專利名稱：用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝置以及包括該嵌入式裝置的微混合設(shè)備的制作方法
用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝置以及包括該嵌入式裝置的微
混合設(shè)備
本發(fā)明是在汽車領(lǐng)域的有利應(yīng)用。它涉及用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備
(micro-hybrid device )的嵌入式裝置(built-in equipment )，其中電力存儲(chǔ)器 (power store )、 AC/DC轉(zhuǎn)換器和DC/DC轉(zhuǎn)換器集成在單個(gè)殼體中。如本發(fā) 明所提出的在單個(gè)殼體中結(jié)合不同的電子和電工器件是為了降低體積和成 本并改善這些器件的整體在機(jī)動(dòng)車輛中的可靠性。
為了降低機(jī)動(dòng)車輛中的燃料消耗，以及由此降低它們產(chǎn)生的污染，使車 輛配備有允許再生制動(dòng)(regenerative braking )的微混合起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)設(shè) 備(micro-hybrid starter alternator device )是已頭口的。
在現(xiàn)有技術(shù)中，上述類型的微混合設(shè)備包括機(jī)械上獨(dú)立的電子器件。通 常，這樣的器件是可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)、可逆AC/DC轉(zhuǎn)換器、超級(jí)電容器組(pack) 和可逆DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器。
微混合設(shè)備通過DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器連接到車輛的供電網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)力電池組。
起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)用作用于熱機(jī)的起動(dòng)器和交流發(fā)電機(jī)。
在交流發(fā)電機(jī)模式下，車輛的熱機(jī)的軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子以在定子中產(chǎn)生 電流并為機(jī)動(dòng)車輛的車載網(wǎng)絡(luò)供電。
上述現(xiàn)有技術(shù)的微混合設(shè)備的器件的結(jié)構(gòu)具有不利之處。由機(jī)械上獨(dú)立 的器件制造的微混合設(shè)備實(shí)際上需要這些器件經(jīng)由相對(duì)較長的線路連接到 一起。將AC/DC轉(zhuǎn)換器連接到旋轉(zhuǎn)電機(jī)、DC/DC轉(zhuǎn)換器和超級(jí)電容器組的 線路的長度不利于克服存在于微混合設(shè)備中的熱學(xué)和電學(xué)問題。
在機(jī)動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)搶這樣受限空間中，這種類型的結(jié)構(gòu)難以結(jié)合到任
何類型的車輛中，特別是由于某些器件相對(duì)較大，譬如超級(jí)電容器。此外， 需要相對(duì)復(fù)雜的連接，其不利于實(shí)現(xiàn)高可靠性；連接可能更加復(fù)雜因?yàn)槌?jí) 電容器必須配備有電壓平衡裝置以實(shí)現(xiàn)超級(jí)電容器組更好的可靠性并平衡 超級(jí)電容器組的每個(gè)電池(cell)的端子處的電壓。
此外，這種類型的常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的總成;M艮高。
4本發(fā)明克服了上述常規(guī)結(jié)構(gòu)所帶來的這些問題。
在第一方面，本發(fā)明提供了 一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝 置，該嵌入式裝置可以電連接到所述^[敫混合設(shè)備的操作器件，并包括設(shè)置有 電壓平衡裝置的超級(jí)電容器組和電子電路。
根據(jù)本發(fā)明，該嵌入式裝置包括殼體，該殼體包括第一隔間和第二隔間， 其中所述超級(jí)電容器組容納在第一隔間中，所述電壓平衡裝置和電子電路容 納在第二隔間中。
該新型結(jié)構(gòu)有助于微混合設(shè)備集成到任意類型的機(jī)動(dòng)車輛中，并減小它 的成本、它的體積且改善可靠性。
