车辆的车载电网和车载电网的控制设备制造技术

车辆的车载电网具有开关（SW）、比较装置以及识别装置，并且能够可靠地识别开关的未受控制地断开或错误地高阻抗的状态。所述开关在车载电网中的电流需求升高时将电池组（BAT）与系统负载（L）和发电机（G）相连接。比较装置（VE）将车载电网中的交流电压分量与预先给定的电势相比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及车辆的车载电网或能量系统以及车载电网的控制设备。本专利技术还涉及具有上述车载电网的车辆、尤其是混合动力电动车辆。
技术介绍
当今的机动车辆的车载电网或能量系统包括构造为具有后接的整流器电路的三相电机的发电机作为能量转换器；储能单元，其例如包括一个或多个电池组或双层电容器并且被发电机G加载电流；以及一组要经由车载电网来供给的耗能器，所述耗能器总称为系统负载。 系统负载由作为第一或初级能量供给单元的发电机和作为第二或次级能量供给单元的储能单元供给电流。车载电网可以采取静态的以及动态的状态。在这样的静态状态下，系统负载或耗能器基本上仅仅由发电机来供给电流。在此，发电机提供具有直流电压分量和叠加的交流电压分量的电流。如果将具有高能耗的耗能器或其能耗剧烈波动的耗能器、例如电动机接入到车载电网中，则车载电网中的能量需求或电流需求在短时间内跳跃式地升高。这导致车载电网电压成波状，并且导致发电机不再能够使仅仅车载电网中的车载电网电压保持稳定，并且车载电网电压面临下降。在这种情况下，将储能单元接入到车载电网中。储能单元于是在负载动态变化的情况下支持车载电网并且将车载电网中的车载电网电压维持在所需要的电压电平上。为此，车载电网具有控制设备，该控制设备通过发电机和储能单元控制系统负载的电供给。控制设备具有可控开关，该可控开关在识别出车载电网中的电流需求的跳跃式升高时被控制设备操控得闭合，并且因此使储能单元与车载电网中的系统负载电连接。如果储能单元与系统负载电连接，并且系统负载由作为第一能量供给单元的发电机和作为第二能量供给单元的储能单元供给电流，则车载电网处于被称为标称状态的系统状态下。在标称状态下必须保证的是，开关保持闭合。为了检查和保证车载电网在标称状态下由发电机和储能单元供给足够的电流并且由此保持完好，则必须检查开关的开关状态。在已知的车载电网中，开关的开关状态要么通过测量经由开关的与电流成比例的电压、要么通过测量开关处的电流来确定。因为电压与电流成比例，可以在第一种情况下从OV的电压测量值中推导出电流值是0A。如果在开关处所测量或所确定的电流具有OA的值，则可以得出如下结论，即开关是断开的并且储能单元没有与车载电网连接。但是，用于确定开关的开关状态的上述方法不是可靠的。在两种情况下都可能得出关于开关的实际开关状态的错误结论，因为OA的电流值在开关断开的情况下也是可能的。如果开关是断开的或者没有正确地闭合，则没有电流从储能单元流经开关并且也没有电压位于开关处。也就是，开关处的电流以及电压都具有OA或OV的值。这被控制设备错误地假设为“没有错误地闭合的开关”。在许多标称状态下一其中来自发电机的电流仅仅在特定时间段内足以供给车载电网中的系统负载，来自储能单元的电流并且由此还有开关处的电流可能取OA的值。这同样导致关于开关的开关状态的错误结论。因此，利用上述诊断方法，不能对状态“无错误地闭合的开关”与状态“非故意地断开的或者不正确地闭合的开关”进行区分
技术实现思路
