的機(jī)械功率。內(nèi)燃機(jī)能由與低壓車載電網(wǎng)電連接的起動(dòng)機(jī)(5、S)起動(dòng)。
[0041]消耗器、蓄能器、支持蓄能器并且附加地發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)分別與低壓車載電網(wǎng)的電位電連接或可電連接并且分別與車輛的電接地線電接通。
[0042]此外，在圖1中的車輛具有直流電壓調(diào)節(jié)器(8)，所述直流電壓調(diào)節(jié)器具有電的第一接口并且具有電的第二接口。直流電壓調(diào)節(jié)器(8)實(shí)施為雙向的。
[0043]電的第一接口直接與支持蓄能器的較高的電位電連接。電的第二接口與低壓車載電網(wǎng)的電位連接。
[0044]此外，低壓車載電網(wǎng)具有第二開關(guān)(7)。電的消耗器和支持蓄能器的較高的電位通過第二開關(guān)能與蓄能器的較高的電位電連接。因此在斷開的狀態(tài)中的第二開關(guān)引起蓄能器與低壓車載電網(wǎng)的電解耦。在第二開關(guān)斷開時(shí)，與低壓車載電網(wǎng)的該電解耦也適用于直流電壓調(diào)節(jié)器(8)的電的第二接口并且適用于起動(dòng)機(jī)。
[0045]在圖1中的第二開關(guān)閉合時(shí)，在蓄能器之間、并且在起動(dòng)機(jī)和直流電壓調(diào)節(jié)器的第二接口之間存在電連接。直流電壓調(diào)節(jié)器的第一接口與支持蓄能器電連接并且當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)(6)閉合時(shí)與消耗器電連接。
[0046]按照?qǐng)D1的車輛能夠以特別有利的方式實(shí)現(xiàn)第一開關(guān)和第二開關(guān)的運(yùn)行策略:
[0047]在通常的行駛運(yùn)行時(shí)，第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合。如果在行駛運(yùn)行期間出現(xiàn)消耗器(2)的高電功率需求或必須起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，則電消耗器由蓄能器和支持蓄能器供應(yīng)電功率。
[0048]如果在行駛運(yùn)行期間，內(nèi)燃機(jī)必須由起動(dòng)機(jī)起動(dòng)(在HEV或PHEV時(shí)的起動(dòng))，則第一開關(guān)保持閉合，第二開關(guān)在起動(dòng)期間斷開。在起動(dòng)之后第二開關(guān)閉合。這導(dǎo)致，消耗器
(2)在起動(dòng)期間能由支持蓄能器供應(yīng)電功率并且由支持蓄能器的較高的電位的電壓位置來支持。
[0049]在內(nèi)燃機(jī)的按照規(guī)定的起動(dòng)期間，所述起動(dòng)在少于1秒的時(shí)間標(biāo)度上持續(xù)，蓄能器(4)上的電壓擾動(dòng)(einbrechen)，因?yàn)槠饎?dòng)機(jī)為了使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從蓄能器吸收電功率。尤其是在起動(dòng)過程開始時(shí)出現(xiàn)通過起動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組的短路電流，所述勵(lì)磁繞組導(dǎo)致在蓄能器上的在數(shù)毫秒的時(shí)間標(biāo)度上的特別強(qiáng)烈的電壓擾動(dòng)、即所謂的起動(dòng)電壓擾動(dòng)。
[0050]由于第二開關(guān)斷開，支持蓄能器及消耗器與起動(dòng)電壓擾動(dòng)電解耦。通過支持蓄能器的電連接和直流電壓調(diào)節(jié)器(8)的第一接口至起動(dòng)機(jī)和至蓄能器的功率傳輸基于通常直流電壓調(diào)節(jié)器的時(shí)間上的敏感度相比于起動(dòng)電壓擾動(dòng)的時(shí)間標(biāo)度可忽略。
[0051]如果按照?qǐng)D1的車輛被停放并且轉(zhuǎn)入到靜止?fàn)顟B(tài)中，則例如通過車輛的靠慣性行駛或通過經(jīng)由直流電壓調(diào)節(jié)器對(duì)蓄能器充電使功率優(yōu)化的支持蓄能器至少部分地放電。第一開關(guān)(6)此后斷開，第二開關(guān)保持閉合。
