DE102006017921A1 - Motor vehicle`s electrical system operating method, involves assigning charging and discharging activities of super capacitor to areas for momentary voltage that are separated from one another through area boundaries - Google Patents
Motor vehicle`s electrical system operating method, involves assigning charging and discharging activities of super capacitor to areas for momentary voltage that are separated from one another through area boundaries Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes eines Kraftfahrzeugs, wobei das Bordnetz ein Primärsystem umfassend einen Generator, eine Bordnetzbatterie und mindestens einen Verbraucher in Parallelschaltung aufweist, sowie ein Sekundärsystem, das zum Primärsystem parallel geschaltet ist und einen mit einem bidirektionalen DC/DC-Wandler gekoppelten Superkondensator sowie eine Steuervorrichtung zur Steuerung des DC/DC-Wandlers umfasst, wobei der Superkondensator auf eine momentane Spannung aufgeladen ist. Sie betrifft überdies ein entsprechendes Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.The The present invention relates to a method for operating a Vehicle electrical system of a motor vehicle, wherein the electrical system is a primary system comprising a generator, an on-board battery and at least having a load in parallel, and a secondary system, that to the primary system is connected in parallel and one with a bidirectional DC / DC converter coupled supercapacitor and a control device for control of the DC / DC converter, wherein the supercapacitor on a momentary voltage is charged. It also relates to a corresponding On-board network of a motor vehicle.
Ein
derartiges, in
Das
Sekundärsystem
Zur
Funktionsweise: Im Steuergerät
S ist eine Unterscheidung zwischen Schub- und Zugbetrieb der Brennkraftmaschine
möglich.
Die hierzu notwendigen Informationssignale werden durch ein nicht dargestelltes,
mit dem Steuergerät
S jedoch verbundenes Motorsteuergerät bereitgestellt. Befindet
sich das Kraftfahrzeug im Schubbetrieb, so wird der DC/DC-Wandler
W derart angesteuert, dass der Superkondensator K geladen wird.
Hierzu wird die Ausgangsspannung UK des
DC/DC-Wandlers entsprechend eingeregelt. Die im Superkondensator
K gespeicherte elektrische Energie kann unabhängig vom Ladezustand des Superkondensators
K durch entsprechende Steuerung der am Anschluss A1 anliegenden
Spannung UB abgegeben werden. Insbesondere
in Phasen, in denen der Generator G nicht die gesamte Energieversorgung
des Bordnetzes bereitstellen kann, wird der DC/DC-Wandler W so vom Steuergerät S angesteuert,
dass der Superkondensator K entladen wird. Dadurch wird eine Belastung der
Bordnetzbatterie B weitgehend verhindert. Die Auslastung des Generators
G wird im Steuergerät
S über
das an der Leitung L2 anliegende Signal erkannt. Ist diese Leitung
L2 nicht vorhanden, so kann alternativ die Auslastung über die
an der Leitung LUB anliegende Spannung UB ermittelt
werden. In dem genannten Stand der Technik wird weiterhin vorgeschlagen,
bei niedrigen Temperaturen nach dem Motorstart zunächst den
Superkondensator K zu laden, um anschließend die im Superkondensator
K zwischengespeicherte Energie zu einem späteren Zeitpunkt auf die nunmehr
durch die Motorabwärme
angewärmte
Bordnetzbatterie B abzugeben. Weiterhin wird vorgeschlagen, den
Superkondensator K immer dann in das Primärsystem
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das eingangs genannte Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes bzw. das eingangs genannte Bordnetz derart weiterzubilden, dass sich zum einen eine weitere Kraftstoffeinsparung erzielen lässt, zum anderen die Lebensdauer der Bordnetzbatterie erhöht wird.The Object of the present invention is the initially mentioned Method for operating a vehicle electrical system or the aforementioned To further develop the electrical system in such a way that on the one hand a further fuel economy achieve, on the other hand, the life of the electrical system battery is increased.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Bordnetzes mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 sowie durch ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen von Patentanspruch 14.These Task is solved by a method for operating a vehicle electrical system with the features of claim 1 and by an electrical system of a motor vehicle with the features of claim 14.
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass durch eine intelligente Lade-/Entladestrategie betreffend den Superkondensator eine weitere Kraftstoffeinsparung bzw. eine Reduzierung der Ladezyklen der Batterie und damit eine Erhöhung der Lebensdauer der Batterie erreicht werden kann. Dabei werden mindestens drei Bereiche für die momentane Spannung des Superkondensators unterschieden, die durch eine erste Bereichsgrenze und durch eine zweite Bereichsgrenze voneinander getrennt sind. Den dadurch definierten mindestens drei Bereichen sind vorgebbare Lade- und/oder Entladeaktivitäten des Superkondensators zugeordnet. Die genannten Vorteile der Erfindung lassen sich dadurch erzielen, dass die Bereichsgrenzen in Abhängigkeit mindestens eines Fahrzeug- und/oder Umgebungsparameters variiert werden.The present invention is based on the recognition that by means of an intelligent charging / discharging strategy relating to the supercapacitor a further fuel saving or a reduction in the charging cycles of the battery and thus an increase in the service life of the battery can be achieved. In this case, a distinction is made between at least three regions for the instantaneous voltage of the supercapacitor, which are separated from one another by a first range limit and by a second range limit. The at least three areas defined thereby are predefinable loading and / or unloading activities assigned to the supercapacitor. The stated advantages of the invention can be achieved by varying the range limits as a function of at least one vehicle and / or environmental parameter.
Im Stand der Technik musste eine Festlegung der Bereichsgrenzen im Hinblick auf die Prioritäten erfolgen, für die der Superkondensator genutzt wird: Höchste Priorität hat hierbei der Startvorgang, die zweite Priorität liegt bei den Nachlaufströmen, die dritte Priorität bei der Kraftstoffeinsparung. Die vorliegende Erfindung ermöglicht nunmehr unter Berücksichtigung von Fahrzeug- und/oder Umgebungsparametern eine Veränderung dieser Prioritäten über eine begrenzte Zeitdauer, d. h. über einen Zeitraum, in dem eine höhere Priorität – mit Bezug auf eine niedrigere Priorität – erfahrungsgemäß nicht in Betracht kommt. Damit wird die Möglichkeit bereitgestellt, jeden Prioritätsbereich über einen, verglichen mit dem Stand der Technik, längeren Zeitraum bzw. öfter optimal zu bedienen.in the Prior art had a determination of the range limits in the In terms of priorities done, for the supercapacitor is used: highest priority here the starting process, the second priority is the afterflow, the third priority in fuel saving. The present invention now enables considering of vehicle and / or environmental parameters a change these priorities over a limited Time duration, d. H. above a period in which a higher Priority - with reference to a lower priority - according to experience not comes into consideration. This provides the opportunity for everyone Priority area over one, compared with the prior art, longer period or more often optimal to use.
Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass weiterhin eine dritte Bereichsgrenze verwendet wird, die ebenfalls in Abhängigkeit mindestens eines Fahrzeug- und/oder Umgebungsparameters variiert wird.A preferred embodiment is characterized by the fact that continues to have a third range limit which is also dependent on at least one vehicle and / or environmental parameters is varied.
Eine Variation der Bereichsgrenzen findet in Abhängigkeit mindestens eines der folgenden Fahrzeug- und/oder Umgebungsparameters statt: Umgebungstemperatur, Motortemperatur, Ladezustand der Bordnetzbatterie, Be trieb eines sicherheitskritischen Verbrauchers, Betrieb eines Hochstromverbrauchers, Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl. Unter sicherheitskritischen Verbrauchern sind hierbei Verbraucher zu verstehen, die hinsichtlich ihrer Versorgung mit Energie höchste Priorität genießen, beispielsweise das Antiblockiersystem, ein Gurtrückhaltesystem, ein elektronisches Stabilitätsprogramm, etc. Unter Hochstromverbrauchern sind Verbraucher zu verstehen, die sich durch eine hohe Stromaufnahme im Betrieb und/oder beim Einschalten auszeichnen. Darunter fallen vor allem Heizvorrichtungen wie zum Beispiel eine Heckscheibenheizung, eine Frontscheibenheizung, eine Sitzheizung, eine Heizung des Fahrgastraums, eine Katalysatorheizung, aber auch eine elektrische Lenkung, etc.A Variation of the range limits is dependent on at least one of following vehicle and / or environmental parameters: ambient temperature, Motor temperature, state of charge of the on-board battery, operation of one safety-critical consumer, operation of a high-current consumer, Vehicle speed, engine speed. Under safety-critical Consumers here are consumers to understand, in terms of their supply of energy highest priority enjoy, For example, the anti-lock braking system, a belt restraint system, an electronic Stability program, etc. High-current consumers are consumers who are themselves due to a high current consumption during operation and / or when switching on distinguished. These include, in particular, heaters such as Example, a rear window heating, a windscreen heater, a Seat heating, a heating of the passenger compartment, a catalyst heating, but also an electric steering, etc.
Bevorzugt ist demnach ein erster Bereich definiert, innerhalb dessen die momentane Spannung UK größer gleich der zweiten Bereichsgrenze U2 ist, wobei, falls die momentane Spannung in diesem Bereich ist, mindestens eine Aktivität für den ersten Bereich ausgeführt wird. Daran schließt sich ein zweiter Bereich an, der definiert ist durch: erste Bereichsgrenze U1 < UK < zweite Bereichsgrenze U2, wobei, falls UK in diesem Bereich ist, mindestens eine Aktivität für den zweiten Bereich ausgeführt wird. Schließlich ist ein dritter Bereich definiert durch UK ≤ der ersten Bereichsgrenze U1, wobei, falls UK im dritten Bereich ist, mindestens eine Aktivität für den dritten Bereich ausgeführt wird.Accordingly, a first range is preferably defined within which the instantaneous voltage U K is greater than or equal to the second range limit U 2 , and if the instantaneous voltage is in this range, at least one activity for the first range is carried out. This is followed by a second range defined by: first range limit U1 <U K <second range limit U2, where if U K is in this range, at least one activity is performed for the second range. Finally, a third range is defined by U K ≤ the first range limit U1, and if U K is in the third range, at least one activity is performed for the third range.
Alternativ kann auch noch ein vierter Bereich vorgesehen werden, wobei dann der dritte Bereich definiert ist durch dritte Bereichsgrenze U0 ≤ UK < erste Bereichsgrenze U1, und der vierte Bereich durch UK < U0. Falls demnach: dritte Bereichsgrenze U0 ≤ UK < erste Bereichsgrenze U1, wird mindestens eine Aktivität für den dritten Bereich ausgeführt und falls UK < dritte Bereichsgrenze U0, mindestens eine Aktivität für den vierten Bereich.Alternatively, a fourth region can also be provided, in which case the third region is defined by the third region boundary U0 ≦ U K <first region boundary U1, and the fourth region by U K <U0. If, therefore, third range limit U0 ≦ U K <first range limit U1, at least one activity is performed for the third range and if U K <third range limit U0, at least one activity for the fourth range.
Die Aktivitäten im ersten Bereich umfassen bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Aktivitäten: Ein Laden des Superkondensators im Schub- oder Bremsbetrieb, und, falls der Motor läuft und ein Zustand festgestellt wird, der auf einen Mangel an Energie im Bordnetz hindeutet, ein Entladen des Superkondensators ins Bordnetz.The activities in the first region preferably comprise one or more of the following Activities: A charging of the supercapacitor in thrust or braking mode, and, if the engine is running and a condition is detected that indicates a lack of energy in the electrical system indicates a discharge of the supercapacitor in the electrical system.
Die Aktivitäten im zweiten Bereich umfassen bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Aktivitäten: Ein Laden des Superkondensators auf mindestens die zweite Bereichsgrenze U2, falls der Motor in einem Drehzahlbereich läuft, der einen Motorwirkungsgrad von mindestens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht und/oder bei Schub- oder Bremsbetrieb. Ein Entladen des Superkondensators ins Bordnetz auf die erste Bereichsgrenze U1 oder die dritte Bereichsgrenze U0, falls der Motor aus ist und ein Bedarf durch Nachlaufströme besteht, wobei unter Nachlaufströme die Ströme zusammengefasst sind, die zur Versorgung von Verbrauchern dienen, die bei einem abgestellten Fahrzeug aktiv sind, beispielsweise Wegfahrsperre, Zentralverriegelung, Uhr, Innenlicht, Coming-Home-Licht. (Diese können etwa 10 A für eine Dauer von etwa 10 Min. betragen.) Ein Entladen des Superkondensators bis auf die erste Bereichsgrenze U1 ins Bordnetz, falls der Motor ein ist und ein Zustand festgestellt wird, der auf einen Mangel an Energie im Bordnetz hindeutet, oder falls der Motor in einem zweiten Drehzahlbereich läuft, der einen Motorwirkungsgrad von höchstens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht.The activities in the second region, preferably one or more of the following Activities: Charging the supercapacitor to at least the second range limit U2, if the engine is running in a speed range that has engine efficiency at least 90% of maximum vehicle-specific engine efficiency corresponds and / or during thrust or braking operation. A discharge of the Supercapacitor in the electrical system on the first range limit U1 or the third range limit U0 if the engine is off and a need by follow-up currents exists, taking under secondary flows the streams summarized, which serve to supply consumers, which are active in a parked vehicle, such as immobilizer, central locking, Clock, interior light, coming home light. (These can be about 10 amps for a duration of about 10 minutes.) A discharge of the supercapacitor up to the first range limit U1 in the electrical system, if the engine is on and a condition is detected that indicates a lack of energy in the electrical system indicates, or if the engine in a second speed range running, the engine efficiency of at most 90% of a maximum vehicle-specific Motor efficiency corresponds.
