[发明专利]改进车辆电气系统性能的布置、方法及包括该布置的车辆

说明书

技术领域

本文的实施例涉及一种用于改进车辆的电气系统（electrical system）性能的布置（arrangement，布置方式，配置）。它们尤其涉及一种用于改进具有设置有启动/停止（start/stop，启停）系统的内燃机的车辆的电气系统性能的布置。

本文的实施例进一步涉及一种用于改进车辆的电气系统性能的方法。它们尤其涉及一种用于改进具有设置有启动/停止系统的内燃机的车辆的电气系统性能的方法。

背景技术

在具有内燃机的车辆中使用被称作启动/停止系统越来越普遍。已证实此类系统能节约燃料，尤其是在城市行驶期间。这是由于当不需要驱动车辆时内燃机停止，并且当一旦需要再驱动车辆时，内燃机重新启动。

然而，与启动/停止系统相关的问题在于：传统的铅酸电池的电池寿命在汽车的启动/停止中极大地缩短。此外，要极大地增加铅酸电池的尺寸，以处理启动/停止中增加的能量吞吐量（energy throughput），从而能实现需要的电池寿命。

为了缓解该问题，一些目前已知的启动/停止解决方案包含一个大的主电池，如传统的铅酸电池，以及尺寸较小的辅助电池。在此类已知布置中的该辅助电池被布置成在热曲柄（warmcranks）期间为车辆的电气系统供电。

然而，此类已知的布置在启动/停止情况数量增加、更高的时间要求以及各种车辆系统耗电量增加的情况下受到明显的限制。

发明内容

本文的实施例目的在于提供一种用于改进具有设置有启动/停止系统的内燃机的车辆的电气系统性能的布置。

该目的通过提供一种布置实现，该布置的电气系统还包括：第一电池（primary battery，主要电池），其通过启动器螺线管（starter solenoid）选择性地可连接至内燃机的启动器电机；交流发电机（alternator）和附加的车辆电气负载，它们相互并联布置并且通过第一开关能够选择性地与第一电池并联连接，其中该电气系统进一步包括第三电能来源（third source of electrical energy），其通过第二开关能够选择性地与交流发电机并联连接。

提供第三电能来源使其通过第二开关能够选择性地与交流发电机并联连接，确保了当车辆的交流发电机关闭时车辆电气系统的供电。该第三电能来源可进一步由交流发电机用减速期间回收的能量进行充电。

根据第二方面，与交流发电机并联布置的还有DC/DC变换器（converter），该DC/DC变换器被布置成用于为第三电能来源选择性地充电。

与交流发电机并联地提供DC/DC变换器（如第二方面所述）确保了第三电能来源的充电，由此DC/DC充电功率可降低，因为循环电池的主要充电来源于交流发电机。

根据第三方面，该第三电能来源是超级电容器（super capacitor）。

根据第四方面，该第三电能来源是锂离子电池。

如第三或第四方面所述的超级电容器或锂离子电池提供了电能的可再充电来源，尤其适用于高的能量吞吐量，并且因此极大地减少了具有设置有启动/停止系统的内燃机的车辆的第一电池（如铅酸电池）的电能吞吐量。这也有利实现第一电池的预期寿命。

根据第五方面，与交流发电机并联布置有第二电池（secondary battery）。

如第五方面所述的与交流发电机并联布置的第二电池为车辆的电气负载提供冗余度，例如，包括第三电能来源的电路出现误差时。

本方法为布置的各方面提供如以上所述的相同的优点。

附图说明

在下文中，将参照附图仅通过实例对本文的实施例进行更详细地说明，附图中：

图1是用于改进具有设置有启动/停止系统的内燃机的车辆的电气系统性能的布置的第一实施例的示意性电路图。

图2是示出了用于改进具有设置有启动/停止系统的内燃机的车辆的电气系统性能的布置的可替换实施例的示意性电路图。

通过结合附图考虑的以下详细说明，本文实施例的其他目的和特征将变得显而易见。然而应当理解，附图仅设计为示出的目的并且不用于定义本发明的范围，本发明的范围应参考附属权利要求。还应当理解，附图无需按比例绘制并且除非另有说明，附图仅旨在概念性地示出本文描述的结构和程序。

具体实施方式