[发明专利]具有多电压整车电路网络的机动车以及所属方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车，具有整车电路网络，所述整车电路网络具有低电压网络和高电压网络，所述低电压网络具有第一电能量储存器，所述低电压网络具有第一电压，所述高电压网络具有第二电能量储存器，所述高电压网络具有第二电压，所述第二电压高于所述第一电压。此外，本发明涉及一种用于运行这种机动车中的实现舒适性功能的负载/耗电器的方法。

背景技术

在机动车中越来越常见地提出了需要比通常在整车电路网络中使用的电压、例如12V高的电压的负载。这种负载的例子是前挡风玻璃加热装置以及电动涡轮增压器等，所述前挡风玻璃加热装置应尽可能快速地将机动车的前挡风玻璃清除掉雪和冰。出于此原因已经提出，以用于这种负载的高电压网络、例如48V网络扩展机动车的整车电路网络。在此，在现有技术中公知了各种方案，以便实现这种多电压整车电路网络、即具有电压不同的子网络的整车电路网络。

在第一解决方案、即所谓的孤立解决方案中提出，通过直流电压变换器（DC/DC变换器）由低电压网络、例如12V网络产生用于较高电压负载的电压。但这具有缺点，因为由此出现机动车的发电机或者说低电压网络中的第一能量储存器的高负荷。

DE 10 2007 004 279 A1涉及一种用于机动车的多电压整车电路网络，其中提出，将分别配置给低电压整车电路网络和高电压整车电路网络的第一能量储存器和第二能量储存器这样串联连接，使得通过合并两个能量储存器而在高电压整车电路网络分支中得到所需的第二电压。那里描述的方案的优点是，所补充的第二蓄电池也可用于低电压整车电路网络中的12V负载。

但DE 10 2007 004 279 A1中所描述的布置具有如下缺点：通常构造成铅酸电池的第一能量储存器也在较高的电压中使用，由此，高电压负载对低电压网络的反作用非常高。例如在铅酸电池的情况下在充电电压与放电电压之间存在1V或更多的迟滞，由此，放电例如仅从12.5V才开始。如果现在假设在高电压侧150A的电流脉冲以及第一蓄电池储存器10mΩ的蓄电池内阻抗，则电压从12.5V扰动到11.0V，由此，产生电压波动，所述电压波动可限制或危及低电压网络的负载的功能，这尤其是在安全性负载中意义重大，但在例如舒适性负载中也可导致闪烁等。DE 10 2007 004 279 A1中描述的布置的另一个缺点是，12V蓄电池、即第一能量储存器也通过高电压负载附加地循环，这限制寿命。

发明内容

因此，本发明的目的在于，给出一种用于机动车的整车电路网络，所述整车电路网络尽可能避免在高电压负载运行时在低电压侧电压扰动并且提高低电压网络的第一能量储存器的寿命。

为了实现所述目的，根据本发明，在开头所述类型的机动车中提出，第二能量储存器分成在其电压方面与第一能量储存器相应的与第一能量储存器并联连接的第一子能量储存器和与第一子能量储存器串联连接的第二子能量储存器。

即根据本发明提出，这样划分第二能量储存器，使得存在能量储存器的集群，在所述集群中，在低电压网络方，并联连接两个能量储存器，即第一能量储存器、通常为铅酸电池和第一子能量储存器。与所述第一子能量储存器串联连接地朝高电压网络设置有另一个能量储存器、即第二子能量储存器。换言之，也可以说，在第二能量储存器上设置有中间抽头。该构型带来多个优点。因为与例如构造成12V铅酸电池的第一能量储存器还并联连接有另一个能量储存器，该能量储存器优选在充电电压与放电电压之间不具有迟滞，所以高电压侧对低电压侧的反作用明显小，因为通过并联连接，由第一能量储存器和第一子能量储存器构成的总能量储存器的内阻抗降低。如果使用关于充电电压和放电电压无迟滞的如第一能量储存器那样具有10mΩ内阻抗的能量储存器例如作为第一子能量储存器——这对于第二子能量储存器也是符合目的的，则得到5mΩ的总阻抗。由此，如果在高电压网络中产生150A脉冲，则在低电压侧14V的充电电压下，电压仅极其小地扰动到13.25V。因此，相对于所列举的现有技术，得到明显的优点。

这通常尤其是对于对安全性重要的负载意义重大，因为在低的供给电压下可丧失完全的功能。但对于舒适性负载而言，恒定的供给电压是重要的，因为在电压波动时例如照明装置可能闪烁。