可電驅動的機動車制造技術

本發明專利技術涉及一種可電驅動的機動車，所述機動車具有至少兩個能并聯的車載電池(2、2′)并且具有電子電路裝置(3)，所述電子電路裝置具有與所述車載電池(2、2′)的數量相對應的數量的電子負荷開關(S1、S2)，通過所述負荷開關，所述車載電池(2、2′)能單獨或共同地與耗電裝置(4)相接通。根據本發明專利技術，所述負荷開關(S1、S2)各自具有兩個彼此以反并聯的方式布置的功率支路(6、6′)。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種根據權利要求1前序部分的可電驅動的機動車。此外，本專利技術還提出一種用于運行這種機動車的電路裝置的運行方法。
技術介紹
人們越來越對可電驅動的機動車感興趣，然而其中這種具有相應的車載電池/車用電池的電動車的布置和配備尤其會產生問題。在此，已知電運行的機動車具有兩個車載電池，所述車載電池在相應的功率需求的情況下協同工作。然而將兩個車載電池簡單地并聯卻是不可行的，因為正如所已知的，并聯的車載電池構成不穩定的系統，其中由于空載電壓的參數差異/制造公差會產生能量的重新充入。在此，由于空載電壓隨著電池的老化或在車載電池之一損壞時強烈地變化，這種狀況會更加地不穩定。迄今為此，這個問題通過使用所謂的DC/DC轉換器(直流調節器)來解決，DC/DC 轉換器連接在車載電池之間并且提供一可將空載差精確消除的空載電壓，由此使得即便是在車載電池具有空載電壓差的情況下，在第一步中也使車載電池承擔相同的負載。甚至當車載電池中的一個與第二車載電池相比已經具有更低的電量/電荷狀態時，這種DC/DC轉換器也可通過其反電壓以補償的方式進行逆控制，其中，在這種情況下通過優先級高的運行策略這樣控制DC/DC轉換器的反電壓，使得在部分負載運行中第二車載電池與第一車載電池相比明顯承擔更多的負載。由此也可實現整個系統的穩定，并且使兩個車載電池的電量是相適配的。但是，這種DC/DC轉換器比較貴，成本相對較高。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的在于對于具有至少兩個車載電池的可電驅動的機動車，提出一種改進的或至少一種可替代的實施形式，該實施形式的突出之處尤其在于不同的結構以及與此相關聯的低得多的成本。根據本專利技術，所述目的通過下述方式而實現，即負荷開關各自具有兩個彼此以反并聯的方式布置的功率支路。由此，可確保每個車載電池的可靠的充電運行和放電運行。這正是電驅動的車輛所需要的，以便不但確保了可靠的電行駛運行，而且能夠以可靠的方式方法回收制動動能(再生)。有利的實施形式是從屬權利要求的主題。本專利技術基于下述一般想法可電驅動的機動車配備有至少兩個能并聯的車載電池和相配屬的電子電路裝置，其中該電路裝置具有與車載電池的數量相對應的數量的電子負荷開關，通過這些負荷開關，車載電池能單獨地或以任意的組合、尤其是共同地與一耗電裝置相導通/連接。因此，能夠使用該電子電路裝置來替換迄今為止代替該電路裝置使用的 DC/DC轉換器，由此，不僅能夠顯著節約成本，而且同時也減輕重量以及降低電損耗功率，該電損耗功率在這種DC/DC轉換器中為約3 %。而根據本專利技術的電子電路裝置以幾乎無損耗的方式工作，由此，總體上能達到的效率與從現有技術已知的類似系統相比高得多。因此， 利用根據本專利技術的電路裝置，能夠以簡單且同時成本低廉的方式最佳地取用多個能并聯的高伏電池。在一種實施形式中，至少一個負荷開關具有第三功率支路，該第三功率支路與所述兩個彼此反并聯布置的功率支路相并聯。通過該第三功率支路有利地提高了至少一個負荷開關的載流能力。在本專利技術的一種構造方案中，所述兩個彼此反并聯布置的功率支路各自具有IGBT 和阻塞二極管。因此，相應的模塊可進行充電和放電，其中可有效避免具有不同的電量狀態或電壓的電池模塊之間的不期望的寄生電流。在本專利技術的另一構造方案中，第三功率支路具有場效應晶體管單元，該場效應晶體管單元包括至少一個場效應晶體管。