機(jī)動(dòng)車輛的電能管理方法及實(shí)施該方法的機(jī)動(dòng)車輛的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車輛(1)的電氣架構(gòu)(2)的電能管理方法，所述電氣架構(gòu)包括：電能存儲(chǔ)器(3)、車載網(wǎng)絡(luò)(6)、發(fā)電機(jī)(5)、直流/直流變流器(4)、允許操控直流/直流變流器(4)和發(fā)電機(jī)(5)的控制設(shè)備(7)，其中：-確定車載網(wǎng)絡(luò)(6)是否由于安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降，在肯定的情況下，-確定最大規(guī)定電流，規(guī)定電壓(UconsDC)大于發(fā)電機(jī)(5)輸出的電壓，-操控變流器(4)至已確定的規(guī)定值，并且操控發(fā)電機(jī)(5)至車載網(wǎng)絡(luò)(6)所需電壓。本發(fā)明還涉及一種實(shí)施本方法的車輛。
【專利說明】機(jī)動(dòng)車輛的電能管理方法及實(shí)施該方法的機(jī)動(dòng)車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種機(jī)動(dòng)車輛電氣架構(gòu)的電能管理方法。
[0002] 本發(fā)明還涉及一種實(shí)施這種方法的機(jī)動(dòng)車輛。

【背景技術(shù)】
[0003] 某些電壓供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)包含負(fù)責(zé)給一個(gè)或多個(gè)電氣部件以永久或切換方式供應(yīng)電壓 的電壓和電流發(fā)電機(jī)，例如交流發(fā)電機(jī)和電能存儲(chǔ)器（例如傳統(tǒng)的汽車用電池）。這例如是 車輛（可能為機(jī)動(dòng)車輛）的車載網(wǎng)絡(luò)的情況。在典型架構(gòu)下存儲(chǔ)器直接與發(fā)電機(jī)和車載網(wǎng) 絡(luò)連接。
[0004] 同樣地，車輛在運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，持續(xù)有能量在發(fā)電機(jī)、車載網(wǎng)絡(luò)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間 傳遞。這種傳遞發(fā)生在兩個(gè)方向：
[0005] -發(fā)電機(jī)給存儲(chǔ)器充電以及提供能量給車載網(wǎng)絡(luò)，
[0006] -存儲(chǔ)器提供一部分它的能量給車載網(wǎng)絡(luò)。
[0007] 此外，交流發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn)使得能夠有被調(diào)制在最小電壓和最大電壓范圍之 間的輸出電壓導(dǎo)致確定調(diào)制輸出電壓的策略以得到車輛消耗的大幅增益。為此，車輛的生 命階段允許能量回收，像車輛的速度，車輛的減速都考慮到為了從每個(gè)階段期間更好地限 制車輛消耗的方面來確定合適的輸出電壓。
[0008] 在車輛運(yùn)行過程中，當(dāng)密集消耗的電力消耗器件的啟動(dòng)引起供給需求時(shí)，這里有 比發(fā)電機(jī)的響應(yīng)時(shí)間更快的動(dòng)力（例如交流發(fā)電機(jī)有150毫秒的典型響應(yīng)時(shí)間），該發(fā)電機(jī) 沒有能力提供所需的功率。
[0009] 在這段時(shí)間中，與發(fā)電機(jī)并聯(lián)的電能存儲(chǔ)器在這個(gè)過渡階段作為緩沖以及提供功 率給上述供給需求。車載網(wǎng)絡(luò)于是在其接線端有可能小于電氣功能良好運(yùn)行所需要的最小 電壓的電壓。
[0010] 此外，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生有限功率的能力隨著不同參數(shù)的變化而變化，例如發(fā)動(dòng)機(jī) 的轉(zhuǎn)速，溫度，接線端的電壓。再有，機(jī)動(dòng)車輛發(fā)電機(jī)的選擇是其成本與其功率之間的平衡。 總之，它的生產(chǎn)能力總是小于車站網(wǎng)絡(luò)需要的最大值。
[0011] 在這些情況下，發(fā)電機(jī)通常是為了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到稱之為飽和值的最大功率（于 是說該發(fā)電機(jī)飽和了），在這個(gè)情況下，電能存儲(chǔ)器給車載網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)補(bǔ)充的功率，施加在車 載網(wǎng)絡(luò)上的電壓來自于電能存儲(chǔ)器，這使電池充電的狀態(tài)降級(jí)。
[0012] 在發(fā)電機(jī)飽和因而不能供應(yīng)必需的功率的情況下，電能存儲(chǔ)器不再只用作緩沖而 變成施加電壓的發(fā)電機(jī)。由此電壓有低于車載網(wǎng)絡(luò)容許的最小閾值的風(fēng)險(xiǎn)。
[0013] 在一個(gè)典型的電氣架構(gòu)中，電能存儲(chǔ)器被永久地連接到發(fā)電機(jī)和車載網(wǎng)絡(luò)使其對(duì) 能量變化的依賴度高。這導(dǎo)致了一些不便：
[0014] -在充電階段時(shí)，交流發(fā)電機(jī)提高能充電的調(diào)節(jié)電壓。期間車載網(wǎng)絡(luò)剩余的部分承 載相同的電壓從而導(dǎo)致過度消耗。例如交流發(fā)電機(jī)施加15V的電壓給電能存儲(chǔ)器充電，所 有阻抗型電氣部件或電子發(fā)動(dòng)機(jī)將處于過度消耗保障需求的不必要的附加電功率，表現(xiàn)為 燃料的過度消耗和二氧化碳（co2)排放的增加。此外，該電壓的升高導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)部件的 過早老化，例如照明裝置或其他電子元件。
[0015] -某些車載網(wǎng)絡(luò)的部件能夠，當(dāng)它們提出需求時(shí)，施加一個(gè)最小調(diào)節(jié)電壓給所有車 載網(wǎng)絡(luò)。例如刮雨器啟動(dòng)時(shí)在接線端需要最小為14V的電壓來確保最佳運(yùn)行。該約束請(qǐng)求 交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)到生成14V而且迫使電能存儲(chǔ)器進(jìn)行不一定需要的強(qiáng)制充電。
[0016] 已知申請(qǐng)?zhí)朏R1150072下的 申請(qǐng)人:的專利申請(qǐng)，電子器件構(gòu)成直流/直流變流 器，也被成為放置在機(jī)動(dòng)車輛電氣架構(gòu)中的可逆直流/直流變流器。直流/直流變流器包 括輸入端子和輸出端子，輸入端子與交流發(fā)電機(jī)相連，輸出端子與電池相連。直流/直流變 流器包括四個(gè)運(yùn)行模式：
[0017] -通過模式：直流/直流變流器作為閉合的開關(guān)。
[0018] -開放模式：直流/直流變流器作為斷開的開關(guān)。
[0019] -對(duì)于直流/直流變流器中從輸入端流向輸出端的電流，輸出端相對(duì)于輸入端的 升壓或降壓模式。
[0020] -對(duì)于直流/直流變流器中從輸出端流向輸入端的電流，輸入端相對(duì)于輸出端的 升壓或降壓模式。
[0021] 后兩種運(yùn)行模式允許從剩余的車載網(wǎng)絡(luò)的電池接線端得到不同的電壓。文件 FR1150072提出了一個(gè)在能量回收階段通過觸發(fā)優(yōu)選模式的電能管理策略示例，其中這個(gè) 策略不一定是在更好限制車輛消耗方面最適合的，同時(shí)維持車載網(wǎng)絡(luò)的電氣部件的最佳供 給。
[0022] 故一直存在一種在更好限制車輛消耗方面的車輛電氣架構(gòu)的電能管理策略的改 善需求，同時(shí)維持車載網(wǎng)絡(luò)的電氣部件的最佳供給。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 本發(fā)明同樣涉及一種機(jī)動(dòng)車輛的電氣架構(gòu)的電能管理方法，所述電氣架構(gòu)包括： 電能存儲(chǔ)器、包含電氣部件的車載網(wǎng)絡(luò)、具有連續(xù)可調(diào)的規(guī)定電壓的發(fā)電機(jī)、直流/直流變 流器，所述直流/直流變流器包括連接到所述電能存儲(chǔ)器的輸入端以及連接到所述車載網(wǎng) 絡(luò)和所述發(fā)電機(jī)的輸出端、允許操控直流/直流變流器和發(fā)電機(jī)的電流和電壓的控制設(shè) 備，其特征在于 ：
[0024]-確定車載網(wǎng)絡(luò)是否由于車載網(wǎng)絡(luò)的安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降， [0025] 在肯定的情況下，
[0026] -確定直流/直流變流器的最大規(guī)定電流，所述最大規(guī)定電流等于車載網(wǎng)絡(luò)所需 電流的一部分，確定直流/直流變流器的輸出端處的規(guī)定電壓，所述規(guī)定電壓大于發(fā)電機(jī) 輸出的電壓，
[0027] -在操控直流/直流變流器的已確定停止條件沒有達(dá)到時(shí)，通過操控直流/直流變 流器至已確定的最大規(guī)定電流和規(guī)定電壓，并且操控發(fā)電機(jī)至等于車載網(wǎng)絡(luò)所需電壓的規(guī) 定電壓，來使電能存儲(chǔ)器向車載網(wǎng)絡(luò)放電。
[0028] 在當(dāng)車載網(wǎng)絡(luò)沒有由于車載網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降 的情況下，確定所述車載網(wǎng)絡(luò)是否由于車載網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下 降。
[0029] 在確定車載網(wǎng)絡(luò)由于車載網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降的情況 下，驗(yàn)證直流/直流變流器是否處于通過運(yùn)行模式。
[0030] 在一個(gè)變型中，當(dāng)以累計(jì)的方式達(dá)到停止條件時(shí)，驗(yàn)證以下所有條件：
[0031] -指示車載網(wǎng)絡(luò)的電壓得到滿足的信息，
[0032] -指示發(fā)電機(jī)向車載網(wǎng)絡(luò)施加規(guī)定電壓的信息，
[0033] -指示安全性部件未啟動(dòng)的信息，
[0034]-指示車載網(wǎng)絡(luò)的充電網(wǎng)絡(luò)得到滿足的信息。
[0035] 優(yōu)選地，當(dāng)以上所有條件出現(xiàn)以交替方式達(dá)到停止條件時(shí)，驗(yàn)證指示電能存儲(chǔ)器 的電量不足的信息。
[0036] 更優(yōu)選地，當(dāng)以上所有條件和/或所有信息以交替方式出現(xiàn)達(dá)到停止條件時(shí)，驗(yàn) 證指示達(dá)到對(duì)直流/直流變流器進(jìn)行操控的已確定持續(xù)時(shí)間的信息。
[0037] 優(yōu)選地，當(dāng)達(dá)到停止條件時(shí)，（通過逐漸降低直流/直流變流器的最大規(guī)定電流） 停止所述直流/直流變流器的運(yùn)行。
[0038] 更優(yōu)選地，調(diào)節(jié)所述最大規(guī)定電流來保證發(fā)電機(jī)總是向車載網(wǎng)絡(luò)施加其規(guī)定電 壓。
[0039] 在一個(gè)變型中，所述方法包括喚醒請(qǐng)求的預(yù)先步驟和睡眠請(qǐng)求的最終步驟。
[0040] 本發(fā)明的目的還在于提供一種裝備了電氣架構(gòu)的機(jī)動(dòng)車輛，所述電氣架構(gòu)包括： 電能存儲(chǔ)器、車載網(wǎng)絡(luò)、具有連續(xù)可調(diào)的規(guī)定電壓的發(fā)電機(jī)、直流/直流變流器，所述直流 /直流變流器包括連接到所述電能存儲(chǔ)器的輸入端以及連接到所述車載網(wǎng)絡(luò)和所述發(fā)電機(jī) 的輸出端、允許操控直流/直流變流器和發(fā)電機(jī)的電流和電壓的控制設(shè)備，其特征在于，所 述控制設(shè)備被配置為用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 本發(fā)明的其它特征和優(yōu)勢通過閱讀以下特定實(shí)施例的說明可以體現(xiàn)，所示附圖僅 為說明之用而絕非用于限制本發(fā)明，圖中：
[0042] -圖1是裝備了用于實(shí)施本發(fā)明方法的電氣架構(gòu)的機(jī)動(dòng)車輛的示意圖。
[0043] _圖2是本發(fā)明方法的流程圖不意圖。
[0044] -圖3a示出安全性電氣部件的啟動(dòng)信號(hào)，圖3b示出在有（曲線32)和沒有（曲線 31)本發(fā)明方法時(shí)車載網(wǎng)絡(luò)的電壓安全性電氣部件啟動(dòng)的情況下車載網(wǎng)絡(luò)的電壓變化。
[0045] -圖4示出流程圖實(shí)例，其中是更進(jìn)一步的驗(yàn)證交流發(fā)電機(jī)施加規(guī)定電壓給車載 網(wǎng)絡(luò)和相應(yīng)地默認(rèn)調(diào)節(jié)直流/直流變流器的最大規(guī)定電流。

【具體實(shí)施方式】
[0046] 圖1示出裝備了電氣架構(gòu)2的機(jī)動(dòng)車輛1，所述電氣架構(gòu)包括被供有直流電流的車 載網(wǎng)絡(luò)6。車載網(wǎng)絡(luò)6集合安全性及非安全性電氣部件，所述安全性及非安全性電氣部件 表現(xiàn)為車輛的負(fù)載，并且容許供電電壓在一定范圍內(nèi)變化，例如車載網(wǎng)絡(luò)被供電時(shí)該范圍 在10. 5V至16V之間。一些主要電氣部件被認(rèn)為是安全性電氣部件其功能障礙會(huì)影響到車 上乘客的安全，這里可以列舉出動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，電子穩(wěn)定系統(tǒng)，安全防抱死系統(tǒng)。這些安全 性部件被稱為高功耗部件因?yàn)樗鼈冃枰赡芨哌_(dá)lkW的較大電功率。其它電氣部件如車輛 外部照明也被認(rèn)為是安全性部件但是不需要大功率。在被認(rèn)為是非安全性的主要電氣部件 中，可以列舉出例如車輛內(nèi)部照明，車載電腦，空調(diào)機(jī)組。
[0047] 電氣架構(gòu)2還包括具有連續(xù)可調(diào)的規(guī)定電壓的發(fā)電機(jī)5,例如受控交流發(fā)電機(jī)5， 當(dāng)其運(yùn)行時(shí)，其規(guī)定電壓1_@可固定在最小閾值例如12V和最大閾值例如15V之間。交 流發(fā)電機(jī)5送出直流電流。為此，其包括整流設(shè)備。交流發(fā)電機(jī)5的規(guī)定電壓被適配至車 載網(wǎng)絡(luò)6良好運(yùn)行所需要的電壓。交流發(fā)電機(jī)5直接與車載網(wǎng)絡(luò)6連接。濾波電容9可以 有利地與交流發(fā)電機(jī)5并聯(lián)。優(yōu)選地，從在成本與功率之間平衡的原因考慮交流發(fā)電機(jī)5 生產(chǎn)電能的能力低于車載網(wǎng)絡(luò)6需要的最大電能。
[0048] 電氣架構(gòu)2還包括電能存儲(chǔ)器例如超低電壓的電池3,如所謂的12V鉛蓄電池。電 池3能夠送出的電壓取決于其電量狀態(tài)。傳統(tǒng)上，電池3能夠送出的電壓在當(dāng)它為低電量 狀態(tài)，換句話說約為〇 %時(shí)的最小電壓約為11. 8V和在當(dāng)它為高電量狀態(tài)，對(duì)于12V的電池， 接近100%時(shí)的最大電壓約為12. 8V之間。
[0049] 電氣架構(gòu)2還包括直流/直流變流器4 (本文中也被稱為DC-DC變流器），其允許 由電池3為車載網(wǎng)絡(luò)6供能。直流/直流變流器4包括輸入端子E和輸出端子S。輸入端 子E與電池3的正極P相連。電池3包括與地線Μ相連的負(fù)極N。電池3還可裝備布置在 負(fù)極Ν上能夠測量其電量狀態(tài)的裝置8。車載網(wǎng)絡(luò)6借助地線Μ連接在輸出端子S和電池 3的負(fù)極Ν之間。交流發(fā)電機(jī)5也借助地線Μ連接在輸出端子S和電池3的負(fù)極Ν之間。
[0050] 電氣架構(gòu)2還包括確保對(duì)直流/直流變流器4和交流發(fā)電機(jī)5的操控的控制設(shè)備 7。
[0051 ] 直流/直流變流器4能夠至少根據(jù)下述運(yùn)行模式來被操控：
[0052] -通過（passant)模式：直流/直流變流器4作為閉合的開關(guān)。
[0053] -斷開模式：直流/直流變流器4作為斷開的開關(guān)。
[0054] -對(duì)于直流/直流變流器4中從輸入端子E流向輸出端子S的電流，輸出端子S相 對(duì)于輸入端子E的升壓或降壓模式，這可以為車載網(wǎng)絡(luò)6提供電流。
[0055] 直流/直流變流器4可以是可逆的直流/直流變流器，這種情況下它也根據(jù)下述 模式來被操控：
[0056] -對(duì)于直流/直流變流器4中從輸出端子S流向輸入端子E的電流，輸入端子E相 對(duì)于輸出端子S的升壓或降壓模式，這可以向電池輸送電流為其充電。
[0057] 這些運(yùn)行模式能夠自主地獲得電池的標(biāo)注電壓，所述電池的標(biāo)注電壓等于或不等 于車載網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)注電壓。
[0058] 這些運(yùn)行模式允許電氣架構(gòu)2的電能的優(yōu)化管理。根據(jù)該新型的電氣架構(gòu)2的電 能管理，由電池3和直流/直流變流器4構(gòu)成的組件被用做電能發(fā)電機(jī)，作為車輛1中已經(jīng) 存在的交流發(fā)電機(jī)5的補(bǔ)充。車載網(wǎng)絡(luò)6因此由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電。
[0059] 由電池3和直流/直流變流器4構(gòu)成的組件作為第二發(fā)電機(jī)的好處在于能夠通過 利用存儲(chǔ)在電池3中的電能來優(yōu)化車載網(wǎng)絡(luò)6的電能效率。該存儲(chǔ)的電能的成本低于交流 發(fā)電機(jī)5從熱發(fā)動(dòng)機(jī)提取的能量，因?yàn)槠鋬?yōu)選在發(fā)動(dòng)機(jī)不消耗燃料的能量回收階段回收能 量。
