电气电路及包括这种电路的机动车辆制造技术

本发明专利技术涉及一种用于机动车辆的电气电路(2)，该机动车辆包括电气设备(4，5，6)和内燃发动机。该电气电路包括第一电池(B1)和第二电池(B2)，并且被配置为使得：‑当该车辆处于长时间停放状态时，该第二电池向所述设备中的一些设备供电，而该第一电池与所述设备断开连接，并且使得‑在起动该发动机的阶段中，该第一电池向所述设备中的至少一些设备供电。此外，在相等电量状态下，并且在至少给定的电量状态范围内，该第二电池展现出的电压大于该第一电池展现出的电压。本发明专利技术还涉及一种配备有这样的电气电路的机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电气电路及包括这种电路的机动车辆
本专利技术总体上涉及用于具有内燃发动机的机动车辆的电源电路的领域。本专利技术更具体地涉及这样的电气电路，该电气电路包括：-第一电池，该第一电池通过第一受控开关连接到该电气电路中，-第二电池，该第二电池通过第二受控开关连接到该电气电路中，以及-电子控制单元，该电子控制单元能够控制该第一受控开关和该第二受控开关。本专利技术还涉及一种包括内燃发动机和这种类型的电源电路的机动车辆。
技术介绍
在具有内燃发动机的机动车辆中，发动机由起动器起动，该起动器由电池、通常是铅酸电池供电。在现如今生产的大多数机动车辆中，当车辆在长时间停放阶段中处于静止且未被占用时，该电池递送待机电流(该待机电流有时称为“关闭”电流)。待机电流为车辆的即使在此停放阶段期间也运行的各种车载设备供电。这些设备例如可以包括车辆的电子控制单元，该电子控制单元以规律的间隔自动地(没有来自车辆外部的干预)通电持续较短时间段，以便监测车辆的状态。这些设备通常还包括机电集中式车辆打开系统，该系统定期测试用于打开车辆的密钥卡是否靠近车辆。当车辆处于长时间停放状态时，即使待机电流不是很强，电池也会递送待机电流持续很长的时间段，该时间段可能会超过一个月。这样由电池递送的总电量可能非常高，达到几十安培小时的数量级。因此，在长期停车之后，电池会被部分地放电，有时会多于其总充电容量的一半。即使在这样放电之后，电池也必须能够递送起动器起动内燃发动机所需的功率。为了满足该约束，车辆中通常选择具有非常大的充电容量的电池，该充电容量显著大于在长时间停放期间通常消耗的电量与在内燃发动机起动期间消耗的电量之和。具体地，为了能够在这样的起动期间递送较高的瞬时功率，电池的电量状态本身必须高。然而，这种具有非常大的充电容量的电池既沉重又昂贵。此外，该电池必须紧邻起动器，以便限制电池与起动器之间的连接电阻(并且因此限制在起动内燃发动机时电池与起动器之间的电压降)。于是，大容量电池构成了必须容纳在发动机舱内的大体积元件。这是限制性的，特别是因为在铅酸电池的情况下，该电池必须保持易于接近以便能够定期更换。此外，文献WO2017/163959披露了一种用于包括内燃发动机的机动车辆的电源电路。这种电路包括铅酸电池和锂电池。如果需要增大该电路递送的电压，则经由一个电阻器和两个MOSFET晶体管连接锂电池，而不再经由继电器连接。这使得可以防止由于该电压增大而引起的锂电池的再充电减慢所讨论的电压增大。然而，该操作不能解决旨在向车辆的起动器供电的一个或多个电池的重量和体积的问题。
技术实现思路
为了改正现有技术中的上述缺点，本专利技术提出了一种用于机动车辆的电气电路，该机动车辆包括内燃发动机和电气设备，该电气电路包括：-第一电池，该第一电池通过第一受控开关连接到所述电气设备中的至少一些电气设备，-第二电池，该第二电池通过第二受控开关连接到所述电气设备中的至少一些电气设备，以及-电子控制单元，该电子控制单元能够控制该第一受控开关和该第二受控开关。根据本专利技术：-该控制单元被编程为：-当该机动车辆处于长时间停放状态时，控制该第一开关进入断开状态，并控制该第二开关进入闭合状态，并且-在起动该车辆的内燃发动机的阶段中，控制该第一开关进入闭合状态，并且此外，-在相等的电量状态下，第二电池展现出的开路电压大于第一电池展现出的开路电压，特别是在至少给定的电量状态范围内。因此，在车辆的长时间停放期间，待机电流由第二电池供应，而第一电池不递送任何电流(因为第一受控开关断开)。因此，在该阶段期间，第一电池的电量状态得以维持(它不降低或几乎不降低)，并且因此能够保持在较高水平。由于第一电池的电量状态保持较高，因此即使其总充电容量有限，第一电池也能够递送起动发动机所需的功率。因此，以这种方式来使用通过适当驱动开关连接的两个单独的电池使得可以大大减小起动内燃发动机的电池(在此为第一电池)的尺寸，这从而使得可以解决上述体积问题。另外，由于第二电池展现出的开路电压大于第一电池展现出的开路电压(在这两个电池处于同一电量状态的情况下)，因此如果必要，第二电池可以对第一电池进行充电(无需使用助力器系统来执行此操作，这可能会使电气电路更复杂且更昂贵)。因此，除了避免在长时间停放期间使第一电池放电之外，根据本专利技术的电气电路甚至使得可以容易地对该电池进行充电，从而使得在起动内燃发动机时第一电池具有高电量状态，或者甚至具有最大电量状态(100％)。与仅包括一个(铅酸)电池的常规电源电路相比，这允许更大程度地减小第一电池的尺寸。举例来说，由于所提出的这些内容，第一电池的尺寸可能具有以下约束：该第一电池能够在80％(或甚至100％)的电量状态并且在-30摄氏度的温度下起动发动机。就尺寸而言，该约束远没有在具有单个电池的常规车辆中所必需遵守的约束严格(在常规车辆的情况下，电池应该例如能够在20％或30％的电量状态并且在-30摄氏度的温度下起动发动机，这只有在电池的充电容量非常大的情况下才能实现)。由于第一电池旨在向内燃发动机的起动器供电，因此第一电池应布置在该起动器附近(如上文已经指出的，为了减小电池与起动器之间的电连接电阻)。因此，第一电池应该能够承受内燃发动机附近普遍存在的高温而不会劣化。对于锂电池，这涉及使用相对昂贵的技术(例如，下文进一步描述的“LMO/LTO”技术)。然而，由于可以将第一电池的储存容量减小到起动发动机所需的最小值，这使得可以补偿因使用这种技术带来的成本。因此，根据本专利技术的电源电路的结构使得可以在与使用铅酸电池的常规电路的成本相当的成本下切换为不使用铅酸电池的技术。这是特别有益的，因为从长远来看，铅酸电池的使用可能会受到各种法规的限制，并且还因为锂电池尤其通常具有高于铅酸电池的功率重量比和比能量。以下是根据本专利技术的电气电路的其他非限制性的以及有利的特征，这些特征可以单独地或以任何技术上可行的组合加以考虑：-所述电量状态范围从第一电量状态延伸到第二电量状态，该第一电量状态小于或等于40％，并且该第二电量状态电量大于或等于80％；-该控制单元被编程为当该车辆处于长时间停放状态时：-获取表示该第一电池的温度的数据项和表示该第一电池的电量状态的数据项，-基于所述数据，将该第一电池的电量状态与起动电量状态进行比较，在该起动电量状态并且在所述温度下，该第一电池能够起动该内燃发动机，并且-当该比较表明该第一电池的电量状态低于所述起动电量状态时，控制该第一受控开关和第二受控开关中的每一个进入其闭合状态；-即使在该第二电池仅被充了一半电并且该第一电池的电量状态大于阈值80％时，该第二电池展现出的开路电压也大于该第一电池展现出的开路电压；-该第二电池在放完电时展现出的开路电压小于该第一电池在充满电时展现出的开路电压；-该电气电路还包括耦合到该内燃发动机的交流发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于机动车辆(1)的电气电路(2)，该机动车辆包括电气设备(4，5，6)和内燃发动机(3)，该电气电路(2)包括：/n-第一电池(B1)，该第一电池通过第一受控开关(K1)连接到所述电气设备(4，5，6)中的至少一些电气设备，/n-第二电池(B2；B2’)，该第二电池通过第二受控开关(K2)连接到所述电气设备(4，5，6)中的至少一些电气设备，以及/n-电子控制单元(5)，该电子控制单元能够控制该第一受控开关和该第二受控开关(K1，K2)，/n其特征在于：/n-该控制单元(5)被编程为：/n-当该机动车辆(1)处于长时间停放状态时，控制该第一开关(K1)进入断开状态，并控制该第二开关(K2)进入闭合状态，并且/n-在起动该内燃发动机(3)的阶段中，控制该第一开关(K1)进入闭合状态，并且在于，/n-在相等电量状态下、在至少给定的电量状态范围内，该第二电池(B2；B2’)的开路电压(U2；U2’)大于该第一电池(B1)的开路电压(U1)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180828 FR 18576961.一种用于机动车辆(1)的电气电路(2)，该机动车辆包括电气设备(4，5，6)和内燃发动机(3)，该电气电路(2)包括：
-第一电池(B1)，该第一电池通过第一受控开关(K1)连接到所述电气设备(4，5，6)中的至少一些电气设备，
-第二电池(B2；B2’)，该第二电池通过第二受控开关(K2)连接到所述电气设备(4，5，6)中的至少一些电气设备，以及
-电子控制单元(5)，该电子控制单元能够控制该第一受控开关和该第二受控开关(K1，K2)，
其特征在于：
-该控制单元(5)被编程为：
-当该机动车辆(1)处于长时间停放状态时，控制该第一开关(K1)进入断开状态，并控制该第二开关(K2)进入闭合状态，并且
-在起动该内燃发动机(3)的阶段中，控制该第一开关(K1)进入闭合状态，并且在于，
-在相等电量状态下、在至少给定的电量状态范围内，该第二电池(B2；B2’)的开路电压(U2；U2’)大于该第一电池(B1)的开路电压(U1)。


2.如权利要求1和2中任一项所述的电气电路(2)，其中，所述电量状态范围从第一电量状态(SOC’)延伸到第二电量状态(SOC”)，该第一电量状态(SOC’)小于或等于40％，并且该第二电量状态(SOC”)大于或等于80％。


3.如权利要求1至3之一所述的电气电路(2)，其中，该控制单元(5)被编程为当该车辆(1)处于长时间停放状态时：
-获取表示该第一电池的温度(T1)的数据项和表示该第一电池的电量状态(SOC1)的数据项，
-基于所述数据，将该第一电池的电量状态(SOC1)与起动电量状态(SOC1sta)进行比较，在该起动电量状态并且在所述温度(T1)下，该第一电池(B1)能够起动该内燃发动机(3)，并且
-当该比较表明该第一电池的电量状态(SOC1)低于所述起动电量状态(SOC1sta)时，控制该第一受控开关和该第二受控开关(K1，K2)中的每一个进...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·海伦，C·杜德泽特，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR