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用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的供電電池的斷開(kāi)的方法

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用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車輛的供電電池的斷開(kāi)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)機(jī)動(dòng)車輛車載網(wǎng)絡(luò)的電力供應(yīng)的保護(hù)。本發(fā)明還可以更一般地應(yīng)用于組合了由DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器(直流到直流轉(zhuǎn)換器)互連的兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)、尤其是車載電力系統(tǒng),這些網(wǎng)絡(luò)之一包括由該DC/DC轉(zhuǎn)換器再充電的電力儲(chǔ)存電池。
[0002]本發(fā)明更具體地涉及對(duì)將低壓電供應(yīng)至包括由DC/DC轉(zhuǎn)換器互連的兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的汽車電力系統(tǒng)的保護(hù)。這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以用相同的額定電壓或用不同的額定電壓來(lái)運(yùn)行。在至少有一些電動(dòng)機(jī)器用于回收制動(dòng)能量、或用于幫助推進(jìn)車輛、或用于兩者的車輛中,該車輛典型地可以包括高壓網(wǎng)絡(luò),該高壓網(wǎng)絡(luò)包括多個(gè)電動(dòng)機(jī)器以便限制在導(dǎo)體中的焦耳效應(yīng)損失并且以便能夠使用縮小直徑的導(dǎo)電纜線。
【背景技術(shù)】
[0003]為了其他的標(biāo)準(zhǔn)功能,該車輛可以包括以較低電壓供能的第二電力網(wǎng)絡(luò)。例如,可以提供在24伏特與58伏特之間的電壓(例如48伏特的電壓)下運(yùn)行的第一電力網(wǎng)絡(luò)以及在10.5伏特與15伏特之間的額定電壓下運(yùn)行的第二低壓電力網(wǎng)絡(luò)。
[0004]該第二“低壓”電力網(wǎng)絡(luò)可以包括專用蓄電池,該專用蓄電池例如在車輛被驅(qū)動(dòng)的階段過(guò)程中借助于DC/DC轉(zhuǎn)換器從該高壓網(wǎng)絡(luò)來(lái)再充電。
[0005]出于涉及對(duì)該“低壓”網(wǎng)絡(luò)的電能的管理和涉及對(duì)該“低壓”蓄電池再充電的管理的原因,可以由電子控制單元控制DC/DC轉(zhuǎn)換器,該電子控制單元進(jìn)而由該低壓網(wǎng)絡(luò)的該電池供能。為了該車輛的一些安全功能,可能有必要對(duì)“低壓”網(wǎng)絡(luò)的電力供應(yīng)進(jìn)行保護(hù)。保護(hù)這種電力供應(yīng)的一種方式可以是利用一方面是“低壓”蓄電池以及通過(guò)經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器以該第二網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)該低壓網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)電力的這種冗余供電。在這種情況下重要的是在將由該DC/DC轉(zhuǎn)換器對(duì)該低壓網(wǎng)絡(luò)的供電解除激活之前,檢查該低壓電池被有效地連接至該低壓網(wǎng)絡(luò),以便以后能夠確保該“低壓”網(wǎng)絡(luò)的電力供應(yīng)。
[0006]例如對(duì)受益于“停止和啟動(dòng)”類型的系統(tǒng)而預(yù)期節(jié)能的車輛可以就是這種情況,在這種車輛中,用于推進(jìn)車輛的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)在紅燈停車期間停機(jī)并且當(dāng)駕駛者再次踩壓在加速踏板上時(shí)迅速地重新啟動(dòng)。如果可以僅由“低壓”蓄電池來(lái)提供對(duì)“低壓網(wǎng)絡(luò)”的電力供應(yīng)的保護(hù),則絕對(duì)必須確保這個(gè)“低壓”蓄電池在發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)停機(jī)之前沒(méi)有斷開(kāi)連接。
[0007]專利申請(qǐng)EP195 8851提出了使用第二電池來(lái)對(duì)低壓車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行保護(hù)。添加第二電池增加了車輛的重量并且增加了車輛的成本價(jià)格。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提出在由通過(guò)DC/DC轉(zhuǎn)換器互連的兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)供電的機(jī)動(dòng)車輛中,尤其是當(dāng)這些網(wǎng)絡(luò)之一包括借助于轉(zhuǎn)換器從另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)再充電的電池時(shí),用于監(jiān)測(cè)低壓網(wǎng)絡(luò)的電池的恰當(dāng)連接的一種系統(tǒng)。借助于該DC/DC轉(zhuǎn)換器供能的該網(wǎng)絡(luò)有時(shí)包括啟動(dòng)機(jī),但是總體上不包括能量產(chǎn)生器(例如交流發(fā)電機(jī)或起動(dòng)發(fā)電機(jī)),這被承載在該第一電力網(wǎng)絡(luò)上。
[0009]所提出的監(jiān)測(cè)裝置必須是可靠的、必須不干擾這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的電力部件和用電器、并且必須能夠以低成本價(jià)格來(lái)安裝并且不增加車輛重量。
[0010]為此目的,本發(fā)明提出一種用于檢測(cè)在系統(tǒng)中的電力電池?cái)嚅_(kāi)連接的方法,該系統(tǒng)配備有通過(guò)直流到直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器來(lái)互連的兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò),該電池屬于這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之一并且該轉(zhuǎn)換器允許電池再充電,即,被連接以便能夠?yàn)樵撾姵卦俪潆姟?br>[0011 ]更一般地講,該轉(zhuǎn)換器的控制被配置成:當(dāng)該轉(zhuǎn)換器運(yùn)行時(shí)確保將能量供應(yīng)至包括該電池的網(wǎng)絡(luò),并且為該電池再充電從而使得當(dāng)該轉(zhuǎn)換器未激活時(shí)這個(gè)電池進(jìn)而可以為該網(wǎng)絡(luò)供能。
[0012]—種預(yù)定電壓信號(hào)被添加到由該轉(zhuǎn)換器遞送至包括該電池的網(wǎng)絡(luò)的直流電壓分量中,并且通過(guò)在其中搜索與所添加的電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流強(qiáng)度信號(hào)來(lái)測(cè)量穿過(guò)該電池的電流,以便確認(rèn)該電池被恰當(dāng)?shù)剡B接至該網(wǎng)絡(luò)。
[0013]該系統(tǒng)可以例如是電動(dòng)機(jī)動(dòng)車輛或混合動(dòng)力機(jī)動(dòng)車輛。該轉(zhuǎn)換器可以被配置成使得在一定時(shí)間間隔上對(duì)該電池再充電,該電池在必要的另外的時(shí)間間隔期間為該網(wǎng)絡(luò)供能,該電池形成了該網(wǎng)絡(luò)的一部分。與該電池相關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)的額定工作電壓優(yōu)選地低于另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的額定電壓。這另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選地包括具有增大的額定電壓的第二電池。在本文中,除非另外陳述,術(shù)語(yǔ)“電池”自動(dòng)指代屬于由轉(zhuǎn)換器來(lái)供以電壓的網(wǎng)絡(luò)(即,具有較低額定電壓的網(wǎng)絡(luò))的電池。具有較高額定電壓的網(wǎng)絡(luò)可以包括電池,但這個(gè)電池則優(yōu)選地由術(shù)語(yǔ)“第二電池”來(lái)指代。
[0014]根據(jù)有利實(shí)施例,所添加的電壓信號(hào)和所搜索的強(qiáng)度信號(hào)是周期信號(hào)。
[0015]這些信號(hào)可以例如是交變周期信號(hào)或具有恒定符號(hào)的周期信號(hào)。這些電壓信號(hào)的幅值優(yōu)選地降低低于由該轉(zhuǎn)換器和該電池來(lái)供能的網(wǎng)絡(luò)的額定電壓,例如,對(duì)于額定電壓接近14V的網(wǎng)絡(luò),該幅值小于2V。該電壓信號(hào)的幅值可以例如包括在0.2V與1.5V之間、優(yōu)選地在0.2V與0.5V之間。這些周期信號(hào)的頻率可以例如包括在20Hz與10Hz之間。這些周期信號(hào)的頻率可以是恒定的。根據(jù)另一個(gè)變體,可以發(fā)送特定模式的周期信號(hào),例如使其獲得的感應(yīng)電流噪聲可以接近由燃燒動(dòng)力車輛的常規(guī)交流發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生的感應(yīng)電流噪聲的模式。于是可以針對(duì)這種具有交流發(fā)電機(jī)的車輛使用已經(jīng)開(kāi)發(fā)的信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)策略。
[0016]根據(jù)特別有利的實(shí)施例,所添加的電壓信號(hào)是對(duì)預(yù)定符號(hào)、對(duì)電壓水平的修改,并且該強(qiáng)度信號(hào)是預(yù)定符號(hào)、強(qiáng)度水平的變動(dòng)。這是對(duì)預(yù)定符號(hào)的、對(duì)電壓水平的突變,并且該強(qiáng)度信號(hào)是預(yù)定正負(fù)號(hào)的、對(duì)強(qiáng)度水平的變動(dòng)。該電壓水平的變動(dòng)的幅度優(yōu)選地減小低于由該轉(zhuǎn)換器和由該電池供能的網(wǎng)絡(luò)的額定電壓。例如,可以施加在0.2V與2V之間并且優(yōu)選地包括在0.2V與IV之間的電壓階躍。
[0017]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,僅在穿過(guò)該電池的強(qiáng)度的絕對(duì)值低于強(qiáng)度閾值時(shí),才添加該電壓信號(hào)和搜索該電流信號(hào)。該強(qiáng)度閾值優(yōu)選地是恒定的。例如,如果穿過(guò)該電池的強(qiáng)度的絕對(duì)值持續(xù)大于時(shí)間閾值的持續(xù)時(shí)間上保持低于該強(qiáng)度閾值,則可以激活這種添加該交流電壓分量,并且可以只要該強(qiáng)度保持低于該強(qiáng)度閾值就持續(xù)這種添加。
[0018]根據(jù)另一個(gè)變體,如果穿過(guò)該電池的強(qiáng)度的絕對(duì)值低于該強(qiáng)度閾值,則可以減少包括該電池的電路的供電電壓,以便致使該電池在與其網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)在該網(wǎng)絡(luò)中輸出電流。于是,對(duì)穿過(guò)這個(gè)電池的電流的簡(jiǎn)單讀取就使其有可能檢測(cè)其潛在連接性。
[0019]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在已經(jīng)添加了該電壓信號(hào)而沒(méi)有檢測(cè)到對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度信號(hào)之后,增大該電壓信號(hào)的幅值,并且做出新的檢測(cè)嘗試??梢援a(chǎn)生對(duì)電壓信號(hào)的幅值的單次增大,或者可以提供相繼測(cè)試的若干個(gè)幅值水平。
[0020]該電壓信號(hào)可以被添加至控制該輸出電壓轉(zhuǎn)換器的設(shè)定點(diǎn)值。該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓在此意味著被該轉(zhuǎn)換器遞送至包括該電池的網(wǎng)絡(luò)的電壓。
[0021]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,該電壓信號(hào)可以是由專用諧振電路產(chǎn)生的并且可以被添加至該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓上。
[0022]本發(fā)明還提出了一種配備有兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的機(jī)動(dòng)車輛,這兩個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)具有兩個(gè)不同的電壓水平并且通過(guò)直流到直流(DC/DC)轉(zhuǎn)換器來(lái)互連。該轉(zhuǎn)換器被配置成對(duì)該電池再充電,并且該車輛包括針對(duì)穿過(guò)該電池的電流強(qiáng)度的估算器。該估算器優(yōu)選地是直接連接在該電池的負(fù)極端子與地之間(即,沒(méi)有任何其他的用電器或用電器的連接點(diǎn)介于該電路的地與該電池的端子之間)、或被直接連接在該電池的正極端子與地之間的電流傳感器。
[0023]該車輛包括用于將預(yù)定電壓信號(hào)添加到由該轉(zhuǎn)換器遞送至該電池的直流電壓中的器件、并且包括能夠在由該強(qiáng)度估算器測(cè)量的強(qiáng)度信號(hào)中檢測(cè)與所添加的電壓信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)的濾波器件。對(duì)應(yīng)于“強(qiáng)度信號(hào)”的術(shù)語(yǔ)意味著當(dāng)該電池正確地連接至該網(wǎng)絡(luò)時(shí)正常地隨該電壓信號(hào)的發(fā)出而獲得的電流強(qiáng)度信號(hào)。典型地,如果該電壓信號(hào)是周期性的,則該強(qiáng)度信號(hào)可以是具有基本上相同頻率的周期性的。如果該電壓信號(hào)是電壓水平突變,則該強(qiáng)度信號(hào)可以是對(duì)之前的強(qiáng)度曲線的偏置、取決于該電壓水平改變的符號(hào)的對(duì)預(yù)定信號(hào)的偏置。
[0024]該車輛可以包括電子控制單元,該電子控制
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