机动车辆的微混合方法和设备。所述设备包括，以电级联连接的旋转电机（４）、ＡＣ－ＤＣ变换器（２）、ＤＣ供电总线（３），所述ＤＣ供电总线连接到所述ＡＣ－ＤＣ变换器并且适合于连接到为所述车辆的配电系统供电的能量存储电池（５）的端子。根据本发明专利技术，该设备还包括大容量能量存储装置（１），其与所述级联连接相并联而安装。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术可以有益地应用于车辆部分领域。其目的是机动车辆中的微混合(micro-hybrid)设备。该微混合设备的目的是，首先，在制动阶段期间回收 (recuperate)电能，第二，根据包含在机动车辆中的各项电气设备和电子设 备的消耗来恢复(restore)该能量。
技术介绍
当机动车辆制动时，动能以热量的形式被耗散到制动圓盘中。本领域已知几种回收该动能的回收制动设备。这样的设备能够回收由机动车辆的制动产生的动能，以便将其转换为电能。在机动车辆中，回收制动设备连接到车辆的配电系统，其包括用于存储该转换的电能的电池。该电池通常为传统铅电池。配电系统将电池中积累的能量恢复到装配在机动车辆中的各项电气和 电子设备。属于配电系统的部件组的结构或者该车辆的车载(on board)网 络是级联连接的，在本说明书的剩余描述中也被称为是串联连接的。该种结构所面临的 一个问题是配电系统中具有单个电池，当所有的电气 和电子设备项同时消耗时，该电池被快速放电。由于这些项消耗大量的电能， 因此该缺点更加不利。对该问题的一个经典解决方案在于增加电池的存储容量。这样的电池的 物理尺寸就变得非常可观。该解决方案存在多种缺点，特别是^^格方面，由 于该种电池相对较贵，并且当装配时其占用车辆的引擎间内更多的空间。因 而将这种类型的电池安装在很难进入的环境中会面临处理能力、重量、鲁棒 性和成本的问题。更甚者，目前所用的电池是传统电池。这些电池不能被长时间地以高电 流充电，以确保制动设备产生的能量的回收。利用该种类型的设备，暂态能 量的管理在确保车辆的配电系统中流动的电压的调节方面不是非常有效。另一种解决方案在于为车辆的供电系统装配有第二配电系统，该第二配电系统具有二次能量存储设备，该二次能量存储设备的存储容量不同于主电 池或主存储设备的存储容量。该第二配电系统与具有主存储设备的第一系统一起工作。该具有二次存储设备的第二系统传送浮动(floating) DC电源电 压，该具有主存储设备的第一系统传送通常低于所述浮动电压的低DC电源 电压。因而获得全局双电压配电系统。这两个存储设备通过可逆DC-DC电压变换器;f皮此耦接。该变换器的功 能是启动这两个存储设备和配电系统之间的能量传送。电流发生器，由耦接 到车辆的热引擎的交流发电机或交流发电机起动器构成，直接向该二次存储 设备提供电能，并且通过该变换器向主存储设备^是供电能。本领域公知，使用非常高电容的电容器组作为二次存储设备。这些非常 高电容的电容器通常被本领域技术人员称为超级电容器或超电容器。 该二次存储设备，在本说明书的剩余部分中被称为超级电容器，具有当 电流发生器工作在回收制动^^式下时回收最大电能的4壬务。与经典铅电池相比，充电/放电循环数及其深度对超级电容器来说是不重 要的，其对于可以显著变化的充电电压的电平也几乎没有约束。这种双电压供电系统也可以采取串联结构的形式。在这样的系统中所用的两个存储设备可以对向车辆提供能量的问题提供较好的应对。然而，双电压串联类型的结构很难适合车辆，因为相对复杂的连接系统 和一些巨大的部件不得不被安装在车辆的机盖之下。因此，注意到，现有技术针对向所有项电气和电子设备存储能量并且提 供能量的问题而提出的解决方案不能够应付。具体来^t这样的一些约束空 间的约束、重量的约束，最重要的是成本的约束，以及应用的特定领域的具 体关注点，例如机动车辆。本领域^^知，还存在一种不同于上面评论的串联类型结构的结构，其中， 超级电容器通过可逆DC-DC变换器连接到车辆的DC供电系统。这种结构 被称为并行结构，并且具有较为简单的连接的优点，其有利于将微混合设备 安装在车辆的机盖之下。目前，期望提出涉及该并行结构的解决方案以便扩大微混合设备的设计 可能性
技术实现思路
本专利技术的目的是提供并行类型的微混合设备，与现有技术的解决方案相 比，其将允许电池性能的4交好利用。根据本专利技术的设备包括，以电级联连接的旋转电机、AC-DC变换器、 DC供电总线，所述旋转电机机械地耦接到车辆的热引擎，所述DC供电总 线连接到所述AC-DC变换器并且能够连接到提供车辆的配电系统的能量存 储电池的端子，该设备还包括大容量能量存储装置，其通过连接到DC供电 总线的可逆DC-DC变换器与所述级联连接相并联而安装。根据本专利技术，该设备也包含电子控制装置，其被编程以保证在回收能量 存储装置中的能量期间或者在由能量存储装置恢复能量期间将DC供电总线 自动调节到恒定电压。根据本专利技术，上述设备也可以包括下述特征中的至少一个-该可逆DC-DC变换器是开关类型的。-该大容量能量存储装置包括超级电容器。-该大容量能量存储装置是通过工作在12V到60V的电压范围而被充电 的类型的。-该大容量能量存储装置是通过工作在0V到几百伏的电压范围而被充 电的类型的。-该旋转电机是交流发电机。 -该旋转电机是交流发电机起动器。-该电子控制装置根据下列模式中的至少 一个来控制该设备的操作-自发工作模式，其中设备的控制是由该电子控制装置自发定义的，以及-驱动工作模式，其中设备的控制是由该电子控制装置根据由车辆 的系统提供给该设备的至少 一条信息定义的。-该大容量能量存储装置是通过工作在ov到几百伏的电压范围而充电 的类型的。-在每次切断电源或者需要加载时，该电子控制装置调节电压以便减少 由交流发电机模式下的旋转电机的有限的动态范围引起的车辆的配电系统 上的过电压或者欠电压。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的操作在加速阶段或启 动阶段期间，自动触发对电池的辅助电流供给，并且此供给降低电池的端子处的压降。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的操作当热引擎在运行或者停止时，恢复存储在该能量存储装置中的能量，以为DC供电总线供电，作为旋转电机的替代。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的操作当电池被完全充 电但是能量存储装置未被完全充电并且热引擎未停止时，在交流发电机模式 下由该旋转电机向能量存储装置供电。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的^t乘作当驾驶者起动制 动器时，该车辆的部分动能被回收，并且被馈入到能量存储装置中以便对它 们再充电。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的操作当既没有起动加 速器也没有起动制动器时，如果热引擎未停止，则在交流发电积4莫式下该旋 转电4几为该配电系统和电池供电。-该电子控制装置以这样的方式来控制该设备的操作当既没有起动加 速器也没有起动制动器时，如果热引擎停止，则该能量存储装置为该配电系 乡克和电'池供电。附图说明通过阅读下面结合附图而会容易理解的详细描述，本专利技术的其它特征和 优点将变得显而易见，其中图l是实施本专利技术的一个实施例的装置的图形表示；以及 图2是示出构成本专利技术的此实施例的三种工作冲莫式的状态图。具体实施例方式图1示出了安装在机动车辆中的用于回收和恢复电能的设备1的示意性 表示。图1示出了连接到DC总线3的电压发生器/电马达7。电压发生器/ 电马达7包括多相旋转电机4和AC-DC电压变换器2，该多相旋转电才几4 机械耦接到车辆的热引擎，更准确地说是耦接到热引擎的机轴。AC-DC变 换器2是使得DC电压被转换成几个交流电压(每相一个交流电压)的电气 设备。AC-DC变换器2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机动车辆的微混合设备，所述设备包括，以电级联连接的旋转电机（４）、ＡＣ－ＤＣ变换器（２）、ＤＣ供电总线（３），所述旋转电机（４）机械地耦接到所述车辆的热引擎，所述ＤＣ供电总线（３）连接到所述ＡＣ－ＤＣ变换器（２）并且能够连接到为所述车辆的配电系统供电的能量存储电池（５）的端子，所述设备还包括大容量能量存储装置（１，９），其通过连接到所述ＤＣ供电总线（３）的可逆ＤＣ－ＤＣ变换器（８）与所述级联连接相并联而安装，其特征在于，所述设备还包括电子控制装置（１０），其被编程以保证在回收所述能量存储装置（１）中的能量期间或者在由所述能量存储装置（１）恢复能量期间将ＤＣ供电总线（３）自动调节到恒定电压。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】FR 2006-6-28 06526851、一种机动车辆的微混合设备，所述设备包括，以电级联连接的旋转电机(4)、AC-DC变换器(2)、DC供电总线(3)，所述旋转电机(4)机械地耦接到所述车辆的热引擎，所述DC供电总线(3)连接到所述AC-DC变换器(2)并且能够连接到为所述车辆的配电系统供电的能量存储电池(5)的端子，所述设备还包括大容量能量存储装置(1，9)，其通过连接到所述DC供电总线(3)的可逆DC-DC变换器(8)与所述级联连接相并联而安装，其特征在于，所述设备还包括电子控制装置(10)，其被编程以保证在回收所述能量存储装置(1)中的能量期间或者在由所述能量存储装置(1)恢复能量期间将DC供电总线(3)自动调节到恒定电压。2、 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述可逆DC-DC变换器 (8)是开关类型的。3、 根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述大容量能量存 储装置(1)包括超级电容器(9)。4、 根据权利要求1到3中的任一权利要求所述的设备，其特征在于， 该大容量能量存储装置(1 )是在工作在12V到60V的电压范围时充电的类 型的。5、 根据权利要求1到3中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所 述大容量能量存储装置(1 )是在工作在0V到几百伏的电压范围时充电的类 型的。6、 根据权利要求1到5中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所 述旋转电机是交流发电冲几(4)。7、 根据权利要求1到5中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所 述旋转电机是交流发电^li起动器(4)。8、 根据权利要求1到7中任一权利要求所述的设备，其特征在于，所 述电子控制装置(10)根据下列模式中的至少一个来控制该设备的操作-自发工作模式，其中所述设备的控制是由所述电子控制装置(10)自 发定义的，以及-驱动工作模式，其中所述设备的控制是由所述电子控制装置(10)根 据由所述车辆的系统提供给该设备的至少一条信息(11...
【专利技术属性】
技术研发人员：菲利普马森，迈克尔切明，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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