Die Aktivitäten im dritten Bereich umfassen bevorzugt eine oder mehrere der folgenden Aktivitäten: Ein Laden des Superkondensators auf die erste Bereichsgrenze U1 vor dem Start des Motors. Ein Entladen des Superkondensators zur Startunterstützung beim Start des Motors. Ein Laden des Superkondensators auf die erste Bereichsgrenze U1, falls der Motor läuft. Ein Entladen des Superkondensators ins Bordnetz, falls der Motor läuft und ein Zustand festgestellt wird, der auf einen Mangel an Energie im Bordnetz hindeutet. Ein Laden des Superkondensators aus dem Bordnetz, falls der Motor läuft und ein Zustand festgestellt wird, der auf einen Überschuss an Energie im Bordnetz hindeutet, um damit, insbesondere kurzfristige, Überspannungen im Bordnetz abzumildern. Ein Entladen des Superkondensators ins Bordnetz bis auf die erste Bereichsgrenze U1, falls der Motor aus ist und ein Bedarf durch Nachlaufströme angezeigt ist.The activities in the third region preferably include one or more of the following activities: charging the supercapacitor to the first range limit U1 prior to starting the engine. A discharge of the supercapacitor for starting assistance at the start of the engine. Charging the supercapacitor to the first range limit U1 if the motor is running. Discharge of the supercapacitor into the vehicle electrical system in case the engine is running and a condition is detected that indicates a lack of energy in the vehicle Wiring system indicates. A charging of the supercapacitor from the electrical system, if the engine is running and a condition is detected, which indicates an excess of energy in the electrical system, in order to mitigate, in particular short-term, surges in the electrical system. Discharge of the supercapacitor into the on-board network up to the first range limit U1, if the engine is off and a demand is indicated by wake-up currents.
Die Aktivitäten im vierten Bereich umfassen bevorzugt eine oder mehrere der Aktivitäten des dritten Bereichs, wobei dann das Bordnetz einen Spannungswandler, insbesondere einen Hochsetzsteller, umfasst.The activities in the fourth area preferably comprise one or more of the activities of third area, in which case the electrical system is a voltage converter, in particular a boost converter comprises.
Die zweite Bereichsgrenze U2 wird bevorzugt angehoben, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird: Absinken der Umgebungstemperatur unter einen vorgebbaren Grenzwert, Ladezustand der Bordnetzbatterie unterschreitet einen vorgebbaren Grenzwert, Fahrzeuggeschwindigkeit unterschreitet einen vorgebbaren Grenzwert, Motor läuft in einem ersten Drehzahlbereich, der einen Motorwirkungsgrad von mindestens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht, Einschalten eines Hochstromverbrauchers.The second range limit U2 is preferably raised if at least one of the following states is determined: drop in the ambient temperature below a specifiable limit value, state of charge of the vehicle electrical system battery falls below a predetermined limit, vehicle speed falls below a predefinable limit value, engine runs in a first speed range, the engine efficiency of at least 90% of a maximum vehicle-specific engine efficiency, turn on a high current consumer.
Ein Anheben der zweiten Bereichsgrenze U2 hat überdies den Vorteil, dass die Ladung des Superkondensators mit einem besseren Wirkungsgrad erfolgt. Je höher der Spannungsbereich, auf den der Superkondensator geladen wird, desto niedriger ist der dazu nötige Strom (P = U·I). Da die Verluste proportional zum Quadrat des Ladestroms I sind, führt eine Erniedrigung des Ladestroms I zu einer deutlichen Reduktion der Ladeverluste.One Raising the second range limit U2 also has the advantage that the Charge of the supercapacitor with a better efficiency occurs. The higher the voltage range to which the supercapacitor is charged the lower is the necessary Current (P = U · I). Since the losses are proportional to the square of the charging current I, leads one Reduction of the charging current I to a significant reduction of Charging losses.
