[发明专利]机动车辆车载电网、发电机装置和运行车载电网的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有至少两个子网并且具有向子网之一馈电的发电机装置的机动车辆车载电网、相应的发电机装置和用于运行相应车载电网的方法。

背景技术

为了在机动车辆中提供电能可以使用能以发电机方式运行的电机。在此，传动力矩经由内燃机和电机之间的机械连接传输并且由内燃机施加。大多数情况下，作为电机使用所谓的爪极发电机。这些爪极发电机可以配备转子绕组（激励绕组）和定子绕组。

由于爪极发电机通常产生三相电流，因此对于一般存在于机动车辆中的直流电压车载电网来说需要整流。

通常，所提到的电机还与发电机调节器（场调节器）耦合，所述发电机调节器由自己的发电机电压或现有的储能器（例如车载电网电池）供电。在此情况下，可以使用调节装置，例如按照具有功率电子装置的集成开关回路的形式，这些调节装置根据电消耗器和电池充电策略的要求调整机动车辆车载电网中所需要的电流。在此，车载电网电压被用作调节参量并且持续地用额定电压平衡。

在本申请的范围中，对于相应的电机以及分配给该电机的发电机调节器和相应的整流器使用术语“发电机装置”。但是在此情况下，应当注意相应的发电机装置也能以发动机方式运行。

机动车辆车载电网可以按照具有至少两个子网的、所谓的两电压和多电压车载电网的形式构造。这种电网例如当在所涉及的机动车辆中存在具有不同功率要求的消耗器时使用。在这种情况下，至少两个子网具有不同的电压水平，例如14V（所谓的低压子网）和48V（所谓的高压子网）。这些子网例如可以经由直流电压转换器相互连接。至少一个子网具有向该子网馈电的发电机装置。经由所提到的直流电压转换器连接的两个或更多子网于是又可以由具有发电机装置的子网供电。

通过发电机装置向具有至少两个子网的机动车辆车载电网的电流供应应当在本发明的范围中得到改善。

发明内容

根据本发明建议具有独立权利要求的特征的具有至少两个子网并且具有向子网之一馈电的发电机装置的机动车辆车载电网，相应的发电机装置以及用于运行相应车载电网的方法。有利的构型是从属权利要求以及以下描述的主题。

发明优点

本发明实现了一种在两电压车载电网或多电压车载电网中、尤其是在具有多于一个储能器的车载电网中用于发电机装置的有利的系统架构。机动车辆车载电网具有至少两个拥有不同电压水平的子网，其中第一子网由发电机装置馈电，但是该发电机装置的发电机调节器由另一个第二子网供电。第二子网优选具有储能器，该储能器有利地使得可以在第一子网无电流时也能对发电机调节器供电。

作为发电机调节器的调节参量有利地使用通过发电机装置本身产生的电压，也就是第一子网的电压。

本发明在此有利地包括爪极发电机的使用，该爪极发电机被运行以产生高于例如14V的常规车载电网电压并且低于60V的最大允许接触电压的电压。这种发电机装置在此有利地向两电压或多电压车载电网的高压子网馈电。因此在具有两个一个被设计为用于以14V运行而另一个以48V运行的子网的两电压车载电网中，发电机被设置在48V子网中。

换言之，本发明建议一种在多电压系统中对发电机调节器的划分。有利的发电机装置在此具有拥有匹配的检测输入端的标准发电机调节器电路（“场调节器”），例如相应的ASIC，所述检测输入端被设计为检测较高的发电机输出电压。因此，本发明也是特别有利的，因为在发电机调节器-ASIC上无需不同的接地点。这允许成本低廉的实施。

发电机调节器由于本发明的措施而与发电机装置的通信（COM）接口（例如用于通过发动机控制设备来控制）处于相同的电压水平，所述通信接口在常规的多电压车载电网中处于较低的电压水平。这防止将过电压导入连接到该通信接口的通信线路中，即使取消了发电机调节器的接地连接。由此可以可靠地避免对通信总线或其它部件的干扰或损坏而无需其它耗费。

本发明还允许在通过发电机装置馈电的子网中取消子网电压的情况下也对激励绕组或相应的激励回路供电。这例如在相应子网中的储能器被放电的情况下和/或在供电电池被关断的情况下可能是这样。