用于车辆的双电源系统和供电方法技术方案

一种用于车辆的双电源系统，包括利用发动机的旋转输出产生电能的发电机（３４）、连接至所述发电机的ＤＣ／ＤＣ变换器、和连接至所述发电机（３４）用来提供电能的电池（４０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，其中电源之一由 发电才几构成。
技术介绍
传统上，已经为混合动力车公布了具有双电源系统的驱动装置。 这种双电源系统包括连接至发动机的用于与该发动机交换转矩的电动机/发电机；连接至电动机/发电机的用于与电动机-发电机交换电能的 高压电能存储设备；将电能提供给低压电负栽的低压电能存储设备； 和连接两个存储设备以便它们可以在两个方向上交换电能的DC-DC 变换器。这里，驱动装置包括控制设备，该控制设备被配置成当使用 电动才几/发电机启动发动机时，通过驱动DC-DC变换器将电能从低压 电能存储设备传送到高压电能存储设备(参见，例如，日本专利申请 公布第2002-176704号)。在像上述现有技术那样的传统双电源系统中，将电能存储设备 (电池)安排在DC-DC变换器的左侧和右侧作为电源。这样的配置 是非常可靠的，因为当DC-DC变换器出故障时，各电池保证了负栽 的工作。但是，这导致昂贵的系统。并且，因为双电源系统与单电池 系统相比占据了过大的电池容纳空间，所以将双电源系统应用于仅有 小容纳空间的小型车辆是不实用的。
技术实现思路
本专利技术提供了可以在不损害其可靠性的情况下以相对低成本构 成的。在本专利技术的第一方面中，提供了用于车辆的双电源系统，它包括发电机、连接至该发电机的DC/DC变换器、和经过该DC/DC变换器 连接至该发电机并且提供电能的电池。这里，发电机通过利用发动机 的旋转输出产生电能。这样，双电源系统基本上可以通过使用一个电 池来构成。负载正常工作所需的电能由电池供给和由发电机产生。并且，在靠路边停车时所需的负载可以设置在DC/DC变换器的输入侧和输出侧上，并且，当该DC/DC变换器不工作时，在靠路边 停车时所需的负栽可以由电池的电能和发电机产生的电能供电。对于这种配置，因为可以充分保证用于靠路边停车所需的负载的电能，所 以可以维持双电源系统的高可靠性。并且，当发动机处于停止状态时，设置在发电机侧的负载可以由 电池的电能供电。利用这种配置，可以为具有备用电流的负载保证适 当的电源。并且，DC/DC变换器可以是仅在从发电机侧到电池侧的方向上 工作的降压或升压变换器，并且设置在发电机侧并且经过DC/DC变 换器连接至电池的负载还不经过DC/DC变换器地连接至电池。利用 这种配置，即使将具有备用电流的负载设置在发电机側上，也可以利 用简单的配置为负栽保证必要的电源。并且，通过根据各个负载的功 耗特性将负载分开设置在发电机侧和电池侧，可以将负载划分成两部 分。并且，电池可以经过附加DC/DC变换器连接至设置在发电机侧 的负载。该附加DC/DC变换器具有比DC/DC变换器小的容量并且用 于提供备用电流。利用这种配置，即使将具有备用电流的多个负载设 置在发电机侧上，也可以高效地为多个负载保证必要电源。并且，通 过根据各个负载的功耗特性将负载设置在发电机侧或电池侧，可以将 负栽分成两部分。并且，DC/DC变换器可以是双向升压和降压变换器，并且DC/DC 变换器在发动机正在工作时，在从发电机侧到电池侧的第一方向上工 作，而在发动机处于停止状态时，在从电池側到发电机侧的第二方向上工作。利用这种配置，即使将具有备用电流的负载设置在发电机侧 上，也可以高效地为多个负载保证必要电源。并且，通过根据各个负 栽的功耗特性将负栽设置在发电机侧或电池侧，可以将负载分成两部 分。并且，当发动机处于停止状态时，DC/DC变换器可以通过断续 工作将电池的电能提供给设置在发电机侧的负载。利用这种配置，在 抑制不必要功耗的同时保证了对具有备用电流的负载的必要电源。并且，可以在起动发动机之前使DC/DC变换器从断续工作切换 到连续工作。利用这种配置，可以在抑制不必要功耗的同时提供可以 在起动发动机之前增加的、发电机侧的负载所需的电能。并且，如果在发动机处于停止状态时检测到发动机起动前阶段， 使DC/DC变换器从断续工作切换到连续工作。利用这种配置，可以高效地提供可以在起动发动机之前增加的、发电机侧的负载所需的电s匕 目匕。并且，如果检测到发动机停止前阶段，在发动机停止之前使 DC/DC变换器的工作方向从第一方向切换到第二方向。利用这种配 置，可以在没有瞬时中断的情况下保证当发动机处于停止状态时可能 突然切断的、发电机侧的负载所需的电能。并且，如果发电机产生的电能大于设置在发电机侧的负载所需的 电能，可以利用发电机产生的电能对电池充电。并且，如果电池的充电状态等于或高于阈值电平，并且发电机产 生的电能大于设置在发电机侧的负载所需的电能，可以抑制发电机产 生的电能量。利用这种配置，可以优化发电机的发电控制。并且，低压负栽可以连接至DC/DC变换器的发电机侧，而高压 负载可以连接至DC/DC变换器的电池侧。利用这种配置，没有必要 为发电机或DC/DC变换器指定过多的性能技术要求。另外，可以减 小可能由短期高压负栽的工作引起的对其它负栽的影响。依照本专利技术的笫二方面，提供了用于车辆的供电方法，其中该车 辆消耗的全部电能主要由电池和经过DC/DC变换器连接至该电池的发电机提供。该方法由发电机通过利用发动机的旋转输出产生电能。并且，该方法可以进一步在发动机处于停止状态时，经过DC/DC 变换器将电池的电能提供给设置在发电机侧的负载。并且，该方法可以进一步在发动机处于停止状态时，不经过 DC/DC变换器地将电池的电能提供给设置在发电机侧的负栽。并且，在该方法中，当发动机处于停止状态时，可以经过附加变 换器将电池的电能提供给设置在发电机侧的负载。并且，DC/DC变换器可以是双向升压和降压变换器。该方法可 以进一步在发动机正在工作时，使DC/DC变换器在从发动机侧到电 池侧的第一方向上工作，而在发动机处于停止状态时，可以使DC/DC 变换器在从电池侧到发电机侧的第二方向上工作。并且，在该方法中，当发动机处于停止状态时，DC/DC变换器 可以通过断续工作将电池的电能提供给设置在发电机侧的负载。附图说明通过参照附图描述本专利技术的示范性实施例，本专利技术的以上和进一 步的目的、特征和优点将变得显而易见，其中相同的标号用于表示相 同的，并且在附图中图1是例示依照本专利技术第 一 实施例的车辆电源系统的主要元件的 系统配置图2是依照本专利技术第一实施例的车辆电源系统的控制系统； 图3是例示依照本专利技术第二实施例的车辆电源系统的主要元件的 系统配置图4是例示依照本专利技术第二实施例的修改的车辆电源系统的主要 元件的系统配置图5是例示依照本专利技术第三实施例的车辆电源系统的主要元件的 系统配置图6是示出由控制设备在发动机处于停止状态时执行的、用于 DC/DC变换器的控制方法的第一例子的流程8图7是示出由控制设备在发动机处于停止状态时执行的、用于 DC/DC变换器的控制方法的第二例子的流程图8是示出由控制设备在发动机处于停止状态时执行的、用于 DC/DC变换器80C的控制方法的第三例子的流程图9是示出依照本专利技术第四实施例的车辆电源系统的主要元件的 系统配置图IO是示出由控制设备和发动机ECU在车辆的发动机处于停止 状态时执行的、用于车辆电源系统的控制方法的例子的流程图11是例示依照本专利技术第五实施例的车辆电源系统的主要元件 的系统配置图12是例示由控制设备在车辆的发动机正在启动时执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于车辆的双电源系统，包括：　发电机，通过利用发动机的旋转输出产生电能；　ＤＣ／ＤＣ变换器，连接至所述发电机；和　电池，经过所述ＤＣ／ＤＣ变换器连接至第一电源，所述电池提供电能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-5-16 136316/20061. 一种用于车辆的双电源系统，包括发电机，通过利用发动机的旋转输出产生电能；DC/DC变换器，连接至所述发电机；和电池，经过所述DC/DC变换器连接至第一电源，所述电池提供电能。2. 如权利要求1所述的双电源系统，其中负载正常工作所需的 电能由所述电池供给和由所述发电机产生。3. 如权利要求1或2所述的双电源系统，其中在靠路边停车时 所需的负载被分开设置在所述DC/DC变换器的输入侧和输出侧上， 并且其中，当所述DC/DC变换器不工作时，在靠路边停车时所需的 负载由所述电池的电能和所述发电机产生的电能供电。4. 如权利要求1-3中任何一项所述的双电源系统，其中，当发 动机处于停止状态时，设置在发电机侧的负载由所述电池的电能供电。5. 如权利要求4所述的双电源系统，其中所述DC/DC变换器是 仅在从发电机侧到电池侧的方向上工作的降压或升压变换器，和其中设置在发电机侧并且经过所述DC/DC变换器连接至所述电 池的负载还不经过所述DC/DC变换器地连接至所述电池。6. 如权利要求5所述的双电源系统，其中所述电池经过附加 DC/DC变换器连接至设置在发电机侧的负载，所述附加DC/DC变换 器具有比所述DC/DC变换器小的容量并用于提供备用电流。7. 如权利要求4所述的双电源系统，其中DC/DC变换器是双向 升压和降压变换器，和其中所述DC/DC变换器在所述发动机正在工作时，在从发电机 侧到电池侧的第一方向上工作，而在所述发动机处于停止状态时，在 从电池侧到发电机侧的第二方向上工作。8. 如权利要求7所述的双电源系统，其中，当所述发动机处于停止状态时，所述DC/DC变换器通过断续工作将所述电池的电能提 供给设置在发电机侧的所述负栽。9. 如权利要求8所述的双电源系统，其中在起动发动机之前使 所述DC/DC变换器从断续工作切换到连续工作。10. 如权利要求8所述的双电源系统，其中，如果在所述发动机 处于停止状态时检测到发动机起动前阶段，使所述DC/DC变换器从 断续工作切换到连续工作。11. 如权利要求7或8所述的双电源系统，其中，如果检测到发 动机停止前阶段，在所述发动机停止之前使所述DC/DC变...

【专利技术属性】
技术研发人员：牧田圣嗣，夈宜伸，尾岛义敬，荒木慎也，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]