[发明专利]用于在汽车中稳定电源电压的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在汽车中稳定电源电压的装置，该装置根据权利要求1的前述部分。

背景技术

对此，这种装置或这种系统具有汽车的一个功能组件以及一个电源，该功能组件特别是以起动机形式存在的，该电源与该功能组件相连接并以电源电压为功能组件供电。

所述的起动机，或者也称为发动机，用于在汽车中以内燃机起动或发动汽车，因为在静止状态下这种驱动装置不提供转矩，因此自己本身不会起动。所以，该起动机确保触发内燃机的吸入冲程和压缩冲程。该起动机特别地涉及到电动机。

因为现代汽车力求只有在汽车真正需要移动的时候，才发动内燃机（称为用于减少CO₂排放量的起动-停止功能），重要的是在汽车电路中使短时高负载设备（例如：起动机）的电源电压稳定，因为除了起动机以外，还需要使其他的持续运行的供电系统（如导航系统、安全系统和信息娱乐系统）不受干扰地运行。另一个短时高负载设备的例子是ESP（电子稳定程序）。

为了使驾驶员在汽车停止/起动运行时不会受到任何的限制，汽车电路支持装置对于热起动就特别有意义。

该汽车电路支持装置避免了由于起动电流而使驾驶员能够感受到电压的下降。

在这方面，一种开头所述类型的、用于稳定汽车电路的装置已由文献DE102006061064A1已知，该装置具有一个电子继电器和一个DC/DC转换器电路，其中，当汽车电路中电压降至低于额定电压时，开关电路作为升压转换器激活，该升压转换器通过接通继电器，借助转换器电路使汽车电路的负载线路的电压稳定在额定电压，并且在输入电压大于或等于额定电压时，该开关电路不进行转换。

此外，已知有多个系统（参照图1）由一个第二蓄电池供电，该蓄电池与汽车电路相连接。在热机起动的情况下，通过起动机蓄电池为起动机电路供电。通过合适的开关元件将汽车电路的其余部分从起动机电路中分离，在此之后通过第二蓄电池为汽车电路的其余部分供电。

用于在汽车电路中为用电设备供电的系统已由文献WO2008/014944A1已知，在该系统中，汽车电路由至少两个汽车电路部分构成，其中第一汽车电路部分具有：一个电动发动机；一个汽车蓄电池；及一个或多个第一用电设备，第二汽车电路部分具有一个双层电容器或一个所谓的超级电容以及一个或多个第二用电设备，在两个汽车电路部分之间设置了一个闭锁装置，特别是像半导体二极管或断路器这类装置，如果在第二汽车电路部分中的电压低于第一阈值，该装置使电流能够从第一汽车电路部分流入第二汽车电路部分，并且进一步阻止从第二汽车电路部分流入第一汽车电路部分的反向电流，由此，提高了电动发电机的输出电压，并为超级电容充电。

此外有多个方法为起动机配备可变的串联电阻，以使在热起动的情况下限制起动电流。为此同样需要一个相应的用于大电流的开关逻辑。

发明内容

从这一点出发，本发明以该问题为基础，提供了一种开头所述类型的装置，尽可能简单地构造该装置，并且实现低廉的制造成本。

通过一种具有权利要求1的特征的装置解决了该问题。

于是规定，在功能组件（起动机）和电源之间连接了一个电阻级联，其中该电源特别涉及到汽车蓄电池，该蓄电池提供直流电压。

优选地、能够控制地形成了用于稳定电源电压的电阻级联，即为了改变电阻级联的总电阻，能够逐步地为此接通（或断开）电阻级联的单个电阻。

该电阻级联优选地具有至少两个彼此并联的级联支路，其中，每个级联支路具有一个串联电路，该串联电路为一个开关与一个电阻串联。对此，优选地设置了一个级联支路，为了桥接其他级联支路的电阻，该级联支路仅具有一个开关，以使在冷起动的情况下，当接通所有开关时，达到最小的级联总电阻。

为了控制电阻级联，设置了一个控制单元，该控制单元为此形成，将各个开关接通或断开，以使分别有电流能够流过或不流过电阻级联的、相应的电阻。

在本发明的一个方案中，该装置具有一个充电泵。这样的充电泵能够用直流电压供电，该供电泵为此形成，即产生比具有相同极性的输入电压更高的直流电压。不同于DC/DC转换器，充电泵不需要电感元件，因此运行该泵时损耗要小的多。充电泵的成本也低得多。虽然充电泵在载流能力上受到限制，但是能够通过使电压稳定的电阻级联来平衡该载流能力，该电阻级联能够用作额外的电流限制装置。

优选地通过电源（汽车蓄电池）电压为该充电泵供电，并且同时产生用于控制单元的驱动电压，该驱动电压特别要高于由所述电源提供的电源电压。