RU2666051C1 - Электрическая сеть для автотранспортного средства - Google Patents

Электрическая сеть для автотранспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2666051C1
RU2666051C1 RU2017127494A RU2017127494A RU2666051C1 RU 2666051 C1 RU2666051 C1 RU 2666051C1 RU 2017127494 A RU2017127494 A RU 2017127494A RU 2017127494 A RU2017127494 A RU 2017127494A RU 2666051 C1 RU2666051 C1 RU 2666051C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
network
voltage
low voltage
electric
converter
Prior art date
Application number
RU2017127494A
Other languages
English (en)
Inventor
Хайнц РЕБХОЛЬЦ
Original Assignee
Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт filed Critical Др. Инж. х.к. Ф. Порше Акциенгезелльшафт
Application granted granted Critical
Publication of RU2666051C1 publication Critical patent/RU2666051C1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L55/00—Arrangements for supplying energy stored within a vehicle to a power network, i.e. vehicle-to-grid [V2G] arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/80—Exchanging energy storage elements, e.g. removable batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/20—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having different nominal voltages
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08—Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/082—Plural DC voltage, e.g. DC supply voltage with at least two different DC voltage levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14—Balancing the load in a network
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/342—The other DC source being a battery actively interacting with the first one, i.e. battery to battery charging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/10—DC to DC converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/427—Voltage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/527—Voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к электрической сети для автотранспортного средства и к способу распределения электрической энергии в электрической сети автотранспортного средства. Электрическая сеть содержит сеть высокого напряжения и сеть низкого напряжения. К сети высокого напряжения подключен электрический двигатель. К сети низкого напряжения подключен минимум один элемент низкого напряжения. Минимум один элемент низкого напряжения выполнен в виде источника электрической энергии и/или в виде потребителя электрической энергии. Сеть высокого напряжения и сеть низкого напряжения электрически соединены друг с другом посредством преобразователя напряжения постоянного тока. Преобразователь напряжения постоянного тока выполнен с возможностью осуществления обмена электрической энергией между сетями высокого и низкого напряжения в двух противоположных направлениях, также преобразователь напряжения постоянного тока передает электрическую энергию в первом или во втором направлении в зависимости от напряжения в сети высокого или низкого напряжения. Достигается упрощение конструкции электрической сети для автотранспортного средства. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к электрической сети для автотранспортного средства, содержащей часть сети высокого напряжения, к которой подключена электрическая машина, часть сети низкого напряжения, к которой подключен по меньшей мере один элемент низкого напряжения, при этом по меньшей мере один элемент низкого напряжения выполнен в виде источника электрической энергии и/или в виде потребителя электрической энергии, при этом часть сети высокого напряжения и часть сети низкого напряжения электрически соединены друг с другом посредством преобразователя напряжения постоянного тока.
Кроме того, изобретение относится к автотранспортному средству с электрической сетью, которая содержит часть сети низкого напряжения и часть сети высокого напряжения.
изобретение также относится к способу распределения электрической энергии в электрической сети автотранспортного средства, содержащей часть сети высокого напряжения, к которой подключена электрическая машина, часть сети низкого напряжения, к которой подключен по меньшей мере один элемент низкого напряжения, при этом по меньшей мере один элемент низкого напряжения выполнен в виде источника электрической энергии и/или в виде потребителя электрической энергии, при этом части сети напряжения соединены друг с другой посредством преобразователя напряжения постоянного тока.
Уровень техники
Конструкция бортовой сети в автотранспортном средстве содержит, как правило, две различные части сети, которые обеспечивают различные электрические напряжения и в которые встроены различные электрические элементы в виде источника и/или приемника электрической энергии. Часть сети низкого напряжения конструкции бортовой сети, как правило, имеет напряжение бортовой сети, составляющее 12 В, и в нее посредством преобразователя напряжения постоянного тока из бортовой сети высокого напряжения подается электрическая энергия и, соответственно, более высокое электрическое напряжение.
Автотранспортное средство с соответствующей бортовой сетью представлено, например, в документе US 8,437,910 B2.
В современных автотранспортных средствах существует, однако, требование обеспечить кроме подачи питания в 12 В подачу питания в 48 В, для чего, как правило, в бортовую сеть обычно монтируют дополнительный преобразователь напряжения постоянного тока и дополнительный аккумулятор электрической энергии, чтобы получить третью часть сети напряжения. В данном случае является недостатком то, что из-за дополнительных компонентов подача питания в бортовой сети является сложной с технической точки зрения и связана с высокими расходами.
