一种用于汽车的蓄能装置，其具有第一蓄电器以及与第一蓄电器并联连接的第二蓄电器，第一蓄电器具有第一电压特征曲线（5）和第一电阻特征曲线（11），该第一电压特征曲线根据第一蓄电器的相对充电状态（1）确定第一蓄电器的静态电压（2），该第一电阻特征曲线根据第一蓄电器的相对充电状态（1）确定第一蓄电器的与第一蓄电器充电过程有关的内阻（10），该第二蓄电器具有第二电压特征曲线（8）和第二电阻特征曲线（12），该第二电压特征曲线根据第二蓄电器的相对充电状态（1）确定第二蓄电器的静态电压（2），该第二电阻特征曲线根据第二蓄电器的相对充电状态（1）确定第二蓄电器的与第二蓄电器充电过程有关的内阻（10），其中由第一电压特征曲线覆盖的电压值范围（7）与由第二电压特征曲线覆盖的电压值范围（8）部分重叠（9），并且第一电阻特征曲线和第二电阻特征曲线具有正好一个交点（13）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于汽车的蓄能装置，其具有第一蓄电器和与第一蓄电器并联连接的第二蓄电器，该第一蓄电器具有第一电压特征曲线和第一电阻特征曲线，该第一电压特征曲线根据第一蓄电器的相对充电状态确定第一蓄电器的静态电压，该第一电阻特征曲线根据第一蓄电器的相对充电状态确定第一蓄电器的与第一蓄电器的充电过程有关的内阻，该第二蓄电器具有第二电压特征曲线和第二电阻特征曲线，该第二电压特征曲线根据第二蓄电器的相对充电状态确定第二蓄电器的静态电压，该第二电阻特征曲线根据第二蓄电器的相对充电状态确定第二蓄电器的与第二蓄电器的充电过程有关的内阻。
技术介绍
由于用于舒适和安全功能的电负载的数目不断增加并且由于传统铅酸蓄电池作为蓄电器积极参与混合车辆功能，将来的在现代汽车中、尤其在轿车中常规的14V车载电网的实现将来会极大改变。例如，实现越来越多的功能，如在车辆运行期间发动机的自动停止和起动以及在车辆的惯性滑行中有效的制动能回收。由此得到的对蓄电器的挑战由于高电流范围中更为频繁的放电阶段而尖锐化，放电阶段归因于在现代车辆中电气化的附加总成。例如，在此起动电负载或机电负载如用于主动转向机的电动机或冷却循环泵。为了提高负载功能的可用性并且延长蓄电器的使用寿命，铅酸蓄电池例如通过合适的蓄电器代替或者为车载电网补充另一蓄电器并且扩展成双蓄电器式车载电网。车载电网中的这种蓄能装置在现有技术中作为双蓄电器式车载电网来阐述。例如在文献US6844634B2中，铅酸蓄电池与锂离子蓄电池的并联作为车辆中用于产生和调节电功率的基础来描述。在此情况下，两个蓄电池的两个传感器与控制设备的相互作用是重要的。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提出一种改进的具有两个蓄电器的用于汽车的蓄能装置。该任务通过根据权利要求1所述的蓄能装置来解决。本专利技术的有利的实施形式和改进方案从从属权利要求中得到。根据本专利技术，蓄能装置的特征在于由第一蓄电器的电压特征曲线(在此称作第一电压特征曲线)覆盖的电压值范围与由第二蓄电器的电压特征曲线(在此称作第二电压特征曲线)覆盖的电压值范围部分重叠。这两个电压值范围的部分重叠在本文的范围中可理解为，除了这两个电压值范围的非空的交集之外分别存在电压值范围的非空的子集，该子集不是另一个电压范围值的子集。此外，在充电时第一电压蓄电器的内阻特征曲线(称作第一电阻特征曲线)和在充电时第二蓄电器的内阻特征曲线(称作第二电阻特征曲线)具有正好一个交点。本专利技术的优点在于，这两个蓄电器在其电压位置和其相对充电状态方面形成相互作用。根据基尔霍夫定理，在任何时刻，蓄能装置的充电电流或放电电流通过这两个蓄电器的相应的充电电流或放电电流之和来确定。在基尔霍夫定理的应用的意义下，这两个蓄电器的并联构成一个节点。在此假定遵守针对电流流动的两个方向的符号约定，即充电电流作为一个流动方向(一个符号)而放电电流作为另一流动方向(另一符号)。通过相互作用可以使汽车中的蓄能装置运行的技术开销最小化。汽车中的蓄能装置运行的技术开销在本文的上下文中例如包括用于这两蓄电器的电压和电流监控的电池传感器或这两个蓄电器的充电电流和放电电流的调节。这样的调节在汽车技术中常常被称作蓄电器的电池策略并且以软件模式在控制设备上实施。这两个蓄电器的特别的相互作用能够实现如在本文的实施例中所阐述的具有高功能性的简单工作策略的实施。也特别有利的是，通过这两个蓄电器的相互作用可以使蓄能装置的使用寿命优化。根据本专利技术的一种优选的实施形式，第一电阻特征曲线在处在交点处的相对充电状态值上方的相对充电状态中处于第二电阻特征曲线之上方。在这两个电阻特征曲线的交点处相对充电状态的值在本文的进一步描述中称作临界充电状态。换言之，第一电阻特征曲线的电阻值对于大的充电状态值而言(大于在两个电阻特征曲线的交点处的临界充电状态)大于第二电阻特征曲线的电阻值。该实施形式的特别优点在于，在将较大充电电压施加在蓄能装置上的情况下(该充电电压例如可以由车载电网发电机产生)，第二蓄电器具有比第一蓄电器更小的充电电阻。这至少在第一蓄电器的相对充电状态在临界充电状态上方并且第二蓄电器的相对充电状态在临界的充电状态下方时适用。例如在用于制动能回收的现代功能中常常出现的短时脉冲因此引起对第二蓄电器的优先充电。根据本专利技术的另一 变型方案，蓄能装置(或其所包含的蓄电器)设计为，由第二电压特征曲线覆盖的电压值范围包含比由第一电压特征曲线所覆盖的电压值范围更高的电压值。根据本领域技术人员已知的能斯脱等式假定这两个电压特征曲线在更大的电压值的方向上并且在更大的相对充电状态值的方向上连续单调上升地走向。由于过电压电势引起的可能的偏差在本文的上下文中不起限制性作用。在其变化过程中，这两个电压特征曲线不相交。这两个电压特征曲线的特点导致，在由于并联而决定的这两个蓄电器的相同电压位置中，第一蓄电器的相对充电状态大于第二蓄电器的相对充电状态。这两个电压特征曲线的特征具有优点:当没有较大的充电电压施加在蓄能装置上时，优选第一蓄电器由第二蓄电器充电。在本文的进一步描述中，该效应被称作内部转移充电。此外，只有当第一蓄电器既未充满电而第二蓄电器也未完全放电时，充电电流才可以从第二蓄电器流向第一蓄电器(即进行内部转移充电)，换言之，这意味着，由这两个蓄电器的并联决定的这两个蓄电器的相同电压位置处在这两个电压特征曲线的部分重叠的区域中。根据本专利技术的另一改进方案，蓄能装置可以设计为，第一蓄电器实施为铅酸蓄电池，而第二蓄电器实施为锂离子蓄电池或超级电容器。在此情况下，特别有利的是，与锂离子蓄电池或超级电容器相比，铅酸蓄电池优选在更高的相对充电状态下运行。铅酸蓄电池的使用寿命首先近似地随着关于较长的使用时间段所平均的相对充电状态而延长。只要蓄能装置的这种工作策略被选择为使得铅酸蓄电池在相对充电状态中接近完全充电地运行，则确保蓄能装置的优化的可用性。汽车制造商的保修成本和车主的维护成本降低。根据本专利技术的一种优选的实施形式，这两个蓄电器的并联实施为电压中性的(spannungsneutral)0利用这两个蓄电器的并联结构的电压中性的实施，在本文中描述如下实施形式，其中在任何运行时刻在连接元件或耦合元件上都没有电压降或没有明显的电压降。例如就此而言，固定的接线、简单的开关和/或继电器可以视为电压中性的布线。在电压中性的意义下，尤其是转换电压的部件如例如直流-直流变换器或将两个蓄电器部分去耦的开关控制装置不属于此，它们在运行期间引起这两个电存储器的电压位置的分开。因此利用这种并联可以实现巨大的成本优点并且采用简单的工作策略。工作策略的简单性也进一步反映到成本优点中，使得在蓄能装置运行中对蓄电器电压的检测足以确定这两个蓄电器之一的相对充电状态。例如如果检测在铅酸蓄电池的极之间的静态电压，则通过两个蓄电器的两个电压特征曲线相对彼此的已知位置以足够的精度一同确定锂离子蓄电池的相对充电状态。本专利技术基于如下所述的构思:两个电化学蓄电器可以在没有转换电压的耦合元件的情况下直接耦合，这两个蓄电器根据其充电状态具有其电压特征曲线不同但彼此协调的特性。这两个蓄电器的特征实现，无需通过DC-DC转换器或开关控制装置进行费事的连接。这意味着，与稳定车载电网的作用结合，扩展技术上容易实现的理想的蓄电器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·兰普，A·施特默，M·哈夫克迈尔，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：
国别省市：
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