CN104737407A - 电动车辆的功率供应系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动车辆(1)的电功率供应系统，该系统包括一个为该车辆(1)的辅助装置提供电力的低压网络(10)和一个为该车辆(1)的推进装置提供电力的高压网络(12)。该低压网络(10)包括一个用于储存电能的低压电池(100)和一个第一变压器(102)，该第一变压器连接该高压网络(12)以用于为该低压网络(10)提供电力，而该高压网络(12)包括一个高压电池(120)和多个用于隔离该高压电池(120)的开关装置(122)。此外，该系统包括一个用于控制这些开关装置(122)的第一监控器(14)。该系统的特征在于，它还包括第一监测装置(17)以用于确定该低压电池(100)的电量是低于或是高于一个第一阈值，所述第一监控器被安排成控制这些开关装置(122)以便在该第一监测装置(17)指示该低压电池电量低于该第一阈值时连接该高压电池(120)。

Description

电动车辆的功率供应系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于电动车辆的电功率供应系统，此类型的供应系统包括一个为车辆的辅助装置提供电力的低压网络和一个为车辆的推进装置提供电力的高压网络。
背景技术
一个电动车辆通常包括一个具有两个分开网络的电功率供应系统：一个专门推动车辆的高压网络，用于为马达提供电力；以及一个用于为辅助装置(例如车载空调、照明设备、信号功能和计算机)提供电力的低压网络。每个网络都配备有一个电池组以提供必要的能量。
提供了再充电装置以便从外部的电功率供应(例如从家庭网络)给这些电池再充电。可能有多种不同的构形，包括其中一个第一变压器从高压网络为低压网络提供电力并且一个第二变压器从家庭网络为高压网络提供电力的一种安排。高压电池通过开关装置(例如一个接触器)被连接到该高压网络上以便在它没有被使用时将该电池隔离。相反，该电池是在车辆的驾驶者启动该车辆时被连接以便随时可以使用的，或者是在该高压电池正在通过家庭网络充电时被连接的。在通过家庭网络完成再充电后，该第二变压器进入休息状态并且从该高压网络上脱离连接。
当该车辆没有被使用时，它处于休眠状态，其中该高压电池是脱离连接的并且这些计算机处于待机状态。这些计算机贯穿低压网络在待机状态的耗能被大大减少但不为零。
当车辆保持很长一段时间不离开休眠状态时，该低压网络的电池由于放电而被用完。这在车辆离开工厂后被存储并且在递送给顾客之前，或者发生在顾客去度假并且这一车辆因此被停留在车库中时是可能发生的。在这种情况下，电压非常低以致于这些计算机不能够退出待机模式。该车辆则不能够被再次被启动，即使它具有一个充满电的高压电池也是如此。
因此本发明的目的使提供一种用于电动车辆的功率供应系统和方法，从而使得有可能实现延长的可能储存期同时避免上述故障。
发明内容
鉴于这些目的，本发明涉及一种用于电动车辆的电功率供应系统，该系统包括一个为车辆的辅助装置提供电力的低压网络和一个为车辆的推进装置提供电力的高压网络，该低压网络包括一个用于储存电能的低压电池和一个第一变压器，该第一变压器连接该高压网络以用于为该低压网络提供电力，该高压网络包括一个高压电池和多个用于隔离该高压电池的开关装置，该系统进一步包括一个第一监控器以用于致动这些开关装置，该系统的特征在于，它还包括第一监测装置以用于确定该低压电池的电量是否低于或高于一个第一阈值，该第一监控器被安排成控制这些开关装置以便在该第一监测装置指示该低压电池的电量低于该第一阈值时连接该高压电池。
当这些开关装置建立起该电池与该高压网络之间的连接时，该第一变压器被供电并且进而允许该低压电池被再充电。该高压电池的储存则被用于扩大该低压电池的自主性。该车辆不出现故障风险的潜在停放时间被非常显著地增加从而覆盖了大多数的情况。自主性的期限因此典型地从数周持续到数月。
具体而言，该监控器包括一个休眠模式，其中它只执行唤醒功能；以及一个正常模式，其中它执行多项功能，该监控器被安排成用于从休眠模式循环地转换到正常模式并且监测该低压电池的电量并且在检查后返回到该休眠模式。因此提供定期检查，以便使得该监控器大多数时间保持在休眠模式并且因此具有一个最低的电能消耗。其结果是自主性被提高了。
在一种互补的方法中，该系统包括一个第二变压器，该第二变压器包括用于连接一个外部电力供应网络的装置以用于为该高压网络提供电力。该第二变压器允许通过为该高压网络提供电力来同时实现这两个电池的正常充电。
