[发明专利]用于机动车车载电网的多蓄能器系统

说明书

本发明涉及一种车载电网(200)，所述车载电网包括第一蓄能器(201)、第二蓄能器(202)、发电机(203)以及控制单元(230)，第一蓄能器在第一蓄能器(201)充满电时具有第一最大开路电压(101)，第二蓄能器在第二蓄能器(201)充满电时具有第二最大开路电压(104)，第二最大开路电压大于第一最大开路电压(101)，控制单元构造用于检测车辆(600)的回收运行。控制单元(230)进一步构造用于在车辆(100)处于回收运行中时使发电机(203)生成具有位于缓冲电压范围(105)中或之上的充电电压的电能。在此缓冲电压范围(105)介于第一最大开路电压(101)和第二最大开路电压(104)之间。

技术领域

本发明涉及用于在车辆的车载电网中提供多个电蓄能器的方法和相应装置。

背景技术

车辆(尤其是道路车辆、如轿车、货车或摩托车)通常具有车载电网，其构造用于由电能蓄能器(如低压电池)为车辆的一个或多个耗电器供应电能。

在车辆的车载电网中使用多个蓄能器可以是有利的，以便例如延长各个蓄能器的使用寿命，从而提高功率输出和/或以更高程度将车辆动能回收为电能并存储于车载电网中。尤其是在低压车载电网中(例如在约12V的车载电网电压下)除了铅蓄电池外也可使用一个或多个其它蓄能器(如一个或多个锂蓄电池)，以便存储由车辆发电机(如交流发电机)回收的电能。

发明内容

本文的技术任务在于提供用于车辆车载电网的蓄能器的有利组合。此外，本文的技术任务还在于以有利的方式运行车辆车载电网的蓄能器组合。

根据一个方面说明一种用于车辆(尤其是用于道路车辆、如轿车、货车或摩托车)的车载电网。该车载电网包括第一蓄能器和第二蓄能器。该第一蓄能器和第二蓄能器可彼此并联设置在车载电网中，必要时通过耦合元件设置在车载电网中，该耦合元件可完全或部分阻尼第一蓄能器和第二蓄能器之间的连接。

第一蓄能器在第一蓄能器充满电时具有第一最大开路电压并且第二蓄能器在第二蓄能器充满电时具有第二最大开路电压。在此，第二最大开路电压大于第一最大开路电压。在第一最大开路电压和第二最大开路电压之间的范围可用于将电能(必要时循环地)充入第二蓄能器中和/或从第二蓄能器中取出，在此充电电流或放电电流并不加载第一蓄能器。因此可提高第一蓄能器的使用寿命。

第二最大开路电压可小于或等于第一蓄能器的最大允许电压。由此可确保第一蓄能器不因车载电网电压升高至第二最大开路电压而损坏。必要时第二蓄能器也可具有高于第一蓄能器的最大允许电压的第二最大开路电压。由此存在保持未使用的第二蓄能器的容量区域。这对于第二蓄能器的使用寿命是有利的。

此外，第二蓄能器的第二最小开路电压可小于第一蓄能器的第一最大开路电压。因此在需要时两个蓄能器可同时用于吸收能量和/或为车载电网提供能量。

第一蓄能器可构造用于为车辆提供停车和/或起动电能。另一方面，第二蓄能器可构造用于以循环的方式存储和提供电能。优选地，第二蓄能器(与第一蓄能器相比)具有更高的循环稳定性。例如，第二蓄能器可设计用于在大于等于3000次完整循环中(相应于额定容量的至少3000次的放电电荷量)具有不超过20％的容量损失和最高50％的功率损失。

通过将任务明确分配给第一蓄能器和第二蓄能器能够使用针对相应任务优化的电池技术，并且在车载电网运行时避免第一或第二蓄能器的过度损坏/或使用寿命缩短。尤其是可最小化损坏并且最大化使用寿命。此外可使用针对相应任务成本优化的技术。总之可提供可靠且具有成本效益的车载电网。

通过将任务明确分配给第一蓄能器和第二蓄能器，可相应选择蓄能器的参数。尤其是基于任务分配，第二蓄能器可具有的额定容量等于第一蓄能器的额定容量的三分之一或更少。通常，用于循环蓄能器的蓄能器技术比用于停车能量的蓄能器技术更为昂贵。因此通过上述相对选择第一和第二蓄能器的参数可实现具有成本效益的车载电网。