[0052]超級(jí)電容器的至少部分的放電有利地影響其使用壽命。而例如實(shí)施為鉛酸蓄電池的蓄能器(4)應(yīng)該在車輛的使用壽命期間具有盡可能高的充電狀態(tài)，以便同樣延長(zhǎng)其使用壽命。第一開關(guān)和第二開關(guān)的運(yùn)行策略輔助這一點(diǎn)。
[0053]如果按照?qǐng)D1的車輛從靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入行駛運(yùn)行中，則在車輛的起步或喚醒期間，支持蓄能器通過直流電壓調(diào)節(jié)器從蓄能器預(yù)充電。此后第一開關(guān)閉合。借此支持蓄能器是準(zhǔn)備好運(yùn)行的并且充好電的，以便在第二開關(guān)斷開的情況下支持低壓車載電網(wǎng)。該預(yù)充電也可以通過調(diào)節(jié)器(11)從高壓車載電網(wǎng)進(jìn)行。
[0054]從圖1出發(fā)在圖2中示出另一種實(shí)施形式。
[0055]按照?qǐng)D2的車輛具有大功率消耗器(13)。示例例如是電擺動(dòng)穩(wěn)定裝置或電主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置。大功率消耗器的特征在于，通過低壓車載電網(wǎng)對(duì)該消耗器的供電僅在低壓車載電網(wǎng)中流過高的電流強(qiáng)度時(shí)才可足夠可靠地保證。然而這可能導(dǎo)致低壓車載電網(wǎng)中的希望的電壓擾動(dòng)。出于這個(gè)原因，通過擴(kuò)展的車載電網(wǎng)(車載電網(wǎng)擴(kuò)展、2)的大功率消耗在相比于低壓車載電網(wǎng)更高的額定電壓位置的情況下被供電。
[0056]為了產(chǎn)生車載電網(wǎng)擴(kuò)展的相比于低壓車載電網(wǎng)更高的電壓位置，在圖3和4中代替直流電壓調(diào)節(jié)器(8)使用直流電壓調(diào)節(jié)器(8’)。該直流電壓調(diào)節(jié)器實(shí)施為雙向的。第一接口直接與支持蓄能器的較高的電位電連接。調(diào)節(jié)器(8’)的第二接口與車載電網(wǎng)擴(kuò)展電連接并且借此處于擴(kuò)展的車載電網(wǎng)的電位上。
[0057]附加地，在擴(kuò)展的車載電網(wǎng)中將功率優(yōu)化的附加蓄能器(14)并聯(lián)于大功率消耗器。例如這可以是具有在大約48伏特的額定電壓位置的超級(jí)電容器堆或鋰離子蓄電池。
[0058]借此按照?qǐng)D2的車輛能夠以特別有利的方式實(shí)現(xiàn)第一開關(guān)和第二開關(guān)的運(yùn)行策略:
[0059]在通常的行駛運(yùn)行中第一開關(guān)和第二開關(guān)閉合。如果在行駛運(yùn)行期間出現(xiàn)擴(kuò)展的車載電網(wǎng)(2)中的大功率消耗器的高電功率需求(例如以電主動(dòng)轉(zhuǎn)向裝置的突然的轉(zhuǎn)向操縱)，則在擴(kuò)展的車載電網(wǎng)中的電壓由附加蓄能器(14)來支持。此外，通過調(diào)節(jié)器(8’)發(fā)生電功率從低壓車載電網(wǎng)的傳輸。在進(jìn)一步行駛運(yùn)行中，此外通過調(diào)節(jié)器(8’)從低壓車載電網(wǎng)進(jìn)行對(duì)附加蓄能器的充電。
[0060]如果在通常的行駛運(yùn)行中必須起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(在HEV、PHEV或在電動(dòng)車的增程器中的起動(dòng))，則第二開關(guān)(7)斷開，第一開關(guān)(6)保持閉合。電消耗器(2)由蓄能器供應(yīng)電功率并且在其電壓位置方面由支持蓄能器來支持。
[0061]在起動(dòng)之后閉合第二開關(guān)。這導(dǎo)致，消耗器(2)在起動(dòng)期間能由支持蓄能器供應(yīng)電功率并且由支持蓄能器的較高電位的電壓位置來支持。
[0062]在內(nèi)燃機(jī)的在少于I秒的時(shí)間標(biāo)度上持續(xù)的按照規(guī)定的起動(dòng)期間，蓄能器⑷上的電壓擾動(dòng)，因?yàn)槠饎?dòng)機(jī)為了使內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)從蓄能器吸收電功率。尤其是在起動(dòng)過程開始時(shí)出現(xiàn)通過起動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組的短路電流，所述勵(lì)磁繞組導(dǎo)致在蓄能器上在數(shù)毫秒的時(shí)間標(biāo)度上的特別強(qiáng)烈的電壓擾動(dòng)、即所謂的起動(dòng)電壓擾動(dòng)。
