用于机动车辆的供电装置制造方法及图纸

一种用于机动车辆(12)的供电装置(10)，具有DC/DC转换器(20)和控制装置(22)。该DC/DC转换器(20)具有与第一能量存储器(14)或第一能量源(18)电连接的第一端子(23，24)和与第二能量存储器(30)或负荷(32)电连接的第二端子(25，26)。该DC/DC转换器(20)形成为能够实现：在第一状态(Z1)中将第一端子(23，24)处的第一直流电压(U1)转换为第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且在第二状态(Z2)中不实现这一转换。该控制装置(22)形成为，通过DC/DC转换器(20)在第一状态(Z1)与第二状态(Z2)之间反复地来回切换来实现第二端子(25，26)处的供能。由此在供能时能够实现高效率。

Power Supply Device for Motor Vehicles

【技术实现步骤摘要】
用于机动车辆的供电装置
本专利技术涉及一种用于机动车辆的供电装置。
技术介绍
DE102013219293A1示出一种车辆，该车辆具有高压车载电网、低压车载电网以及在这些车载电网之间的直流调节器。高压电网具有高压能量存储器，而低压电网具有低压能量存储器。在起始阶段中，直流调节器用于使低压能量存储器由于接通高压车载电网中的耗电器而受到负荷，并且随后评估低压能量存储器的响应。US2001/0011880A1和US2012/0292989A1示出一种具有DC/DC调节器的电池充电设备。US2012/0200152A1示出一种用于混合动力车辆的充电装置，该混合动力车辆具有DC/DC转换器，该DC/DC转换器用于高压电网与低压电网之间的转换。US5,558,071示出具有控制器的高效率DC/DC转换器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的供电装置。这个目的通过下述的用于机动车辆的供电装置来实现。通过在第一状态与第二状态之间的来回切换可以使DC/DC转换器在具有更高效率的工作范围内运行，并因此可以减少损耗。这造成相对于始终主动进行转换并同时在具有较低效率的工作范围内工作的DC/DC转换器的效率提升。根据一个优选实施方式，该供电装置具有电压调节器，该电压调节器形成为将第二端子处的电压调节到预定的额定值，并且在该第一状态中向该电压调节器预先给出该预定的额定值。由此可以通过由电压调节器预先给出的电压向所连接的第二能量存储器充电。根据一个优选实施方式，第二端子与第二能量存储器连接，尤其与可再充电的电池连接。在第一状态期间，第二能量存储器可以作为过剩能量的存储器使用，并且随后在第二状态中可以从第二能量存储器将这些能量输出到例如负荷或耗电器上。根据一个优选实施方式，在该第一状态与该第二状态之间以如下频率进行来回切换：该频率低于10Hz，优选低于1Hz。由此在第一状态中可以提供高电流或高功率用于对第二能量存储器充电，并且在第二状态中第二能量存储器可以提供例如用于负荷所需的功率。在此可以固定地选择频率，但是也可以取决于状态选择频率，尤其取决于所需功率或能量存储器的充电状态。根据一个优选实施方式，该控制装置形成为，取决于第二输出端处的瞬间所需电功率来确定该第一状态的持续时间与该第二状态的持续时间之间的适合的比率并且对应地控制该DC/DC转换器。持续时间的适配使DC/DC转换器能够在有利的范围中运行。根据优选实施方式，该第一状态的持续时间与该第二状态的持续时间之间的比率在第一瞬间所需电功率的情况下低于在第二瞬间所需电功率的情况下，该第二瞬间所需电功率高于该第一瞬间所需电功率。这在高功率或高消耗中，通过第二状态能够实现良好的供电和更少的中断。根据优选实施方式，该控制装置形成为，取决于第二输出端处的瞬间所需电功率来确定用于由该第一状态和该第二状态形成的周期的适合周期持续时间并且对应地控制该DC/DC转换器。这使DC/DC转换器能够在具有良好效率的特别有利的范围内运行。根据一个优选实施方式，用于由该第一状态和该第二状态形成的周期的周期持续时间在第一瞬间所需电功率的情况下高于在第二瞬间所需电功率的情况下的周期持续时间，该第二瞬间所需电功率高于该第一瞬间所需电功率。由此可以实现，在DC/DC转换器的较低的第一瞬间所需电功率的情况下脉冲持续时间不会变得太短。根据优选实施方式，该供电装置与第二能量存储器和负荷相连接，其中该负荷连接至该第二能量存储器，并且取决于从该第二能量存储器到该负荷的电流的测量来获取该瞬间所需电功率。通过这个测量可以对发生改变的负荷作出快速反应。根据优选实施方式，该供电装置与该第二储能器连接，并且取决于对该第二能量存储器的电压的测量来获取该瞬间所需电功率。由此也考虑到了在测量从该第二能量存储器到该负荷的电流时可能未被确定的综合作用。根据优选实施方式，该供电装置与第二能量存储器连接，并且取决于该第二能量存储器的充电状态来获取瞬间所需电功率。根据优选实施方式，不仅取决于从该第二能量存储器到该负荷的电流的测量，而且取决于对该第二能量存储器的电压的测量或第二能量存储器的充电状态来获取该瞬间所需电功率。例如可以使用更大的数值或使用平均值。这产生了对功率的更快的匹配。考虑到第二能量存储器的充电状态和流向负载的电流是有利的，因为在充分充电状态下也可能出现高负荷并且因此可能出现流向负荷的高电流。通过DC/DC转换器提供所需电功率使第二能量存储器放电更少并且保护该第二能量存储器。根据优选实施方式，DC/DC转换器具有预设的第一运行点，在该第一运行点中效率为最大，并且在第一状态中DC/DC转换器在第一运行点中运行。根据优选实施方式，该DC/DC转换器在该第一状态中以定时工作以产生第二直流电压，该定时的频率高于在该第一状态与该第二状态之间切换的频率。当切换频率与定时频率大小相似时，由于干扰，在状态Z1与Z2之间转换受到具有定时的DC/DC转换的不利影响。根据优选实施方式，一种机动车辆具有这样的供电装置。该供电装置特别适合电动车辆，因为在电动车辆中能量效率对于行驶里程是重要的。总体上，本专利技术在此公开下述1和13的技术方案，下述2-12为本专利技术的优选技术方案：1.一种用于机动车辆(12)的供电装置(10)，该供电装置(10)具有DC/DC转换器(20)和用于该DC/DC转换器(20)的控制装置(22)，该DC/DC转换器(20)具有第一端子(23，24)和第二端子(25，26)，所述第一端子(23，24)形成为用于与第一能量存储器(14)或能量源(18)电连接，所述第二端子(25，26)形成为用于与第二能量存储器(30)或负荷(32)电连接，该DC/DC转换器(20)形成为能够实现：在第一状态(Z1)中将所述第一端子(23，24)处的第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且在第二状态(Z2)中不将所述第一端子(23，24)处的该第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且该控制装置(22)被形成为通过该DC/DC转换器(20)在该第一状态(Z1)与该第二状态(Z2)之间反复地来回切换来实现在所述第二端子(25，26)处的供能。2.根据前述1所述的供电装置，该供电装置具有电压调节器(28)，该电压调节器(28)形成为将所述第二端子(25，26)处的电压(U2)调节到预定的额定值(U2_S)，并且其中在该第一状态(Z1)中向该电压调节器(28)预先给出该预定的额定值(U2_S)。3.根据前述1-2之一所述的供电装置，其中所述第二端子(25，26)与第二能量存储器(30)连接，尤其与可再充电的电池连接。4.根据前述1-3之一所述的供电装置，其中在该第一状态(Z1)与该第二状态(Z2)之间以如下频率进行来回切换：该频率低于10Hz，优选低于1Hz。5.根据前述1-4之一所述的供电装置，其中该控制装置(22)形成为，取决于第二输出端(25，26)处的瞬间所需电功率来获取该第一状态(Z1)的持续时间与该第二状态(Z2)的持续时间之间的适合的比率并且对应地控制该DC/DC转换器。6.根据前述5所述的供电装置，其中该第一状态(Z1)的持续时间与该第二状态(Z2)的持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆(12)的供电装置(10)，该供电装置(10)具有DC/DC转换器(20)和用于该DC/DC转换器(20)的控制装置(22)，该DC/DC转换器(20)具有第一端子(23，24)和第二端子(25，26)，所述第一端子(23，24)形成为用于与第一能量存储器(14)或能量源(18)电连接，所述第二端子(25，26)形成为用于与第二能量存储器(30)或负荷(32)电连接，该DC/DC转换器(20)形成为能够实现：在第一状态(Z1)中将所述第一端子(23，24)处的第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且在第二状态(Z2)中不将所述第一端子(23，24)处的该第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且该控制装置(22)被形成为通过该DC/DC转换器(20)在该第一状态(Z1)与该第二状态(Z2)之间反复地来回切换来实现在所述第二端子(25，26)处的供能。

