供电网络与混合动力车辆制造技术

本文公开了一种用于安装在车辆中的供电网络(1)，其中，供电网络(1)布置成提供第一供电电压，从而以第一供电电压向电连接到该供电网络的电负载供电。供电网络(1)布置成向电负载(6)供电，该电负载(6)构造成以小于第一供电电压的第二供电电压供电。此外，本文还公开了一种车辆，其包括操作地连接到该车辆的这种供电网络(1)。该供电网络允许更环境友好的操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】供电网络与混合动力车辆
本专利技术涉及一种用于安装在车辆中的供电网络，其中，该供电网络布置成提供第一供电电压，从而为电连接到供电网络的电负载提供第一供电电压。本专利技术还涉及一种混合动力车辆，该车辆包括操作地连接到车辆的这种供电网络。
技术介绍
关于车辆中的内燃机的法规越来越严格。内燃机提供的废气在进入环境之前必须尽可能多地通过催化剂进行净化。催化剂的性能通常随温度的升高而提高。催化剂的温度通常取决于内燃机温度。因此，在内燃机冷启动后的某个时间段内，催化剂可能仍然太冷而无法提供最佳性能。因此，具有内燃机的车辆有时采用电加热催化剂(EHC)来对催化剂进行电加热，从而提高其对内燃机提供的废气的清洁效果，而较少依赖于内燃机温度。电加热催化剂是指催化剂包括布置成对催化剂进行加热的电气加热元件，例如加热电阻器或类似物。混合动力电动车辆(HEV)的内燃机通常会在行驶过程中频繁开启和关闭，这可能不允许内燃机本身将排气系统和催化剂加热至最佳性能。然而，到目前为止，EHC还不能轻易用于混合动力电动车辆，因为安装在混合动力电动车辆中的已知供电网络通常提供约350V直流电的供电电压，而EHC需要的电压通常在10V直流电至50V直流电之间供电，例如12V直流电或48V直流电。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种相比于现有技术有所改进的供电网络和包括这种供电网络的车辆，该供电网络操作地连接到车辆。更具体地，供电网络和车辆应当允许更环境友好的操作。通过开始描述的供电网络来解决该目的，其中，供电网络布置成向电负载供电，该电负载构造成以小于第一供电电压的第二供电电压供电。这具有可以在车辆中使用单个供电网络来为具有彼此不同的供电电压需求的电负载供电的效果。换句话说，不必提供多个独立的供电网络，每个供电网络例如具有提供彼此不同的供电电压的电池。此外，例如，不再需要放弃混合动力电动车辆中的低压应用，因为它们现在可以由通常已经提供的高压供电网络供电。因此，供电网络允许更环境友好的操作。优选实施例构成从属专利权利要求的一部分。优选地，供电网络包括布置成将第一供电电压转换为第二供电电压的转换器装置。因此，转换器装置优选地操作地连接到供电网络。具有转换器装置允许以简单的方式将第一供电电压降压到小于第一供电电压的第二供电电压，从而为电负载供电，该电负载构造成由来自供电网络的第二供电电压供电。优选地，供电网络包括布置成提供第一供电电压的第一供电子网和布置成提供第二供电电压的第二供电子网，第一供电子网和第二供电子网经由转换器装置彼此操作地连接。优选地，转换器装置包括逆变器，以将第一供电电压转换为第二供电电压。逆变器可以包括一个或多个变压器绕组。优选地，逆变器包括一个用于接收第一供电电压的一次变压器绕组和至少一个用于提供从第一供电电压降压的第二供电电压的二次变压器绕组。优选地，一次变压器绕组的变压器绕组匝数大于各二次绕组的变压器绕组匝数，以将第一供电电压降压到第二供电电压。优选地，供电网络包括电连接到第一供电子网的高压电池。逆变器由此优选地布置成将由高压电池向第一供电子网提供的较高的第一供电电压转换成较小的第二供电电压，并且向第二供电子网提供第二供电电压。优选地，一次变压器绕组是第一供电子网的一部分，至少一个二次变压器绕组是第二供电子网的一部分。优选地，一次变压器绕组与至少一个二次变压器绕组并排布置，以经由在一次变压器绕组和至少一个二次变压器绕组之间建立的磁场将第一供电电压转换为第二供电电压。逆变器在其他电子应用中是众所周知的，因此可以很容易地集成到本解决方案中。在一些实施例中，逆变器构造成控制(优选地启用和停用)从第一供电电压到第二供电电压的转换。优选地，为此，逆变器包括开关。如上所述，电加热催化剂可能不需要始终相同的电加热量。因此，可能有用的是，例如线性地控制供应的电量，或者至少根据需要启用或停用经由逆变器供应第二供电电压。因此，优选开关具有启用位置和停用位置。另一优选开关替代地具有线性比例，以线性地控制所提供的第二供电电压的量。供电网络可以包括控制单元，该控制单元用于控制逆变器，从而控制从第一供电电压到第二供电电压的转换。可以向控制单元本身提供来自第二供电子网或来自逆变器内的变压器绕组的第二供电电压来为控制单元供电。优选地，逆变器包括额外的二次变压器绕组来为控制单元供电。因此，优选地用二次变压器绕组为第二电压子网和连接到其上的电负载供电，并且用额外的二次变压器绕组为控制单元供电。因此，为了供电，控制单元可以电连接到第二供电子网或直接连接到额外的二次变压器绕组。在其他实施例中，可以向控制单元提供来自第一供电子网的第一供电电压。优选地，供电网络包括电容器。优选地，电容器布置成从第一供电子网充电。优选地，电容器布置成向第二供电子网提供第二供电电压。优选地，电容器布置在第二供电子网中。优选地，电容器是超级电容器。优选地，在第二供电子网中布置子网开关，以断开和闭合构成第二供电子网的电路。当电路闭合时，由电容器提供的电流可以流经第二供电子网，从而为连接到其上的电负载供电。另一方面，当电路断开时，将对电容器充电。这例如允许在短时间内提供第二供电电压。可以用变压器(例如由逆变器提供)的额外二次变压器绕组对子网开关本身供电。在一些实施例中，第一供电电压是350V直流电，第二供电电压在10V直流电和50V直流电之间。因此，优选的高压电池是350V直流电高压电池。在HEV中通常提供350V直流电供电网络，而像EHC一样的电子应用通常需要10V直流电至50V直流电，更具体地是约12V直流电或约48V直流电。因此，提供这两种供电电压的供电网络非常有利。供电网络优选地包括构造成用第二供电电压供电的电加热催化剂。EHC因此是构造成用第二供电电压供电的非常优选的电负载。以约12V直流电或约48V直流电的第二供电电压为EHC供电非常有利，该第二供电电压由优选地在HEV中最初提供约350V直流电的第一供电电压的供电网络供电。此外，通过开始描述的车辆来解决该目的，其中，供电网络布置成向电负载供电，该电负载构造成以小于第一供电电压的第二供电电压供电。这具有可以在车辆中使用单个供电网络来为具有彼此不同的供电电压需求的电负载供电的效果。换句话说，不必提供多个独立的供电网络，每个供电网络例如具有提供彼此不同的供电电压的电池。此外，例如，不再需要放弃混合动力电动车辆中的低压应用，因为它们现在可以由通常已经提供的高压供电网络供电。因此，供电网络允许更环境友好的操作。优选实施例构成从属专利权利要求的一部分。优选地，供电网络包括布置成提供第一供电电压的第一供电子网和布置成提供第二供电电压的第二供电子网。优选地，第一供电子网和第二供电子网经由转换器装置彼此操作地连接。转换器装置优选地包括逆变器,以将第一供电电压转换为第二供电电压。逆变器可以包括一个或多个变压器绕组。优选地，逆变器包括一个用于接收第一供电电压的一次变压器绕组和至少一个用于提供从第一供电电压降压的第二供电电压的二次变压器绕组。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于安装在车辆中的供电网络(1)，其中，所述供电网络(1)布置成提供第一供电电压，从而为电连接到所述供电网络的电负载提供第一供电电压，/n其特征在于，/n所述供电网络(1)布置成为电负载(6)供电，该电负载(6)构造成被供以小于所述第一供电电压的第二供电电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181220 EP 18214506.01.一种用于安装在车辆中的供电网络(1)，其中，所述供电网络(1)布置成提供第一供电电压，从而为电连接到所述供电网络的电负载提供第一供电电压，
其特征在于，
所述供电网络(1)布置成为电负载(6)供电，该电负载(6)构造成被供以小于所述第一供电电压的第二供电电压。


2.根据权利要求1所述的供电网络(1)，其特征在于，所述供电网络(1)包括布置成将所述第一供电电压转换为所述第二供电电压的转换器装置(5)。


3.根据权利要求2所述的供电网络(1)，其特征在于，所述供电网络(1)包括布置成提供所述第一供电电压的第一供电子网(7)和布置成提供所述第二供电电压的第二供电子网(8)，所述第一供电子网(7)和所述第二供电子网(8)经由所述转换器装置(5)彼此操作地连接，其中，所述转换器装置(5)包括逆变器(5c)，以将所述第一供电电压转换为所述第二供电电压。


4.根据权利要求3所述的供电网络(1)，其特征在于，所述逆变器(5c)构造成控制从所述第一供电电压到所述第二供电电压的转换。


5.根据权利要求3或4中任一项所述的供电网络(1)，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·弗雷德里克森，TT·汉森，B·S·伯特森，
申请(专利权)人：纬湃技术有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE