[發明專利]用于管理供應到機動車輛低電壓系統的能量的設備和方法

在審

• 申請號: 201711092182.X
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN108075554A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: A·內波蒂;G·格雷科;P·A·孔蒂
• 申請（專利權）人: 馬涅蒂-馬瑞利公司;懸掛系統股份有限公司
• 主分類號: H02J7/14
• 分類號: H02J7/14
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 常利強;王桂玲

本發明是關于一種用于管理供應到車輛低電壓系統的能量的設備，其中：所述低電壓系統以第一電壓操作；所述車輛包括以比所述第一電壓高的第二電壓操作的高電壓系統，所述系統包括供應所述第二電壓的所述車輛能量回收級；所述設備包括控制模塊，所述控制模塊被配置用于至少由交流發電機執行能量管理操作(EM)。

技術領域

本發明涉及一種用于管理供應到包括能量回收級的車輛(特別是機動車輛)低電壓系統的能量的設備和方法，所述低電壓系統以第一電壓操作，所述低電壓系統包括：電池，其將所述第一電壓供應到低電壓總線上；用于對電池充電的系統，其包括用于將充電電壓供應到所述電池的交流發電機；以及由所述電池和/或由所述交流發電機供電的機動車輛負載；高電壓系統，其以比所述第一電壓高的第二電壓操作，所述高電壓系統包括供應所述第二電壓的所述車輛能量回收級，所述第二電壓通過中間能量存儲系統供應到DC-DC轉換器，該DC-DC轉換器將所述第二電壓轉換成所述低電壓總線上的所述第一電壓，所述設備包括控制模塊，該控制模塊被配置用于至少由交流發電機對能量管理操作的執行，所述DC-DC轉換器的第二電壓通過滯后類型的控制程序進行調節，所述控制程序包括將閾值與所述第二電壓值的滯后進行比較的操作，以及基于所述比較操作的結果來激活或禁用所述DC-DC轉換器的操作。

背景技術

在汽車行業，能量回收系統是已知的。特別是，本領域已知的是使用再生減震器的能量回收系統，其將減震器的運動轉換成電能。

在該上下文中，例如，從轉換效率的觀點出發特別感興趣的是再生減震器，其將桿的線性運動轉換成發電機軸的旋轉運動，從而能夠從該旋轉運動中以電的形式回收否則將以熱的形式消散的能量。已知通過機械或液壓裝置進行該轉換，使得發電機軸始終在同一個方向上旋轉，而與桿的運動方向無關。這使得能量從動能轉化為電能的效率更高。發電機通常是直流發電機，其在輸出時提供直流電壓。如果采用同步發電機，則使用逆變器。無論如何，在任何情況下都必須使用DC-DC轉換器來使得發電機的輸出電壓適應于車輛(特別是機動車輛)的電池。

同樣已知使用轉換器級來將高電壓轉換為低電壓，特別是使用DC-DC轉換器，該DC-DC轉換器的輸出電壓受控以便與電池電壓相匹配，如在交流發電機調節器的情況下。

圖1中示出了表示總體由附圖標記10標示的現有能量回收設備的機電模型的電路圖。由11標示的是發電機12的軸，與其相關聯的是角速度和扭矩τ。Rog表示發電機12(例如DC發電機)的輸出電阻，而由Re表示的是發電機12下游的設備部分的電路的等效電阻，即由發電機所見的電阻，等效電阻Re例如由上述逆變器調節。由Vog表示的是發電機12的無負載電壓，由Ig表示的是發電機12的電流，以及由VinDCDC表示的是在等效電阻Re上建立的電壓。

因此，從上述論述可知，可以通過作用于由發電機12所見的等效電阻Re來控制減震器的阻尼；然而，如同在其它能量收集系統中一樣，必須作用于等效電阻Re來控制阻尼這一事實排除了通過將DC-DC轉換器的阻抗與發電機12的輸出阻抗進行匹配以最大化電力傳輸的操作可能性。

圖2中示出了用于管理電池14電量的總體由附圖標記90標記的設備。

上述用于管理電池電量的設備包括能量回收級30，能量回收級30包括多個再生減震器12，特別是四個再生減震器，其與為逆變器13形式的相應AC-DC轉換器相關聯，其輸出聚集在能量回收級30的單個輸出節點中。