[发明专利]用于交通工具的车载电网和交通工具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于交通工具的车载电网以及一种带有车载电网的交通工具。

背景技术

从专利文献DE102010042396A1中已知一种用于在电启动器运行过程中在蓄电池供电的车载电网中保持预定电压的方法，所述方法包括以下步骤，在第一时间间隔内串联地以限流电阻运行车载电网上的电启动器，用以限制流经电启动器的电流，并且在第二时间间隔内以减小的限流电阻运行车载电网上的电启动器，用以提高被电启动器转化的功率。在此，从第一时间间隔到第二时间间隔的过渡是基于在第一时间间隔内在限流电阻上所探测到的电气特征值来控制的。

发明内容

根据本发明的一个方面所要解决的技术问题在于，提供一种车载电网结构，所述车载电网结构在接通第一电负载时、例如在接通内燃机的启动器时成本低廉地减缓用于第二电负载的车载电网电压的下降，并且以成本低廉的方式这样改进现有车载电网结构，从而即使在第一电负载接通电流需求很大的情况下也能将电压波动限制在可接受的范围内。根据本发明的另一方面所要解决的技术问题在于，提供一种带有这种车载电网的交通工具。

本发明的实施方式涉及一种用于交通工具的车载电网。所述车载电网具有至少一个电源，例如至少一个电蓄能器形式的电源、尤其是至少一个电池、至少一个蓄电池和/或至少一个电容器、例如至少一个超级电容器，至少一个燃料电池和/或至少一个发电机形式的电源，所述电源为第一车载电网支路和第二车载电网支路供电。所述第一车载电网支路具有至少一个带有接通电流需求的第一电负载和与该第一电负载串联的第一电感。所述第二车载电网支路具有至少一个带有最低电网电压需求的电网电压敏感的第二电负载和与该第二电负载串联或并联的第二电感。第一车载电网支路和第二车载电网支路导电地相互并联，并且第一电感和第二电感相互磁性耦连。

这种将车载电网分为两个相互感应耦连的车载电网支路的划分具有这样的优点，在第一电感上的电流曲线由于第一电负载较大的电流增大而引起了第二电感上额外的感应电压，该感应电压减少或减缓了在接通第一电负载过程中在与第一车载电网支路并联的第二车载电网支路上工作电压过于剧烈的下降。

在此从这种考虑出发，即交通工具的内燃机通常借助电启动器启动。启动所需的能量通常从交通工具的车载电网中的电化学蓄能器中获得。因为这种电化学蓄能器所具有的蓄电能力有限，鉴于电启动器在启动过程的前几毫秒内具有很高的接通电流需求，电启动器可能使车载电网电压强烈波动，从而不可能再为第二电负载或其它电负载提供足够的车载电网电压。尤其那些由微处理器控制的电负载是电压敏感的，并且在稍微低于最低车载电网电压(例如7V)时就会至少在预设时间范围内在其性能方面受到限制或者失效。这种电压敏感的第二电负载可能是对交通工具运行和安全来说很重要的控制设备。

在上面所提到的文献中需要大量的传感器，用以在时间上减缓车载电网中的电压降，从而能够在车载电网中保持最低电压，与此相对地，这一点在所提到的实施方式中是通过简单地放大连接电负载的引线的导线感应性能来实现的，即通过提供相互磁性耦连的、带有更高电感的区域来实现的。这种设计在铺设和布置连至不同电负载的引线时要求尽可能小的变化。因此，引线电感提高的区域可以借助于例如预制好的将提高的引线电感相互耦连在其中的部件以简单且成本低廉的方式集成在电缆结构中。

借助于这种制造成本低廉的感应式电缆引线部件，在电感尺寸适宜的情况下，可以显著减少由于在第一车载电网支路上的第一电负载的高接通电流需求所造成的用于第二车载电网支路的电压波动，第二车载电网支路带有具有最低电网电压需求的电负载。

在此，在一种实施方式中，第二电感与第二电负载串联。

耦连和待耦连的电感都可以通过将铁磁材料用作共同的磁芯而被提高，在本发明的另一种实施方式中，围绕所述磁芯设有形式为初级线圈的第一电感和形式为次级线圈的第二电感，所述初级线圈由导向第一电负载的引线构成，次级线圈由导向第二电负载的引线构成。

由于在接通第一电负载的过程中有较高的感应电流，第一电感的匝数可以比第二电感的匝数小很多倍。其优点在于，导向具有较高接通电流需求的第一电负载的引线具有比导向至少一个第二电负载的引线明显更大的横截面。对于这种更细的用于第二车载电网支路上的第二电负载的引线，可以以简单的方式实现比导向第一电负载的引线明显更大的匝数，以便形成更高的引线电磁感应。

在本发明的一种实施方式中，第一电感和第二电感是反平行地相互磁性耦连或缠绕的。