Раскрытие сущности изобретения
Следовательно, задачей настоящего изобретения является предоставление электрической сети для автотранспортного средства, характеризующейся малой степенью сложности с технической точки зрения и низкими расходами, а также способа распределения электрической энергии в автотранспортном средстве для подачи на потребители электрической энергии в автотранспортном средстве напряжения с дополнительным значением напряжения.
В случае представленной выше электрической сети эта задача решена благодаря тому, что преобразователь напряжения постоянного тока выполнен для осуществления обмена электрической энергией между частями сети напряжения в двух противоположных направлениях.
Кроме того, в случае представленного выше автотранспортного средства эта задача решена с помощью электрической сети согласно настоящему изобретению.
Наконец, в случае представленного выше способа эта задача решена благодаря тому, что преобразователь электрической энергии передает электрическую энергию в первом или во втором направлении в зависимости от напряжения в одной из частей сети напряжения.
Поскольку преобразователь напряжения постоянного тока может передавать электрическую энергию в двух противоположных направлениях и может соответствующим образом устанавливать напряжение с обеих сторон преобразователя напряжения постоянного тока, часть сети низкого напряжения может снабжаться энергией непосредственно из части сети высокого напряжения и отдельно от нее, так что необходимое напряжение для потребителя в части сети низкого напряжения также может подаваться без использования дополнительного устройства управления и дополнительного аккумулятора низкого напряжения. В результате этого можно отказаться от дополнительного аккумулятора электрической энергии, вследствие чего можно снизить степень сложности с технической точки зрения и расходы в отношении электрической сети автотранспортного средства.
Благодаря этому цель настоящего изобретения достигается полностью.
В одном предпочтительном варианте осуществления преобразователь напряжения постоянного тока меняет направление потока электрической энергии между частями сети в зависимости от напряжения в одной из частей сети напряжения.
В результате возможен обмен энергией между частями сети с малой степенью сложности с технической точки зрения в зависимости от фактически подаваемого напряжения в частях сети.
В одном предпочтительном варианте осуществления преобразователь напряжения постоянного тока меняет направление потока энергии в зависимости от напряжения в части сети низкого напряжения.
В результате электрическая энергия из части сети низкого напряжения может подаваться в часть сети высокого напряжения с малой степенью сложности с технической точки зрения и использоваться для приведения в действие автотранспортного средства.
В одном предпочтительном варианте осуществления преобразователь напряжения постоянного тока регулирует поток электрической энергии в направлении части сети высокого напряжения, если напряжение в части сети низкого напряжения выше порогового значения.
В результате этого можно легко с технической точки зрения снижать повышенное напряжение в части сети низкого напряжения.
В одном предпочтительном варианте осуществления преобразователь напряжения постоянного тока обеспечивает направление потока энергии в направлении части сети низкого напряжения, если напряжение в части сети низкого напряжения ниже порогового значения.
В результате этого можно легко с технической точки зрения прекращать падение напряжения в части сети низкого напряжения.
В одном предпочтительном варианте осуществления часть сети высокого напряжения содержит аккумулятор электрической энергии.
В результате этого электрическая энергия для приведения в действие автотранспортного средства может накапливаться в части сети высокого напряжения.
В одном предпочтительном варианте осуществления в части сети высокого напряжения значение напряжения больше чем 100 В.
В результате этого электрическая машина для приведения в действие транспортного средства может обеспечивать необходимую тяговую мощность.
В одном предпочтительном варианте осуществления в части сети низкого напряжения напряжение составляет меньше чем 60 В, в частности 36—59 В.
В результате этого множество потребителей электрической энергии в автотранспортном средстве снабжаются электрической энергией.
В одном предпочтительном варианте осуществления часть сети низкого напряжения не содержит аккумулятора электрической энергии.
В результате этого в целом можно снизить степень сложности с технической точки зрения электрической сети.
В итоге благодаря электрической сети и отдельному обеспечению постоянного напряжения в части сети низкого напряжения можно обеспечить отдельную подачу питания в автотранспортном средстве, при этом можно отказаться от другой, отдельной части сети в бортовой сети автотранспортного средства и, соответственно, можно отказаться от дополнительного аккумулятора энергии, а также дополнительного устройства управления. Вследствие этого в автотранспортном средстве может обеспечиваться дополнительное значение напряжения с малой степенью сложности с технической точки зрения и низкими расходами.
Разумеется, упомянутые выше признаки и признаки, которые еще необходимо объяснить ниже, могут использоваться не только в соответственно указанной комбинации, но и в других комбинациях или по отдельности без отклонения от объема настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения показаны на чертеже и более подробно объяснены в приведенном ниже описании. При этом:
на фиг. 1 показано схематическое изображение автотранспортного средства с электрической сетью, которая содержит две различные части сети.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематически показано автотранспортное средство, которое в общем обозначено ссылочной позицией 10. Автотранспортное средство 10 содержит трансмиссию 12, которая в данном случае содержит электрическую машину 14 для обеспечения приводной мощности. Трансмиссия 12 служит для приведения в действие приводимых колес 16L, 16R автотранспортного средства 10.
Электрическая машина 14 соединена посредством вала 18 двигателя с коробкой 20 передач, при этом электрическая машина 14 обеспечивает на ведущем валу 18 крутящий момент t и при этом ведущий вал 18 вращается с установленной частотой вращения n. Коробка 20 передач соединена посредством дифференциала 22 с приводимыми колесами 16R, 16L.
Для приведения в действие электрической машины 14 или для подачи питания на электрическую машину 14, электрическая машина 14 соединена в целом посредством части 24 сети высокого напряжения с аккумулятором 26 электрической энергии или тяговой аккумуляторной батареей 26 высокого напряжения. Аккумулятор 26 электрической энергии при этом соединен с электрической машиной 14 посредством блока 28 управления, чтобы соответствующим образом приводить в действие электрическую машину 14 или подавать на нее питание. Кроме того, часть 24 сети высокого напряжения посредством преобразователя 30 напряжения постоянного тока электрически соединена или связана с частью 32 сети низкого напряжения, при этом часть 32 сети низкого напряжения в целом соединена с электрическими элементами 34, 36 низкого напряжения, такими как, например, электрическое устройство 34 обеспечения поперечной устойчивости или компрессор 36 кондиционера. Электрические элементы 34, 36 низкого напряжения могут быть выполнены как в виде источника электрической энергии, так и в виде приемника электрической энергии и, следовательно, в зависимости от применения могут как принимать электрическую энергию, так и отдавать ее.
Кроме того, преобразователь 30 напряжения постоянного тока выполнен как с возможностью подачи электрической энергии из части 32 сети низкого напряжения в часть 24 сети высокого напряжения, так и с возможностью подачи электрической энергии из части 24 сети высокого напряжения в часть 32 сети низкого напряжения, как показано стрелкой 38.
Часть 24 сети высокого напряжения имеет напряжение больше чем 100 В или 800 В, и посредством электрической машины 14 в ней обеспечивается напряжение за счет регенерирования или посредством аккумулятора 26 электрической энергии. Часть 32 сети низкого напряжения обеспечивается электрической энергией посредством преобразователя 30 напряжения постоянного тока, и электрическое напряжение в части 32 сети низкого напряжения посредством преобразователя 30 напряжения постоянного тока соответствующим образом регулируется в пределах 36—59 В и обычно составляет 48 В. Следовательно, двунаправленным преобразователем 30 напряжения постоянного тока заменяют обычно применяемый в таких случаях аккумулятор электрической энергии.
Чтобы напряжение в части 32 сети низкого напряжения можно было установить на 48 В, преобразователь 30 напряжения постоянного тока должен обеспечивать поток энергии в обоих направлениях, как показано стрелкой 38. Кроме того, должны быть реализованы высокие переменные технические требования.
При эксплуатации напряжение в части 32 сети низкого напряжения постоянно отслеживается и посредством преобразователя 30 напряжения постоянного тока устанавливается на 48 В. Если электрической энергией питаются элементы 34, 36 низкого напряжения и напряжение в части 32 сети низкого напряжения падает, то преобразователь 30 напряжения постоянного тока соответственно осуществляет регулирование путем подачи электрической энергии из части 24 сети высокого напряжения. Если напряжение в части 32 сети низкого напряжения увеличивается, например вследствие подачи дополнительной электрической энергии через элементы 34, 36 низкого напряжения, то преобразователь 30 напряжения постоянного тока регулирует напряжение путем подачи электрической энергии из части 32 сети низкого напряжения в часть 24 сети высокого напряжения.
Для регулирования напряжения в части 32 сети низкого напряжения соответствующим образом определяется верхнее допустимое напряжение в качестве порогового значения или в качестве максимально возможного напряжения бортовой сети в части 32 сети низкого напряжения, а также нижнее допустимое напряжение в качестве порогового значения или в качестве минимально возможного напряжения бортовой сети в части 24 сети высокого напряжения, и соответствующим образом определяется, в каком направлении преобразователь 30 напряжения постоянного тока осуществляет обмен электрической энергией между частями 24, 32 сети напряжения.