根据一个改进，该系统包括信号装置以用于发出这些开关装置将该高压电池连接到该高压网络的信号。该车辆的使用者或带有对其维修任务的人因此知道该高压回路两端的潜在电风险。
本发明还涉及一种用于控制电动车辆的电功率供应系统的方法，该系统包括一个为车辆的辅助装置提供电力的低压网络和一个为车辆的推进装置提供电力的高压网络，该低压网络包括一个用于储存电能的低压电池和一个第一变压器，该第一变压器连接该高压网络以用于为该低压网络提供电力，该高压网络包括一个高压电池和多个用于隔离该高压电池的开关装置，该方法的特征在于，如果确定该低压电池的电量低于一个第一阈值，则这些开关装置被控制以便连接该高压电池。
根据其他特征：
-通过将该车辆从一个休眠模式切换到一个正常模式来循环检查该低压电池的电量，在该休眠模式下，仅仅执行唤醒功能。
-对于还包括一个第二变压器的电力供应系统而言，该第二变压器包括用于连接一个外部电力供应网络的装置以用于为该高压网络提供电力，如果该第二变压器连接该外部网络，则该第二变压器还与这些开关装置同时切换以便为该高压网络提供电力。该第二变压器通常被设置成一旦这些电池已经充好电就关闭。于是在此提供了如果家庭网络保持连接到该车辆上就再次激活由家庭网络供应电力的装置。该高压电池的电量因此被保持。
-如果该高压电池的电量低于一个第二阈值，则这些开关装置被阻止连接。残留电量因此被保持在该高压电池中。
附图说明
通过阅读以下说明，本发明将被更好地理解并且进一步的细节和优点将会变得清楚，所述说明参照唯一附图给出，该附图示出了一个包括根据本发明的系统的车辆的示意图。
具体实施方式
唯一的附图示出了一个电动车辆1，该车辆包括多个由电能提供动力的推进装置(未示出)。该车辆1包括多个有待被连接到能够提供电力的外部家庭网络(例如以电压230V的交流电形式)上的连接装置1240。由该家庭网络提供的电力被储存在电池(下文中详细说明的)中以便特别是为推进装置提供电力而无需将该车辆1连接到家庭网络上。
该车辆1包括一个电功率供应系统。这基本上是由一个为该车辆1的辅助装置11提供电力的低压网络10和一个为这些推进装置提供电力的高压网络12组成的。该低压网络10包括一个用于储存电能的低压电池100和一个第一变压器102，该第一变压器连接该高压网络12以用于为该低压网络10提供电力。该低压电池100使得有可能实现传递例如12V的电压。该高压网络12包括一个高压电池120和一个用于隔离该高压电池120的开关装置122。
该电功率供应系统还包括一个用于致动这些开关装置122的第一监控器14。
该高压网络12还包括一个第二变压器124，该第二变压器包括用于连接到外部功率供应网络的装置1240并且该第二变压器被安排成为该高压网络12提供电力。它提供了例如一个400V的直流电压。它还包括一个第二监控器16，该监控器被安排成控制该第二变压器124。
该电功率供应系统还包括电压传感器形式的多个第一监测装置17，从而使得可以确定一个关于该低压电池100的电量水平的报警。这些第一监测装置17被连接到该第一监控器14上。
该电功率供应系统还包括电压传感器形式的多个第二监测装置18，从而使得可以确定一个关于该低压电池120的电量水平的报警。这些第二监测装置18被连接到该第二监控器16上。
该电功率供应系统还包括信号装置19，该信号装置被该第一监控器14控制并且被安排成传输关于该车辆1状态的信息。该信号装置可以是一个产生静态光或闪光的发光报警装置或者可以是一个声音报警器，该发光报警装置被安排在该车辆的仪表板上、车辆的外部或者马达室中。
运作
该第二监控器16被配置成控制该高压电池120的电量。为此，它检测出外部家庭网络的连接并且控制该变压器使得所述变压器在该高压网络12的两端提供直流高电压。该第二监控器16接收来自该第二监测装置18的信息，从而确定该高压电池120充好电的时刻。该第二变压器124然后被控制来停止对该高压网络12的电力供应。
该第一监控器14包括一个休眠模式和一个正常模式，在休眠模式下其仅执行唤醒功能并且在正常模式下其执行多项功能。从该休眠模式到正常模式的转换典型地是由使用者(在该使用者想要使用该车辆1时)例如通过接合点火钥匙来控制的。类似地，从该正常模式到该休眠模式的转换是通过点火开关的脱离接合来控制的、是在在潜在延时之后的。该第一监控器14被安排成用来同样从该休眠模式转换到正常模式，以便用该第一监测装置17来监测该低压电池100的电量并且以便在检查后返回到该休眠模式。该第一监测装置17直接提供一个电压电平，该第一监控器14从该电平推导出该低压电池100的电量水平。然后将这个电量水平与一个第一阈值相比较。如果该低压电池100的电量低于该第一阈值，则该第一监控器14决定该低压电池100必须再充电。该第一监控器14则控制这些开关装置122将该高压电池120连接到该高压网络12上。然后该第一变压器102被供电并且进而给该低压网络10提供直流电流以便给该低压电池100再充电。与此同时，该第一监控器14控制该信号装置19以便告知该车辆1的用户该高压网络12正在被提供电力。
如果该第二变压器124被连接到该外部网络，则该第一监控器14将一个请求发送给该第二监控器16以便该第二监控器打开该第二变压器124来给该高压网络12供电。
根据一个任选安排，该第一监控器直接或通过该第二监控器16接收来自该第二监测装置18的信息以便当该高压电池120的电量低于一个第二阈值时报警。在这种情况下，该第一监控器14不会控制这些开关装置122的连接，以便保持该高压电池120的最低电量水平。
根据另一个任选安排，这些开关装置122仅在连接了家庭网络时才会被连接。

Claims (8)

1.一种用于电动车辆(1)的电功率供应系统，该系统包括一个为该车辆(1)的辅助装置提供电力的低压网络(10)和一个为该车辆(1)的推进装置提供电力的高压网络(12)，该低压网络(10)包括一个用于储存电能的低压电池(100)和一个第一变压器(102)，该第一变压器连接该高压网络(12)以用于为该低压网络(10)提供电力，该高压网络(12)包括一个高压电池(120)和多个用于隔离该高压电池(120)的开关装置(122)，该系统进一步包括一个用于致动这些开关装置(122)的第一监控器(14)，该系统的特征在于，它还包括第一监测装置(17)以用于确定该低压电池(100)的电量是低于或是高于一个第一阈值，该第一监控器(14)被安排成控制这些开关装置(122)以便在该第一监测装置(17)指示该低压电池(100)的电量低于该第一阈值时连接该高压电池(120)。
2.如权利要求1所述的系统，其中该监控器包括一个休眠模式，其中它只执行唤醒功能；以及一个正常模式，其中它执行多项功能，该监控器被安排成用于从休眠模式循环地转换到正常模式并且监测该低压电池(100)的电量并且在检查后返回到该休眠模式。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它包括一个第二变压器(124)，该第二变压器包括用于连接到一个外部电力供应网络的装置以用于为该高压网络(12)提供电力。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它包括信号装置(19)以用于发出这些开关装置(122)将该高压电池(120)连接到该高压网络(12)上的信号。
5.一种用于控制电动车辆(1)的电功率供应系统的方法，该系统包括一个为该车辆(1)的辅助装置提供电力的低压网络(10)和一个为该车辆(1)的推进装置提供电力的高压网络(12)，该低压网络(10)包括一个用于储存电能的低压电池(100)和一个第一变压器(102)，该第一变压器连接该高压网络(12)以用于为该低压网络(10)提供电力，该高压网络(12)包括一个高压电池(120)和多个用于隔离该高压电池(120)的开关装置(122)，该方法的特征在于，如果确定该低压电池(100)的电量低于一个第一阈值，则这些开关装置(122)被控制以便连接该高压电池(120)。
6.如权利要求5所述的方法，根据该方法，是通过将该车辆(1)从一个休眠模式切换到一个正常模式来循环地检查该低压电池(100)的电量的，在该休眠模式下，仅仅执行唤醒功能。
7.如权利要求5所述的控制方法，对于还包括一个第二变压器(124)的电力供应系统而言，该第二变压器包括用于连接一个外部电力供应网络的装置以用于为该高压网络(12)提供电力，根据该控制方法，如果该第二变压器(124)连接该外部网络，则该第二变压器(124)还与这些开关装置(122)同时切换以便为该高压网络(12)提供电力。
8.如权利要求5所述的控制方法，根据该控制方法，如果该高压电池(120)的电量低于一个第二阈值，则这些开关装置(122)被阻止连接。
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