因此本专利技术的任务在于，这样修改开始时提到的车载电网和开始时提到的控制设备，使得可以进行对开关的开关状态的可靠诊断。该任务通过独立权利要求解决。有利构型是从属权利要求的主题。根据本专利技术的第一方面提供车辆的车载电网。该车载电网具有第一和第二节点、第一和第二节点之间的第一、第二和第三电流路径。第二节点施加到电气地的地电势上。地电势或电气地在此等于车辆的车身，所述地电势或电气地用“接线柱31 ”表示。在第一电流路径中，车载电网具有带有至少一个耗电器的系统负载，所述至少一个耗电器经由车载电网被供给电能。在第二电流路径中，车载电网具有第一、初级能量供给单元，该能量供给单元为车载电网、由此为系统负载提供具有至少一个交流电压分量的电流。在第三电流路径中，车载电网具有用于提供电流的第二、次级能量供给单元以及可控开关。该开关具有朝向第一节点的第一接线端子和朝向第二节点的第二接线端子。“朝向”在此意味着，其中一个接线端子指向其中一个节点，也就是与其中另一个接线端子相比在电路技术上与其中一个节点更近。在闭合的开关状态下，开关将第一接线端子与第二接线端子电短接并且因此产生了从第二能量供给单元到系统负载的闭合的电流供给回路。在断开的开关状态下，开关再次断开该电流供给回路。车载电网还包括比较装置，该比较装置用于采集在开关的第一接线端子与第一节点之间的测量点处、尤其是在开关的第一接线端子处具有第一能量供给单元的交流电压分量的电压电势以及用于对具有交流电压分量的所测量的电压电势与预先给定的第一比较电压电势进行比较。车载电网此外具有识别装置，该识别装置用于根据电压电势与第一比较电压电势的比较结果来识别开关的断开的开关状态。重要的是，在此不是采集位于开关处的电压、也就是开关的两个接线端子之间的电压，而是采集开关的仅仅在没有与车载电网的电气地连接的接线端子处或没有朝向电气地的接线端子处的电压电势。通过截取开关的该接线端子处的电压电势，可以首先在第一接线端子处采集车载电网中的交流电压分量。根据该交流电压分量于是可以无错误地诊断开关的开关状态或功能性。在开关无错误地闭合的情况下，第一能量供给单元的电压的静态和动态分量、也就是直流分量和交流分量加起来与第二能量供给单元的电压大小相等。在此，开关的第一接线端子处的电压电势取确定的、除了可忽略的偏差之外基本上保持相等的值。该值可以事先被测量并且为了稍后与稍后的测量值的比较而被保存为比较电压电势。可替换地，该比较电压电势也可以在每个比较过程中在车载电网的合适点处、例如在电气地接线端子处米集。在开关被非故意地断开或错误地高阻抗的情况下，交流电压电势施加在开关的第一接线端子处，使得在该接线端子处所测量的电压电势与在无错误的开关时在该第一接线端子处所测量的比较电压电势偏差了上述交流电压分量。偏差有该交流电压分量的该电势偏差由比较装置通过对当前在开关的第一接线端子处所测量的电压电势与事先测量的或预先给定的比较电压电势相比较来采集。如果采集到这样的偏差，则比较装置于是识别出开关的断开的开关状态。通过与开关的额定开关状态进行比较，识别装置于是识别出开关的有错误地断开的开关状态或在开关处的有错误的闻阻抗。·在一个有利构型中，车载电网具有控制装置，该控制装置用于闭合/断开开关并且用于将额定开关状态信号输出给识别装置，其中额定开关状态信号再现了开关的当前额·定开关状态。识别装置于是根据电压电势与第一比较电压电势的比较结果以及根据控制装置的额定开关状态信号识别出开关的有错误地断开的开关状态或开关的有错误地高阻抗的状态。由此可以无问题地区分开关故意地和无错误地断开的状态与开关非故意地和有错误地断开或高阻抗的开关状态。因此，可以无错误地执行对车载电网中的电子或机电开关的无功率的传导性诊断。在另一有利构型中，比较装置具有第一比较器单元以及第一包络线探测单元(英语Peak Envelope Detector (峰值包络线探测器))。所述比较器单元具有正向信号输入端和反向信号输入端。所述比较器单元用于对施加在正信号输入端处的、在开关的第一接线端子处采集的和由连接在中间的第一包络线探测单元转换的电压电势与施加在负信号输入端处的第一比较电压电势进行比较并且将第一输出信号形式的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D赖肖，T施特克迈尔，T加利，
申请(专利权)人：欧陆汽车有限责任公司，
类型：
国别省市：