[0063]由于第二開關(guān)斷開，支持蓄能器和消耗器與起動(dòng)電壓擾動(dòng)電解耦。通過支持蓄能器的電連接和直流電壓調(diào)節(jié)器(8’)的第一接口至起動(dòng)機(jī)和至蓄能器的功率傳輸基于通常的直流電壓調(diào)節(jié)器的時(shí)間上的敏感度相比于起動(dòng)電壓擾動(dòng)時(shí)間標(biāo)度能忽略。
[0064]如果按照?qǐng)D2的車輛被停放并且轉(zhuǎn)入靜止?fàn)顟B(tài)中，則例如通過在消耗器(2)和/或大功率消耗器(13)消耗能量的情況下的車輛靠慣性行駛或通過對(duì)蓄能器(4)充電使功率優(yōu)化的附加蓄能器和功率優(yōu)化的支持蓄能器至少部分地放電。附加蓄能器例如從48伏特放電至38伏特，支持蓄能器從12伏特放電至8伏特。此后斷開第一開關(guān)(6)，第二開關(guān)保持閉合。
[0065]超級(jí)電容器的至少部分的放電有利地影響其使用壽命。而例如實(shí)施為鉛酸蓄電池的蓄能器(4)應(yīng)該在車輛的使用壽命期間具有盡可能高的充電狀態(tài)，以便同樣延長(zhǎng)其使用壽命。第一開關(guān)和第二開關(guān)的運(yùn)行策略輔助這一點(diǎn)。
[0066]如果按照?qǐng)D2的車輛從靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)入行駛運(yùn)行中，則在車輛的起步或喚醒期間，支持蓄能器通過直流電壓調(diào)節(jié)器(8’)從附加蓄能器預(yù)充電。這即使從附加蓄能器的部分放電的狀態(tài)(在例如36伏特時(shí))出發(fā)基于較高的額定電壓位置是可能的。此后閉合第一開關(guān)。借此支持蓄能器是準(zhǔn)備好運(yùn)行并且充好電的，以便在第二開關(guān)斷開的情況下支持低壓車載電網(wǎng)。所述預(yù)充電也可以通過調(diào)節(jié)器(11)從高壓車載電網(wǎng)進(jìn)行。
[0067]在支持蓄能器的預(yù)充電之后閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)，即在支持蓄能器和蓄能器之間可相比擬的電位的情況下。第一開關(guān)的閉合導(dǎo)致支持蓄能器和蓄能器之間為了出現(xiàn)共同的相同的電位而少的電位補(bǔ)償。閉合第一開關(guān)而不通過調(diào)節(jié)器(8’)對(duì)功率優(yōu)化的支持蓄能器預(yù)充電可能意味著第一開關(guān)和第二開關(guān)之間的極高的電流。在預(yù)充電之后，在車輛起步期間附加蓄能器從低壓車載電網(wǎng)通過直流電壓調(diào)節(jié)器(8’)充電。因?yàn)樾钅芷魇悄芰績(jī)?yōu)化的并且附加蓄能器是功率優(yōu)化的，附加蓄能器的充電不意味著低壓車載電網(wǎng)中的顯著的電壓下降。
[0068]在這種運(yùn)行策略方面有利的是，在車輛起步期間，兩個(gè)功率優(yōu)化的蓄能器(3)和
(14)被預(yù)充電并且在充電的狀態(tài)中轉(zhuǎn)入到車輛的行駛運(yùn)行中。
[0069]因此在行駛運(yùn)行中，低壓車載電網(wǎng)通過支持蓄能器來支持并且擴(kuò)展的車載電網(wǎng)通過附加蓄能器支持。在起動(dòng)時(shí)第二開關(guān)的斷開意味著將起動(dòng)電壓擾動(dòng)限制于蓄能器上。
[0070]因此對(duì)于圖1和2中的所有消耗器在所有運(yùn)行情況中確保穩(wěn)定的電壓供應(yīng)。
[0071]此外，通過調(diào)節(jié)器(8’ )并且沒有電流經(jīng)過開關(guān)地進(jìn)行預(yù)充電。因此所述預(yù)充電能以受控制的方式實(shí)施并且監(jiān)控或以對(duì)于開關(guān)經(jīng)濟(jì)的方式。
