[发明专利]车载电网和用于运行车载电网的方法

说明书

本发明涉及车载电网和用于运行车载电网的方法。一种用于机动车的车载电网具有有至少一个低压耗电器的低压子电网以及有至少一个高压耗电器、起动器－发电机和电池组的高压子电网，所述电池组被设立用于生成高电压并输出给高压子电网，其中高压子电网经由耦合单元与低压子电网连接，所述耦合单元被设立用于从高压子电网提取能量并输送给低压子电网并且此外被设立用于从低压子电网提取能量并输送给高压子电网。在此规定，电池组具有至少两个有电压分接头的电池组单元，所述电压分接头被引导到耦合单元上，并且耦合单元被设立用于选择性地将电池组单元接入低压子电网和从低压子电网断开。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的车载电网、一种用于运行该车载电网的方法以及一种具有该车载电网的机动车。

背景技术

在具有内燃机的机动车中，为了给内燃机的电起动机或起动器以及机动车的另外的电气装置供电，设置车载电网，该车载电网按标准以12V来运行。在起动内燃机的情况下，当例如通过相应的起动器信号使开关断合时，经由该车载电网由起动器电池组给起动内燃机的起动器提供电压。如果内燃机被起动，则该内燃机驱动发电机，该发电机于是生成大约12V的电压，并且经由车载电网提供给机动车中的不同的耗电器。在此，发电机还对通过起动过程被加载的起动器电池组进行再充电。如果该电池组经由车载电网被充电，则实际电压可以处于标称电压之上、例如处于14V或14.4V。

已知的是，在电动和混合动力车辆中使用具有48V的标称电压的另一车载电网。

US 7,193,392示出一种电池组包（Batteriepack），该电池组包可以在该电池组包通过HEV电动机或者通过机动车在制动过程期间的动能和势能作为发电机被驱动时从HEV电动机获得电荷。为了将单个电池组电池以电子方式耦合到补偿转换器（Ausgleichskonverter）上，控制单元向一对双向开关提供能量。该对开关被用于选择性地对各个电池组电池充电和放电。

US 6,909,201示出用于机动车的车载电网的可切换电源架构，其中使用仅仅一种电池组配置，以便降低结构空间、成本和复杂性。双向DC/DC转换器在低电流电网被供应电流时充当降压转换器，并且也可以在高压电网被供应电流时在另一运行模式下充当升压转换器。

US 8,129,952公开了一种具有转换电路和多个主端子的电池组系统，所述主端子被配置为使得其可以与位于主端子之间的充电单元、充电设备和多个可再充电的相互串联的可再充电电池组模块连接。该电池组系统具有切换电路，该切换电路被构成为使得电池组模块中的第一个耦合到切换电路的输入端上。此外，所述模块与补偿电路连接，其中该补偿电路被配置为使得该补偿电路由可再充电电池组模块中的第一个来供应电能。

发明内容

本发明提供一种用于机动车的车载电网，其中该车载电网具有有至少一个低压耗电器的低压子电网、以及有至少一个高压耗电器、起动器发电机和电池组的高压子电网，该电池组被设立用于生成高电压并输出给高压子电网。在此规定：高压子电网经由耦合单元与低压子电网连接，该耦合单元被设立用于从高压子电网提取能量并输送给低压子电网并且该耦合单元此外还被设立用于从低压子电网提取能量并输送给高压子电网。此外规定：电池组具有至少两个有电压分接头的电池组单元，所述电压分接头被引导到耦合单元上，并且耦合单元被设立用于选择性地将电池组单元接入低压子电网和从低压子电网断开。

该车载电网所具有的优点是，通过低压子电网可以运行根据第一低电压设计的耗电器，并且高压子电网、即具有相对于第一电压提高的电压的子电网可用于高功率耗电器。在此，低压子电网的供电与高压子电网中的充电和放电过程重叠。

该车载电网既可以在固定应用中、例如在风力发电装置中使用，也可以在机动车中、例如在混合动力和电动车辆中使用。该车载电网尤其是可以在具有起停系统的机动车中使用。