用于运行车载电网的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于运行用于机动车的车载电网(1)的方法，其中，车载电网(1)具有用于至少一个低电压负载(29)的低电压子电网(21)、用于至少一个高电压负载(25)的高电压子电网(20)以及起动器‑发电机(30)，其中，高电压子电网(20)经由耦合单元(33)与低电压子电网(21)相连接，耦合单元被设置为从高电压子电网(20)取出能量并且输送至低电压子电网(21)，其中，高电压子电网(20)具有蓄电池(40)，蓄电池被设置为生成高电压并且输出至高电压子电网(20)，并且蓄电池具有至少两个带有单电压抽头(80)的蓄电池单元(41)，单电压抽头引导至耦合单元(33)，其中，耦合单元(33)被设置为，选择性地将蓄电池单元(41)接通至低电压子电网(21)，其特征在于，在以下步骤中实现从第一、已接通至低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)至第二、待接通至低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)的切换：a)分离在第一、已接通的和第二、待接通的蓄电池单元(41)之间的导线；b)将第二、待接通的蓄电池单元(41)接通至低电压子电网(21)；c)从低电压子电网(21)切断第一、已接通的蓄电池单元(41)；d)连接在第一、已从低电压子电网(21)切断的蓄电池单元(41)和第二、已接通至低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)之间的导线。此外，本发明专利技术涉及一种蓄电池管理系统和一种计算机程序，其设置用于执行该方法，以及涉及一种车载电网和一种机动车，在其上能够实施该方法。

【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运行机动车的车载电网的方法。此外，本专利技术涉及一种蓄电池管理系统和一种计算机程序，其设置用于执行该方法，以及涉及一种车载电网和一种机动车，在其上能够实施该方法。
技术介绍
在具有内燃机的机动车中，为了为用于内燃机的电起动装置或者起动器以及机动车的另外的电装置供电而设置车载电网，其根据标准以12伏特运行。在起动内燃机的过程中，由起动器蓄电池经由车载电网为起动器提供电压，当例如通过相应的起动信号接通起动器时，该起动器起动内燃机。如果该内燃机起动，其驱动发电机，该发电机接着生成约12伏特的电压并且经由车载电网提供至车辆中的不同的电负载。该发电机在此又为通过起动过程加载的起动器蓄电池充电。如果经由车载电网充电蓄电池，则实际的电压能够为额定电压，例如14V或者14.4V。具有12V或14V电压的车载电网在本专利技术的范围内也被称为低电压车载电网。已知在电动和混合动力车辆中使用具有48V的额定电压的另外的车载电网，其在本专利技术的范围内也被称为高电压车载电网。
技术实现思路
根据本专利技术的方法涉及一种用于机动车的车载电网，其中所述车载电网具有用于至少一个低电压负载的低电压子电网、用于至少一个高电压负载的高电压子电网以及起动器-发电机，其中，所述高电压子电网经由耦合单元与所述低电压子电网相连接，所述耦合单元被设置为从所述高电压子电网取出能量并且输送至所述低电压子电网，其
中，所述高电压子电网具有蓄电池，所述蓄电池被设置为生成高电压并且输出至所述高电压子电网，并且所述蓄电池具有至少两个带有单电压抽头的蓄电池单元，所述单电压抽头引导至所述耦合单元，其中，所述耦合单元被设置为，选择性地将所述蓄电池单元(41)接通至所述低电压子电网(21)。在以下步骤中实现在第一、已接通至所述低电压子电网的蓄电池单元和第二、待接通至所述低电压子电网的蓄电池单元之间的切换：a)分离在第一、已接通的蓄电池单元和第二、待接通的蓄电池单元之间的导线；b)将所述第二、待接通的蓄电池单元接通至所述低电压子电网；c)从所述低电压子电网切断所述第一、已接通的蓄电池单元；d)连接在第一、已从所述低电压子电网切断的蓄电池单元和第二、已接通至所述低电压子电网的蓄电池单元之间的导线。本专利技术具有以下优势，通过该低电压子电网能够运行电负载，其被设置在低的第一电压上，并且高电压子电网供电高功率负载，即具有相对于第一电压更高的电压的子车载电网。低电压子电网的供电与在高电压子电网中的充电和放电过程重叠。经由高电压子电网的低电压子电网供电在此单向地进行，即耦合单元提供优选地仅在一个方向上的能量转换。该方法提供了一个有利的切换设计，其允许无中断地进行低电压子电网的供电，即在切换过程中也由至少一个蓄电池单元为低电压子电网供电。由此，在低电压子电网中的电压中断能够无额外的缓冲系统地被避免。在切换过程期间，蓄电池还为高电压子电网作为存储器供使用。在此，电压能够短时间地低于额定值，然而在两个方向上的能量流、即蓄电池的充电和放电是可能的。概念“蓄电池”和“蓄电池单元”在上文中、符合通常的语言习惯地用于蓄能池或蓄能池单元。蓄电池包括一个或多个蓄电池单元，其能够表示蓄电池单池、蓄电池模块、模块线路或蓄电池包。该些蓄电池单池在此优选地在空间上结合并且在电路技术上彼此连接，例如
串联或并联连接成模块。多个模块能够形成所谓的蓄电池直接转换器(BDC：battery direct converter)，并且多个蓄电池直接转换器能够形成蓄电池直接逆变器(BDI：battery direct inverter)。在从属权利要求中给出的方法的有利的改进和优化通过在从属权利要求中提及的方案是可行的。因此，当可选择性地切换的蓄电池单元分别被设置用于提供低电压时，是有利的。该因此能够交替地需要该蓄电池单元，其提供低电压，例如支持启停系统，这会导致蓄电池单元的提高的使用寿命。根据一个优选的实施方式，所述耦合单元具有反向截止的开关。有利地，该反向截止的开关适于用于低电压子电网的可选择性切换的蓄电池单元的接通和切断。该开关具有以下特性，其在状态“接通”下使仅在一个方向上的电流流动成为可能，并在状态“断开”下能够两种极性地吸收截止电压。在步骤b)中的所述第二、待接通的蓄电池单元的接通的过程中优选地操作至少一个反向截止的开关，尤其优选地是两个反向截止的开关。在步骤c)中的所述第一、已接通的蓄电池单元的切换的过程中同样优选地操作至少一个反向截止的开关，尤其优选地是两个反向截止的开关。根据一个优选的实施方式，所述耦合单元具有正向截止的开关。有利地，该正向截止的开关适于可选择性切换的蓄电池单元的串联连接。优选地设置，在步骤a)中的在所述第一、已接通的和所述第二、待接通的蓄电池单元之间的导线的分离的过程中操作至少一个正向截止的开关。同样优选地设置，在第一、已从低电压子电网切断的蓄电池单元和第二、已接通至所述低电压子电网的蓄电池单元之间的导线的连接的过程中操作至少一个正向截止的开关。根据一个优选的实施方式，所述第一、已接通的蓄电池单元和所述第二、待接通的蓄电池单元在步骤b)中的将所述第二、待接通的蓄电池单元接通至所述低电压子电网之后并且在步骤c)中的从所述低电压子电网切断所述第一、已接通的蓄电池单元之前，关于所述低
电压子电网并联连接。由此这是能够实现的，即在两个蓄电池单元的显著偏离的充电状态下，实现由这样的蓄电池单元的对低电压子电网的供电，该蓄电池单元具有较高的充电状态或者提供较高的电压。在蓄电池单元的相同或者相似的充电状态下，该低电压子电网由两个蓄电池单元供电。根据一个优选的实施方式，所述第一、已接通的蓄电池单元和所述第二、待接通的蓄电池单元，或者所述第一、已切断的蓄电池单元和第二、已接通的蓄电池单元，在其之间连接导线的情况下，关于所述高电压子电网串联连接。尤其有利地，第一和第二蓄电池单元，在其之间连接导线的情况下，关于所述高电压子电网串联连接并且相邻。如果要求在不直接相邻的蓄电池单元上的切换，则多个切换过程在短的顺序下相继执行，使得在每个切换过程中包含相邻的蓄电池单元。此外能够设置，该低电压子电网具有至少一个电容器。该电容器优选地被设置用于，在已接通的蓄电池单元的交替过程中进一步稳定低电压。该电容器的尺寸在此优选地根据 C = I max · t u m s c h a l t ΔU max ]]>进行选择，其中Imax为最大的车载电网电流，其应当在切换过程期间在低电压子电网中流动，tumschalt为持续时间，在其间不提供用于供电的蓄电池单元，并且ΔUmax本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于运行用于机动车的车载电网(1)的方法，其中，所述车载电网(1)具有用于至少一个低电压负载(29)的低电压子电网(21)、用于至少一个高电压负载(25)的高电压子电网(20)以及起动器‑发电机(30)，其中，所述高电压子电网(20)经由耦合单元(33)与所述低电压子电网(21)相连接，所述耦合单元被设置为从所述高电压子电网(20)提取能量并且输送至所述低电压子电网(21)，其中，所述高电压子电网(20)具有蓄电池(40)，所述蓄电池被设置为生成高电压并且输出至所述高电压子电网(20)，并且所述蓄电池具有至少两个带有单电压抽头(80)的蓄电池单元(41)，所述单电压抽头被引导至所述耦合单元(33)，其中，所述耦合单元(33)被设置为，选择性地将所述蓄电池单元(41)接通至所述低电压子电网(21)，其特征在于，在以下步骤中实现从第一、已接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)至第二、待接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)的切换：a)分离在第一、已接通的和第二、待接通的蓄电池单元(41)之间的导线；b)将所述第二、待接通的蓄电池单元(41)接通至所述低电压子电网(21)；c)从所述低电压子电网(21)切断所述第一、已接通的蓄电池单元(41)；d)连接在第一、已从所述低电压子电网(21)切断的蓄电池单元(41)和第二、已接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)之间的导线。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 DE 102014201348.81.一种用于运行用于机动车的车载电网(1)的方法，其中，所述车载电网(1)具有用于至少一个低电压负载(29)的低电压子电网(21)、用于至少一个高电压负载(25)的高电压子电网(20)以及起动器-发电机(30)，其中，所述高电压子电网(20)经由耦合单元(33)与所述低电压子电网(21)相连接，所述耦合单元被设置为从所述高电压子电网(20)提取能量并且输送至所述低电压子电网(21)，其中，所述高电压子电网(20)具有蓄电池(40)，所述蓄电池被设置为生成高电压并且输出至所述高电压子电网(20)，并且所述蓄电池具有至少两个带有单电压抽头(80)的蓄电池单元(41)，所述单电压抽头被引导至所述耦合单元(33)，其中，所述耦合单元(33)被设置为，选择性地将所述蓄电池单元(41)接通至所述低电压子电网(21)，其特征在于，在以下步骤中实现从第一、已接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)至第二、待接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)的切换：a)分离在第一、已接通的和第二、待接通的蓄电池单元(41)之间的导线；b)将所述第二、待接通的蓄电池单元(41)接通至所述低电压子电网(21)；c)从所述低电压子电网(21)切断所述第一、已接通的蓄电池单元(41)；d)连接在第一、已从所述低电压子电网(21)切断的蓄电池单元(41)和第二、已接通至所述低电压子电网(21)的蓄电池单元(41)之间的导线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄电池单元(41)分别被设置用于提供低电压。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述耦合单元(33)具有反向截止的开关(44、45)，并且在步骤b)中
\t的所述第二、待接通的蓄电池单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·芬克，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：德国;DE