[0072]此外，在圖1/圖2中使用所述一個(gè)/多個(gè)功率優(yōu)化的蓄能器能實(shí)現(xiàn)，能量?jī)?yōu)化的蓄能器相比于具有僅一個(gè)蓄能器(4)的常規(guī)車輛車載電網(wǎng)減小尺寸。因?yàn)樵撔钅芷骼鐚?shí)施為具有典型高重量的鉛蓄電池，盡管集成有一個(gè)/多個(gè)功率優(yōu)化的蓄能器，這可能還是意味著車輛的重量節(jié)省。例如超級(jí)電容器的關(guān)于功率的密度相對(duì)這樣高，使得所述一個(gè)/多個(gè)超級(jí)電容器的重量通過由于鉛蓄電池的關(guān)于能量的低密度的重量節(jié)省被過度補(bǔ)償。因此特別有利的是，蓄能器設(shè)計(jì)為能量?jī)?yōu)化的并且支持蓄能器和附加蓄能器分別設(shè)計(jì)為功率優(yōu)化的。
【權(quán)利要求】
1.車輛，包括混合動(dòng)力傳動(dòng)系并且包括低壓車載電網(wǎng)(I)，所述低壓車載電網(wǎng)具有電消耗器(2)、蓄能器(4)和用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī)(5)， 其特征在于， -所述低壓車載電網(wǎng)具有支持蓄能器(3)， -所述低壓車載電網(wǎng)在所述支持蓄能器與其它低壓車載電網(wǎng)之間具有第一開關(guān)(6)。
2.按照權(quán)利要求1所述的車輛， 其特征在于， -所述車輛具有雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器(8)， -所述直流電壓調(diào)節(jié)器具有第一接口和第二接口， -第一接口與所述支持蓄能器連接，并且 -第二接口與所述低壓車載電網(wǎng)連接。
3.按照權(quán)利要求2所述的車輛， 其特征在于， -所述低壓車載電網(wǎng)具有第二開關(guān)(7)，并且 -通過利用所述第二開關(guān)，直流電壓調(diào)節(jié)器的第二接口和蓄能器能與所述其它低壓車載電網(wǎng)電分離。
4.按照權(quán)利要求3所述的車輛， 其特征在于， -起動(dòng)機(jī)位于蓄能器和直流電壓調(diào)節(jié)器的第二接口之間。
5.按照權(quán)利要求1所述的車輛， 其特征在于， -所述車輛具有包括大功率消耗器(13)并且包括附加蓄能器(14)的擴(kuò)展的車載電網(wǎng)(Ia), -所述車輛具有雙向的直流電壓調(diào)節(jié)器(8’)， -所述直流電壓調(diào)節(jié)器具有第一接口和第二接口， -第一接口與支持蓄能器連接，并且 -第二接口與所述擴(kuò)展的車載電網(wǎng)連接。
6.按照權(quán)利要求所述的車輛5， 其特征在于， -所述低壓車載電網(wǎng)具有第二開關(guān)(7)，并且 -通過所述第二開關(guān)，蓄能器能與所述其它低壓車載電網(wǎng)電分離。
7.按照權(quán)利要求6所述的車輛， 其特征在于， -起動(dòng)機(jī)與蓄能器并聯(lián)。
8.用于運(yùn)行按照權(quán)利要求4所述的車輛的方法， 其具有如下步驟， -在行駛運(yùn)行時(shí)閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)， -在起動(dòng)之前斷開第二開關(guān)， -在起動(dòng)之后閉合第二開關(guān)， -在車輛靠慣性行駛期間使支持蓄能器部分地放電并且此后斷開第一開關(guān)， -在車輛的靜止?fàn)顟B(tài)期間斷開第一開關(guān)， -在車輛的起步期間通過直流調(diào)節(jié)器對(duì)支持蓄能器充電并且此后閉合第一開關(guān)。
9.用于運(yùn)行按照權(quán)利要求7所述的車輛的方法， 其具有如下步驟， -在行駛運(yùn)行時(shí)閉合第一開關(guān)和第二開關(guān)， -在起動(dòng)之前斷開第二開關(guān)， -在起動(dòng)之后閉合第二開關(guān)， -在車輛靠慣性行駛期間使支持蓄能器和附加蓄能器部分地放電并且此后斷開第一開關(guān)， -在車輛的靜止?fàn)顟B(tài)期間斷開第一開關(guān)， -在車輛的起步期間通過直流調(diào)節(jié)器對(duì)支持蓄能器充電并且此后閉合第一開關(guān)，并且 -在車輛的起步期間通過直流電壓調(diào)節(jié)器對(duì)附加蓄能器充電。
【文檔編號(hào)】B60R16/03GK104271404SQ201380023820
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月28日
【發(fā)明者】H·普羅布斯泰勒 申請(qǐng)人:寶馬股份公司