用于车辆的电能供给的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于车辆的电能供给的系统，其中，该车辆具有多个电气用户(14a、14b、14c、14d、14e)，其中，该系统具有蓄能器(2)和DC/DC转换器(6)，其中，蓄能器(2)具有n个分路(4a、4b)，所述分路各自具有至少一个蓄能器单体，DC/DC转换器(6)具有n个输入模块(8a、8b)，其中，蓄能器(2)的相应一个分路(4a、4b)和DC/DC转换器(6)的相应一个输入模块(8a、8b)形成闭合电路，其中，n个电路彼此连接，其中，每个电路与用户(14a、14b、14c、14d、14e)连接。14e)连接。14e)连接。

【技术实现步骤摘要】
用于车辆的电能供给的系统


[0001]本专利技术涉及一种用于车辆的电能供给的系统和一种用于车辆的电能供给的方法。

技术介绍

[0002]机动车可以具有将蓄电器与电负载连接的车载电网。
[0003]在文献CN 211731116 U中描述了一种用于无人驾驶车辆的冗余能量管理系统。
[0004]文献EP 1 928 078 A1描述了一种具有燃料电池的机动车，该燃料电池具有多重的输入和输出转换器。
[0005]在文献WO 2011/121974 A1中描述了一种用于机动车的能量供给系统。

技术实现思路

[0006]在此背景下的目的是，可靠地为车辆的电气用户供给电能。
[0007]该目的通过具有独立权利要求的特征的系统和方法来实现。由从属权利要求和说明书得出系统和方法的实施方式。
[0008]根据本专利技术的系统设计用于为车辆、例如机动车供给电能，其中，该车辆具有多个电气用户，通常还具有负载。该系统布置在车辆中并且具有蓄电器和直流/直流或者说DC/DC转换器。蓄电器、例如电池具有至少两个或更多个、即n个分路/支路，所述分路各自具有至少一个蓄能器单体。DC/DC转换器具有至少两个或更多个、即n个输入模块。在此，蓄能器的相应一个分路和DC/DC转换器的相应一个输入模块在闭合电路中彼此连接并且因此形成相应的闭合电路。在此，总共n个闭合电路例如通过公共节点一方面彼此连接和/或相互连接。此外，n个闭合电路中的相应一个与用户连接，其中，相应的所述分路和输入模块与用户连接。
>[0009]在设计方案中，具有n个输入模块的DC/DC转换器设计和/或设置为用于n个分路以及蓄能器的蓄能器单体的中心抽头，并且作为中心抽头用于所述分路。在设计方案中，每个输入模块可设计为和/或可称为输入级。
[0010]例如，该系统具有带有两个分路的蓄能器、例如电池或蓄电池，还具有带有两个输入模块的DC/DC转换器，其中，相应一个分路和输入模块为了形成相应的闭合电路而在两侧通过相应至少两条导线/线路连接。同样可行的是，蓄电器具有n>2个分路，DC/DC转换器具有n>2个输入模块。在此，在总共n个电路中的一个闭合电路内部所述一个分路和所述一个输入模块在两侧通过导线彼此连接。一方面，总共n个闭合电路都彼此连接或相互连接，例如通过公共节点。另一方面，每个电路都与车载电网的用户连接。相应闭合电路的分路和输入模块以及进而还有n个电路在节点与用户之间并联连接。在此，DC/DC转换器对于所有n个输入模块和所有n个分路形成公共中心抽头。
[0011]每个分路具有至少一个蓄能器单体、例如电池单体，其中，多个蓄能器单体可以在相应的分路中彼此串联和/或并联连接。DC/DC转换器能够作为外部部件布置在蓄能器外部或者作为内部部件布置在蓄能器中并在此集成到其中。
[0012]在设计方案中，相应一个闭合电路通过断开元件、例如开关和/或接触器与电气用户连接。在此，相应电路的分路和输入模块通过该断开元件与用户连接。
[0013]设计为和/或待用作中心抽头的DC/DC转换器的输入模块和分路设计用于，为用户提供在两个不同的电压等级上的和/或具有两个不同的电压等级的电压，该电压通常具有第一或第二电压等级。在此，在常见的伴随运行的电压波动范围内的第一低电压例如为12V，在常见的伴随运行的电压波动范围内的第二高电压等级例如为48V。高电压等级对应于低电压等级的个位数的倍数，在此为四倍。以第一电压等级或以第二电压等级提供电压，其中，为相应的用户提供或可提供具有设置用于相应用户的运行的那个电压等级的电压。通过蓄能器和DC/DC转换器在两个不同的电压等级上和/或以两个不同的电压等级为用户供给电能。
[0014]在设计方案中，用户同样设计和/或设置为系统的部件，其中，用户彼此并联和/或串联连接。
[0015]根据本专利技术的方法设置用于为车辆供给电能，其中，该车辆具有多个电气用户。在该方法中，使用蓄能器和DC/DC或者说直流/直流转换器，其中，蓄能器具有带有相应至少一个蓄能器单体的n个分路，DC/DC转换器具有n个输入模块并且通常形成用于分路的中心抽头。在此，蓄能器的相应一个分路和DC/DC转换器的相应一个输入模块通常通过导线在两侧彼此连接，其中，通过相应一个分路和输入模块形成闭合电路。在此，总共n个闭合电路例如通过公共节点一方面彼此连接和/或相互连接。此外，n个闭合电路中的相应一个与用户连接，其中，相应的所述分路和输入模块与用户连接。
[0016]该方法的一个实施方式可以利用所提出的系统的一个实施方式来执行。
[0017]在该方法中，根据定义，由蓄电器的分路和DC/DC转换器的输入模块作为中心抽头形成车辆的车载电网的初级子电网，由电气用户形成车载电网的次级子电网。在设计方案中，仍有至少一个另外的子网连接到所述车载电网上，也就是说连接到两个子网上，所述至少一个另外的子网具有至少一个另外的蓄能器、至少一个另外的直流转换器和/或至少一个另外的用户。在此，所有子网都可以相互连接。
[0018]在此，为初级子电网设置比次级子电网高的可用性。
[0019]在该方法中，电能可以在蓄电器的分路或其蓄电器单体与用户之间进行单向或双向交换。同时能够从蓄能器、也就是说从蓄能器的至少一个分路为至少一个用户供给电能。相应地，能够由至少一个用户的电能对蓄电器的至少一个分路进行充电，或者对用户充电并在其中储存电能。用户例如设计为用于驱动车辆的电机，该电机在作为电动机的运行模式中将来自蓄能器的电能转换为机械能并且使车辆运动。在作为发电机的运行模式中，电机例如在再生期间将基于运动的机械能转换为电能，该电能储存在蓄能器中。例如可以将用户设计为燃料电池并进而设计为能量源，其电能同样可以储存在蓄能器中。至少一个另外的用户可以设计为车辆的执行器、传感器和/或仪器，例如设计为至少一个控制器。
[0020]在所述方法和系统的实现中，通过DC/DC转换器的上述构造及其与蓄能器的分路——例如高压或者说HV电池——的连接，提供了在例如12V和48V的两个电压等级或电压电平上的车辆车载电网的高可用性电能供给。在此，以两个电压等级在蓄能器的两个或更多个分路处通过设计为中心抽头的、具有作为输入级的两个或更多个输入模块的DC/DC转换器为车载电网供给电能。蓄能器的分路——其例如也可以称为子分路——和DC/DC转换
器的输入模块一起形成用于车载电网的用户、例如负载的并联供电路径。在此，一个分路的意外故障不会导致车载电网的电能供给的故障、尤其是完全故障，因为其可用性由于分路相对于彼此的并联布置而提高。蓄电器可以通过可变的电池方案来实现，其中可以设想，分路具有不同的多个能量单体和/或不同配置的能量单体、例如电池单体和/或电容器。在此，DC/DC转换器由于至少两个输入模块、例如输入级，而具有冗余输入电路。因此，输入电路的输入模块的故障不会导致车载电网的供电故障。
[0021]显而易见的是，上述特征和下文仍将说明的特征不仅能在分别给出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的电能供给的系统，其中，该车辆具有多个电气用户(14a、14b、14c、14d、14e)，其中，该系统具有蓄能器(2)和DC/DC转换器(6)，其中，蓄能器(2)具有n个分路(4a、4b)，所述分路各自具有至少一个蓄能器单体，DC/DC转换器(6)具有n个输入模块(8a、8b)，其中，蓄能器(2)的相应一个分路(4a、4b)和DC/DC转换器(6)的相应一个输入模块(8a、8b)形成闭合电路，其中，n个电路彼此连接，其中，每个电路与用户(14a、14b、14c、14d、14e)连接。2.根据权利要求1所述的系统，其中，DC/DC转换器(6)设计为用于分路(4a、4b)的中心抽头。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，相应一个闭合电路通过断开元件(12a、12b)与电气用户(14a、14b、14c、14d、14e)连接。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，分路(4a、4b)和DC/DC转换器(6)设计用于，为用户(14a、14b、14c、14d、14e)提供具有两个不同电压等级的、即具有第一电压等级的或具有第二电压等级的电压。5.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，
类型：发明
国别省市：