CN104736374B - 用于运行车载电网的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行车载电网的方法或者设备，该车载电网具有第一蓄能器和第二蓄能器。这两个蓄能器是并联的。对第一和/或第二蓄能器的特性值(KW)进行检测并且根据测得的特性值(KW)实施第一蓄能器的再生阶段(RP)。在该再生阶段(RP)中这样地预先规定并借助发电机提供第一工作电压(V＿1)，所述第一工作电压助使第二蓄能器在预定的时间间隔后比第一蓄能器具有更高的空载运行电压。

Description

用于运行车载电网的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行车载电网的方法，该车载电网具有第一蓄能器和第二蓄能器。
背景技术
车辆的车载电网大多都具有形式上为铅蓄电池的蓄能器。然而铅蓄电池经常需要再生。该再生可能要持续长达24小时。由于车辆的正常行驶运行并不持续这么长时间，所以再生大多是在多个行驶循环周期上分配进行。
发明内容
本发明的目的是，提供一种方法或者一种设备，该方法或者该设备有助于使车载电网的蓄能器再生。
这个目的通过按照本发明的特征得以实现。一种用于运行车载电网、的方法，该车载电网具有第一蓄能器、和第二蓄能器，两个蓄能器是并联的，在该方法中，检测第一蓄能器和/或第二蓄能器的特性值，根据测得的特性值实施第一蓄能器的再生阶段，在该再生阶段中这样地预先规定并借助车载电网的发电机提供第一工作电压，所述第一工作电压有助于使第二蓄能器在预定的时间间隔后比第一蓄能器具有更高的空载运行电压。本发明的特征体现于一种用于运行车载电网的方法或者设备。所述车载电网具有第一蓄能器和第二蓄能器。这两个蓄能器是并联的。对第一和/或第二蓄能器的特性值进行检测。根据测得的特性值实施第一蓄能器的再生阶段。在该再生阶段中这样地预先规定并借助发电机提供第一工作电压，所述第一工作电压助使第二蓄能器在预定的时间间隔后比第一蓄能器具有更高的空载运行电压(Leerlaufspannung，怠速电压)。
通过两个蓄能器的并联，可以实现：即使在发电机不再运行的情况下，一旦第二蓄能器具有较高的空载运行电压，就立即继续给第一蓄能器充电。那就是说可能的是：尽管车辆的行驶循环周期已经结束，第一蓄能器却继续被再生。另外，通过根据特性值实施再生阶段，可以实现：再生只有当它有意义时才进行，例如在第一蓄能器的某一预定的电池温度时。
根据一种有益的设计，在达到第二蓄能器的预定的充电状态后，借助发电机提供预定的第二工作电压，该第二工作电压助使对第一蓄能器进行充电而第二蓄能器则大致保持其充电状态。由此，第二蓄能器例如可以利用较高的、预定的第一工作电压被更快速地充电，以及，例如在充电状态为90％容量时随着预定的第二工作电压的产生而助使继续对第一蓄能器进行充电。
根据另一种有益的设计，在再生阶段期间对第一蓄能器的特性值进行监视。这样可以对再生进行监视并且例如必要时当特性值低于或者高于预定的阈值时便可以结束再生。
根据另一种有益的设计，车载电网具有一个开关，通过该开关，第一蓄能器能够与第二蓄能器电分离(电流分离)。通过这种方式可以提高车载电网的安全性，因为例如当两个蓄能器之一故障时可以将两蓄能器相互电分离(电流分离)。
根据另一种有益的设计，第一蓄能器具有铅蓄电池。这恰恰在车载电网中是一种稳健(robust)而经济的蓄能器。
根据另一种有益的设计，第二蓄能器具有锂离子蓄电池。所述锂离子蓄电池的特征是：它能被快速充电并且在适当组装编排的情况下比铅蓄电池具有更高的空载运行电压。
根据另一种有益的设计，当在第一与第二蓄能器之间不存在或者只是还存在预定的小的电荷流动(Ladungsfluss)时，根据测得的特性值检查再生阶段是否成功。通过这种方式，例如若再生阶段还未成功完成，则可以存储：例如在下一次行驶运行时需要继续再生阶段。作为另选方式或者补充方式，若再生阶段已成功完成，则可以存储：已经成功进行了再生。
附图说明
下文将参照示意图进一步详细地阐述本发明的实施例。附图中：
图1为具有两个蓄能器的车载电网的线路图；
图2为用于实施再生阶段的程序的流程框图，和
图3为蓄能器的不同的电压变化曲线。
具体实施方式
相同结构和功能的元件在各附图中均标有同样的附图标记。
图1示出了车载电网BN的线路图。车载电网BN具有一个起动器S和一个发电机G。另外，车载电网BN还具有多个消耗器L。另外，车载电网BN还具有带有电池传感器BS的第一蓄能器BAT＿1和带有电池传感器BS的第二蓄能器BAT＿2。
借助发电机可以提供工作电压，其中，为了调定预定的工作电压可以在发电机G下游连接一个变压器。
第一蓄能器BAT＿1例如可以是一铅蓄电池。第二蓄能器BAT＿2例如可以是一锂离子蓄电池，诸如磷酸铁锂蓄电池(LiFePO4)和/或三元镍钴锰酸锂蓄电池(Li-NMC)和/或其他的锂离子蓄电池和/或镍金属氢化物蓄电池。
电池传感器BS构造成用于检测相应蓄能器的特性值KW，诸如相应的温度、加接的电压、充电状态、单位时间充量和/或能量通过能力(Energiedurchsatz)。可以与时间相关地进行特性值测定。
另外，在第一蓄能器BAT＿1与第二蓄能器BAT＿2之间例如可以设置一个开关，借助该开关可以将两个蓄能器电分离(电流分离)。借此，当蓄能器之一故障时，例如可以分别将蓄能器彼此分离。
车载电网BN例如设置在车辆中。其内设置有车载电网BN的车辆例如具有这样一种设备，该设备具有一个计算单元、一个程序及数据存储器和一个通信接口。计算单元和/或数据存储器可以构造在一个单元中或者分布地构造在多个单元上。
为了运行车载电网BN，优选在设备的程序及数据存储器中存储一个程序，在车载电网BN运行期间可以执行该程序。下面将借助图2的流程框图进一步详细阐述该程序。
程序在步骤S1中启动，在该步骤中在必要时可以使变量初始化。
在下一步骤S2中对第一蓄能器BAT＿1的特性值KW和/或第二蓄能器BAT＿2的特性值KW进行检测。例如由相应电池传感器BS来检测所述特性值KW。
在下一步骤S3中对测得的特性值KW进行检查，例如将它们与预定的阈值进行比较。例如可以对相应蓄能器的温度进行检查，因为再生在一定的温度范围内是有利的，原因是：第一蓄能器BAT＿1的充电接纳能力(Ladungsaufnahme)可能在一定的温度范围内更高并且因此必要的持续时间有可能缩短。特别是在BAT＿1设计为铅蓄电池的情况下，当铅蓄电池的温度升高时再生是有利的。
作为另选或者补充方式，可以将第一蓄能器BAT＿1的循环次数与一阈值进行比较，从而分别根据一个预定的循环次数来实施再生。作为另选或者补充方式，还可以对其他的特性值KW进行检查，如滞留时间和/或充电置换(Ladeumsatz)。
如果根据测得的特性值KW确定再生是有意义的话，那么在步骤S5中继续执行程序。如果确定再生没有意义的话，那么在步骤S2中继续执行程序。