[0060] 交流發(fā)電機(jī)5是主要能量來源，在其產(chǎn)能范圍內(nèi)給車載網(wǎng)絡(luò)6供能。為了提供車 載網(wǎng)絡(luò)6良好運(yùn)行所需的電能而通常提取熱發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。交流發(fā)電機(jī)5被用做由電流隨 電壓調(diào)節(jié)的發(fā)電機(jī)（g6nerateur de courant r6gul6 en tension),也即是說所述交流發(fā)電 機(jī)向車載網(wǎng)絡(luò)6施加規(guī)定電壓U_sAlt。
[0061] 由電池3和直流/直流變流器4構(gòu)成的組件是第二電能來源，它被用來暫時(shí)減少 從熱發(fā)動(dòng)機(jī)提取的扭矩，從而減少燃料消耗。由電池3和直流/直流變流器4構(gòu)成的組件 被用做純電流發(fā)電機(jī)，以便不向車載網(wǎng)絡(luò)6施加電壓。
[0062] 更確切地，圖2示出本發(fā)明方法的流程圖，其中步驟100和110分別對(duì)應(yīng)上述方法 的輸入和輸出步驟。
[0063] 在初始狀態(tài)（步驟100)，車載網(wǎng)絡(luò)6被供應(yīng)車載網(wǎng)絡(luò)6所需的電壓，UMB，所述電壓 等于交流發(fā)電機(jī)5的規(guī)定電壓U_ sAlt。車載網(wǎng)絡(luò)6被供應(yīng)車載網(wǎng)絡(luò)6中啟動(dòng)的電氣部件所 需的電流IKdB。直流/直流變流器4可處于以上所述模式中的任一個(gè)。
[0064] 另外，可以設(shè)置喚醒請(qǐng)求的預(yù)先步驟101，在該步驟過程中詢問需要啟動(dòng)程序，以 及睡眠請(qǐng)求的最終步驟109,在該步驟過程中詢問需要關(guān)閉程序。
[0065] 步驟102中，確定車載網(wǎng)絡(luò)6是否由于車載網(wǎng)絡(luò)6的安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨 于電壓下降。優(yōu)選地，在步驟102確定車載網(wǎng)絡(luò)6是否由于大功率安全性電氣部件的啟動(dòng) 而趨于電壓下降。事實(shí)上，如圖3b中的曲線31所示，大功率安全性電氣部件的啟動(dòng)會(huì)導(dǎo)致 車載網(wǎng)絡(luò)6上的電壓急劇下降而單獨(dú)的交流發(fā)電機(jī)5不能保障能夠補(bǔ)償車輛的電力需求： 車載網(wǎng)絡(luò)的電壓水平下降到12V以下并在本示例中保持在12. 5V以下。如果承認(rèn)安全性電 氣部件的激活會(huì)自動(dòng)導(dǎo)致車載網(wǎng)絡(luò)的電壓下降，則有效啟動(dòng)安全性電氣部件的相關(guān)信息， 即車載網(wǎng)絡(luò)6是否趨于電壓下降，可能就足夠。有關(guān)于車載網(wǎng)絡(luò)的最小電壓U KdB的信息可 能會(huì)引起電力需求的降級(jí)運(yùn)行甚至功能喪失。
[0066] 在肯定的情況下，（從102步驟開始的"是"分支），轉(zhuǎn)到105步驟，在該步驟中確 定直流/直流變流器4的最大規(guī)定電流Imax等于車載網(wǎng)絡(luò)6所需的電流IKdb的一部分，直 流/直流變流器4的輸出端子S處的規(guī)定電壓U_sD。大于發(fā)電機(jī)5的規(guī)定電壓U_sAlt。發(fā) 電機(jī)5的規(guī)定電壓U_ sAlt對(duì)應(yīng)于車載網(wǎng)絡(luò)6所需的電壓UKdB。
[0067] 直流/直流變流器4的最大規(guī)定電流Imax是有限的，以便使電池3的電量狀態(tài)維 持能夠保障車輛的所有電力需求。直流/直流變流器4的最大規(guī)定電流I max總是小于被車 載網(wǎng)絡(luò)6消耗的電流IMB。
[0068] 為了簡化直流/直流變流器4的規(guī)定電流Imax的管理，直流/直流變流器4的規(guī) 定電流可以是靜態(tài)定值，例如50%的最大電流可以供應(yīng)給交流發(fā)電機(jī)5。作為一種更復(fù)雜 的變型，可以設(shè)置動(dòng)態(tài)的最大規(guī)定電流，也即是說根據(jù)例如電池3的電量狀態(tài)和/或車 載網(wǎng)絡(luò)6需要的電流等參數(shù)來調(diào)整最大規(guī)定電流1_。
[0069] 選擇直流/直流變流器4輸出端子S上的規(guī)定電壓U_sDC大于由交流發(fā)電機(jī)5輸 出的規(guī)定電壓U_sAlt，驗(yàn)證直流/直流變流器4被用做純電流發(fā)電機(jī)而且車載網(wǎng)絡(luò)6的電 壓由交流發(fā)電機(jī)5的規(guī)定電壓供應(yīng)。純電流發(fā)電機(jī)是指提供恒定的電流無論電壓值又稱為 規(guī)定電壓U_sD。為多少，從沒有達(dá)到因?yàn)橐?guī)定電流I max小于車載網(wǎng)絡(luò)的消耗。
