[发明专利]机动车的多电池系统

说明书

关联申请的引用

本申请要求2008年4月21日提交的美国临时申请No.61/046509的优先权。

技术领域

该技术领域涉及机动车电气系统，更具体地，涉及各电池功能隔离的多电池系统。

背景技术

在正常操作中，柴油机的电起动电动机在短暂的周期内间歇地汲取大量的电力。设计成满足这些电起动电动机相对短暂的高电力汲取特征的铅酸电池不表现出良好深度和高的循环特征。这种“起动器”或“高输出”电池的重复深度放电可大为缩短电池的使用寿命。如果电池保持完全充电并避免电池的高循环和深度放电，则起动器电池持续显著更长的时间。

当内燃机停运时，为内燃机的曲柄冷起动供电并非是出现在车辆上的仅有的电力要求。在当车辆内燃机不运转且没有交流发电机为通信设备、无线电、照明、微波炉、电视机、计算机等供电时，用于长距离运输并配有睡铺的卡车可依赖提供电力的电池。已使用分离式或“双”电池系统，其中在车辆上安装多个电池，这些电池中的一些电池预留用于起动车辆而其它电池用于在内燃机不运转时向电负载供电。加拿大专利申请No.2538646给出卡车的一种代表性分离式电池系统。它暗示在起动器电池和用在更长时间、相对稳定负载中的深度放电的高/深度循环电池容限之间，电池类型存在差异。

关联于商用机动车驾驶员的当代守则规定驾驶员要在睡铺上花费至少连续8小时，加上连续的2小时要么在睡铺、不当班，要么是处于前面两者的结合。这不同于使用睡铺的驾驶员有10小时不当班的原体制，但能将睡铺时间分成两个时段，这两个时段中的任一时段均不小于2小时。当内燃机不运转且车辆电池深度放电时，长睡铺时间和可接入性越来越高的DC电力附件已明显导致车辆电负载的增加。还有证据显示，卡车较短时期的运转具有随即产生的起动器电池完全再充电能力的减弱。这些因素成为没有对电池完全充电以及电池上的高寄生负载的原因，将电池推入高循环和深度放电状态并因此缩短电池寿命。

发明内容

一种机动车的电力系统包括第一和第二电池组。第一电池组通常向车辆电气负载供电，而第二电池组用于内燃机起动器系统。连接车辆的内燃机驱动的交流发电机以对第一电池组再充电并当内燃机运转时满足车辆电力需求。第二电池组的再充电是由充电器实现的，连接该充电器以从第一电池组汲取电力，并将电力传输至第二电池组，不管交流发电机电力是否可用。

附图说明

图1是车辆和车辆电气系统的元件的方框示意图。

图2是车辆电气系统的分离式电池配置和充电系统的电路图。

图3是车辆电气系统的分离式电池配置和充电系统的电路图。

具体实施方式

在下面的详细说明中，相同附图标记和符号可用来表示不同附图中相似、相应或相近的部件。此外，可给出示例性尺寸/模型/值/范围。在电路图中，为描述方便可省去公知的电力连接和接地连接以及类似的公知元件。

附图的图1示出机动车10。底盘12支承内燃机14，该内燃机14通过传动系统16和驱动轴26连接于后端差动齿轮27。轮18、20、22、24位于底盘12的四个角落以通过悬挂系统(未示出)为底盘12提供支承。后轮22、24接受来自差动齿轮27的用于推动车辆10的转矩。这些部件是传统的并旨在解说机动车系统的环境。

机动车10通常配有传统的12伏直流(DC)发电机28，由来自内燃机14的前内燃机附属驱动(FEAD)带28驱动该发电机28。发电机28也可使用其它驱动机构，例如驱动齿轮。DC电起动电动机66通过机械联系29联接于内燃机14以曲柄发动内燃机而起动。在机动车10上安装两电池组，即卧车或电气系统电池组54和起动器电池组56。在概念上，该系统不局限于使用12伏发电机和电池的系统，尽管这些系统目前是惯常使用的。车辆的电气负载中的大多数是电气系统/卧车电池组54或发电机28的负荷。起动负载基本是起动器电池组56的负荷。

发电机28在总线44上将额定的12-14伏直流电提供给卧车电池组54和电力消耗装置55，所述电力消耗装置55的主要代表是驾驶室电子设备、照明等。当主要因为内燃机14不运转而令发电机28的电力不可用时，消耗装置55可从电池组54汲取电力。起动器电池组56通过充电器60从卧车电池组54充电。起动器/曲柄发动电动机66通过曲柄电动机螺线管64从起动器电池组56汲取电力，所述曲柄电动机螺线管64的状态受起动器磁力开关62的控制。