[发明专利]车辆的电储能系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种配备有电驱动的车辆的电储能系统，该电储能系统包括多个电组件和数据传输线路以用于传输来自和/或去往所述组件中的至少一个的数据信号。

背景技术

车辆尤其可以是所谓的混合动力车辆或电动车辆，其可以完全或部分地通过电能驱动。

混合动力车辆通常具有内燃机（例如汽油机或柴油机）、至少一个电机（例如三相交流电动机）和一个或多个电储能器（例如铅电池组、双层电容器、镍金属混合电池、镍/锌电池或者锂离子电池等）。

与此相对地，纯电动车辆为了驱动仅仅具有一个或多个电机。一种特殊类型的电动车辆具有用于液体或气态能量载体（例如氢气）的储罐、从所述能量载体供电的用于能量转化的燃料电池装置以及电储能器。

混合动力车辆的电机大多被实施成起动机/发电机和/或电驱动。作为起动机/发电机，所述电机替代了在具有内燃机的常规车辆中存在的起动电动机和发电机。在用作车辆的电驱动的情况下，附加的转矩可以促进电机对车辆的推动。在用作发电机的情况下，所述电机实现了刹车能的回收和车载电网供电。

混合动力车辆和电动车辆这两种车辆类型的共同点在于，必须提供和变换大量电能。电能流的控制通常借助于专门的电子设备进行。该电子设备尤其是控制：是否应当对电储能器汲取或输送能量以及对电储能器汲取和输送多少能量。通过从储能器或从燃料电池汲取能量，可以为车辆提供驱动功率和/或向车载电网供电。能量输送譬如在再生式刹车的情况下对刹车能的回收的范围中用于存储器的充电。在混合动力车辆的情况下还可能的是，由内燃机来提供为了对电化学储能器进行充电所需的能量。

在这样的车辆的已知电储能系统中，为了储能系统的各个电组件之间的通信或数据传输通常使用电子通信总线（例如CAN总线）。可替代地或附加地，也使用各个电信号线路或数据线路。因此，例如可以作为信号将电化学储能器的多个电池组电池和/或静电储能器的多个双层电容器（DLC）的各个电压和/或各个温度的经编码的测量值传输给控制设备（例如混合控制器或电池组模块控制器）。

尤其是在检测储能器系统区域中的测量参量时所要求的高测量精度要求通过总线系统或为此设置的电线路进行数据信号的抗干扰传输。

但是由于在储能系统区域中有可观的电流流动，所述电流按照运行例如可能达到100A或更高并且与此相应地也发生大的电流变化，因此电线路或电子通信总线及其通向相应组件的接口要相应高成本地来实施，尤其是以便避免数据信号（例如测量值）受到电磁干扰的影响。

发明内容

本发明的任务是，在运行安全性方面改进开头所述类型的电储能系统。

根据本发明，该任务通过如下方式来解决：数据传输设备包括至少一个用于电磁辐射以进行数据信号传输的传输路段。

这样的传输路段例如尤其是可以被构造成用于光学数据信号传输的光波导。

可替代或附加地，还可以作为传输路段例如将分别具有相应的信号源和接收机的光势垒、光耦合器等等用于电/光转换。

术语“光波导”在狭义上是指一个或多个伸长的介质的装置，所述介质适于传播（以及由此传输）电磁波。因此，落入该术语范围的例如尤其是一个或多个玻璃纤维、塑料纤维等等的装置，所述玻璃纤维、塑料纤维等等在所使用的电磁波长范围中是足够透明的并且其中例如可以存在一定的波引导（例如通过全反射）。

在将被设置用于传输电磁辐射的传输路段构造成光势垒、光耦合器等等时，这样的介质是非必需的，或者该介质可以由相关通信伙伴之间或发送机与接收机之间的空气来形成。

为描述简单起见，在下文中不仅应当在上面的狭义上理解术语“光波导”和“光导技术”、而且应当在更宽的意义上将术语“光波导”和“光导技术”理解成光学传输路段或光学信号传输技术的同义词。

通过使用光导技术可能的是，在储能系统中传输信号时实现数据传输相对于电磁干扰的不敏感性，因为信号传输是以电磁方式（例如光学）而不是以电方式进行的。因此，该形式的数据信号传输与常规的电子总线系统相比是一种显著更可靠的方式。由车辆的电储能器和驱动系统的DC/DC和/或DC/AC转换器造成的电磁干扰尤其是不对光学数据传输构成问题。

电储能系统尤其是可以用于纯电动车辆（EV）或混合动力车辆（HEV）、包括所谓的插入式（Plug-in）混合动力车辆（PHEV）。

储能系统的电组件中至少一个可以是用于电能的存储器组件，譬如上面已经提到的类型之一的电化学或静电储能器。