[发明专利]用于电动车辆的驱动系统和用于以内燃机为蓄电池充电的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动车辆的驱动系统，其包括电机、用于为该电机供电的牵引蓄电池、异步机和用于驱动该异步机的内燃机。本发明尤其涉及一种用于电动车辆的驱动系统，其中异步机被设置用于，为了电动车辆的续航里程延长而根据控制信号为该牵引蓄电池充电。此外本发明还涉及一种用于为具有多个蓄电池线路的牵引蓄电池充电的方法，其中通过异步机和与其串联布置的内燃机为该牵引蓄电池充电。

背景技术

已知具有电机的车辆，如电动汽车或混合动力车辆。其中以锂离子技术的蓄电池尤其适用于作为电动车辆的能量存储器。此外其因为高的能量密度以及极小的自放电而突出。能够通过电机实现驱动车辆，该电机被设置为多相的、优选为三相的电机且由该牵引蓄电池，尤其是该锂离子牵引蓄电池供电。

如今由于有限的电池容量和有限的充电速度电动车辆通常比具有内燃机的车辆具有更小的续航里程且通常在例如一到两个小时的较长充电时间后才能够再使用。因此经常使用所谓的增程器(REX)。通过“增程器”，也被称为“续航里程延长器”，在车辆中被认为是附加的组件，通过其能够提高该车辆的续航里程。因此被该电动车辆携带的内燃机能够被用于驱动发电机，由其能够为该牵引蓄电池充电。替代地或附加地也能够使用内燃机的能量来驱动该车辆。为了为该蓄电池充电能够为该内燃机和发电机选择相同的运行且因此维持更加优化的工作点，由此得出用于该增程器的优化的效率。

在DE 10 2009 001 705 A1中阐述了一种具有蓄电池充电装置的电动车辆，其中通过由该蓄电池充电装置提供的能量启动被设置作为增程器的内燃机。其中优选地双向地设置该蓄电池充电装置。

在DE 10 2007 004 172 A1中阐述了一种用于车辆的驱动系统，该驱动系统具有电机。此外存在内燃机和与之串联连接的发电机，借此能够为该电机的牵引蓄电池充电。

在DE 10 2010 031 159 A1中阐述了一种内燃机形式的增程器和异步机。在发电机运行时通过内燃机驱动的异步机经过连接在两者之间的整流器为牵引蓄电池充电。在电动机运行时经过逆变器由牵引蓄电池为该异步机供电且该异步机能够用来启动和加速内燃机。

此外在该申请人多个更早的专利申请中阐述了具有多个、尤其是三个蓄电池线路的牵引蓄电池。其能够相移地以确定的频率运行，其中每个蓄电池线路为多相电机的每个连接端供电。这种具有多个、相互相移地运行的蓄电池线路的蓄电池也被称作蓄电池直接转换器。

但是当具有这种多线路牵引蓄电池的驱动系统由增程器驱动时，必须克服困难或问题，即从此不是存在一个，而是存在例如三个全部必须被充电的蓄电池线路。

发明内容

根据本发明提供了一种用于电动车辆的驱动系统，其具有电机、为该电机供电的牵引蓄电池、异步机和驱动该异步机的内燃机。该异步机被设置用于，为了该电动车辆的续航里程延长而根据控制信号为牵引蓄电池充电。该牵引蓄电池包括多条蓄电池线路，该些蓄电池线路具有用于产生相互相移的电压曲线的可调节的输出电压。每个蓄电池线路不仅被设置用于为该电机的多个相位连接端中的一个供电而且与该异步机的相位连接端相连接。

此外还提供了一种用于为具有多个蓄电池线路的牵引蓄电池充电的方法，其中通过异步机和与其串联布置的内燃机为该牵引蓄电池充电。其中该牵引蓄电池被控制用于，为了控制电机通过该蓄电池线路产生具有预定的和/或变化的频率的相互相移的输出电压。此外根据该方法通过该内燃机以高于三相牵引蓄电池频率的频率来运行该异步机，从而在该异步机中存在负的转差率。

此外根据本发明的一个方面还实现一种车辆，尤其是混合动力汽车或电动汽车，其配备有根据本发明的驱动系统。

因此根据本发明提出了一种用于具有增程器的电驱动装置的互联拓扑结构，其中用于为该牵引蓄电池充电的异步机以直接的方法和方式与该牵引蓄电池连接。更准确地说，如此连接该牵引蓄电池，使得尤其能够省略一个或多个整流器。这根据本发明尤其通过这种方式实现，即该些蓄电池模块线路的多个输出端直接与由该内燃机驱动的异步机的多个相位连接端相连接。因此在合适的频率选择过程中该异步机能够作为同时为全部蓄电池线路充电的发电机工作。

优选地，这些蓄电池线路的输出端同样直接与该电机的终端连接。由此本发明被有利地用于蓄电池直接转换器，该蓄电池直接转换器根据本发明以直接的方式由该异步电动机充电。