本發(fā)明涉及一種用于將電能分配給車輛中的多個控制器的裝置。
背景技術:
車輛(尤其是道路車輛,例如轎車、貨車或者摩托車)包括用于車輛的多個功能的多個控制器。各控制器必須供應有來自車輛的車載電網的電能。此外,各控制器必須連接到通信網絡中,以便能實現(xiàn)車輛的不同控制器之間的數(shù)據交換。此外,通常需要對控制器進行合適的冷卻??傊╇?、連接到通信網絡中和/或對多個控制器的冷卻導致大量的集成耗費、高成本和高的結構空間需求。
技術實現(xiàn)要素:
本文研究如下的技術任務,即,實現(xiàn)在車輛中多個控制器的高效集成。
所述任務通過獨立權利要求得以解決。此外,有利的實施方式在從屬權利要求中得以描述。
根據一個方面,描述了一種用于車輛的車載電網。所述車載電網包括多個電氣模塊。示例性的模塊有車輛的控制器、直流電轉換器、充電器、開關元件、保險絲、電儲能器等等。所述多個電氣模塊中的各電氣模塊在此至少部分地布置在車輛的不同位置上。換句話說,所述車載電網設置用于將位于車輛的不同位置上(例如不同區(qū)域中)的電氣模塊連接到所述車載電網中。例如可以將所述多個電氣模塊中的至少一個電氣模塊布置在車輛的前方區(qū)域中(例如發(fā)動機罩下方)。此外可以將所述多個電氣模塊中的至少一個另外的電氣模塊布置在車輛的尾部區(qū)域中(例如在行李箱中或下方)。
所述車載電網此外包括電源軌。所述電源軌設置用于為所述多個模塊提供能量供應。此外,所述電源軌設置用于實現(xiàn)所述多個模塊之間的數(shù)據交換。尤其是所述電源軌包括第一匯流排,所述第一匯流排設置用于,以第一供應電壓(尤其是例如12v或者48v的dc電壓)為所述多個電氣模塊的能量供應提供電能。所述第一匯流排可以包括供電導體和分離的接地導體。所述第一供應電壓可以施加在所述供電導體和所述接地導體之間。
此外,所述電源軌包括用于數(shù)據傳輸?shù)脑?,所述元件設置用于實現(xiàn)所述多個電氣模塊中的(分別)至少兩個之間的數(shù)據交換。用于數(shù)據傳輸?shù)脑绕涫强梢园ㄒ粋€或者多個專用的數(shù)據導線,所述數(shù)據導線至少部分平行于第一匯流排沿著電源軌延伸。作為備選或者作為補充,用于數(shù)據傳輸?shù)脑梢园ㄓ糜陔娏€通信的第一匯流排的電導體(尤其是供電導體和接地導體)。提供電力線通信是一種高效的方法,以便為所述多個電氣模塊之間的數(shù)據交換提供(必要時附加的)傳輸帶寬。
此外,所述電源軌包括用于多個電氣模塊的多個插接位置。在這里,所述多個插接位置中的第一插接位置設置用于經由第一插塞連接將所述多個電氣模塊中的第一電氣模塊與第一匯流排并且與用于數(shù)據傳輸?shù)脑B接。以相應的方式可以經由所述多個插接位置使得所述多個模塊中另外的模塊經由插塞連接與第一匯流排并且與用于數(shù)據傳輸?shù)脑B接。
所述車載電網通過使用中央的電源軌能實現(xiàn)車輛的布置在車輛的不同位置上的多個電氣模塊在成本上和結構空間上高效的連接。例如,中央的電源軌可以從車輛的前方區(qū)域延伸至車輛的尾部區(qū)域(例如作為直線延伸的軌道)。車輛的電氣模塊于是就可以在不同的位置上插接到電源軌的插接位置中,從而將這些模塊集成到車載電網中。
所述第一電氣模塊可以包括具有插頭的電路板。所述第一電氣模塊的插頭于是就可以與第一插接位置一起構成第一插塞連接。也就是說,電氣模塊可以具有可分別插接到插接位置中的插頭,以便將所述電氣模塊與第一匯流排并且與用于數(shù)據傳輸?shù)脑B接。所述插頭可以與相應的模塊的電路板固定地連接(相當于計算機的插卡)。模塊尤其是可以實現(xiàn)為插卡,所述插卡可以分別插接到電源軌的插接位置中,以便將相應的模塊與第一匯流排并且與用于數(shù)據傳輸?shù)脑B接。所述電源軌可以相應地以類似于計算機的“母板”的方式構建,并且為電氣模塊提供多個插接位置。這能實現(xiàn)將多個模塊高效地連接到車載電網中。