[0070] 從步驟105轉(zhuǎn)到步驟106,其中，通過操控直流/直流變流器4至已確定的最大規(guī) 定電流和規(guī)定電壓U_ sDC并且操控交流發(fā)電機(jī)5至電壓U_sAlt，該電壓等于車載網(wǎng)絡(luò)所 需的電壓UKdB，來使電池3向車載網(wǎng)絡(luò)6放電。
[0071] 圖3b中，曲線32示出本發(fā)明方法的實(shí)施引起車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓。在這種情況下， 交流發(fā)電機(jī)5維持它的運(yùn)行和直流/直流變流器4的啟動(dòng)與電池3 -起提供補(bǔ)充的功率。 此外直流/直流變流器4有很短的響應(yīng)時(shí)間，通常低于1毫秒，能夠更快地恢復(fù)交流發(fā)電機(jī) 5與車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓一樣的規(guī)定電壓的典型變化確保啟動(dòng)的電氣需求。
[0072] 步驟107中驗(yàn)證確定的控制直流/直流變流器4的停止條件達(dá)到。
[0073] 優(yōu)選地，確定的控制直流/直流變流器4的停止條件當(dāng)驗(yàn)證到累計(jì)滿足（或者說 依賴于"與"邏輯）以下條件時(shí)達(dá)到：
[0074] -指示車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓得到滿足的信息，
[0075] -指示交流發(fā)電機(jī)5向車載網(wǎng)絡(luò)6施加規(guī)定電壓U_sD。的信息，交流發(fā)電機(jī)5還調(diào) 節(jié)車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓，
[0076] -指示安全性部件未啟動(dòng)的信息，
[0077] -指示車載網(wǎng)絡(luò)6的充電網(wǎng)絡(luò)得到滿足的信息。這條信息被認(rèn)為讓人滿意的尤其 交流發(fā)電機(jī)5沒有飽和時(shí)。
[0078] 更優(yōu)選地，確定的控制直流/直流變流器4的停止條件當(dāng)交替滿足（或者說依賴 于"或"邏輯）上述所有條件時(shí)達(dá)到，驗(yàn)證：
[0079] -信息指示電池3的電量不足或者說低于臨界閾值S。。電能的臨界閾值Sc與能夠 保障車輛的所有電能需求的維持在電池3中的電量有關(guān)，例如車輛在長期停止后的啟動(dòng)。 電池3持有的電量可以通過例如代表物理量的測定知道，也即是電量圖例如電池的電量狀 態(tài)。
[0080] 更優(yōu)選地，確定的控制直流/直流變流器4的停止條件當(dāng)交替滿足（或者說依賴 于"或"邏輯）上述所有條件和/或上述信息時(shí)達(dá)到，驗(yàn)證
[0081] -信息指示達(dá)到確定期限對(duì)直流/直流變流器4的控制。
[0082] 由此，盡管停止條件沒有達(dá)到，進(jìn)程還是繼續(xù)。當(dāng)停止條件達(dá)到時(shí)，轉(zhuǎn)到步驟108， 其中停止對(duì)直流/直流變流器4適用規(guī)定電流和電壓。有好處地，為了避免由于組件停止 運(yùn)行而引起的新的電壓下降和直流/直流變流器4的突變當(dāng)停止對(duì)其適用規(guī)定值可能會(huì)過 早地重啟進(jìn)程，停止直流/直流變流器4的運(yùn)行通過逐漸減小它的最大規(guī)定電流1_。
[0083] 接著步驟102下來，在否的情況下，也即是說如果車載網(wǎng)絡(luò)6沒有由于車載網(wǎng)絡(luò)6 的一個(gè)安全性電氣部件的啟動(dòng)而有電壓下降的傾向，可以預(yù)先步驟103驗(yàn)證是否車載網(wǎng)絡(luò) 6有由于車載網(wǎng)絡(luò)6的另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而有電壓下降的傾向。其它的電氣部件包含 非安全性電氣部件和必要的話如果沒有在步驟102中經(jīng)過驗(yàn)證的非安全性電氣部件。這個(gè) 驗(yàn)證尤其能夠通過檢測直流/直流變流器4在傳遞模式時(shí)的功能來實(shí)現(xiàn)在不考慮本發(fā)明方 法的情況下預(yù)備控制直流/直流變流器4在傳遞模式以防靠近車載網(wǎng)絡(luò)的電壓下降使電能 存儲(chǔ)器3暫時(shí)支援交流發(fā)電機(jī)5來給車載網(wǎng)絡(luò)6供電。
[0084] 在車載網(wǎng)絡(luò)6有由于另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而有電壓下降傾向的情況下（步驟 103中的"是"分支），轉(zhuǎn)到步驟104其中驗(yàn)證車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓是否低于臨界閾值電壓U。。 臨界閾值電壓U。對(duì)應(yīng)于不足以保障車輛電力需求的導(dǎo)致降級(jí)模式或甚至功能缺失的電壓 閾值。
[0085] 在肯定的情況下，處于在直流/直流變流器在傳遞模式運(yùn)行時(shí)不足以支援交流發(fā) 電機(jī)5來給車載網(wǎng)絡(luò)6供電的情況下。于是有必要轉(zhuǎn)到步驟105。
[0086] 為了限制過早地轉(zhuǎn)到步驟105,可以預(yù)備考慮過濾從步驟104轉(zhuǎn)到步驟105的觸發(fā) 標(biāo)準(zhǔn)，除臨界閾值電壓u。，臨界期限T。以外，其中車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓需要低于臨界閾值電壓 U。，為了觸發(fā)轉(zhuǎn)到步驟105。
[0087] 通過步驟103和104展示的這種措施更加經(jīng)濟(jì)地使用電流而且能夠限制步驟105 僅在實(shí)際需要時(shí)執(zhí)行于是將在某種意義上優(yōu)化電能。
[0088] 在一種變型中，預(yù)備確保交流發(fā)電機(jī)5始終給車載網(wǎng)絡(luò)6注入其規(guī)定電壓U_sAlt 的控制步驟106。在交流發(fā)電機(jī)5沒有給給車載網(wǎng)絡(luò)6注入其規(guī)定電壓U_sAlt的情況下， 直流/直流變流器4的最大規(guī)定電流I max因此被修正。
[0089] 這個(gè)變型在圖4中通過流程圖實(shí)例展示，其中步驟400和500分別對(duì)應(yīng)于步驟106 的輸入和輸出步驟。在步驟41中驗(yàn)證是否車載網(wǎng)絡(luò)6的電壓高于交流發(fā)電機(jī)5的規(guī)定電 壓UconsAlt。在否定的情況下，（從步驟41開始的"否"分支）轉(zhuǎn)到使用直流/直流變流 器4的確定的規(guī)定電流和電壓的步驟44。在肯定的情況下，（從步驟41開始的"是"分支） 在步驟42中驗(yàn)證是否交流發(fā)電機(jī)5產(chǎn)生基本為零的電流。在肯定的情況下，處于電池3和 直流/直流變流器4構(gòu)成的組件作為穩(wěn)壓電流發(fā)電機(jī)運(yùn)行的情況，這是我們不希望的情況。 在這種情況下，（從步驟42開始的"是"分支），行進(jìn)到步驟43來通過遞減電流dl來減小 最大規(guī)定電流Imax，在步驟44中確定的規(guī)定電流和電壓使得交流發(fā)電機(jī)5重新變成給車載 網(wǎng)絡(luò)6施加電壓的發(fā)電機(jī)。步驟42可以包含處理電流信息的預(yù)先步驟，以便過濾瞬時(shí)使電 流為零的事件，例如交流發(fā)電機(jī)5規(guī)定電壓的降低，但是并不能代表一種由電池3和直流/ 直流變流器4構(gòu)成的組件作為穩(wěn)壓電流發(fā)電機(jī)運(yùn)行以及避免過早轉(zhuǎn)到步驟43的情況。
[0090] 在一種變型中，交流發(fā)電機(jī)5能夠被另一個(gè)連續(xù)可調(diào)的電壓發(fā)電機(jī)取代，該發(fā)電 機(jī)在最小規(guī)定電壓和最大規(guī)定電壓之間可調(diào)，為直流/直流變流器類型或甚至是交流起動(dòng) 機(jī)類型。
[0091] 在另一種變型中，電能存儲(chǔ)器還可以為電容或超級(jí)電容類型。
[0092] 本發(fā)明方法能夠減小電壓下降的過渡階段的持續(xù)時(shí)間并且比傳統(tǒng)的電氣架構(gòu)更 快地響應(yīng)安全功能，尤其是大功率的安全功能啟動(dòng)。本發(fā)明的方法能夠保障車輛的一個(gè)或 多個(gè)安全性電氣需求以及舒適性需求以及車載網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量，也即是保障這些電氣組件的供 應(yīng)電壓水平。
[0093] 本發(fā)明還能夠?qū)崿F(xiàn)減少燃料和保障車輛電氣需求之間的平衡。
【權(quán)利要求】
1. 一種機(jī)動(dòng)車輛（1)的電氣架構(gòu)（2)的電能管理方法，所述電氣架構(gòu)包括：電能存儲(chǔ) 器（3)、包含電氣部件的車載網(wǎng)絡(luò)（6)、具有連續(xù)可調(diào)的規(guī)定電壓（U_sAlt)的發(fā)電機(jī)（5)、直 流/直流變流器（4)，所述直流/直流變流器包括連接到所述電能存儲(chǔ)器（3)的輸入端（E) 以及連接到所述車載網(wǎng)絡(luò)（6)和所述發(fā)電機(jī)（5)的輸出端（S)、允許操控直流/直流變流器 (4)和發(fā)電機(jī)（5)的電流和電壓的控制設(shè)備（7)，其特征在于： -確定車載網(wǎng)絡(luò)（6)是否由于車載網(wǎng)絡(luò)的安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降， 在肯定的情況下， -確定直流/直流變流器（4)的最大規(guī)定電流（1_)，所述最大規(guī)定電流等于車載網(wǎng) 絡(luò)（6)所需電流（IKdb)的一部分，確定直流/直流變流器⑷的輸出端⑶處的規(guī)定電壓 (^，所述規(guī)定電壓大于發(fā)電機(jī)⑶輸出的電壓⑴。。