用于控制用于机动车的车载电网系统的方法、车载电网系统以及机动车与流程

本发明涉及一种用于机动车的车载电网系统，所述车载电网系统具有：用于提供高压电压网络的高电压蓄能器，以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器，其用于将在高压电压网络中存在的高压电压转换为在低压电压网络中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；以及电池管理系统。本发明还涉及一种用于控制这样的车载电网系统的方法以及一种具有这种车载电网系统的机动车。

背景技术：

1、这样的车载电网系统是已知的并且一般是电动或混合动力车辆的一部分，所述电动或混合动力车辆具有牵引蓄存器，所述牵引蓄存器形成高电压蓄能器(高压电压蓄能器)，并且具有车载电网，所述车载电网形成低压电压网络，并且提供低压电压(例如12v)或者以低压电压或低电压运行。一般设置低压车载电网电池作为用于低压电压网络的电压源。

2、基本上问题在于，在停放的机动车中的能量消耗导致低压车载电网电池的放电。这使得这种电池必须足够大地设计尺寸，以确保在确定的时间段内可靠的电压供应。

3、此外，已知在机动车的停放阶段或者说停车时间期间使用高电压蓄能器作为用于低压电压网络的电压源。然而，在此存在高电压蓄能器以不允许的方式深度放电并因此损害其功率能力的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种用于机动车的车载电网系统，其在机动车的停放阶段期间在特别长的时间段上确保安全的电压供应。本发明的目的还在于提供一种用于运行这种车载电网系统的方法。

2、该任务通过一种用于控制用于机动车的车载电网系统的方法来解决，所述车载电网系统具有：用于提供高压电压网络的高电压蓄能器，以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器，其用于将在高压电压网络中存在的高压电压转换为在低压电压网络中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；电池管理系统和旁路变换器组件。所述旁路变换器组件在此设置用于在机动车的停放阶段期间将预定的能量额从高压电压网络引入到低压电压网络中。所述方法包括如下步骤：

3、a)将在机动车的停放阶段中经由旁路变换器组件引入到低压电压网络中的能量额相加，以及

4、b)如果相加的能量额超过允许在机动车的停放阶段中从高电压蓄能器提取的确定的最大允许能量额，则关断旁路变换器组件。

5、在本发明的意义上，机动车的停放阶段尤其是如下阶段，在所述阶段中机动车不主动运行并且被停放或驻车。该状态还可以通过如下方式来定义：机动车的点火装置已被停用；在停用点火装置时触发的计时器已到期和/或检测到驾驶员或车辆乘员已离开机动车(并且可选择地已经锁定所述机动车)。

6、与主变换器分开设置的旁路变换器组件具有如下优点：所述旁路变换器组件可以专门协调用于在停放阶段期间将电能从高压电压网络引入到低压电压网络中，在所述停放阶段中，功率需求明显低于在机动车的主动运行中或在行驶期间的功率需求。通过旁路变换器组件例如与主变换器相比在更低的功率下具有最佳效率，与在停放阶段期间经由主变换器为低压电压网络供应电压的情况相比，能够更加有效率地并且因此在更长的时间段上确保对低压电压网络的电压供应。此外，在超过最大允许能量额时关断旁路变换器组件确保了高电压蓄能器在此不会被放电至确定的阈、即确定的阈值之下，由此在机动车的停放阶段中保护高电压蓄能器以防不允许的深度放电。

7、最大允许能量额在此可以由电池管理系统确定，并且在机动车的停放阶段中在关断电池管理系统之前将所述最大允许能量额传输给旁路变换器组件。以这种方式，能够可靠地确定最大允许能量额，并且可以通过关断电池管理系统来减少在停放阶段中的能量消耗。

8、在一种实施方式中，最大允许能量额由电池管理系统根据高电压蓄能器的最弱的电池单体来确定，以便可靠地排除对高电压蓄能器的不允许的深度放电。

9、附加地或备选地，在确定最大允许能量额时，可以考虑环境温度、高电压蓄能器的温度和/或高电压蓄能器的电池单体的电池单体老化。由此，能够将最大允许能量额选择得特别大，并且同时最小化由于提取最大允许能量额而在高电压蓄能器的功率能力方面损害高电压蓄能器的风险。