用于本發(fā)明的微混合設(shè)備的該新型結(jié)構(gòu)導(dǎo)致被耗散電力的減少，以及這 種系統(tǒng)的尺寸和成本的降低，同時(shí)簡化了電力管理到其它系統(tǒng)的集成。
此外，由于每單位表面積的被耗散電力非常低，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了更高效的 熱管理。
將超級(jí)電容器組和AC/DC轉(zhuǎn)換器集成到本發(fā)明的裝置中意味著當(dāng)旋轉(zhuǎn) 電機(jī)在交流發(fā)電機(jī)模式中工作時(shí)來自AC/DC轉(zhuǎn)換器的電壓波動(dòng)被降低。這 還意味著可以省掉現(xiàn)有技術(shù)中使用的某些電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)測試，這些測試僅 用于獨(dú)立器件。
將超級(jí)電容器組和DC/DC轉(zhuǎn)換器集成到本發(fā)明的裝置中意味著配線中 的電壓降可以被降低。實(shí)際上，當(dāng)電壓降發(fā)生時(shí)，超級(jí)電容器組放出儲(chǔ)存的 電力同時(shí)旋轉(zhuǎn)電機(jī)在交流發(fā)電機(jī)模式中工作。
此外，與微混合設(shè)備相關(guān)聯(lián)的器件將它們所傳遞的能量的一部分作為熱 量消耗，熱量在這些器件和配線中產(chǎn)生了局部加熱。為了克服這個(gè)問題，本 發(fā)明使用了放置在嵌入式裝置殼體上的散熱器。還提出可以為嵌入式裝置設(shè) 置冷卻系統(tǒng)以防止因?yàn)槠骷团渚€中的過高溫度引起的崩潰。
根據(jù)本發(fā)明在其優(yōu)選實(shí)施例中的補(bǔ)充特征，器件被布置在嵌入式裝置的 殼體中，以致它們提高了散熱效率和器件及配線的冷卻。
本發(fā)明的嵌入式裝置有利地具有常規(guī)電池組的物理尺寸。由此它可以放 置在動(dòng)力電池組的位置中，而動(dòng)力電池組在這種情況下可以;改置在^L動(dòng)車輛 中任意其它熱兼容的位置，譬如行李箱(boot)或駕駛員座下。
本發(fā)明還有利地具有下列特征中的 一個(gè)或多個(gè)
-超級(jí)電容器組包括多個(gè)超級(jí)電容器電池且電壓平衡裝置包括連接到該多個(gè)超級(jí)電容器電池的端子的多個(gè)電壓平衡單元；
-電壓平衡單元的每個(gè)都包括電壓限制裝置，該電壓限制裝置用來將各 自的超級(jí)電容器電池的充電電壓限制到預(yù)定值；
-電壓限制裝置連接到各自的超級(jí)電容器電池的端子；
-超級(jí)電容器電池串聯(lián)地電安裝；
-超級(jí)電容器電池是布置為彼此平行的細(xì)長電池；
-電池沿一個(gè)方向然后沿另一方向交替地取向，以向殼體的一面展示出 相反的電才及；
-電池是細(xì)長的，且它們的最大尺度取向?yàn)槠叫杏谠跉んw中分隔第一和 第二隔間的壁的平面；
-電子電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，其可以連接到機(jī)動(dòng)車輛的配電網(wǎng)絡(luò)的 電源電池纟且(electric power battery);
-電子電路包括用于控制DC/DC轉(zhuǎn)換器的電子板；
-電子電路包括AC/DC轉(zhuǎn)換器，其可以連接到微混合設(shè)備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；
-電子電路包括用于控制AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子板；
-第一隔間和第二隔間通過熱絕緣壁來分隔；
-冷卻裝置被設(shè)置用于殼體的第一和第二隔間中的一個(gè)和/或另一個(gè)；
-冷卻裝置包括至少一個(gè)風(fēng)扇，所述風(fēng)扇聯(lián)接到管以確保冷卻流體通過 第一隔間的強(qiáng)制循環(huán)；
-冷卻裝置包括散熱器，其增大了用于通過殼體的第二隔間的外壁熱交 才灸的表面積。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明還涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備，其包括 旋轉(zhuǎn)電機(jī)和如前述的嵌入式裝置，該旋轉(zhuǎn)電機(jī)機(jī)械地聯(lián)接到車輛的熱機(jī)，嵌 入式裝置一方面可電連接到旋轉(zhuǎn)電機(jī)，另一方面可電連接到車輛的電源電池 組。顯然，根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機(jī)有利地是起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明還涉及設(shè)置有上述微混合設(shè)備的機(jī)動(dòng)車輛。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)在隨后參考附圖以便理解的詳細(xì)說明之后變 得更加明顯，在附圖中


圖1是用于現(xiàn)有技術(shù)的起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)微混合設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示意圖2示出了實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的微混合設(shè)備的實(shí)施例的操作裝置；
圖3是本發(fā)明的嵌入式裝置的分解透視圖；圖4示出了本發(fā)明的嵌入式裝置的截面圖5示出了本發(fā)明的嵌入式裝置的更詳細(xì)的透視圖，其中示出了連接的
布置；
圖6A和6B示出了包括在本發(fā)明的嵌入式裝置中的電壓平衡裝置的兩 個(gè)實(shí)施例的示意圖。
現(xiàn)有技術(shù)的起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)(starter alternator)孩i混合設(shè)備的各種器 件的當(dāng)前布線結(jié)構(gòu)體積龐大而且昂貴。圖1示出了這樣的構(gòu)造的一個(gè)例子。 在圖1的例子中，起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)微混合設(shè)備包括電連接到可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī) 11的多相電壓AC/DC轉(zhuǎn)換器12。
(AC/DC)轉(zhuǎn)換器12是可逆電壓轉(zhuǎn)換器。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)11在起動(dòng)器模式下運(yùn)行以便起動(dòng)車輛的熱機(jī)10時(shí)，AC/DC 轉(zhuǎn)換器12以這樣的方式工作，以致它將來自車輛的電力/能源存儲(chǔ)裝置的直 流電壓轉(zhuǎn)換為多相電壓，更具體地說在圖l的實(shí)施例中為三相電壓。該多相 電壓用于驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)電才幾11。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)11在交流發(fā)電機(jī)模式下運(yùn)行時(shí)，更具體地說在正常的交流 發(fā)電機(jī)模式或在具有再生制動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)模式下，AC/DC轉(zhuǎn)換器12運(yùn)行 以便將由電機(jī)11供應(yīng)的多相電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓，該直流電壓被用于向車 輛的配電網(wǎng)絡(luò)供電以及給車輛的電力/能源存儲(chǔ)裝置充電。
從圖1中可以看出，AC/DC轉(zhuǎn)換器12以常規(guī)方式連接到構(gòu)成電力存儲(chǔ) 裝置的超級(jí)電容器組14。
AC/DC轉(zhuǎn)換器12還連接到可逆DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器13。該DC/DC轉(zhuǎn)換 器13連接在超級(jí)電容器組14和動(dòng)力電池組(power battery ) 16之間。DC/DC
在設(shè)置有雙電壓配電網(wǎng)絡(luò)的車輛中，高浮動(dòng)直流電壓網(wǎng)絡(luò)可以由存在于 超級(jí)電容器組23的端子處的電壓供電。供應(yīng)到該浮動(dòng)直流電壓網(wǎng)絡(luò)的能量 于是可以通過AC/DC轉(zhuǎn)換器22從超級(jí)電容器組23、從用作交流發(fā)電機(jī)的 電機(jī)21獲得或通過用作電壓升高(step-up )設(shè)備的DC/DC轉(zhuǎn)換器24從動(dòng) 力電池組26獲得。
圖2示出了本發(fā)明的起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)微混合設(shè)備的示意圖。該圖2的 起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)微混合設(shè)備包括本發(fā)明的嵌入式裝置2,該嵌入式裝置容 納在殼體20中，其20介入在旋轉(zhuǎn)電才幾21和動(dòng)力電池組26之間。可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)21 —般為三相同步電機(jī)。
本發(fā)明中使用的"動(dòng)力電池組26"的概念意欲包括形成可再充電的電能 存儲(chǔ)器的任意設(shè)備，至少在該設(shè)備的非零充電狀態(tài)下可以在設(shè)備端子處獲得
非零電壓。該電池組26可經(jīng)由嵌入式裝置2被電機(jī)21供電。該電池組26 可以向電或電子消耗器件供電。機(jī)動(dòng)車輛中 一般的電或電子消耗器件為前照 燈、收音機(jī)、空調(diào)、擋風(fēng)玻璃刮水器等等。
嵌入式裝置2主要包括可逆AC/DC電壓轉(zhuǎn)換器22、超級(jí)電容器組23 和可逆DC/DC轉(zhuǎn)換器24。
AC/DC轉(zhuǎn)換器22、超級(jí)電容器組23和DC/DC轉(zhuǎn)換器24連接到嵌入式 裝置2的直流內(nèi)部總線(direct internal bus ) 28。
從圖2中還可以看出，還設(shè)置有以塊25的形式示意性地示出的電壓平 衡裝置，以便平衡在組23的各超級(jí)電容器之間的充電電壓。電壓平衡裝置
更好的可靠性。這些電壓平衡裝置通過降低各電池上的充電電壓的差異、通 過將這些充電電壓限定到名義值并通過防止任何電壓擊穿而有助于改善超 級(jí)電容器電池的使用壽命。
圖2中的參考標(biāo)號(hào)29對(duì)應(yīng)于用于嵌入式裝置2到浮動(dòng)直流電壓配電網(wǎng) 絡(luò)的連接。
圖2中的參考標(biāo)號(hào)29，對(duì)應(yīng)于用于嵌入式裝置2到恒定直流電壓配電網(wǎng) 絡(luò)的連接，即該恒定直流電壓配電網(wǎng)絡(luò)一般是在當(dāng)前機(jī)動(dòng)車輛中的12V網(wǎng)絡(luò)。
嵌入式裝置2可以集成到機(jī)動(dòng)車輛的不同區(qū)域，即使不在車輛的罩蓋 (bonnet)下而在別處亦可。由此，嵌入式裝置2到機(jī)動(dòng)車輛中的集成是靈 活的。該集成的靈活性可以減少車內(nèi)安裝的約束。在優(yōu)選的例子中，嵌入式 裝置2可以放置為代替動(dòng)力電池組26并處于動(dòng)力蓄電池26的物理位置上。 在這種情況下，電池組26可以移動(dòng)到車輛中任意其它適合的位置，例如到 行李箱或駕駛員座的下方。容納嵌入式裝置2的殼體20的物理尺寸可以被 標(biāo)準(zhǔn)化以致其可以集成到任意類型的機(jī)動(dòng)車輛中。
圖3至5更詳細(xì)地示出了包括在本發(fā)明嵌入式裝置2中的器件在殼體20 中的布置。
圖3示出了容納在殼體20中的各器件的示意性分解圖。在圖3的實(shí)例中，平行六面體形狀的殼體20被分為兩個(gè)隔間31和32。隔間31包括超級(jí) 電容器組23。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，超級(jí)電容器組是多個(gè)超級(jí)電容器電 池40的形式。這些電池40可以在短時(shí)間內(nèi)存儲(chǔ)很大量的電力并在起動(dòng)車輛 或旋轉(zhuǎn)電機(jī)為車輛提供額外扭矩時(shí)釋放(restore)該電力。根據(jù)本發(fā)明，第 二隔間32包括嵌入式裝置2的電子電路。在一個(gè)具體實(shí)施例中，容納在隔 間32中的電子電路實(shí)際上為DC/DC轉(zhuǎn)換器24。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中， 該電子電路還包括AC/DC轉(zhuǎn)換器22以及可選的控制電路或其它器件。
在此處更具體地描述的實(shí)施例中，AC/DC轉(zhuǎn)換器22和DC/DC轉(zhuǎn)換器 24分別以電子功率板(electronic power board) 38和電子功率板34的形式集 成在殼體2的隔間32中。用于AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板38由電子控制 板(electronic control board) 37控制。用于DC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板34 由電子控制板35控制。各個(gè)電子功率板34和38優(yōu)選是并置的。類似地， 電子控制板35和37優(yōu)選是并置的。電子功率板34、 38和電子控制板35、 37通常是機(jī)械上獨(dú)立的以便最小化開發(fā)成本。在變體中，每個(gè)轉(zhuǎn)換器的電子 功率和電子控制板可以以單板形式生產(chǎn)。
這種將殼體20分為兩個(gè)隔間的形式是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例。
在變體中，殼體20可以包括跟它所具有的電子板(electronic board) — 樣多的隔間。在這樣的情況下，每個(gè)板都放在一個(gè)隔間內(nèi)。各個(gè)隔間可以如 所述實(shí)例中那樣彼此堆疊。在另一變體中，隔間可以彼此并排地(alongside) 安裝。 一個(gè)隔間的器件必須不會(huì)侵犯到另一個(gè)隔間的體積中。這是為了允許 在隔間設(shè)計(jì)中的變化不會(huì)影響其它隔間。
包括超級(jí)電容器電池40的隔間31和包括電子板的隔間32由熱絕緣壁 36分隔開。該壁36被定位以確保每個(gè)電子板上的電子器件處于最佳操作溫 度。超級(jí)電容器電池40的溫度被調(diào)整到可接受界限內(nèi)。通過強(qiáng)制對(duì)流實(shí)現(xiàn) 的冷卻可以提供實(shí)現(xiàn)該限制并冷卻隔間31。
從圖4中可以看出，用于第一隔間31的冷卻裝置包括至少兩個(gè)孔42a 和42b，它們橫向相對(duì)并且形成在殼體20中以使氣流循環(huán)。這些孔42a和 42b在尺寸上相對(duì)較大以使得其中 一個(gè)孔可以接收聯(lián)接到柔性空氣入口管41 的風(fēng)扇33?？諝馊肟诤统隹诳椎臄?shù)量并不局限于兩個(gè)。殼體的第一隔間可以
冷卻裝置可以由在殼體的第二隔間32的平行于壁36的外部上表面上放置的散熱器39來實(shí)現(xiàn)。該散熱器增加了用于通過第二隔間32的壁熱交換的 表面積。
超級(jí)電容器組23被設(shè)置為使得氣流在各超級(jí)電容器電池40之間循環(huán)。 嵌入式裝置2包括至少兩個(gè)用于測量溫度的傳感器(未示出)。優(yōu)選地，一 個(gè)溫度傳感器與電子功率器件一起定位，而另一個(gè)溫度傳感器與超級(jí)電容器 電池一起定位。溫度測量意味著可以控制由冷卻裝置供應(yīng)的氣流。
圖5示出了殼體20內(nèi)部和兩個(gè)隔間31、 32之間的連接的布置。在圖5 的實(shí)例中，電子板機(jī)械上彼此獨(dú)立。
在一個(gè)實(shí)例中，殼體可以包括安置在電子功率板上的冷卻裝置，電子功 率板是散發(fā)最多熱量的器件。這些冷卻裝置可以是連接到每個(gè)電子功率板 34、 38的風(fēng)扇或散熱器或使用傳熱流體的熱交換器。
超級(jí)電容器電池以對(duì)齊的方式水平地布置，且負(fù)極或正極交替。超級(jí)電 容器電池40串聯(lián)連接。
將參考圖6A和6B描述集成到裝置2中的電壓平衡裝置。
兩個(gè)實(shí)施方式分別在圖6A和6B中以電壓平衡單元(voltage balancing cell) 400n和400n，的形式示出。在任意一個(gè)相同的實(shí)施例中，電壓平衡裝置 包括多個(gè)模擬電壓平衡單元，每個(gè)電壓平衡單元電連接到各自的超級(jí)電容器 電池的端子。
從圖6A中可以看出，在該第一實(shí)施例中，單元400n主要包括電阻402 和齊納二級(jí)管(Zener diode) 403。電阻402和二極管403串聯(lián)連接以便形 成與各自的超級(jí)電容器電池40n的端子并聯(lián)連接的限制電路或電壓限幅器 (voltage clipper )。齊納二極管403和電阻4(B被選擇以便將在電池40n端 子處的電壓限制到預(yù)定最大值。
從圖6B中可以看出，在該第二實(shí)施例中，單元400n，主要包括開關(guān)404 和電壓比較器405。開關(guān)404例如由MOS-FET型晶體管形成并與限流電阻 406串聯(lián)連接到超級(jí)電容器電池40n的端子。比較器405將超級(jí)電容器電池 40n的端子處的電壓Vd和參考電壓Vc比較。當(dāng)電壓Vcl大于參考電壓Vc 時(shí)，比較器405指令開關(guān)404閉合以將電壓Vcl限制到等于Vc的最大值。
在一個(gè)具體的實(shí)施例中，電壓平衡單元400n、 400n，可以安置在電子控 制板35、 37中的一個(gè)上。在這種情況下，如圖5所示電壓平衡單元400n、 400n，經(jīng)由連接線57連接到超級(jí)電容器電池40。在本發(fā)明的特定實(shí)施例中，譬如400n這種形式，例如，電壓平衡單元可以直接安置在超級(jí)電容器電池 40的端子處。
上面給出的兩個(gè)用于電壓平衡裝置的例子已經(jīng)以筒要地方式、主要考慮 由這些裝置實(shí)施的電壓限制功能進(jìn)行了展示和描述。很顯然，這些實(shí)施例的 各種變式是可能的，且都在本領(lǐng)域技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)的范圍之內(nèi)。
AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板38經(jīng)由三相連接機(jī)構(gòu)51連接到可逆旋轉(zhuǎn) 電機(jī)21。 DC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板34經(jīng)由連接機(jī)構(gòu)53連接到車輛的配 電網(wǎng)纟各的動(dòng)力電池組。
AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板38連接到超級(jí)電容器組23的陰極端子52 并連接到超級(jí)電容器組23的陽極端子56。 DC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板34 連接到超級(jí)電容器組23的陰極端子52并連接到超級(jí)電容器組23的陽極端 子56。
電子板34和38到超級(jí)電容器組23的這四個(gè)連接使用短配線形成，這 些短配線顯著降低了在電機(jī)21處于馬達(dá)模式時(shí)的大量熱(heat avalanche) 以及在電機(jī)21處于發(fā)電機(jī)模式時(shí)的電壓波動(dòng)的現(xiàn)象。
AC/DC轉(zhuǎn)換器的電子功率板38到陰極端子52的連接還能避免地線偏 移(mass shift )，當(dāng)各個(gè)電子設(shè)備之間沒有公用地線(common mass )且車輛 的電系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié)通過在各個(gè)電設(shè)備的端子處的不同電壓測量來進(jìn)行時(shí)， 可以觀察到地線偏移，其中本發(fā)明形成這些電子設(shè)備中的一部分，且這些電 子設(shè)備形成所述系統(tǒng)。地線偏移導(dǎo)致系統(tǒng)的不同器件之間的通訊問題和較差 的調(diào)節(jié)。在本發(fā)明中存在公用地線的事實(shí)意味著可以不進(jìn)行與發(fā)動(dòng)機(jī)搶各塊 之間的電連接有關(guān)的某些標(biāo)準(zhǔn)測試，由此使得設(shè)計(jì)更加高效。
本發(fā)明在結(jié)合已知為14+X的雙電壓網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)尤其有利。該結(jié)構(gòu) 具有兩個(gè)獨(dú)立的電網(wǎng)，其中一個(gè)14+X網(wǎng)絡(luò)由于其工藝技術(shù)而能夠在高浮動(dòng) 電壓下工作。如圖5所示的殼體的這個(gè)布置示出了從超級(jí)電容器組23的陽 極端子56到包括能夠與浮動(dòng)網(wǎng)絡(luò)工作的負(fù)載(除冰裝置、擋風(fēng)玻璃刮水器 等等)的網(wǎng)絡(luò)的連接機(jī)構(gòu)55。
li
權(quán)利要求
1、一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝置，該嵌入式裝置可以電連接到所述微混合設(shè)備的操作器件(21，26)，并包括設(shè)置有電壓平衡裝置(25，400n，400n’)的超級(jí)電容器組(23，40)和電子電路(22，24，34，35，37，38)，其特征在于，該嵌入式裝置包括殼體(20)，該殼體(20)包括第一隔間(31)和第二隔間(32)，其中，所述超級(jí)電容器組(23，40)容納在第一隔間中，所述電子電路(22，24，34，35，37，38)和所述電壓平衡裝置(25，400n，400n’)容納在第二隔間中。
2、 如權(quán)利要求l所述裝置，其特征在于，所述超級(jí)電容器組(23， 40) 包括多個(gè)超級(jí)電容器電池(40)且所述電壓平衡裝置(25, 400n， 400n，) 包括連接到所述多個(gè)超級(jí)電容器電池(40)的端子的多個(gè)電壓平衡單元(400n， 400n，)。
3、 如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述電壓平衡單元(400n， 400n，)的每個(gè)都包括電壓限制裝置(402， 403， 404， 405, 406)，所述電 壓限制裝置被安裝為將用于超級(jí)電容器電池(40)的充電電壓(Vcl)限制 到預(yù)定值(Vc)。
4、 如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述電壓限制裝置(402， 403, 404, 405， 406)連接到各自的超級(jí)電容器電池(40)的端子。
5、 如權(quán)利要求2至4中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述超級(jí) 電容器電池(40)串聯(lián)地電安裝。
6、 如權(quán)利要求2至5中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述超級(jí) 電容器電池(40)是布置為彼此平行的細(xì)長電池。
7、 如權(quán)利要求2至6中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電池 (40)沿一個(gè)方向然后沿另一個(gè)方向交替地取向，以向殼體的一面展示出相反的電極。
8、 如權(quán)利要求2至7中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電池 (40)是細(xì)長的，且它們的最大尺度取向?yàn)槠叫杏谠跉んw中分隔所述第一和第二隔間(31, 32)的壁(36)的平面。
9、 如權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電子 電路包括DC/DC轉(zhuǎn)換器(24)，其可以連接到所述機(jī)動(dòng)車輛的配電網(wǎng)絡(luò)的電源電池組(26)。
10、 如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電子電路包括用于控制所述DC/DC轉(zhuǎn)換器(24)的電子板(35)。
11、 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述電子電 路包括AC/DC轉(zhuǎn)換器(22 ),其可以連接到所述微混合設(shè)備的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(21 )。
12、 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述電子電路包括用于 控制AC/DC轉(zhuǎn)換器(22 )的電子板(37 )。
13、 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述第一隔 間(31)和所述第二隔間(32)通過熱絕緣壁(36)來分隔。
14、 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，該嵌入式裝 置包括用于殼體的所述第一和第二隔間(31, 32)中的一個(gè)和/或另一個(gè)的冷 卻裝置(33, 39)。
15、 如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述冷卻裝置包括至少 一個(gè)風(fēng)扇(33 )，所述風(fēng)扇聯(lián)接到管(41 )以確保冷卻流體通過第一隔間(31 ) 的強(qiáng)制循環(huán)。
16、 如權(quán)利要求14或15所述的裝置，其特征在于，所述冷卻裝置包括 散熱器(39),其增大了用于通過殼體(20)的第二隔間的外壁熱交換的表 面積。
17、 一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)(21 )和如前述權(quán) 利要求中的任一項(xiàng)所述的嵌入式裝置，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(21 )機(jī)械地聯(lián)接到所 述車輛的熱機(jī)，所述嵌入式裝置一方面可電連接到所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(21),另 一方面可電連接到所述車輛的電源電池組。
18、 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)(21)是 起動(dòng)器交流發(fā)電機(jī)。
19、 一種機(jī)動(dòng)車輛，包括如權(quán)利要求17或18所述的微混合設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝置以及包括該嵌入式裝置的微混合設(shè)備。本發(fā)明用于機(jī)動(dòng)車輛的微混合設(shè)備的嵌入式裝置可以電連接到微混合設(shè)備的操作器件，并包括設(shè)置有電壓平衡裝置的超級(jí)電容器組(40)和電子電路(34，35，37，38)。根據(jù)本發(fā)明，該裝置包括殼體(20)，該殼體包括第一隔間(31)和第二隔間(32)，其中第一隔間用于容納所述超級(jí)電容器組(40)，第二隔間用于容納所述電子電路和電壓平衡裝置。
文檔編號(hào)B60L11/00GK101516668SQ200780035231
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者休格斯·多芬, 朱利恩·馬斯法勞德, 法魯克·鮑德杰麥伊, 理查德·特里爾, 羅杰·阿巴迪亞 申請(qǐng)人:法雷奧電機(jī)設(shè)備公司