^^)， -在操控直流/直流變流器（4)的已確定停止條件沒有達(dá)到時(shí)，通過操控直流/直流 變流器⑷至已確定的最大規(guī)定電流（1_)和規(guī)定電壓（U_sDC)，并且操控發(fā)電機(jī)（5)至等 于車載網(wǎng)絡(luò)（6)所需電壓（U KdB)的規(guī)定電壓（U_sAlt)，來使電能存儲(chǔ)器（3)向車載網(wǎng)絡(luò)（6) 放電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在當(dāng)車載網(wǎng)絡(luò)（6)沒有由于車載網(wǎng)絡(luò)的 一個(gè)安全性電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降時(shí)，確定所述車載網(wǎng)絡(luò)（6)是否由于車載網(wǎng)絡(luò) (6)的另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，確定車載網(wǎng)絡(luò)（6)是否由于車載網(wǎng)絡(luò)（6) 的另一個(gè)電氣部件的啟動(dòng)而趨于電壓下降，驗(yàn)證直流/直流變流器（4)是否處于通過運(yùn)行 模式。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)以累計(jì)的方式達(dá)到停止條 件時(shí)，驗(yàn)證以下所有條件： -指示車載網(wǎng)絡(luò)（6)的電壓得到滿足的信息， -指不發(fā)電機(jī)（5)向車載網(wǎng)絡(luò)（6)施加規(guī)定電壓（U_sD。）的信息， -指示安全性部件未啟動(dòng)的信息， -指示車載網(wǎng)絡(luò)（6)的充電網(wǎng)絡(luò)得到滿足的信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當(dāng)以交替方式達(dá)到停止條件時(shí)，驗(yàn)證指示 電能存儲(chǔ)器（3)的電量不足的信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，當(dāng)以交替方式達(dá)到停止條件時(shí)，驗(yàn)證 指示達(dá)到對(duì)直流/直流變流器（4)進(jìn)行操控的已確定持續(xù)時(shí)間（T)的信息。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)達(dá)到所述停止條件時(shí)，通 過逐漸降低直流/直流變流器的最大規(guī)定電流（1_)停止所述直流/直流變流器（4)的運(yùn) 行。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)所述最大規(guī)定電流（Imax) 來保證發(fā)電機(jī)（5)總是向車載網(wǎng)絡(luò)（6)施加其規(guī)定電壓（U_ sD。)。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法包括喚醒請(qǐng)求的預(yù) 先步驟（101)和睡眠請(qǐng)求的最終步驟（109)。
10. -種裝備了電氣架構(gòu)（2)的機(jī)動(dòng)車輛（1)，所述電氣架構(gòu)包括：電能存儲(chǔ)器（3)、車 載網(wǎng)絡(luò)（6)、具有連續(xù)可調(diào)的規(guī)定電壓（U_ sAlt)的發(fā)電機(jī)（5)、直流/直流變流器（4)，所述 直流/直流變流器包括連接到所述電能存儲(chǔ)器（3)的輸入端（E)以及連接到所述車載網(wǎng)絡(luò) (6)和所述發(fā)電機(jī)（5)的輸出端（S)、允許操控直流/直流變流器（4)和發(fā)電機(jī)（5)的電流 和電壓的控制設(shè)備（7)，其特征在于，所述控制設(shè)備（7)被配置為用于實(shí)施根據(jù)上述權(quán)利要 求中任一項(xiàng)所述的方法。
【文檔編號(hào)】B60R16/03GK104093604SQ201280068857
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月5日
【發(fā)明者】R·孔泰, A·貝爾克伊里, B·布克利 申請(qǐng)人:標(biāo)致·雪鐵龍汽車公司