所述第一電氣模塊本身可以不具有模塊本身的殼體。換句話說,電氣模塊可以在沒有本身的殼體(例如作為插卡)的情況下插接到電源軌的插接位置中。所述電源軌于是就可以設置用于為所述多個電氣模塊(例如為多個插卡)提供機械保護。例如,在電源軌的插接位置的那側上可以通過電源軌的電路板提供機械保護。電源軌的電路板可以包括第一匯流排和用于數(shù)據傳輸?shù)脑?。此外可以為所有插接到電源軌上的電氣模塊提供一個共同的殼體(例如一個共同的蓋板)。由此可以減少用于所述多個模塊的結構空間。
所述第一電氣模塊可以包括用于車載電網的能量管理控制器。所述能量管理控制器可以設置用于使得車輛中的電能需求得到滿足。為了這個目的,所述能量管理控制器可以設置用于經由用于數(shù)據傳輸?shù)脑砜刂扑龆鄠€電氣模塊中的至少一個另外的模塊和/或從所述多個電氣模塊中的至少一個另外的模塊接收數(shù)據。在這里,所述至少一個另外的模塊可以包括下列中的一個或者多個:用于車載電網的電儲能器(例如用于蓄電池)的控制器;用于車載電網的電能生成器(例如用于發(fā)電器或者發(fā)電機)的控制器;用于車載電網的電消耗器的控制器;電流開關;和/或電流保險絲。
通過將能量管理控制器置于電源軌的插接位置中,使得能量管理控制器能夠以高效的方式與車輛的多個另外的電氣模塊通信,以便確定出電能需求并且必要時對電能需求進行調整,并且使得車輛的能量生成器產生足夠的電能。
所述能量管理控制器可以設置用于在第一插接位置上測量通過第一匯流排的電流。作為備選或者作為補充,所述能量管理控制器可以設置用于在第一插接位置上測量第一供應電壓的水平。因此,將能量管理控制器置于電源軌的插接位置中能實現(xiàn)高效地監(jiān)控經由第一匯流排提供的車載電網。
作為備選或者作為補充,所述第一電氣模塊(或者所述多個模塊中的一個另外的模塊)包括用于車輛的數(shù)據通信網絡的中央網關。所述中央網關可以經由用于數(shù)據傳輸?shù)脑c多個不同的總線系統(tǒng)(例如can總線、flexray總線、以太網總線、most總線、lin總線等等)連接。此外,所述中央網關可以設置用于實現(xiàn)不同總線系統(tǒng)之間的數(shù)據交換。此外,所述中央網關可以設置用于經由用于數(shù)據傳輸?shù)脑砜刂苼碜曰蛲ㄏ蛩龆鄠€電氣模塊中的至少一個模塊的數(shù)據流。通過將網關置于電源軌的插接位置中能實現(xiàn)對車輛中的數(shù)據流的高效控制。
所述電源軌還可以包括第二匯流排,所述第二匯流排設置用于在第二供應電壓下為車輛的所述多個電氣模塊的能量供應提供電能。在這里,所述第二供應電壓區(qū)別于第一供應電壓。所述第一供應電壓例如可以為12v,并且所述第二供應電壓例如可以為48v(或者反之亦然)。所述第二匯流排通常至少部分地平行于第一匯流排沿著所述電源軌(尤其是沿著所述多個插接位置)延伸。通過將第二匯流排集成到車輛的電源軌中,能夠以高效的方式在車輛中實現(xiàn)多電壓車載電網。此外,可以通過將dc/dc轉換器沿著電源軌分布地布置在插接位置上使電能依據本地需求在第一和第二匯流排之間轉移。
根據另一個方面,描述了一種用于車輛的電源軌。所述電源軌可以具有一個或者多個在本文中描述的特征。所述電源軌可以用在車輛的車載電網中(例如用在上述的車載電網中)。
