[发明专利]机载电网

说明书

本发明涉及一种用于机动车的机载电网，其中机载电网具有低压子网和高压子网，所述低压子网具有至少一个其他负载和起动机，所述高压子网具有至少一个其他负载和发电机，其中所述高压子网与所述低压子网通过耦合单元连接，耦合单元设计用于，从所述高压子网获取能量并且向所述低压子网供给，其中所述高压子网具有电池，所述电池设计用于产生高压并且输出到高压子网，并且所述电池具有至少两个带有导线区段的电池单元，导线区段被引导至耦合单元。在此耦合单元设计用于选择性地将电池单元接通到低压子网上。本发明还涉及具有内燃机和这种机载电网的机动车。

技术领域

本发明涉及一种用于机动车的机载电网以及具有这种机载电网的机动车。

背景技术

在具有内燃机的机动车中为给内燃机的电动起动装置或者起动机以及车辆的其他电气部件供给能量而设置有机载电网，它根据标准用12伏的电压驱动。在起动内燃机时，当例如通过相应的起动信号闭合开关时，通过机载电网从起动机电池为起动机提供电压，该起动机供起动内燃机。如果内燃机已被起动，则它驱动发电机，该发电机那时产生大体12伏的电压并且通过机载电网供车辆内的各种负载使用。在此电气的发电机还对通过起动过程加载的起动机电池再次充电。如果电池通过机载电网被充电，则实际电压可能超过额定电压，例如为14 V或者接近14.4 V.

已知，在电动或者混合动力车辆中使用具有48 V的额定电压的其他机载电网。

US 2010/131217示出了多个可互联的锂离子电池，这些锂离子电池各自由单个串联的电池模块组成，其中这些电池模块具有串联的电池单池。为驱动低压子网设置另一个电池，该电池借助直流电压变换器（DC/DC转换器）驱动。

US 6,747,438公开了电池的充电和放电单元，该充电和放电单元能够具有双向的DC/DC转换器或者单向的DC/DC转换器，连同DC/DC放电转换器。该充电和放电单元分别为使用的电池单池和为供电/充电单元适当地控制电压和电流。使用的电池单池包括第一和第二电池单池，该第一和第二电池单池并联。第一和第二电池单池的并联电路与另一个类似的并联电路并联。第一电池单池使用大功率锂蓄电池，而第二电池单池使用大容量的铅单格。

US 2012/235473示出了锂离子电池单池，它们相互并且相对于端子串联，这些端子与车辆的机载电网的交流发电机连接，以便保持对电池单池的充电和给车辆的负载供给能量。这些端子与机载电网的驱动装置部件连接，以便在起动时对车辆供给相对短时的和强烈的通过电流。

发明内容

本发明提供一种用于机动车的机载电网，其中该机载电网具有低压子网和高压子网，该低压子网具有至少一个低压负载和起动机，该高压子网具有至少一个高压负载和发电机，其中高压子网和低压子网通过耦合单元连接，该耦合单元设计用于从高压子网获取能量并且向所述低压子网供给，其中高压子网具有电池，所述电池设计用于产生高压并且输出至高压子网；并且该电池具有至少两个带有导线区段的电池单元，所述导线区段被引导到耦合单元上，其中耦合单元设计用于选择性地将电池单元接通到低压子网上。

本发明具有这样的优点，即通过低压子网能够运行铺设在较低的第一电压上的负载并且为大功率负载提供高压子网、也就是具有相对于所述第一电压提高了的电压的子机载电网。低压子网的供电与高压子网内的充电和放电过程重叠。在此，通过高压子网为低压子网供电单向发生，也就是说耦合单元优选仅朝一个方向提供能量传输。

所述机载电网既能用在固定应用、例如风力设备中，也能用在车辆、例如混动式和电动式车辆中。这种机载电网尤其能够用在具有起停系统的车辆中。

所介绍的系统、也就是机载电网和所属的控制器例如电池管理系统尤其适合用于具有48伏发电机和14伏起动机的车辆中，其中所述14伏起动机优选设计用于起动/停止系统。具有12 V或者14 V电压的机载电网在本申请公开内容的范围内称为低压机载电网。具有48 V额定电压的机载电网也称为高压机载电网。