在步骤S5中启动再生阶段RP。为此这样地预先规定并借助发电机G提供第一工作电压V＿1，所述第一工作电压助使第二蓄能器BAT＿2在预定的时间间隔后比第一蓄能器BAT＿1具有更高的空载运行电压。
如果第二蓄能器BAT＿2比第一蓄能器BAT＿1具有更高的空载运行电压，那么就可以在发电机G关断时继续实施再生。在这种情况下，第一蓄能器BAT＿1继续由第二蓄能器BAT＿2充电，直到在两个蓄能器之间出现平衡电压。
在继步骤S5之后的可选的步骤S7中，在达到第二蓄能器BAT＿2的预定的充电状态之后，借助发电机G提供预定的第二工作电压V＿2，该第二工作电压助使对第一蓄能器BAT＿1进行充电而第二蓄能器BAT＿2则大致保持其充电状态。通过这种方式，在必要时可以更加快速地为第二蓄能器BAT＿2和/或第一蓄能器BAT＿1充电。
如果出现了平衡电压的话，亦即在第一蓄能器BAT＿1与第二蓄能器BAT＿2之间没有或者只是还有预定的小的电荷流动，则仍继续在步骤S9中检测特性值KW，诸如在第一蓄能器BAT＿1上加接的电压。
在下一步骤S11中，根据测得的特性值KW检查再生阶段RP是否成功。例如借助测得的电压来检查这一点。如果测得的电压例如高于一个预定的阈值，或者一个另外的特性值KW指示出：再生阶段RP成功完成，那么在步骤S14中继续执行程序。如果它例如处于阈值之下，或者一个另外的特性值KW指示出：再生阶段RP未成功完成，那么在步骤13中继续执行它。例如作为另选或者补充，所述特性值KW包括再生阶段RP的持续时间。这样，例如在达到再生阶段RP的预定持续时间时，再生阶段RP便可视为成功完成，其中，所述再生阶段的持续时间例如可以根据蓄能器的类型而变化。
在步骤13中，由于再生阶段RP未成功完成，例如存储：需要继续再生阶段RP，该再生阶段例如可以在下一次行驶运行中实施。
在步骤14中，由于再生阶段RP已经成功完成，例如存储：再生已经成功完成，和/或例如使循环计数器或触发计数器复位。
在继步骤S13或S14之后的步骤S15中，程序被结束，并且在必要时可以重新在步骤S1中启动。
图3示出了车载电网中蓄能器的一些不同的组合可能性。这里记录了在空载运行电压LLV时相应蓄能器组合的容量KAP。可以看到单个铅蓄电池PB的以及铅蓄电池和锂离子蓄电池的三个不同的组合PBL I＿1、PBL I＿2、PBL I＿3的电压变化曲线。
图3中两个轴的交点是针对用于所示组合的x-轴按完全充电的铅蓄电池加以标定的。这个状态是对于铅蓄电池来说理想的状态。两个蓄电池的组合的充电状态–其处于铅蓄电池的最大充电之上方并且由存储在锂离子蓄电池中的电化学能量产生-向着负的x-轴的方向画出。从该图示可以看出：通过两个蓄电池的组合，即使在没有实时发电机运行的情况下也能够调定两个蓄电池的该组合的状态，此状态就空载运行电压(y-轴)而言位于铅蓄电池的完全充电状态之上方。可以利用这一效应来实现铅蓄电池在其再生范围内的完全充电。
附图标记列表
BN 车载电网
S 起动器
G 发电机
L 消耗器
BAT＿1 第一蓄能器
BAT＿2 第二蓄能器
BS 电池传感器
KW 特性值
RP 再生阶段
V＿1 第一工作电压
V＿2 第二工作电压
LLV 空载运行电压
CAP 容量
PB 铅蓄电池的电压变化曲线
PBLI＿1 第一蓄能器组合的电压变化曲线
PBLI＿2 第二蓄能器组合的电压变化曲线
PBLI＿3 第三蓄能器组合的电压变化曲线