正如已經示出的那樣,所述電源軌通常包括至少一個第一匯流排,所述第一匯流排設置用于,以第一供應電壓為車輛的多個電氣模塊的能量供應提供電能。在這里,所述多個電氣模塊中的各電氣模塊通常布置在車輛的不同位置上或不同區(qū)域中。
此外,所述電源軌通常包括用于數(shù)據傳輸?shù)脑?,所述用于?shù)據傳輸?shù)脑O置用于實現(xiàn)所述多個電氣模塊中的(分別)至少兩個之間的數(shù)據交換。正如已經在上面示出的那樣,用于數(shù)據傳輸?shù)脑梢园ㄒ粋€或者多個專用的數(shù)據導線。作為備選或者作為附加,可以經由第一匯流排的(和/或第二匯流排的)導線實現(xiàn)電力線通信。
此外,所述電源軌包括用于多個電氣模塊的多個插接位置,其中,所述多個插接位置中的第一插接位置設置用于,借助第一插塞連接將所述多個電氣模塊中的第一電氣模塊與第一匯流排連接并且與用于數(shù)據傳輸?shù)脑B接。正如已經示出的那樣,所述多個插接位置可以布置在電源軌的電路板上。所述電氣模塊可以(至少部分地)作為插卡插接到相應的插接位置中。
所述電源軌還可以包括調溫通道,所述調溫通道設置用于將導熱介質從所述多個電氣模塊或所述多個插接位置旁邊引導經過。尤其是所述調溫通道可以沿著所述多個插接位置布置。在這里,所述導熱介質可以包括液態(tài)的或者氣態(tài)的介質。例如,所述調溫通道在所述電源軌的第一端部上包括用于導熱介質的入口,并且在電源軌的第二端部上包括用于導熱介質的出口。所述介質于是可以在所述第一和第二端部之間從所述多個插接位置旁邊引導經過,以便將熱能(尤其是熱量)從插接位置(并且從置于其中的模塊)導出,或者將熱能提供給插接位置(和置于其中的模塊)。
提供具有調溫通道的電源軌能實現(xiàn)對車輛的所述多個電氣模塊在成本上和結構空間上高效的調溫。此外,可以通過中央化調溫來減少車輛的用于調溫的能量消耗。
所述調溫通道可以至少部分地由車輛的車身構成。例如,所述調溫通道的側壁可以由車輛的車身構成。因此可以提供一種在成本上和結構空間上高效的調溫通道。
所述電源軌可以包括如下元件(例如確定的材料和/或散熱體),所述元件能實現(xiàn)將熱能以確定的傳導性從第一電氣模塊傳輸?shù)綄峤橘|上,并且反之亦然。所述確定的傳導性在此優(yōu)選地大于空氣的傳導性。因此可以實現(xiàn)電氣模塊和導熱介質之間的、盡可能全面的熱能交換。
根據另一個方面,描述了一種用于車輛的車載電網。正如已經示出的那樣,所述車載電網包括多個電氣模塊,其中,所述多個電氣模塊中的電氣模塊至少部分地布置在車輛的不同位置上。此外,所述車載電網包括在本文中描述的電源軌。所述電源軌可以,如上所示地,包括調溫通道。
所述車載電網可以包括控制單元,所述控制單元設置用于確定出所述多個電氣模塊的熱能需求。尤其可以確定,是應該向所述模塊輸送熱能,還是應該從所述模塊提取熱能。此外可以確定要吸收的或者要導出的熱能的量。例如可以為此確定出電氣模塊的當前溫度,從中通常得出,是否必須冷卻或者加熱模塊。
所述控制單元還可以設置用于,依據確定出的熱能需求確定導熱介質的特性,尤其是導熱介質的溫度和/或壓力。例如可以確定出,所述導熱介質在調溫通道的入口處應該有怎樣的溫度和/或怎樣的壓力,以便能夠將確定出的熱能的量從電氣模塊中導出,或者釋放給電氣模塊。使用中央的調溫通道因此能實現(xiàn)對車輛的多個電氣模塊的、全面且高效的熱管理。
所述控制單元還可以設置用于確定出,車輛何時處于回收利用階段。在回收利用階段中,車輛通??梢詫④囕v的動能轉化成另一種形式的能量(尤其是電能)。經轉化的能量于是就可以用在車輛中(尤其是用在車輛的車載電網中)。因此可以減少車輛的能量消耗。必要時可以預測回收利用階段的時間點,例如基于車輛的導航數(shù)據。此外可以確定出,車輛是否已經處于回收利用階段,或者回收利用階段是否開始了。
所述控制單元可以設置用于使得在回收利用階段期間根據所述確定的特性來調整所述導熱介質。尤其是可以在回收利用階段期間改變介質的溫度和/或壓力。例如可以降低介質的溫度和/或增加介質的壓力(以便能夠緊接著吸收來自電氣模塊的熱量)。因此,所述介質和調溫通道可以被用作可回收利用能量的熱儲存器。這導致車輛的能量消耗的進一步降低。
所述控制單元可以布置在電源軌的插接位置中。此外,所述控制單元可以設置用于經由用于數(shù)據傳輸?shù)脑c所述多個電氣模塊進行通信,以便確定出熱能需求。尤其是可以將各模塊的溫度信息經由用于數(shù)據傳輸?shù)脑鬏斀o所述控制單元。
所述控制單元還可以設置用于確定,應給車輛的未布置在電源軌的多個插接位置之一上的組件(例如車輛的鉛電池或者車輛的空調單元)輸送熱能。例如可以確定出,鉛電池的溫度低于確定的閾值,因此應該被加熱。所述控制單元于是就可以使得所述導熱介質在調溫通道的出口上至少部分地引導至車輛的所述組件,以便給所述組件輸送熱能。因此能夠以成本高效的方式改善所述組件的功能性。
根據另一個方面,描述了一種車輛(例如轎車、貨車或者摩托車),所述車輛包含在本文中描述的車載電網。
要注意的是,在本文中描述的方法、裝置和系統(tǒng)不僅可以單獨地、而且也可以與其他在本文中描述的方法、裝置和系統(tǒng)組合起來使用。此外,本文中描述的方法、裝置和系統(tǒng)的每個方面能夠以多樣化的方式相互組合。尤其是可以使得權利要求的特征以多樣化的方式相互組合。
附圖說明
此外,借助實施例詳細地描述本發(fā)明。其中
圖1示出用于車輛的一種示例性的電源軌;
圖2a示出一種示例性的、具有多個電氣模塊的電源軌;
圖2b以側視圖示出一種示例性的電源軌;
圖3a和3b以側視圖示出示例性的、具有調溫通道的電源軌;
圖3c以俯視圖示出一種示例性的、具有調溫通道的電源軌;以及
圖4示出一種示例性的布置結構,用于控制調溫通道中的冷卻劑流。
具體實施方式
正如開頭所示的那樣,本文研究如下技術任務,以在成本上和結構空間上高效的方式為車輛的電子模塊(尤其是控制器)供應電能并且將其連接到通信網絡(例如車輛的數(shù)據總線)上。
就此而言,圖1示出一種示例性的電源軌100。所示的電源軌100包括第一匯流排111、112,用于以第一供應電壓(例如12v)提供電能。所述第一匯流排111、112包括第一供電導體111和第一接地導體112。此外,所述電源軌100還可以包括第二匯流排121、122,用于以第二供應電壓(例如48v)提供電能。所述第二匯流排121、122包括第二供電導體121和第二接地導體122。必要時,所述第一和第二匯流排可以享有一個共同的接地導體112、122。
所述電源軌100在所示例子中具有直線的形狀。所述電源軌100可以設置用于至少部分地在縱向上穿過車輛。于是可以為車輛中不同位置上的電氣模塊供應電能。
所述電源軌100還可以包括一個或者多個數(shù)據導線101。所述數(shù)據導線101可以平行于所述一個或者多個匯流排111、112、121、122延伸,以便將車輛的電氣模塊(例如控制器)連接到車輛的數(shù)據網絡上。
此外,所述電源軌100包括多個插接位置102,這些插接位置沿著所述一個或者多個匯流排111、112、121、122布置。電氣模塊可以具有插頭,所述插頭可以插接到電源軌100的所述多個插接位置102中的一個插接位置102中。經由這樣形成的插塞連接可以使所述電氣模塊與所述匯流排111、112、121、122中的一個或者多個建立電連接。此外,經由插塞連接可以建立電氣模塊和所述一個或者多個數(shù)據導線101之間的數(shù)據連接。所述多個插接位置102因此能實現(xiàn)使電氣模塊高效地連接到車輛的車載電網上(經由所述一個或者多個匯流排111、112、121、122)或高效地連接到車輛的數(shù)據網絡上(經由所述一個或者多個數(shù)據導線101)。
圖2a示出具有兩個示例性的電氣模塊200的電源軌100。所述電氣模塊200分別布置在電源軌100的一個插接位置102上并且因此被供應電能并且連接到車輛的數(shù)據網絡上。電氣模塊200可以經由一個或者多個導線201、例如經由支線與車輛的其他組件相連。模塊200例如可以經由導線201與車輛的傳感器或促動器連接。
圖2b示出電源軌100的側視圖,其中,在圖2b中所示的例子中,匯流排的電壓導體111和接地導體112分別布置在插接位置102的一側上。此外,圖2b示出置于電源軌100上的模塊200。
電氣模塊200例如可以包括車輛的控制器。電氣模塊200尤其是可以包括用于能量及功率管理的控制器和/或用于車輛的數(shù)據網絡的管理的網關/路由器。換句話說,用于車輛的能量管理的控制器可以作為插接模塊200布置在電源軌100中,并且因此經由電源軌100實施對車輛中電能分配的控制。作為備選或者作為補充,車輛的中央數(shù)據網關可以作為插接模塊200布置在電源軌100中,并且因此經由電源軌100實施對車輛中數(shù)據通信的控制。
所述插接模塊200的數(shù)據連接經由電源軌100的所述一個或者多個數(shù)據導線101實現(xiàn),并且插接模塊200的能量供應經由所述匯流排111、112、121、122中的至少一個實現(xiàn)。供電在此可以冗余地由兩個電壓電平(通過兩個分開的匯流排111、112、121、122)實現(xiàn),這尤其是有利于車輛中能量及功率管理的安全等級,或者必要時也可能是必需的。此外,可以將插接模塊200的熱量經由作為散熱器的電源軌100導出。
作為使用數(shù)據導線101的備選或者補充,可以使用電力線通信,也就是一種通信連接,所述電力線通信通過經調制的信號在匯流排111、112上實現(xiàn)。在使用電力線通信時,可能不需要數(shù)據導線。此外,也能將數(shù)據導線101和電力線通信組合起來,例如以便提高數(shù)據連接的帶寬。
車載電網中的電流及電壓測量能夠以高效的方式直接在所述匯流排111、112之一上的能量管理控制器200的連接端上實現(xiàn)。
車輛在電儲能器(例如電池)、能量生成器(例如發(fā)電機)方面和/或在電消耗器方面的傳感器可以經由數(shù)據導線102連接,從而能夠以高效的方式將傳感器的信息傳送給能量管理控制器200。因此尤其是不需要其他的電纜和插塞連接201。
以類似的方式也能夠將車輛的促動器(例如電開關和/或保險絲)在沒有附加的布線耗費的情況下連接到電源軌100上,例如直接夾入到和/或旋入到電源軌100中,并且與能量管理控制器200連接。
所述數(shù)據導線101可以與車輛的數(shù)據管理器(例如與網關)直接接觸。所述數(shù)據管理器分配和過濾車輛的不同數(shù)據總線系統(tǒng)之間的數(shù)據流,并且實施對車輛的數(shù)據網絡的網絡管理。
其他示例性的、可以置于供電模塊100的插接位置102上的模塊200例如包括dc/dc轉換器,所述dc/dc轉換器設置用于在第一匯流排111、112和第二匯流排121、122之間交換電能。這使得電能能夠盡可能地靠近相應的電消耗器(進而高能效地)進行轉換并且在需要時提供電能。
