[发明专利]机动车车载电气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车车载电气系统。

背景技术

DE 100 52 315 A1公开一种车载电气系统，其带有发电机、通过此发电机可充电的电池、用于控制此发电机功率输出的发电机控制设备和至少一个由发电机和电池馈电的载荷。所述发电机控制设备能够给发电机预先给定额定输出电压，为发电机在其连接端子提供所述额定输出电压。

此外，在所述熟知的车载电气系统里预先给定额定电池电流。为了调整此额定电池电流，所述控制设备改变在某个载荷上输出的电功率。

通常，机动车车载电气系统的发电机经由长度不可忽略的电线与电池和所述载荷连接，根据电池和载荷的耗用电流而在所述电线上出现压降，其可以为十分之几伏。当由载荷所耗用的电流如此强以至于电池端子上的电压降到低于其开路电压时，电池放电。为避免电池过度放电，将发电机的额定电压设置得高，那么当发电机的功率消耗微小的时候，流过的充电电流强，并且电池在时间平均上保持在高的充电状态上，在这种充电状态下充电的能效相对小。因此，发电机必须应用不必要的高的功率，以便保持电池在其充电状态上。当电池的充电状态持续高时，通过发电机运行的能量回收的效率在推进中断（Schubunterbrechung）时也很低。

发明内容

本发明实现了更精确地控制电池的充电状态。通过更精确的控制，电池能够平均保持在较低的充电状态，其中在该充电状态下充电的效率更好，而没有电池达到低临界充电状态的风险，其中在该低临界充电状态下电池不再能确保载荷的供电。

这通过以下方式实现：在一开始说明的那种车载电气系统中设置发电机控制设备，以便检测电池的充电状态和充电电流以及改变发电机的额定输出电压，直到充电电流取取决于充电状态地预先给定的电流强度。

为此目的，优选地，发电机控制设备包含第一调节回路，其对电池的端子电压进行响应，以便改变发电机的额定输出电压直至所述端子电压相应于额定值；和第二调节回路，其改变端子电压的这个额定值，以便调整取决于充电状态地预先给定的充电电流强度。 通过这样尽管可控制的充电电流强度但是在电池上可提取的端子电压保持恒定，时刻确保载荷充足的供电。

优选地，根据在电池的实际充电状态和额定充电状态之间的偏差来预先给定电池充电电流的强度。通过将充电电流（Ladestrom）预先给定为所述偏差的连续函数，可以在电线上平均地在低电流强度并且相应地低电压损耗的情况下进行充电，这又提高了车载电气系统的效率。

优选地，取决于温度地预先给定电池的额定充电状态。在高电池温度情况下例如为了提供用于启动车辆所必需的电流，相对较低的充电状态就够了，而在低温情况下仅仅在明显更高的充电状态下才可以确保可靠的启动。电池充电状态越高，充电的能量效率、也就是说从电池中可调用的电能与用于充电该电池所消耗的能量量之间的比例就越低。因此，在高温情况下额定充电状态的降低提高了系统的效率。

当例如由于温度变化电池的实际充电状态比额定充电状态高的时候，也可以预先给定充电电流为负的，像对电池进行放电的电流一样。

为阻止在车载电网中出现不可靠的电压值，可以在控制设备的额定发电机输出电压用的输出端与发电机的控制输入端之间连接值限制器。

发电机控制设备可以合乎目的地通过微处理器系统和由该微处理器系统执行的运行程序实现。尤其当这种微处理器系统除了执行对发电机控制之外还执行其它任务的时候，合乎目的的是：微处理器系统被设置用于检测发电机的负荷并且当发电机满负荷的时候停止对发电机控制的运行过程的执行。因此，在该时间中为发电机控制所不需要的计算效率可供微处理器系统的其它任务使用。

本发明其它特征和优点可以参考附图从接下来对实施例的说明中得出。

附图说明

其中，

图1示出机动车车载电气系统框图；

图2 示出图1中的车载电气系统的发电机控制设备的框图；

图3示出第一种在控制设备中应用的特征曲线的例子；以及

图4 示出第二种在控制设备中应用的特征曲线的例子。

具体实施方式

在图1的简图中，1表示发电机，2表示发电机调节器，其将从发电机1向其输出端子提供的输出电压调节到额定值，其中该额定值由在线路3上接收到的控制信号确定，4表示机动车电池，5表示电池传感器，6表示用于提供控制信号的发电机控制设备，其为发电机调节器2预先给定了输出电压的额定值，7，8表示载荷，9表示电线，所述电线将发电机1的输出端子与电池4和载荷7，8连接。