用于稳定机动车辆的车载电气网络的电源电压的稳定系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于稳定机动车辆的车载电气网络(2)的电源电压的稳定系统(1)，在致动连接到所述网络(2)的所述车辆的电子设备(4)时，所述稳定系统(1)限制为所述网络(2)供电的电压源(3)的电压变化，所述系统包括：‑在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第一限制单元(100)，所述单元(100)被构造为根据所述电压源(3)的电压变化来限制在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流；‑在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第二限制单元(200)，所述单元(200)被构造为将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流限制在电流阈值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在致动电子设备时用于稳定机动车辆的车载电气网络的电源电压的稳定系统和方法。本专利技术还涉及包括根据本专利技术的系统的电子设备(如电机)。
技术介绍
在车辆中，某些耗功率多的电子设备的致动可导致车辆的车载网络上的电压下降，该电压下降对于连接到车辆的车载网络的其它电子设备的运行可能是有害的。例如对于其致动功率包括在800W-2.2kW之间的电子设备存在该问题。例如，在对起动器通电以保证车辆的热力发动机的起动时，产生接近起动器的短路电流水平的显著的冲击电流，即约为1000安培的电流。该电流强度随后随着对应于电机的转子的、起动器的电枢的加速而降低。对应于该初始电流峰值，电池的端电压显著压降。其它较不显著的电压下降随后发生于起动阶段，并对应于热力发动机连续通过上止点。被称为“增强的”的、适用于热机的自动停止/重新起动系统(被称为“停止/起动”或者按英语术语为“Stop&Go“的系统)的起动器的开发，现在将新的限制施加给汽车供应商，该新的限制是关于遵守在对起动器供电时的冲击电流下的电池的最小电压阈值。因此，在他们的规格说明书中，汽车制造商通常将第一电压阈值限定在7-9伏之间，电池电压不应低于此阈值。对于后续的对应于热机上止点的电压下降，电池电压应该维持在高于8-9伏之间的第二电压阈值。在热机起动期间，机动车辆的车载网络的电压因此维持在一个足够的值以保证所预期的、机动车设备的运行。为了增加用户舒适度，增强的起动器较传统的起动器通常具有更高的功率以达到快速起动。这在供电时引起更高的冲击电流并因此引起电池电压的、将超出通常值的第一个下降，而且面对高需求时就这样。此电压下降的问题在装备有“停止/起动”系统的机动车辆的情况下变得
更加显著。由于传统的机动车辆的从其初始起动起的高重新起动频率，机动车乘驾者可能会经受不适，并且，此外，某些设备的安全性，如动力转向，可能会受到影响。电力驱动增压压缩器构成在其致动时可能导致车辆的车载电气网络上的电压下降的电子设备的另一个例子。在现有技术中，已提出限制电子设备的冲击电流以便限制车载电气网络上的电压下降。通常，通过位于车载电气网络的能量源与电子设备之间的电阻实现电流的限制，以限制由设备的致动引起的电压下降。优选的是电流限制考虑在网络的电池与电子设备之间的所有的电阻，以最好地设定用于限制电子设备的致动的持续时间的电阻值。特别地，考虑电子设备的内电阻(例如对于起动器是6mΩ)、连接电池和电子设备的线缆的内电阻(例如2mΩ)、以及为车载网络供电的电池的内电阻(例如对于铅电池是4mΩ)。在网络的参数变化时，例如在线缆由于其磨损或其替换引起电阻的变化时，或在电池由于其用其它型号替换而引起电池内电阻的变化时，一些电流限制器可通过在限制过程中调节所使用的电阻来消除这些改变。人们尤其熟知以申请人的名义公开的法国专利申请FR3008560。然而，动态限制器可能不足以消除这些参数变化。这尤其是在用锂/离子(Li/ion)电池替换铅电池时的情况下。Li/ion电池的内电阻比铅电池的内电阻小得多。例如，在环境温度下，铅电池具有的内电阻包括在大约4-10mΩ之间，而Li/ion电池的内电阻包括在大约1-4mΩ之间。Li/ion电池的内电阻相比较而言是如此小以至于由电子设备的致动造成的电压下降比对于铅电池的小很多，从而使得冲击电流受到较小的限制。冲击电流因此可达到高的值，例如包括在1000-1600A之间，可能损坏电子设备。因此寻求一种改善车载电气网络的参数变化的控制的电流限制系统或电流限制方法，参数变化如在用Li/ion电池替换铅电池后为车载网络供电的电池的内电阻变化。
技术实现思路
为此，本专利技术涉及一种用于稳定机动车辆的车载电气网络的电源电压的稳定系统，在致动连接到所述网络的所述车辆的电子设备时，所述稳定系统限制为所述网络供电的电压源的电压变化，所述系统包括：-在所述电压源和所述设备之间流通的电流的第一限制单元，所述单元被构造为根据所述电压源的电压变化限制在所述电压源和所述设备之间流通的电流；-在所述电压源和所述设备之间流通的电流的第二限制单元，所述单元被构造为将在所述电压源和所述设备之间流通的电流限制在电流阈值。特别地，所述电子设备为电机。致动因此尤其对应于旋转所述电机，特别是在车辆或车辆的热机的起动时。更特别地，电机驱动用于车辆的热机的增压系统的、机动车辆增压压缩器，和/或电机被包括在实现车辆的热机的起动的起动器中。在电池内电阻明显减小时，例如在环境温度下以大约为4的比例、或在环境温度下以包括在2-10之间的比例，电压源与设备之间的电阻也被减小。第一限制单元的动态变化受到该内电阻的减小的影响。电流的第二限制单元能够避免第一单元的动态变化导致车载网络中的电流过高。