[发明专利]机动车辆的电能管理方法及实施该方法的机动车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车辆电气架构的电能管理方法。

本发明还涉及一种实施这种方法的机动车辆。

背景技术

某些电压供应网络包含负责给一个或多个电气部件以永久或切换方式供应电压的电压和电流发电机，例如交流发电机和电能存储器(例如传统的汽车用电池)。这例如是车辆(可能为机动车辆)的车载网络的情况。在典型架构下存储器直接与发电机和车载网络连接。

同样地，车辆在运行时发动机运转，持续有能量在发电机、车载网络和发动机之间传递。这种传递发生在两个方向：

-发电机给存储器充电以及提供能量给车载网络，

-存储器提供一部分它的能量给车载网络。

此外，交流发电机驱动器的出现使得能够有被调制在最小电压和最大电压范围之间的输出电压导致确定调制输出电压的策略以得到车辆消耗的大幅增益。为此，车辆的生命阶段允许能量回收，像车辆的速度，车辆的减速都考虑到为了从每个阶段期间更好地限制车辆消耗的方面来确定合适的输出电压。

在车辆运行过程中，当密集消耗的电力消耗器件的启动引起供给需求时，这里有比发电机的响应时间更快的动力(例如交流发电机有150毫秒的典型响应时间)，该发电机没有能力提供所需的功率。

在这段时间中，与发电机并联的电能存储器在这个过渡阶段作为缓冲以及提供功率给上述供给需求。车载网络于是在其接线端有可能小于电气功能良好运行所需要的最小电压的电压。

此外，交流发电机产生有限功率的能力随着不同参数的变化而变化，例如发动机的转速，温度，接线端的电压。再有，机动车辆发电机的选择是其成本与其功率之间的平衡。总之，它的生产能力总是小于车站网络需要的最大值。

在这些情况下，发电机通常是为了发动机转速达到称之为饱和值的最大功率(于是说该发电机饱和了)，在这个情况下，电能存储器给车载网络供应补充的功率，施加在车载网络上的电压来自于电能存储器，这使电池充电的状态降级。

在发电机饱和因而不能供应必需的功率的情况下，电能存储器不再只用作缓冲而变成施加电压的发电机。由此电压有低于车载网络容许的最小阈值的风险。

在一个典型的电气架构中，电能存储器被永久地连接到发电机和车载网络使其对能量变化的依赖度高。这导致了一些不便：

-在充电阶段时，交流发电机提高能充电的调节电压。期间车载网络剩余的部分承载相同的电压从而导致过度消耗。例如交流发电机施加15V的电压给电能存储器充电，所有阻抗型电气部件或电子发动机将处于过度消耗保障需求的不必要的附加电功率，表现为燃料的过度消耗和二氧化碳(CO₂)排放的增加。此外，该电压的升高导致车载网络部件的过早老化，例如照明装置或其他电子元件。

-某些车载网络的部件能够，当它们提出需求时，施加一个最小调节电压给所有车载网络。例如刮雨器启动时在接线端需要最小为14V的电压来确保最佳运行。该约束请求交流发电机调节到生成14V而且迫使电能存储器进行不一定需要的强制充电。

已知申请号 FR1150072 下的申请人的专利申请，电子器件构成直流/直流变流器，也被成为放置在机动车辆电气架构中的可逆直流/直流变流器。直流/直流变流器包括输入端子和输出端子，输入端子与交流发电机相连，输出端子与电池相连。直流/直流变流器包括四个运行模式：

-通过模式：直流/直流变流器作为闭合的开关。

-开放模式：直流/直流变流器作为断开的开关。

-对于直流/直流变流器中从输入端流向输出端的电流，输出端相对于输入端的升压或降压模式。

-对于直流/直流变流器中从输出端流向输入端的电流，输入端相对于输出端的升压或降压模式。

后两种运行模式允许从剩余的车载网络的电池接线端得到不同的电压。文件 FR1150072 提出了一个在能量回收阶段通过触发优选模式的电能管理策略示例，其中这个策略不一定是在更好限制车辆消耗方面最适合的，同时维持车载网络的电气部件的最佳供给。

故一直存在一种在更好限制车辆消耗方面的车辆电气架构的电能管理策略的改善需求，同时维持车载网络的电气部件的最佳供给。

发明内容

本发明同样涉及一种机动车辆的电气架构的电能管理方法，所述电气架构包括：电能存储器、包含电气部件的车载网络、具有连续可调的规定电压的发电机、直流/直流变流器，所述直流/直流变流器包括连接到所述电能存储器的输入端以及连接到所述车载网络和所述发电机的输出端、允许操控直流/直流变流器和发电机的电流和电压的控制设备，其特征在于：