[发明专利]用于车辆的设置有双电压存储组合件的电功率系统

说明书

用于车辆(1)的电功率系统(5)设置有存储组合件(11)，所述存储组合件(11)包括第一存储系统(6)和第二存储系统(10)，所述第一存储系统(6)具有串联和/或并联连接到彼此的多个电化学电池单元(C)，所述第二存储系统(10)与第一系统(6)串联布置且具有多个串联和/或并联连接到彼此的电化学电池单元(C)；其中存储组合件(11)设计成用双电压供电；并且其中电功率系统(5)还包括DC/DC转换器，DC/DC转换器设计成将电荷从第二存储系统(10)传递到第一存储系统(6)，以及反之亦然，并且DC/DC转换器集成在用于管理存储组合件(11)的BMS设备(14)中，所述BMS设备(14)设计成用于执行第二存储系统(10)的电化学电池单元(C)的平衡并估计两个存储系统(6，10)的充电状态(SOC)和健康状态(SOH)。

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的设置有双电压存储组合件的电功率系统。

背景技术

到如今多年来，市场一直要求车辆设置有以48伏供电的电功率系统。与12伏电源相比，48伏电源具有许多优势，并且允许制造商能够显著改善混合动力车辆或设置有启动和停止系统的车辆(特别是与制动能量回收相关)的性能，以及尤其是显著降低由车载电负载所吸收的电流，从而同时提高电效率。事实上，多年来我们在汽车中使用电负载的情况有所增加，这种电负载消耗大功率，特别是在低温下，因此，当它们用12伏电压供电时，肯定会吸收高电流。在相同的供电功率下，在车载系统中循环的高吸收电流会导致技术复杂化(例如，您可能需要具有更大截面的电缆或具有更大尺寸的更强大的电动执行器)，并且因此增加要承担的费用。

因此，以48伏供电的电功率系统在以高吸收功率为特征的所有那些装置(诸如像电加热器、液体泵、冷却风扇、空调系统、高保真系统、导航仪、显示器等)的供电方面具有优势。因此，提出不同的解决方案，其中以48伏供电的辅助电功率系统(通常是锂离子电池)辅助以12伏供电的传统电功率系统。分别以12伏和48伏供电的两个电功率系统以并联配置相互连接；在以12伏和48伏供电的两个电功率系统的两个存储系统之间插入电子功率转换器，通常是DC/DC转换器，其允许能量在优先方向上在两个存储系统之间传输，特别是从48伏电功率系统朝向12伏电功率系统传输，但也存在其中DC/DC转换器可以在两个方向上传输能量的一些情况。

双电压电源架构(即12伏和48伏)允许制造商拥有更大的电能，既可以最大限度地降低低效率并提高车辆的性能，另外还允许制造商使用截面减小且耗散较小的电缆从而具有更好的效率。

然而，在一定数量的可用功率甚至过高的情况下，具有12伏和48伏双电压的电源架构(其中分别以12伏和48伏供电的两个电源系统并联布置)导致所占用的空间和要承担的费用显著增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于车辆的具有双电压存储组合件的电功率系统，所述系统没有现有技术的缺点，并且特别容易且廉价地制造。

根据本发明，提供根据所附权利要求的一种用于车辆的具有双电压存储组合件的电功率系统。

附图说明

现在将参考附图描述本发明，附图示出本发明的非限制性实施例，其中：

-图1是包括根据本发明的设置有双电压存储组合件的电功率系统的车辆的示意图；

-图2是在图1的电功率系统中包括多个电化学电池单元的存储系统的示意图；

-图3是图1的电功率系统的示意图；

-图4是示出用于平衡图1的电功率系统的两个存储系统的充电状态的策略的框图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1总体上表示设有四个车轮(两个前轮2和两个后驱动轮3)的道路车辆，其接收来自内燃发动机4的扭矩。车辆1包括电功率系统5，其在图3中详细示出并且又设置有由一系列电化学电池单元组成的电化学能量存储系统6。