由于电流的第二限制单元，在电压源与电子设备之间流通的电流保持被限制在最大强度。因此，稳定系统可遵守车载网络及与其相连接的设备的电流的约束条件。更一般性地，由于第二限制单元，系统可控制在电压源和电子设备之间的所有的电阻变化。特别地，对于给定的电子设备电流阈值保持固定不变。换言之，对于给定的电子设备、特别地对于被激活的电子设备，电流阈值不变化。例如，电流阈值采用包括在800-1000A之间的值，尤其对于起动器。然而，电流阈值可根据电子设备的磨损状态变化。电流阈值对应于电流强度阈值。根据一种实施方式，电流阈值是所述由电子设备所承受的最大功率、或最大电流的函数。尤其是，电流阈值是由电子设备的电机电刷或线圈所承受的最大功率、或最大电流的函数，特别地在电子设备是起动器或增压压缩器时。根据一种实施方式，第一限制单元被构造为以将在电压源和电子设备之间流通的电流控制在第一基准强度，所述第一基准强度为所述电压变化的函数。特别地，所述第一基准强度由电压回路生成。根据该实施方式的一种变型，第一限制单元被构造为以在第一基准强度在绝对值上小于电流阈值时将在电压源和电子设备之间流通的电流控制在
该第一基准强度；且第二限制单元被构造以在该第一基准强度在绝对值上大于电流阈值时将电压源和电子设备之间流通的电流控制在电流阈值。根据一种实施方式，第二限制单元被构造为通过将第二基准强度施加到第一限制单元以限制在所述电压源和所述设备之间流通的电流。尤其是，该基准强度为电流阈值的函数，在电压源与设备之间流通的电流被限制在该电流阈值。特别地，该基准强度等于电流阈值。根据一种实施方式，第一单元包括根据所述电压变化的可变电阻，所述可变电阻器与所述电压源和所述设备相串联连接。根据前述实施方式的一种变型，所述可变电阻由电流回路根据第一基准强度或第二基准强度被控制。特别地，在第一基准强度在绝对值上大于电流阈值时，第二限制单元输出第二基准强度至所述可变电阻。根据前述实施方式的一种变型，所述可变电阻包括一个或多个并联的功率开关，该功率开关被构造为以线性模式运行以实现所述可变电阻。更具体地，所述开关是晶体管，尤其是场效应晶体管。所述晶体管可以是MOSFET(英文术语为“Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor”，即“金属氧化物半导体场效应晶体管”)类型。本专利技术还涉及一种用于稳定机动车辆的车载电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于稳定机动车辆的车载电气网络(2)的电源电压的稳定系统(1)，在致动连接到所述网络(2)的所述车辆的电子设备(4)时，所述稳定系统(1)限制为所述网络(2)供电的电压源(3)的电压变化，所述系统包括：‑在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第一限制单元(100)，所述单元(100)被构造为根据所述电压源(3)的电压变化来限制在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流；‑在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第二限制单元(200)，所述单元(200)被构造为将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流限制在电流阈值(Imax)。

【技术特征摘要】
2015.01.29 FR 15506811.一种用于稳定机动车辆的车载电气网络(2)的电源电压的稳定系统(1)，在致动连接到所述网络(2)的所述车辆的电子设备(4)时，所述稳定系统(1)限制为所述网络(2)供电的电压源(3)的电压变化，所述系统包括：-在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第一限制单元(100)，所述单元(100)被构造为根据所述电压源(3)的电压变化来限制在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流；-在所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流的第二限制单元(200)，所述单元(200)被构造为将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流限制在电流阈值(Imax)。2.根据权利要求1所述的稳定系统(1)，其中，所述电流阈值(Imax)是所述电子设备(4)所承受的最大功率、或最大电流的函数。3.根据权利要求1或2所述的稳定系统(1)，其中，第一限制单元(100)被构造为将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流控制在第一基准强度(Iref1)上，所述第一基准强度(Iref1)是所述电压变化的函数。4.根据权利要求3所述的稳定系统(1)，其中，第一限制单元(100)被构造为当第一基准强度(Iref1)在绝对值上小于电流阈值(Imax)时将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流控制在该第一基准强度(Iref1)；第二限制单元(200)被构造为当该第一基准强度(Iref1)在绝对值上大于电流阈值(Imax)时将所述电压源(3)和所述设备(4)之间流通的电流控制在电流阈值(Imax)。5.根据前述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·基亚波里，P·鲍德森，M·切明，P·德拉鲁，P·勒莫伊格尼，Y·金，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR