[发明专利]用于运行机动车车载电网用的能量供给单元的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于运行机动车车载电网用的能量供给单元的方法，所述机动车车载电网带有具有不同电压水平的至少一个第一子网和第二子网。

背景技术

机动车车载电网可以以带有至少两个子网的所谓的双或多电压车载电网来构造。如果在所涉及的机动车中存在带有不同功率需求的耗电器，则例如采用这种网络。在该情况下，子网中的至少两个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）。这些子网例如可以通过直流电压变换器相互连接。子网中的至少一个具有发电机装置，该发电机装置对子网馈电。经由所述直流电压变换器连接上的第二或另外的子网于是可以又从带有发电机装置的该子网被供电。

电机尤其是可以在混合动力车辆中被使用，以便以电动机方式以及以发电机方式被运行。内燃机可以在低转速情况下通过电机的电动机式运行来支持，其中在该低转速情况下该内燃机还未提供其完全转矩。在车辆减速的情况下，可以通过电机的发电机式运行将动能转化成电能。

在发电机式运行中电机必要时产生多相交流电，其可以针对机动车车载电网被整流。为了能够实现电机的电动机式以及发电机式运行，该电机可以被装备逆变器电路，其例如可以由电开关（例如以MOSFET形式）、所属的操控电路以及中间电容组成。为了对于电机的电动机式运行以及发电机式运行保证高功率，电机可以以高压子网的比较高的第一电压来运行或者对该高压子网供电。

但是无论逆变器电路还是直流电压变换器的使用在此都是麻烦的并且与高的成本耗费相关联。此外，逆变器电路和直流电压变换器的两个分离的电路还要求在机动车中本来就非常受限的结构空间。

因此值得期望的是提供简单、成本低并且节省空间的可能性，在机动车车载电网的不同子网情况下实现电机的发电机式以及电动机式运行。

发明内容

按照本发明建议一种带有权利要求1的特征的、用于运行机动车车载电网用的能量供给单元的方法。有利的扩展方案是从属权利要求以及后面的描述的主题。

能量供给单元具有电机和连接于该电机上的变换器电路，其又与第一子网连接并且经由开关元件与多电压车载电网的第二子网连接。通过装备有这种开关元件的变换器电路的按照本发明的使用，可以将该变换器电路在第一运行模式中作为逆变器电路来运行或操控。在该情况下，该变换器电路拥有与传统逆变器电路相同的功能和优点并且尤其是能够类似于传统逆变器电路地被构成。在此，不仅能够实现电机的发电机式运行，其中该电机给机动车车载电网的第一子网供电，而且能够实现电机的电动机式运行，其中电机从第一子网被供电。

在第二运行模式中，将变换器电路作为直流电压变换器运行或操控。在此，变换器电路以及必要时电机的相同的部件被使用并且被操控为使得在第一子网和第二子网的电压水平之间进行直流电压变换。按照本发明，相应地将变换器电路的尤其是为传统逆变器电路的部件和组件的已经存在的部件和组件也用于直流电压变换。由此，不需要附加的组件和部件并且可以减少成本耗费。集成耗费和结构空间需求同样被减少。

本发明的能量供给单元相应地能够实现电机的发电机式运行以及电动机式运行并且能够实现机动车车载电网的多个子网的运行。本发明的能量供给单元因此将逆变器电路和直流电压变换器的优点和功能统一在一个唯一的电路中。

例如具有微控制器的用于操控变换器电路的计算单元可以用于控制整流和逆变以及用于控制直流电压变换。此外，能够实现：电机可以将电功率直接传输到第一子网中以及第二子网中。这在电池故障情况下例如在发电机式紧急运行中是有利的。

本发明尤其是对于电机、例如外部激励同步电机适用于在机动车中使用。该原理可以在能量回收系统（BRS,Boost-Rekuperations-System）的范畴中在电机（能量回收电机）中被使用。

本发明的计算单元、例如机动车的控制设备尤其是以程序技术被设立用于执行本发明方法。计算单元优选构成带有电机的结构单元，以便整体上构成“智能的”电机。

该方法以软件形式的实施是有利的，因为尤其是当进行执行的控制设备还被用于另外的任务并且因此原本就存在时，这引起特别少的成本。用于提供计算机程序的合适的数据载体尤其是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、CD-ROM、DVD以及其他等等。经由计算机网络（因特网、内联网等等）下载程序也是可能的。

本发明的另外的优点和扩展方案从说明书和附图中得到。

可以理解，上面提到的并且后面还要阐述的特征不仅可以以分别说明的组合、而且也可以以其他组合或者单独地使用，而不脱离本发明的范畴。