該場效應晶體管優選被構造為功率MOSFET或 MOSFET0特別優選的是，所述至少一個場效應晶體管被構造為低壓M0SFET。使用這種場效應晶體管單元可明顯降低在相應的IGBT上產生的損耗功率。在此， 該場效應晶體管單元優選包括繼電器單元，該繼電器單元具有至少一個繼電器，所述繼電器布置成與所述至少一個場效應晶體管串聯。特別優選的是，場效應晶體管單元具有多個場效應晶體管，而繼電器單元具有多個繼電器。每個繼電器能通過一個接頭與車載電池中的一個以導電的方式相連接。每個繼電器能通過另一接頭與每個場效應晶體管的一個接頭以導電的方式相連接。每個場效應晶體管能通過其另外的接頭與耗電裝置以導電的方式相連接。在本專利技術的另一構造方案中，繼電器的數量多于場效應晶體管的數量。車載電池優選構造為高伏電池。根據本專利技術，還提出一種用于運行用于可電驅動的機動車的、具有至少兩個電子負荷開關的電路裝置的運行方法。在本專利技術方法的一種設計方案中，將至少兩個電子負荷開關導通，由此，至少兩個車載電池的內阻和耗電裝置的內阻形成了一星形連接。因此，在這種設計方案中可使用至少兩個電池的輸出功率，以滿足高負載運行所需的功率需求。此外還可充分利用至少兩個電池的容量，以使高負載運行能夠持續足夠長的時間。在另一設計方案中，在部分負載運行中，各個車載電池通過相應的負荷開關交替地與耗電裝置相導通。因此，所述車載電池均衡地放電。因此，各車載電池之間的電壓差可有利地被減小或補償。優選與兩個車載電池之間的空載電壓差相關地或與多個車載電池之間的空載電壓差相關地進行部分負載運行與高負載運行之間的轉換。因此，例如可防止電池之間的電壓差超過預先規定的極限值。在另一設計方案中，將負荷開關的IGBT分別分配給一個車載電池，即至少一個副電池和一主電池中的一個。主電池的負荷開關的IGBT持續地導通一段時間。各個副電池的負荷開關的IGBT根據需要而被導通。因此，車輛的正常的行駛運行所需的功率由主電池提供。在另外的運行狀態——例如需助力(加速)或再生運行——中，附加地使用至少一個副電池的功率和容量。在又一設計方案中，為了將場效應晶體管單元接通，首先閉合繼電器，然后接通場效應晶體管，而為了將場效應晶體管單元關斷，首先打開/斷開繼電器，然后關斷場效應晶體管。在一另選設計方案中，為了將各個場效應晶體管單元接通，首先閉合各個繼電器，然4后接通各個場效應晶體管，而為了將場效應晶體管單元關斷，首先打開各個繼電器，然后關斷各個場效應晶體管。因此，在關斷時可避免場效應晶體管上的不期望的電壓降。優選的是，在機動車的可靠的行駛運行期間進行場效應晶體管單元的所述接通和/或所述關斷。在又一設計方案中，場效應晶體管單元作為降低裝置被接通，以用于降低負荷開關的溫度。從從屬權利要求、附圖以及借助附圖所進行的相關的附圖描述中給出了本專利技術的其它的重要特征和優點。應理解的是，上文中提到的以及下文中仍將闡明的特征不僅能以所給出的組合方式而且能以其它的組合方式或單獨地被應用，而不超出本專利技術的范圍。附圖說明在附圖中示出并且在下文的描述中更詳細地闡明了本專利技術的一些優選實施例，其中相同或相似的、或功能相同的構件通過相同的附圖標記來表示。在此，示意性地各自示出圖1示出根據本專利技術的可電驅動的機動車的電路圖。圖2示出具有單獨的負荷開關的電路裝置的詳圖。圖3示出用于降低電損耗功率的場效應晶體管子單元的詳圖。圖4示出具有單獨的負荷開關的電路裝置的另一詳圖。具體實施例方式對應于圖1，用于驅動一電動車的電氣系統1具有至少兩個能并聯的車載電池2、 2'以及一電子電路裝置3，該電子電路裝置包括電子負荷開關Si、S2，該負荷開關的數量與車載電池2、2'的數量相對應。通過所述負荷開關，車載電池2、2'能夠單獨或者共同與一耗電裝置、例如電驅動馬達相導通/連接。在此，通過Rl和R2表示車載電池2、2'的內阻，而開關S象本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：P·赫格斯，M·霍夫曼，J·胡貝爾，D·韋格爾，A·維利肯斯，
申請(專利權)人：戴姆勒股份公司，
類型：發明
國別省市：