所述電氣模塊200(尤其是用于能量管理的控制器和/或用于數(shù)據管理的網關)可以在沒有自身的殼體的情況下插接到電源軌100中。因此,可以降低用于各模塊200的成本。機械保護一方面可以通過電源軌100本身提供(尤其是在插接位置102那側上并且必要時在側面通過所述一個或者多個匯流排111、121提供)。此外,可以為插接位置102設置蓋板,用于在模塊200的上側上提供對模塊200的機械保護。
通過將電氣的(例如電子的)模塊200這樣集成在車輛中可以節(jié)約成本(尤其是通過贏得結構空間)。此外,可以通過插接模塊200省卻用于各模塊200的殼體。經由電源軌100連接模塊200(尤其是連接中央能量管理控制器和/或數(shù)據網關)導致布線耗費和插塞連接顯著減少。此外,由于能簡單地更換插接模塊200使得車輛的維修耗費得以減少。此外可以通過電源軌100以高效的方式提供多個匯流排111、121(在必要時在不同的電壓水平上)。因此可以在為自動化/自主行駛的供電方面提升安全等級。
正如已經在上面示出的那樣,所述電源軌100可以用于導出各電氣模塊200的熱量。在將電氣模塊分布地布置在車輛中時,通常不可能對各模塊進行優(yōu)化的且涉及整個車輛的調溫。每個模塊通常被單獨地調控溫度,并且將由各模塊產生的熱量在本地從該模塊導出。
將電氣模塊200置于車輛的中央的電源軌100上,能實現(xiàn)以協(xié)調的方式對電氣模塊200進行調溫,并且因此減少了用于對車輛中的電氣模塊200進行調溫的成本和結構空間。圖3a示出一種示例性的電源軌100,所述電源軌具有布置在電源軌100下方(例如插接位置102下方)的調溫通道300。圖3b示出一個例子,其中,所述調溫通道300布置在所述電源軌100上方。所述調溫通道300可以引導一種氣態(tài)的或者液態(tài)的、具有導熱能力的介質(例如空氣或水)。所述介質沿著電源軌100在電源軌上引導穿過調溫通道300,并且因此可以吸收來自插接在電源軌100上的模塊200的熱量,或者可以將熱量釋放給模塊200。
因此描述一種基礎結構聯(lián)合體300,其引起模塊200在電源軌100上的冷卻或加熱。示例性的模塊200是直流電壓轉換器(也就是dc/dc轉換器)、充電器(例如帶有ac/dc轉換器)、具有微處理器的控制器單元、機電的和/或電子的開關元件、保險絲、電儲能器等等??梢詫⒁后w或空氣通道300集成到電源軌100中,或安置到電源軌100上。向相應的具有導熱能力的介質的傳熱例如經由模塊200上的和/或電源軌100上的導熱材料和/或散熱體實現(xiàn)。
在液體或空氣冷卻的情況下,可以使用具有至少一個散熱體的回路,所述散熱體將模塊200的損耗熱量釋放給周圍環(huán)境或者釋放給車輛的要加熱的組件(例如在冬天釋放給鉛電池或車輛的內部空間)。這在圖3c中示例性地示出,在這里示出,調溫通道300的熱量的第一部分301導出給車輛的要加熱的組件,而熱量的第二部分302釋放給車輛的周圍環(huán)境。例如可以利用第一部分301對從車輛內部空間空調系統(tǒng)吸取的空氣進行調溫(冷卻/加熱)。
在空氣冷卻時,在空氣通道300中交換熱能,所述空氣通道可以安置在電源軌100的上方、下方或者還有側面。所述空氣通道300可以在此以協(xié)同作用的方式至少部分地由車輛的車身構成、例如由空氣通道300連同電源軌100的蓋板構成。換句話說,調溫通道300的至少一個側壁可以由車輛的車身構成。以類似的方式,液體通道也可以至少部分地由車輛的車身構成。
為穿流調溫通道300對導熱介質的準備(例如冷卻),可以在車輛的回收利用階段期間進行,也就是利用從車輛的動能中回收的能量進行。例如可以經由車輛的機械的或電氣的冷卻劑壓縮機在車輛的回收利用階段中冷卻所述介質。經冷卻的介質于是就可以在后來的階段中被用于冷卻電源軌100上的模塊200。因此可以通過對模塊200的中央調溫提供熱儲能器以用于回收利用車輛的動能。以類似的方式也可以利用損耗能量和/或回收利用所獲得的能量來運行加熱裝置,以提供熱儲能器。