10、根据本发明，为了解决上述任务，还设置了一种用于机动车的车载电网系统，所述车载电网系统具有：包括高电压蓄能器的高压电压网络以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器，其用于将在高压电压网络中存在的高压电压转换为在低压电压网络中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；电池管理系统和旁路变换器组件。所述旁路变换器组件在此设置用于在机动车的停放阶段期间将确定的最大允许能量额从高压电压网络引入到低压电压网络中。由此，所述车载电网系统具有上面描述的优点。特别是，由于旁路变换器组件，车载电网系统是特别有能效的，并且因此确保在停放阶段中在特别长的时间段上对低压电压网络的可靠的电压供应。此外，保护高电压蓄能器以防不允许的深度放电，因为在机动车的停放阶段期间可以从高压电压网络传输到低压电压网络中的能量额被限制为指定的值。

11、在一种实施方式中，所述主变换器构造为具有至少1kw的最大功率的dc/dc变换器，以便在运行中不显著限制机动车的功率。

12、附加地或备选地，所述旁路变换器组件可以构造为具有最大100w、特别是最大50w的最大功率的dc/dc变换器。以这种方式，旁路变换器组件可以构造成特别有能效的，以便能够借助于最大允许能量额在停放阶段中在特别长的时间段上电运行低压电压网络。

13、根据另一种实施方式，所述旁路变换器组件在结构上集成到高电压蓄能器中或集成到一个共同的壳体中并因此被保护。

14、根据本发明，为了解决上述任务还设置一种机动车，所述机动车具有带有上面提及的优点的根据本发明的车载电网系统。

15、在此可以规定，所述机动车具有用于电行驶运行的电驱动机，高电压蓄能器设置用于电驱动机的能量供应。

技术特征：

1.一种用于控制用于机动车(10)的车载电网系统(20)的方法，所述车载电网系统具有：用于提供高压电压网络(22)的高电压蓄能器(24)，以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器(32)，其用于将在高压电压网络(22)中存在的高压电压转换为在低压电压网络(28)中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；电池管理系统(26)和旁路变换器组件(36)；其中，旁路变换器组件(36)设置用于在机动车(10)的停放阶段期间将预定的能量额从高压电压网络(22)引入到低压电压网络(28)中，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大允许能量额由电池管理系统(26)确定，并且在机动车(10)的停放阶段中在关断电池管理系统(26)之前将所述最大允许能量额传输给旁路变换器组件(36)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大允许能量额由电池管理系统(26)根据高电压蓄能器(24)的最弱的电池单体来确定。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在确定最大允许能量额时，考虑环境温度、高电压蓄能器(24)的温度和/或高电压蓄能器(24)的电池单体的电池单体老化。

5.一种用于机动车(10)的车载电网系统(20)，所述车载电网系统具有：包括高电压蓄能器(24)的高压电压网络(22)以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器(32)，其用于将在高压电压网络(22)中存在的高压电压转换为在低压电压网络(28)中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；电池管理系统(26)和旁路变换器组件(36)；其中，旁路变换器组件(36)设置用于在机动车(10)的停放阶段期间将确定的最大允许能量额从高压电压网络(22)引入到低压电压网络(28)中。

6.根据前述权利要求中任一项所述的车载电网系统(20)，其特征在于，所述主变换器(32)构造为具有至少1kw的最大功率的dc/dc变换器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的车载电网系统(20)，其特征在于，所述旁路变换器组件(36)构造为具有最大100w、特别是最大50w的最大功率的dc/dc变换器。

8.根据前述权利要求中任一项所述的车载电网系统(20)，其特征在于，所述旁路变换器组件(36)在结构上集成到高电压蓄能器(24)中或集成到一个共同的壳体(38)中。

9.一种机动车(10)，所述机动车具有根据权利要求5至8中任一项所述的车载电网系统(20)。

10.根据权利要求9所述的机动车(10)，其特征在于，所述机动车(10)具有用于电行驶运行的电驱动机(12)，高电压蓄能器(24)设置用于电驱动机(12)的能量供应。

技术总结本发明涉及一种用于机动车(10)的车载电网系统(20)，所述车载电网系统具有：包括高电压蓄能器(24)的高压电压网络(22)以用于一个或多个高电压用电器的电压供应；主变换器(32)，其用于将在高压电压网络(22)中存在的高压电压转换为在低压电压网络(28)中存在的预定的低压电压，以用于一个或多个低电压用电器的电压供应；电池管理系统(26)和旁路变换器组件(36)。旁路变换器组件(36)设置用于在机动车(10)的停放阶段期间将确定的最大允许能量额从高压电压网络(22)引入到低压电压网络(28)中。此外，本发明涉及一种用于控制这样的车载电网系统(20)的方法以及一种具有这样的车载电网系统(20)的机动车。技术研发人员：J·弗勒舍尔,M·芬卡特,X·安祖拉雷卡森斯,A·施密茨,M·哈泽受保护的技术使用者：宝马股份公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11