Claims (8)

1.用于运行车载电网(BN)的方法，该车载电网具有第一蓄能器(BAT＿1)和第二蓄能器(BAT＿2)，两个蓄能器是并联的，在该方法中，
-检测第一蓄能器(BAT＿1)和/或第二蓄能器(BAT＿2)的特性值(KW)，
-根据测得的特性值(KW)实施第一蓄能器(BAT＿1)的再生阶段(RP)，在该再生阶段中这样地预先规定并借助车载电网(BN)的发电机(G)提供第一工作电压(V＿1)，所述第一工作电压有助于使第二蓄能器(BAT＿2)在预定的时间间隔后比第一蓄能器(BAT＿1)具有更高的空载运行电压。
2.如权利要求1所述的方法，其中，在达到第二蓄能器(BAT＿2)的预定的充电状态后，借助所述发电机(G)提供预定的第二工作电压(V＿2)，该第二工作电压有助于使对第一蓄能器(BAT＿1)进行充电而第二蓄能器(BAT＿2)则保持其充电状态。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，在再生阶段(RP)期间对第一蓄能器(BAT＿1)的特性值(KW)进行监视。
4.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述车载电网(BN)具有开关，通过该开关，第一蓄能器(BAT＿1)能够与第二蓄能器(BAT＿2)电分离。
5.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一蓄能器(BAT＿1)具有铅蓄电池。
6.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二蓄能器(BAT＿2)具有锂离子蓄电池。
7.如权利要求1或2所述的方法，其中，当在第一蓄能器(BAT＿1)与第二蓄能器(BAT＿2)之间不存在或者只是还存在预定的小的电荷流动时，则根据测得的特性值(KW)检查再生阶段(RP)是否成功。
8.用于运行车载电网(BN)的设备，该车载电网具有第一蓄能器(BAT＿1)和第二蓄能器(BAT＿2)，两个蓄能器是并联的，该设备构造为用于实施如权利要求1至7之任一项所述的方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014223971A1 (de) * 2014-11-25 2016-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Mehr-Energiespeicher-System für Kraftfahrzeugbordnetze
DE102014224227A1 (de) * 2014-11-27 2016-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Betriebsstrategie für ein passives Mehr-Energiespeicher-Bordnetz
US20170136914A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-18 Johnson Controls Technology Company Systems and methods for visualizing battery data

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652426A (zh) * 2005-01-21 2005-08-10 宇泉能源科技股份有限公司 可携式复合型电池管理系统
CN1304217C (zh) * 2001-04-05 2007-03-14 伊莱克特罗维亚公司 用于具有可变功率的负载的能量储存装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2343489C (en) * 2001-04-05 2007-05-22 Electrofuel, Inc. Energy storage device for loads having variable power rates
JP2004025979A (ja) * 2002-06-25 2004-01-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 走行車両用電源システム
JP3977841B2 (ja) * 2003-01-24 2007-09-19 三菱電機株式会社 バッテリ用電力回路
JP4277727B2 (ja) * 2004-03-29 2009-06-10 株式会社デンソー 車両用電源システム
WO2006122395A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-23 Electrovaya Inc. Battery powered vehicle overvoltage protection circuitry
US20080067972A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Norio Takami Power supply system and motor car
US20090317696A1 (en) * 2008-06-19 2009-12-24 Chih-Peng Chang Compound battery device having lithium battery and lead-acid battery
DE102009053690B4 (de) * 2009-11-19 2022-03-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben des Bordnetzes
CN102652268A (zh) * 2010-08-31 2012-08-29 松下电器产业株式会社 电池电源装置以及电池电源系统
DE102010062116A1 (de) 2010-11-29 2012-05-31 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeichervorrichtung für ein Kraftfahrzeug
JP5664446B2 (ja) * 2011-04-28 2015-02-04 トヨタ自動車株式会社 電池システム
US8987935B2 (en) * 2011-12-30 2015-03-24 Allen King Uninterruptible battery power for electric motor vehicle

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1304217C (zh) * 2001-04-05 2007-03-14 伊莱克特罗维亚公司 用于具有可变功率的负载的能量储存装置
CN1652426A (zh) * 2005-01-21 2005-08-10 宇泉能源科技股份有限公司 可携式复合型电池管理系统

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Publication number Publication date
WO2014044860A3 (de) 2014-05-22
US9929574B2 (en) 2018-03-27
US20150194828A1 (en) 2015-07-09
DE102012217193A1 (de) 2014-06-12
CN104736374A (zh) 2015-06-24
WO2014044860A2 (de) 2014-03-27

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