[发明专利]用于向车辆中的负载供电的蓄能器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于向车辆、尤其是汽车中的负载供电的蓄能器系统以及一种用于使这种蓄能器系统中的蓄能器再生的方法。

背景技术

众所周知，在当今的车辆、尤其是汽车中，为了向负载供电使用两个彼此耦合的能量网络，每个能量网络具有相应的蓄能器。例如文件EP 1 130 737B1中描述了一种具有低直流电压网络和高直流电压网络的供电系统。所述两个网络的蓄能器在此串联。

集成到车辆中的包括至少两个蓄能器的蓄能器系统的各蓄能器在运行期间被循环地放电和充电。长期下这可导致蓄能器的功率降低或蓄能器寿命的减少。因此现有技术中公开了这样的方法，借助这些方法可以以适合的方式使蓄能器系统中的蓄能器再生，以便由此避免该蓄能器的功能恶化或其寿命减少。

文件WO 2007/104325A1中公开了一种用于使电容式蓄能器再生的方法，该电容式蓄能器形式为包括多个串联的由双层电容器构成的电池的电池复合体。这种蓄能器通常也被称为超级电容并且允许高功率密度的能量存储。这里存在这样的问题：通过电池复合体的循环的充电和放电在各个电池之间出现电压漂移，其导致在一些电池中出现过压并且在另一些电池中出现欠压。文件WO 2007/104325A1中所描述的再生基于对各电池进行平衡的充电过程，使得在所有电池上再次产生相同的电压。在此使用所谓的有源旁路平衡电路，其在执行平衡期间确保在电池中的电压过高的情况下通过电阻导走电流。

现有技术中公开的用于使车辆的蓄能器系统的蓄能器再生的方法的缺点在于：在执行再生时，车辆的功能会受到影响，在再生过程于车辆行驶期间启动的情况下尤其如此。

发明内容

有鉴于此，本发明的任务在于，在一种包括至少两个蓄能器的车辆蓄能器系统中确保蓄能器的再生过程在不影响或仅略微影响车辆功能的情况下执行。

该任务通过根据权利要求1的蓄能器系统以及根据权利要求11的方法得以解决。本发明的扩展方案在从属权利要求中定义。

本发明的蓄能器系统包括带第一蓄能器的第一能量网络和带第二蓄能器的第二能量网络，第一和第二能量网络例如通过转换器或开关这样电耦合，使得电能能够从第一能量网络供给至第二能量网络以便使第二蓄能器再生。第一能量网络和第二能量网络在此优选是直流电网，这些直流电网通过直流电－直流电－转换器彼此耦合。所述两个能量网络的第一和第二蓄能器可彼此并联，必要时亦可串联。

本发明的蓄能器系统的特点在于，所述蓄能器系统可这样运行：检测是否满足多个条件，所述多个条件至少包括条件：外部充电器——其不是蓄能器系统的一部分——连接到第一能量网络上以便为第一蓄能器充电；当所述多个条件满足时，执行第二蓄能器的再生。

本发明从这样的认识出发：当通过外部充电器进行充电过程时，执行蓄能器的再生对车辆系统功能的影响通常最小。这是因为在连接外部充电器时，大多不使用车辆的其他功能或电负载，因此不影响车辆的运行。

在本发明的蓄能器系统的一种特别优选的实施方式中，除了上述那一个条件、即连接外部充电器，所述多个条件还可包括一个或多个其它的条件，这些其它的条件例如用于校验，没有使用通过该蓄能器系统馈电的其它负载。所述多个条件尤其还可包括这样的条件：车辆停止，和/或车辆的点火装置关断，和/或未检测到与第二蓄能器的正常状态偏离的状态。最后提到的那一个条件用于确保在执行再生时没有蓄能器的故障的运行状态，该状态有可能导致损坏蓄能器。与第二蓄能器的正常状态偏离的状态例如可通过测量第二蓄能器的温度来确定，当该温度超过预定的阈值时，则确定存在与正常状态偏离的状态。在此情况下，不启动第二蓄能器的再生。

与上述各条件相似——在满足它们时启动用于第二蓄能器的再生功能，在本发明的一种特别优选的实施方式中还规定相应的中断条件——在满足它们时中断第二蓄能器的再生。在此，在执行第二蓄能器的再生时检验是否满足多个中断条件中的至少一个中断条件。

在本发明的一种方案中，这样设置这些中断条件，使得当至少一个上述用于启动再生的条件不满足时，则满足一个中断条件。所述多个中断条件尤其可包括一个或多个下述中断条件：外部充电器与第一能量网络分离；车辆的点火装置接通；检测到与第二蓄能器的正常状态偏离的状态。

在本发明的蓄能器系统的另一种方案中，所述第二蓄能器的再生在成功执行之后结束。必要时再生也可继续进行预定的时间段，尤其是直至达到第一蓄能器的预定的充电状态、例如直至第一蓄能器充满。