[发明专利]车载电路组件和用于使可利用燃料电池电驱动的交通工具的车载电路运行的方法

说明书

本发明提出一种车载电路组件和用于使可电驱动的交通工具的车载电路运行的方法。该方法包括以下步骤：‑在第一时刻测定具有动态功率消耗特性的部件的当前电功率消耗，‑通过使在时间上的功率消耗特性平整，提供基础值，‑通过将静态的功率偏量加到基础值上，定义用于组件的功率储备(P_res)，以及‑限制可供交通工具的牵引机使用的车载电路功率以用于为部件提供已定义的功率储备。

技术领域

本发明涉及一种独立供电网络组件、以下“车载电路组件”，以及一种用于使可电驱动的交通工具的独立供电网络组件、以下称为“车载电路”运行的方法。尤其地，本发明涉及一种当在独立供电网络/车载电路中存在动态功率消耗器时的功率管理方案。

背景技术

目前，私人交通车辆的电气化飞速发展。利用电能供给车辆和其它交通工具的方案以使用燃料电池为基础。例如借助于电驱动的涡轮压缩机、压缩器或鼓风机为燃料电池供给新鲜空气并且由此供给氧气。如果需要高的燃料电池功率输出，必须确立高的涡轮压缩机转速，这例如在使用在车载电路中(例如在电池中)电化学地储存的能量实现。于是，对于动态过程，为动态部件(例如涡轮压缩机)准备确定的功率有效性。由此，这一部分不可用于车辆的电动行驶或加速，而驾驶员察觉不到扭矩损失。

文献DE 10 2007 036 665 A1公开了一种用于根据情况匹配电的车载电路的功率有效性的方法，在其中，通过适配车载电路的最小电压，根据实际需要的电功率预定由车载电路为车载电路的电子机械的消耗器提供的功率。为了保证车载电路运行，考虑消耗器可转化的最大功率的最坏情况，并且相应地调整车载电路电压。对于突变式增加的功率水平，提出概率考虑，以减小车载电路的过载概率。

文献DE 198 10 467 C1公开了一种用于燃料电池车辆的混合动力驱动方案，在其中，设置两个独立的、设有开关装置的电流回路以用于选择性地使电动车马达或电的附加消耗器与燃料电池或蓄能器相连接。根据开关状态，可相应于车辆运行状态连接附加消耗器、蓄能器和燃料电池。

文献DE 101 60 480 A1公开了一种用于协调地控制在机动车中的机械、电和热功率流的方法和装置。在此，通过质量标准描述电功率储备的不同形式并且以此为基础确定用于机动车的理论运行状态。

存在对用于管理在车载电路中的功率储备的更好的方法的需求。

发明内容

根据本发明，以上确定的目的通过根据本发明的方法，并且通过根据本发明的车载电路组件实现。该方法用于使可电驱动的交通工具的车载电路运行，该交通工具例如具有燃料电池作为蓄能器。在第一步骤中，测定具有动态功率消耗特性的部件(例如消耗器)的当前电功率消耗。尤其地对于燃料电池的涡轮压缩机给出这种类型的动态的功率消耗特性。高的转速和加速以及在此待加速的质量与涡轮压缩机的输出功率相结合也用于在电的车载电路中的高动态过程。在第二步骤中，通过使在时间上的功率消耗特性平整，提供用于部件的功率消耗特性的基础值。换句话说，通过部件的功率消耗特性的平整提供基础值函数(“随时间变化的基础值”)。紧接着，通过将静态的功率偏量加到之前测定的基础值上，定义用于部件的功率储备。以这种方式，通过基础值反映对于静态运行情况的涡轮压缩机的功率消耗，并且通过功率偏量在电的车载电路上考虑和预留用于涡轮压缩机的动态过程的功率消耗。

紧接着，限制可供交通工具的牵引机使用的车载电路功率以用于提供已定义的功率储备。例如，可如此操控交通工具的牵引机，即，其功率消耗不使可供部件使用的车载电路功率下降到已定义的功率储备之下。可供使用的车载电路功率例如基本上可通过电化学的蓄能器提供，该蓄能器可基本上立即为部件提供所需的电功率。例如，传统的电池具有相应的端子特性。根据本发明，例如实现起动涡轮压缩机以用于使燃料电池运行，而在此不会由于可供使用的电功率过小得到延迟。这改善了例如借助于燃料电池驱动的交通工具的动态特性。

此外说明了本发明的优选的改进方案。