Благодаря данной концепции двух частей 24, 32 сети напряжения с двунаправленным преобразователем 30 напряжения постоянного тока, можно, соответственно, отказаться от устройства управления, а также аккумулятора электрической энергии в части 32 сети низкого напряжения.

Claims (16)

1. Электрическая сеть для автотранспортного средства (10), содержащая:
- часть (24) сети высокого напряжения, к которой подключена электрическая машина (14);
- часть (32) сети низкого напряжения, к которой подключен по меньшей мере один элемент (34, 36) низкого напряжения, при этом по меньшей мере один элемент (34, 36) низкого напряжения выполнен в виде источника электрической энергии и/или в виде потребителя электрической энергии;
при этом часть (24) сети высокого напряжения и часть (32) сети низкого напряжения электрически соединены друг с другом посредством преобразователя (30) напряжения постоянного тока; отличающаяся тем, что преобразователь (30) напряжения постоянного тока выполнен с возможностью осуществления обмена электрической энергией между частями (24, 32) сети напряжения в двух противоположных направлениях (38).
2. Электрическая сеть по п. 1, отличающаяся тем, что преобразователь (30) напряжения постоянного тока выполнен с возможностью изменения направления (38) потока электрической энергии между частями (24, 32) сети в зависимости от напряжения в одной из частей (24, 32) сети напряжения.
3. Электрическая сеть по п. 2, отличающаяся тем, что преобразователь (30) напряжения постоянного тока выполнен с возможностью изменения направления (38) потока энергии в зависимости от напряжения в части (32) сети низкого напряжения.
4. Электрическая сеть по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что преобразователь (30) напряжения постоянного тока обеспечивает поток (38) электрической энергии в направлении части (24) сети высокого напряжения, если напряжение в части (32) сети низкого напряжения выше порогового значения.
5. Электрическая сеть по одному из пп. 2-4, отличающаяся тем, что преобразователь (30) напряжения постоянного тока обеспечивает направление (38) потока энергии в направлении части (32) сети низкого напряжения, если напряжение в части (32) сети низкого напряжения ниже порогового значения.
6. Электрическая сеть по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что часть (24) сети высокого напряжения содержит аккумулятор (26) электрической энергии.
7.Электрическая сеть по одному из пп. 1-6, отличающаяся тем, что в части (24) сети высокого напряжения значение напряжения больше чем 100 В.
8. Электрическая сеть по одному из пп. 1-7, отличающаяся тем, что в части (32) сети низкого напряжения напряжение составляет меньше чем 60 В, в частности 36-58 В.
9. Электрическая сеть по одному из пп. 1-8, отличающаяся тем, что часть (32) сети низкого напряжения не содержит аккумулятора электрической энергии.
10. Способ распределения электрической энергии в электрической сети автотранспортного средства (10), содержащей:
- часть (24) сети высокого напряжения, к которой подключена электрическая машина (14);
- часть (32) сети низкого напряжения, к которой подключен по меньшей мере один элемент (34, 36) низкого напряжения, при этом по меньшей мере один элемент (34, 36) низкого напряжения выполнен в виде источника электрической энергии и/или в виде потребителя электрической энергии, при этом части сети напряжения соединены друг с другом посредством преобразователя (30) напряжения постоянного тока;
отличающийся тем, что электрический преобразователь (30) напряжения постоянного тока передает электрическую энергию в первом или во втором направлении в зависимости от напряжения в одной из частей (24, 32) сети напряжения.
RU2017127494A 2016-09-02 2017-08-01 Электрическая сеть для автотранспортного средства RU2666051C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016116455.0 2016-09-02
DE102016116455.0A DE102016116455A1 (de) 2016-09-02 2016-09-02 Elektrisches Netz für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2666051C1 true RU2666051C1 (ru) 2018-09-05

Family

ID=61198125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017127494A RU2666051C1 (ru) 2016-09-02 2017-08-01 Электрическая сеть для автотранспортного средства

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6531142B2 (ru)
KR (1) KR102018952B1 (ru)
CN (1) CN107791972A (ru)
DE (1) DE102016116455A1 (ru)
RU (1) RU2666051C1 (ru)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112706614B (zh) * 2020-12-21 2022-12-23 阿波罗智联(北京)科技有限公司 车辆的供电控制设备和车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087163A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Suzuki Motor Corp 車両用発電制御装置
JP2009148090A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用発電制御装置
WO2011046147A1 (ja) * 2009-10-16 2011-04-21 三菱電機株式会社 車両用電源システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10006781A1 (de) * 2000-02-18 2002-03-14 Xcellsis Gmbh Vorrichtung mit einer Brennstoffzelle für die Erzeugung elektrischer Energie und mit Verteilung der elektrischen Energie an Verbraucher
KR101072190B1 (ko) * 2005-08-16 2011-10-11 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 돌입전류 방지장치
JP4258534B2 (ja) * 2006-07-18 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 電源システム
DE102007001673A1 (de) 2007-01-11 2008-07-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bordnetzsystem für ein Kraftfahrzeug
DE102009000083A1 (de) 2009-01-08 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur elektrischen Versorgung elektrischer Verbraucher in einem Fahrzeug, insbesondere einem Hybridfahrzeug
JP2011041425A (ja) * 2009-08-17 2011-02-24 Autonetworks Technologies Ltd 車両用電源制御装置
DE202010000551U1 (de) 2010-01-02 2010-03-25 Aradex Aktiengesellschaft Antriebssystem für ein Fahrzeug
DE102011012316B4 (de) 2010-12-23 2022-04-21 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Niedervoltbatterie in einem elektrischen Antriebssystem
DE102012220549A1 (de) * 2012-11-12 2014-05-15 Siemens Aktiengesellschaft Elektro-Transportmittel, zugehöriges Verfahren und zugehöriger Akkumulator
DE102013002589A1 (de) 2013-02-14 2014-08-14 Audi Ag Verfahren zum Testen eines Energiespeichers in einem Kraftfahrzeug
US9834098B2 (en) * 2014-01-30 2017-12-05 General Electric Company Vehicle propulsion system with multi-channel DC bus and method of manufacturing same
DE102014207390A1 (de) 2014-04-17 2015-10-22 Robert Bosch Gmbh Bordnetz und Verfahren zum Betrieb eines Bordnetzes
JP6394355B2 (ja) * 2014-12-16 2018-09-26 トヨタ自動車株式会社 電気自動車

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006087163A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Suzuki Motor Corp 車両用発電制御装置
JP2009148090A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Daihatsu Motor Co Ltd 車両用発電制御装置
WO2011046147A1 (ja) * 2009-10-16 2011-04-21 三菱電機株式会社 車両用電源システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP6531142B2 (ja) 2019-06-12
JP2018038258A (ja) 2018-03-08
KR20180026352A (ko) 2018-03-12
CN107791972A (zh) 2018-03-13
KR102018952B1 (ko) 2019-09-05
DE102016116455A1 (de) 2018-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100737085B1 (ko) 하이브리드 전기 자동차용 배터리 충전 시스템
DE112014005234B4 (de) Bordnetz-Leistungssteuerungsschaltung und Bordnetz
CN106450981B (zh) 用于电源模块组件的汇流条
US7748482B2 (en) Accessory drive system for a hybrid vehicle
CN109286211A (zh) 电动车辆
US20170232862A1 (en) Electric drive system and method for operating an electric machine for an electric vehicle
WO2012157116A1 (ja) 車両の電源装置
US10195946B2 (en) Vehicle power sharing and grid connection system for electric motors and drives
KR102292757B1 (ko) 전기 구동 차량용 자동차 탑재형 네트워크 및 자동차 탑재형 네트워크를 동작시키는 방법
JP2006304390A (ja) ハイブリッド車両用電源装置
JP2019205319A (ja) 車両の電源システム
CN104254458B (zh) 用于对电驱动装置供给电流的装置和方法
CN109204012A (zh) 用于轨道车辆的动力制动控制系统及轨道车辆
CN104972903A (zh) 一种具有自动切换能力的电机驱动系统及其控制方法
RU2666051C1 (ru) Электрическая сеть для автотранспортного средства
JP2013150524A (ja) 電気自動車
CN204936824U (zh) 一种具有自动切换能力的电机驱动系统
CN105313712A (zh) 增程器的功率控制方法
KR102690098B1 (ko) 차량용 전기 시스템
KR101774163B1 (ko) 컨버터 일체형 배터리 충전 제어장치 및 이를 이용한 저전압 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법
JP2015208086A (ja) 電力装置
CN105899855B (zh) 带可换档变速器的电动或混合动力车辆的操作方法及电动或混合动力车辆
WO2013041317A2 (de) Antriebssystem und steuerverfahren eines batteriebetriebenen fahrzeugs
US11031889B2 (en) Drive device and method for operating a drive device
KR101866001B1 (ko) 하이브리드 차량용 직류 변환기 제어 방법 및 시스템