[發明專利]用于車輛的高壓車載網絡結構

有效

• 申請號: 201480025512.1
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN105228852B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: A.韋格勒
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B60L11/18
• 分類號: B60L11/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方莉;宣力偉

用于車輛的能量供給系統（2），具有一電機（6）、一帶有直流電壓接頭和交流電壓接頭的直流電壓?交流電壓?變換器（8）以及一蓄能器元件（4），其中，所述蓄能器元件（4）能夠連接在所述直流電壓接頭上并且所述電機（6）能夠連接在所述交流電壓接頭上，其中，所述電機（6）能夠在使用在所述蓄能器元件（4）中所儲存的能量的情況下運行，其特征在于，在所述蓄能器元件（4）與所述變換器（8）之間布置直流電壓轉換器（14）并且外部的能量供給機構（12）能夠耦合輸入到所述直流電壓轉換器（14）中，用于對所述蓄能器元件（4）進行充電，其中，在進行能量供給時所述直流電壓轉換器（14）能夠從所述變換器（8）上退耦。

技術領域

本發明涉及車輛中的能量分配系統。尤其本發明涉及一種在改進對于能量供給系統的電機的操控的同時得到簡化的構造。此外，本發明尤其涉及一種用于車輛的能量供給系統以及一種車輛、尤其是電動車或混合動力車。

背景技術

電動車或者混合動力車中的車載網絡拓撲結構具有至少一個用于提供比如以電的方式所儲存的能量的蓄能器元件以及至少一個作為所儲存的能量的消耗器的、用于驅動車輛的驅動元件、比如電動馬達或者電機。在此，大多情況下蓄能器元件、高壓蓄電池或者電池系統在使用換流器（Inverters）或者直流電壓-交流電壓變換器（DC-AC-變換器）的情況下與電機相連接，并且由于結構形式而被設置用于輸出直流電壓。在此，所述變換器將由蓄能器元件提供的直流電壓轉換為對于電動馬達元件或者電機的運行來說合適的交流電壓。

圖1示出了一種傳統的、用于電動車或者混合動力車的車載網絡結構。在從蓄能器元件4到電動馬達或者電機6的線路路徑中，布置了換流器或者DC-AC變換器8。此外，能量供給系統2具有一充電器10，該充電器一方面與能量供給系統2相耦合并且另一方面與外部的能源12、比如電力網12相耦合。所述電力網12示范性地在使用三個相位L1-3的情況下被耦合到充電器上。能夠設想其它的、在電力網12與充電器10之間的連接。充電器10在此被設置用于：根據外部的能量供給機構12來給蓄能器元件4充電。

傳統的蓄能器元件4通常具有取決于充電狀態的、可變的端電壓，所述端電壓通過能量供給系統2的內部的敷設電纜也加載在變換器8上。圖2示出了由蓄能器元件4提供的電流的、取決于蓄能器元件4的端電壓的、示范性的曲線。因為蓄能器元件4的所輸出的功率如在圖2中示出的那樣基本上恒定地不取決于所述端電壓，所以較低的端電壓引起提高了的電流并且反之亦然。

對于直接被連接的變換器8來說，由此必須如此設計該變換器的尺寸，用于不僅能夠處理最高可能的電壓而且能夠處理最低可能的電壓并且不僅能夠處理最高可能的電流而且能夠處理最低可能的電流。

在此由所述變換器8實現的電功率基本上受到電流的限制，所述電流在不取決于所加載的端電壓的情況下不得超過特定的數值。由此必須針對這種最大的電流來設計所述變換器8。

為了現在能夠優化地提供一種變換器，可以在蓄能器元件4與變換器8之間設置一直流電壓轉換器（Gleichspannungswandler）14。由此可以轉換可變的、由蓄能器元件4輸出的、可變的、示范性地處于150V到300V的范圍內的電壓或者將其轉換到一種電壓水平，該電壓水平基本上是恒定的，示范性地為400V。由此所述變換器8可以構造用于基本上占據所定義的、由電流和電壓構成的運行工作點，而在此不必設計到較大的電流范圍。換句話說，通過直流電壓轉換器14與變換器8之間的、中間電路中的所定義的電壓，根據基本上恒定的功率也將所屬的電流確定到基本上恒定的數值。對于這個數值來說，現在可以優選設計所述變換器8，而在此不必考慮在降低的電壓的情況下針對可能提高的電流的儲備。所述變換器8或者換流器由此基本上在恒定的電壓比的情況下工作。由此尤其可以實現這一點：可以將在所述變換器8中的半導體的電流承載能力減半。相應地，可以將所有的輸入參數設計到低得多的電壓及電流范圍。由此可以降低設計上的開銷并且節省材料成本。