回收利用車輛的動能用來儲存熱能可以在利用聯(lián)合的模塊200的熱慣性的情況下視可能性完全地并且必要時在使用預測信息的情況下(例如導航信息、car-2-x通信、后臺服務器中的信息獲取和信息處理)進行。換句話說,基于通過調溫通道300連接的模塊200的熱慣性,可以期待的是,需要的熱能可以完全在車輛的回收利用階段中生成。預測性信息可以被用于平衡模塊200的熱能需求與經由回收利用可生成的熱能量。
這可以通過控制單元實現(xiàn),所述控制單元設置用于確定或協(xié)調各模塊200的能量需求。例如,所述控制單元(例如熱管理系統(tǒng))可以作為軟件實現(xiàn)在電源軌100上集成的控制器上,并且經由數(shù)據導線101與其他的模塊200聯(lián)網。作為熱能的控制元件,可以使用調溫通道300的入口或出口上的氣閥或者用于導熱介質的泵和閥。
所述控制單元可以設置用于這樣控制或調節(jié)熱耦合,使得例如為了冷卻總能向調溫通道300的氣流或液體流釋放足夠的熱能。也就是說,可以基于模塊200總體上的熱能需求來確定調溫通道300的入口上的介質的量和/或溫度,使得沒有任何一個模塊200達到或者超過熱量極限值。
為了使用回收利用能量,可以在車輛的回收利用階段中(例如在下坡行駛時)產生涼的冷空氣(或者冷卻劑被附加地冷卻),從而在后來的時刻能夠再次吸收模塊200的熱量。例如,此外可以在冬天使用加熱的排出空氣(部分301)用于加熱車輛的鉛電池,以便使得電池通過溫度的增加得到更好的充電容納能力,并且因此降低車輛由于電池放電而停車的危險。
圖4示出一種示例性的控制單元400,所述控制單元設置用于調整(例如控制或調節(jié))介質410在調溫通道300中的特性。所述控制單元400設置用于確定關于所需要的熱能的量的信息,以用于對置于電源軌100上的所述一個或者多個模塊200進行調溫。例如,模塊200可以包括溫度傳感器403,所述溫度傳感器其設置用于檢測模塊200的溫度。于是可以基于模塊200的溫度來確定用于對模塊200進行調溫所需要的熱能的量。
此外,所述控制單元400設置用于依據關于所需要的熱能的量的信息確定出調溫通道300的輸入端上的介質410的特性。例如可以確定出這種介質410的溫度和/或壓力。此外,所述控制單元400可以設置用于,讓元件401、402提供介質410,根據所確定的特征在調溫通道300的輸入端上提供介質410。例如可以讓冷卻裝置或加熱裝置401來冷卻或加熱介質。此外可以讓泵402調整介質410的壓力。因此可以對模塊200進行高效的調溫。
提供調溫通道300連同電源軌100即使在困難的熱條件下也能實現(xiàn)成本有利地集成車輛模塊200。此外,通過中央的調溫通道300能實現(xiàn)對回收利用能量的利用以用于冷卻/加熱(從而減少燃油消耗)。此外可以通過協(xié)同作用在將調溫通道300安裝到車輛的車身中時在重量及成本上優(yōu)化地實現(xiàn)對車輛的模塊200的調溫。通過提供中央的調溫通道300使得只需要一個唯一的、用于多個模塊200的熱管理系統(tǒng),由此同樣也實現(xiàn)成本及重量節(jié)省。此外,中央的熱管理能實現(xiàn)提供新的功能(例如在冬天加熱鉛電池)。此外可以通過中央的調溫通道300減少車輛的模塊200的熱負荷,由此能夠引起模塊200的使用壽命的延長,和/或由此產生將成本有利的構造元件用在模塊200中的可能性。
本發(fā)明不局限于所示實施例。尤其要注意的是,說明書和附圖應僅闡明提出的方法、裝置和系統(tǒng)的原理。