【技术特征摘要】
2018.01.17 DE 102018100988.71.一种用于机动车辆(12)的供电装置(10)，该供电装置(10)具有DC/DC转换器(20)和用于该DC/DC转换器(20)的控制装置(22)，该DC/DC转换器(20)具有第一端子(23，24)和第二端子(25，26)，所述第一端子(23，24)形成为用于与第一能量存储器(14)或能量源(18)电连接，所述第二端子(25，26)形成为用于与第二能量存储器(30)或负荷(32)电连接，该DC/DC转换器(20)形成为能够实现：在第一状态(Z1)中将所述第一端子(23，24)处的第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且在第二状态(Z2)中不将所述第一端子(23，24)处的该第一直流电压(U1)转换为所述第二端子(25，26)处的较低的第二直流电压(U2)，并且该控制装置(22)被形成为通过该DC/DC转换器(20)在该第一状态(Z1)与该第二状态(Z2)之间反复地来回切换来实现在所述第二端子(25，26)处的供能。2.根据权利要求1所述的供电装置，该供电装置具有电压调节器(28)，该电压调节器(28)形成为将所述第二端子(25，26)处的电压(U2)调节到预定的额定值(U2_S)，并且其中在该第一状态(Z1)中向该电压调节器(28)预先给出该预定的额定值(U2_S)。3.根据前述权利要求之一所述的供电装置，其中所述第二端子(25，26)与第二能量存储器(30)连接，尤其与可再充电的电池连接。4.根据权利要求1或2所述的供电装置，其中在该第一状态(Z1)与该第二状态(Z2)之间以如下频率进行来回切换：该频率低于10Hz，优选低于1Hz。5.根据权利要求1或2所述的供电装置，其中该控制装置(22)形成为，取决于第二输出端(25...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·维恩肯，D·拉邦特，U·斯坦霍斯特，M·瑟勒，M·舒马赫，
申请(专利权)人：保时捷股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE