[发明专利]车辆用48V电加热催化剂系统

说明书

本发明涉及车辆用48V电加热催化剂系统。提供了一种用于在不使用48V电池的情况下为车辆的催化转换器的48V电加热催化剂供电的方法。该方法提供12V电池。电能存储设备电连接在电加热催化剂和12V电池之间。电能存储设备由12V电池充电，以存储12V的电压，该电压然后可以被切换到48V。电加热催化剂利用由充电的电能存储设备供应的48V供电。还公开了一种用于执行该方法的系统。

技术领域

本发明涉及一种具有电加热催化剂(EHC)的车辆排放系统，并且更具体地涉及一种具有48V EHC和作为唯一电源的12V电池的排放系统。

背景技术

参照图1，常规的车辆排放系统大体上以10表示，用于与内燃发动机一起使用。发动机12具有进气装置14和排气装置16。系统10包括联接到排气装置16的三元催化转换器18。催化转换器18包括12V操作的电加热催化剂(EHC) 20，其由12V铅酸电池22供电，以减少冷启动排放，因为它使催化转换器18能够快速点火。然而，由于铅酸和吸收式玻璃垫(AGM)电池的限制，12V电池22不能向12V操作的EHC 20供应足够的电力来充分利用EHC 20的潜力。

图2示出了另一种常规的车辆排放系统，其大体上以10’表示。系统10’包括联接到发动机12的排气装置16的三元催化转换器18。催化转换器18包括48V操作的电加热催化剂(EHC) 20’，其由48V锂基电池24供电，以减少冷启动排放。来自12V电池22的电力被引导到DC-DC转换器26，该转换器26为48V电池24充电。48V系统10’可以向EHC 20’提供更多的电力，但是由于48V锂基电池24的额外部件和差的低温性能，这是不期望的。

在图1和图2中，从电池22或24到EHC 20的电力传输由实线示出，并且部件之间的电连接由虚线示出。

因此，需要提供一种车辆排放系统，其使用12V电池作为向48V操作的EHC供电的唯一电源，该系统以比常规的48V电池供电的EHC系统更低的成本提供高加热能力。

发明内容

本发明的目的是满足上述需求。根据实施例的原理，该目的通过一种系统来实现，该系统包括：车辆催化转换器，其具有构造和布置成由48V供电的电加热催化剂；12V电池；和电能存储设备，其电连接在电加热催化剂和12V电池之间，被构造和布置成1)由12V电池充电以存储电压，并且2)用48V为电加热催化剂供电。

根据实施例的另一个方面，提供了一种为没有48V电池的车辆的催化转换器的48V电加热催化剂供电的方法。该方法提供12V电池。电能存储设备电连接在电加热催化剂和12V电池之间。电能存储设备由12V电池充电以存储电压。充电的电能存储设备切换到48V，以便为48V电加热催化剂供电。

本发明的其他目的、特征和特性以及操作方法和结构的相关元件的功能、部件的组合和制造的经济性将在参考附图考虑以下详细描述和所附权利要求书后变得更加明显，所有这些都形成本说明书的一部分。

附图说明

通过结合附图对本发明的优选实施例的以下详细描述，将更好地理解本发明，其中相同的附图标记表示相同的部件，在附图中：

图1是常规车辆排放系统的示意图，该系统具有由12V铅酸电池供电的EHC，示出为联接到发动机排气装置。

图2是常规车辆排放系统的示意图，该系统具有由48V锂基电池供电的EHC，示出为联接到发动机排气装置。

图3是根据实施例的车辆排放系统的示意图，该系统示出为联接到发动机排气装置，并且具有示出为在12V模式下操作的超级电容器组，且12V电池为超级电容器组充电。

图4是图3的车辆排放系统的示意图，但是示出为在48V模式下操作，超级电容器组向EHC提供48V电力。

图5A是在12V模式下操作的图3的车辆排放系统的电路图。