本發(fā)明涉及一種對設(shè)置具有電驅(qū)動的船上的輔助電壓源進(jìn)行充電的方法，該輔助電壓源為至少一個額外部件提供電力，其中，為電驅(qū)動提供電力的主電壓源設(shè)置在船上。

背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及具有電驅(qū)動的船，該船具有相關(guān)聯(lián)的DC電壓源，以對各種電子部件提供電源，特別是驅(qū)動部件，并且該船具有另一個DC電壓源，以用于向例如控制部件和監(jiān)控部件提供電力。在具有電驅(qū)動的船中提供兩個單獨(dú)的能量存儲(例如電池)通常是必要的。使用兩個能量存儲的必要性可起因于例如在驅(qū)動/功率部件和控制部件的可用性方面上的不同需求。電源電路的部件和控制電路的部件通常對電源電壓的電平有不同需求，結(jié)果是必須提供具有不同電壓的能量存儲。為此目的，例如在船上提供了向功率部件(例如，電驅(qū)動，特別是電動馬達(dá))提供電力的主電壓源以及用于向控制部件提供電力的輔助電壓源。由于功率部件具有較高的功率需求，主電壓源的能量含量大于輔助電壓源的能量含量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的問題在于提出一種對船的輔助電壓源進(jìn)行充電的方法。此問題通過具有權(quán)利要求1所述的特征的方法而解決。船被連接到地上的電壓源，以便對主電壓源進(jìn)行充電。本發(fā)明使得能夠從主電壓源對輔助電壓源進(jìn)行充電。輔助電壓源因此不需要連接到地上的電源。因此，僅需要制造在船上的電氣設(shè)施與地之間的一個接口/連接點(diǎn)。為了使用船，船必須從地連接斷開，結(jié)果是中止了主電壓源的充電。一旦已經(jīng)中斷地連接，根據(jù)本發(fā)明還能夠從主電壓源對輔助電壓源進(jìn)行充電。因此，還可以在旅途期間確保輔助電壓源的充電的充足狀態(tài)以及由此對控制部件(并且特別是安全部件)的可靠供應(yīng)。通常在船上，所有安全相關(guān)部件，例如緊急停止回路、絕緣監(jiān)測儀、水位監(jiān)測儀、驅(qū)動控制器或者GPS，連接到輔助電壓源。同時，用于舒適的額外部件，例如冷卻單元、加熱元件、照明，通常連接到輔助電壓源。存在如下危險：輔助電壓源負(fù)荷由所述額外的電消耗器荷載如此沉重并且放電如此多，以致所述輔助電壓源的能量含量降低到不再足以為安全部件供應(yīng)電力的值。安全部件用于例如在發(fā)生問題的情況下將高電壓源的連接端子切換為與電源隔離。因此，例如，在安全部件失效的情況下，可中斷主電壓源的單元與主電壓源的連接端子之間的電連接，結(jié)果是不再為連接到連接端子的電驅(qū)動提供電力，盡管主電壓源依然具有足夠的能量含量。船變得不再操縱靈活的，結(jié)果是對船員有危險的情況會發(fā)生。根據(jù)本發(fā)明，從主電壓源對船上裝載的輔助電壓源進(jìn)行充電的可能性存在。在具有大功率電驅(qū)動的船上，電驅(qū)動通常被設(shè)計為高電壓系統(tǒng)，以便在驅(qū)動系統(tǒng)中以可控制方式保持功率電平。然而，利用控制、監(jiān)控電驅(qū)動以及使其安全的控制、監(jiān)控和安全裝置不是功率部件，而是因此通常被設(shè)計為低電壓系統(tǒng)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，因此，高電壓源被提供為主電壓源，而低電壓源被提供為輔助電壓源。特別地，具有大于60伏、大于100伏或大于200伏的端電壓的電壓源應(yīng)該被稱為高電壓源。低電壓源應(yīng)該優(yōu)選地具有最多48伏、24伏或者12伏的端電壓。根據(jù)本發(fā)明，從主電壓源特別是高電壓源對輔助電壓源特別是低電壓源進(jìn)行充電。為此目的，提供用于輔助電壓源的輔助充電裝置，所述輔助充電裝置連接到主電壓源并從主電壓源對輔助電壓源進(jìn)行充電。因此，例如，在主電壓源被設(shè)計為高電壓源而輔助電壓源被設(shè)計為低電壓源的情況下，輔助充電裝置提供為具有DC-DC轉(zhuǎn)換器，借助于所述DC-DC轉(zhuǎn)換器，高電壓源的較高電壓可以轉(zhuǎn)化為輔助電壓源的較低電壓電平。主電壓源被用于向電驅(qū)動特別是電動馬達(dá)提供電力。電驅(qū)動比連接到輔助電壓源的輔助單元具有顯著更高的功率。相應(yīng)地，主電壓源比輔助電壓源具有顯著更好的能量含量。用于對主電壓源進(jìn)行充電的主充電裝置相應(yīng)地也比用于對輔助電壓源進(jìn)行充電的充電裝置具有顯著更高的功率。優(yōu)選地，主充電裝置被配置為使得可以在預(yù)定時間周期內(nèi)同時對主電壓源以及連接到主電壓源的輔助電壓源進(jìn)行充電。為此目的，由于與單獨(dú)地對主電壓源進(jìn)行充電相比，主充電裝置僅僅需要施加稍多一點(diǎn)的電力，主充電裝置可以設(shè)計為具有低的額外容量，以使得其可以額外地提供輔助電壓源。主電壓源和輔助電壓源都優(yōu)選地設(shè)計為可充電電池。本發(fā)明可以在具有任意期望單元化學(xué)成分(chemistry)的電池的情況下使用。優(yōu)選地，鋰電池、鋰離子電池、鋰錳電池或者鋰錳鈷電池被用作電壓源，以作為主電壓源和/或輔助電壓源。高電壓電源通常具有其自己的控制裝置。所述控制裝置通常由低電壓源供應(yīng)。為了使用者的安全，例如，可以提供控制裝置，只有當(dāng)所述控制裝置由低電壓源供應(yīng)的情況下，確保高電壓源可以在其連接端子處切換其電壓。即，在開始高電壓源的充電之前，低電壓源必須已經(jīng)是可用的。優(yōu)選地，提供低電壓源，其具有足夠大的能量含量，在對額外部件以及其它消耗器放電(其應(yīng)被考慮到)的情況下以及在假定的自放電的情況下，其在通常時間周期之后仍然能夠?qū)崿F(xiàn)高電壓源的連接。優(yōu)選地，低電壓源具有至少30Ah(優(yōu)選地至少40Ah)的電量。在運(yùn)動船的情況下，適合于此的電池可以具有例如至少44Ah的電量。在連接高電壓源之后，可以從高電壓源對低電壓源進(jìn)行充電。然而，同時，也可以借助于主充電裝置對高電壓源進(jìn)行充電。高電壓源的主充電裝置應(yīng)該因此具有適合于同時對高電壓源和低電壓源進(jìn)行充電的電力?？梢杂稍O(shè)置在船上或地上的主充電裝置對主電壓源進(jìn)行充電。如果主充電裝置設(shè)置在地上，則地與船之間的DC電壓連接是必要的。如果用于主電壓源的充電裝置設(shè)置在船上，則地與船之間的AC電壓連接是必要的。由于輔助電壓源也可以用于供應(yīng)額外部件，那么額外部件的電源的電氣解耦和系統(tǒng)的電源以及安全相關(guān)部件是有利的。這可以例如通過額外部件的電源以及借助于開關(guān)或反向隔斷閥(例如，借助于二極管)彼此解耦的安全相關(guān)部件的電源來實(shí)現(xiàn)，結(jié)果是額外部件的電源的下降不會中斷安全相關(guān)部件的電源。輔助電壓源優(yōu)選地用于額外部件的電源，以及有利地從主電壓源經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器對安全相關(guān)部件供應(yīng)電力。經(jīng)由輔助電壓源的電源確保了即便在脈沖形式的電力需求情況下對額外部件進(jìn)行可靠地供應(yīng)。用于對舷外馬達(dá)進(jìn)行修整(trim)和/或傾斜的輔助馬達(dá)的操作是典型的脈沖荷載，其必須由輔助電壓源進(jìn)行緩沖。如果輔助電壓源的暫時性過載將要發(fā)生，安全相關(guān)部件的操作不會受削弱，因?yàn)樗霾考哂凶约旱碾娫?，并且通過開關(guān)或者反向隔斷閥從輔助電壓源解耦。特別地，二極管可以用作反向隔斷閥。為了減少正向損耗，二極管可以由反向驅(qū)動的MOSFET替換，其溝道在電流流經(jīng)反向二極管時額外地打開。假如主電壓源還沒有連接，特別是當(dāng)電壓目前還未跨(across)主電壓源的連接端子時，也不會從主電壓源經(jīng)由DC-DC的轉(zhuǎn)換器對安全相關(guān)部件進(jìn)行供應(yīng)。在此情況下，安全相關(guān)部件的電源可經(jīng)由反向隔斷閥來進(jìn)行，所述反向隔斷閥允許電流僅在從輔助電壓源到安全相關(guān)部件的方向上流動，而反之則不然。這意指，在主電壓源打開之前，從輔助電壓源經(jīng)由開關(guān)或者反向隔斷閥對安全相關(guān)部件進(jìn)行供應(yīng)。由于主電壓源通常由安全相關(guān)部件(例如，保護(hù)和控制電路)來保護(hù)，并且僅僅當(dāng)各個安全相關(guān)部件能夠打開時打開，確保了主電壓源可以打開，并且在打開之后，安全相關(guān)部件的電源經(jīng)由DC-DC轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的用于對輔助電壓源進(jìn)行充電的方法允許在不同時間對主電壓源和輔助電壓源進(jìn)行充電?？梢元?dú)立于主電壓源的充電而對輔助電壓源進(jìn)行充電。特別地，還可以在船還沒有?？吭陉懙貢r對輔助電壓源進(jìn)行充電。附圖說明將在下面的示范性實(shí)施例中更詳細(xì)地解釋本發(fā)明和本發(fā)明的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。附圖中：圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的在船上的電源，以及圖2示出了本發(fā)明的進(jìn)一步實(shí)施例。具體實(shí)施方式具有電驅(qū)動1的船具有高電壓源2，電驅(qū)動1連接到高電壓源2。高電壓源2是可充電的鋰離子電池，其具有例如80Ah、100Ah、150Ah或200Ah的最大電量和大于200V(例如300V、350V或400V)的額定電壓。其它電力消耗器可以同樣連接到電源線3，電源線3連接到高電壓源2?？梢越?jīng)由設(shè)置在船上并且連接到電源線3的主充電裝置4來對高電壓源2進(jìn)行充電。為了對高電壓源2進(jìn)行充電，主充電裝置4連接到電源，該電源在圖中未示出并且其位于船的外側(cè)，例如在地上。船上電子系統(tǒng)與地上電子系統(tǒng)之間的接口由附圖標(biāo)記7來標(biāo)記。在船上還提供了低電壓源5，所述低電壓源具有例如12V、24V、或48V的端電壓。用于船員的舒適的幾個電氣部件以及諸如控制裝置、導(dǎo)航系統(tǒng)以及特別是將高電壓源2連接到電源線3或者使高電壓源從電源線斷開的安全電路之類的安全相關(guān)部件連接到低電壓源5。根據(jù)本發(fā)明，在船上提供了輔助充電裝置6，并且將輔助充電裝置6連接到電源線3。輔助充電裝置6包括DC-DC轉(zhuǎn)換器，并且使得能夠從高電壓源2對低電壓源5進(jìn)行充電。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的電路的另一個實(shí)施例。以完全相同的附圖標(biāo)記來提供兩個圖中完全相同的部件。該電路包括與圖1中電路相對應(yīng)的電動馬達(dá)1、高電壓源2、主充電裝置4、低電壓源5以及輔助充電裝置6。額外部件8(例如照明或者消費(fèi)性電子產(chǎn)品)以及安全相關(guān)部件9連接到低電壓源5。在圖2中，例如，為安全相關(guān)部件9提供安全電路，該安全電路在必要時打開開關(guān)12，并且因此將高電壓源2的連接端子切換為與電源隔離。額外部件8直接連接到低電壓源5，并且從低電壓源5向額外部件8提供電力。根據(jù)本發(fā)明，在船上提供輔助充電裝置6，并且將其連接到電源線3。輔助充電裝置6包括DC-DC轉(zhuǎn)換器并且使得能夠從高電壓源2對低電壓源5進(jìn)行充電。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中，低電壓源5還用于對額外部件9進(jìn)行供應(yīng)。在此情況下，提供額外部件的電源與系統(tǒng)部件和安全相關(guān)部件的電源的解耦是有利的。經(jīng)由連接到電源線3的另一個DC-DC轉(zhuǎn)換器10對安全相關(guān)部件9提供電力。反向隔斷閥11(例如，二極管)用于電氣解耦。DC-DC轉(zhuǎn)換器10用于安全相關(guān)部件的電源，該DC-DC轉(zhuǎn)換器從高電壓源2為安全相關(guān)部件提供低電壓。安全相關(guān)部件9因此從額外部件8的剩余部分解耦，并以從低電壓源5解耦的方式來進(jìn)行供應(yīng)。如果由于所連接額外部件8，低電壓源5的暫時性過載會發(fā)生，安全相關(guān)控制器9的操作不會受削弱，因?yàn)樗隹刂破?有其自己的電源10，并且通過反向隔斷閥11從低電壓源5解耦。在最簡單的情況下，反向隔斷閥11可以是二極管。為了減少正向損耗，二極管可以由反向驅(qū)動的MOSFET替代，其溝道在電流流經(jīng)反向二極管時額外地打開。通過將主低電壓電路連接到低電壓源5確保對具有脈沖形式電力需求的額外部件8的可靠供應(yīng)。用于對舷外馬達(dá)進(jìn)行修整和/或傾斜的輔助馬達(dá)的操作是此類型的典型脈沖荷載，其必須由低電壓源5進(jìn)行緩沖。