Die zweite Bereichsgrenze U2 wird bevorzugt abgesenkt, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird: Erhöhung der Umgebungstemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert, Ladezustand der Bordnetzbatterie überschreitet einen vorgebbaren Grenzwert, Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet einen vorgebbaren Grenzwert, Motor läuft in einem zweiten Drehzahlbereich, der einen Motorwirkungsgrad von höchstens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht, Abschalten eines Hochstromverbrauchers. Beispielsweise deutet eine über einem vorgebbaren Grenzwert liegende Fahrzeuggeschwindigkeit, beispielsweise 80 km/h, darauf hin, dass nicht innerhalb der nächsten 20 Sek. das Fahrzeug abgestellt wird. Daher kann der für Nachlaufströme reservierte Bereich reduziert werden und im Sinne einer maximalen Kraftstoffeinsparung der Rekuperationsbereich vergrößert werden. Da eine Rekuperation bei Spannungen größer als die zweite Bereichsgrenze U2 vorgenommen wird, wird dem nunmehr durch ein Absenken der zweiten Bereichsgrenze U2 Rechnung getragen. Dies ermöglicht eine Maximierung des für die Rekuperation verwendeten Bereichs im normalen Betrieb des Kraftfahrzeugs, wobei dann am meisten Kraftstoff gespart wird. Nichtsdestotrotz wird durch die intelligente Lösung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform den Anforderungen für Nachlaufströme Rechnung getragen, indem bestimmte Zustände des Fahrzeugs oder der Umgebung, wie oben erwähnt, bei der Festlegung der jeweiligen Bereichsgrenze U1, U2 berücksichtigt werden.The second range limit U2 is preferably lowered, if at least one of the following states is determined: increase the ambient temperature over exceeds a predefinable limit value, state of charge of the vehicle electrical system battery exceeds a predefinable limit, vehicle speed a predefinable limit value, engine runs in a second speed range, the engine efficiency of at most 90% of a maximum vehicle-specific engine efficiency corresponds to switching off one High-current load. For example, one indicates over one specifiable limit lying vehicle speed, for example 80 km / h, indicating that not within the next 20 seconds the vehicle is turned off. Therefore, the reserved for caster streams Range can be reduced and in the sense of maximum fuel economy the Rekuperationsbereich be increased. Since a recuperation at voltages greater than the second range limit U2 is made, this is now by lowering the second Area limit U2. This allows for maximizing the for the Recuperation used area in the normal operation of the motor vehicle, whereby then the most fuel is saved. Nevertheless is through the intelligent solution according to this preferred embodiment the requirements for trailing streams Taking into account certain conditions of the vehicle or the environment, as mentioned above, be considered in the determination of the respective range limit U1, U2.
Die erste Bereichsgrenze U1 wird bevorzugt angehoben, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird: Absinken der Umgebungstemperatur unter einen vorgebbaren Grenzwert, Absinken der Motortempera- tur unter einen vorgebbaren Grenzwert. Beispielsweise ist bekannt, dass Batterien bei Kälte nicht schnell genug Energie aufnehmen können. Wird nun ein Fahrzeug im Winter im Kurzstreckenbetrieb betrieben und überdies eine Standheizung aus der Fahrzeugbatterie betrieben, besteht die Gefahr eines Entladens der Batterie, so dass diese unter Umständen zu weit entladen ist, um für einen Startvorgang ausreichend Energie zur Verfügung zu stellen. Die genannte bevorzugte Ausführungsform trägt dem Rechnung, indem der Superkondensator innerhalb der kurzen Fahrzeiten des Kurzstreckenbetriebs auf einen erhöhten Wert der ersten Bereichsgrenze U1 geladen wird, wobei diese Energie nach dem Abstellen der Bordnetzbatterie zur Verfügung gestellt wird. Ein Konstanthalten der Bereichsgrenze U1 ohne Berücksichtigung des Einflusses der Umgebungstemperatur würde hier auf Dauer zu einem Entladen der Batterie führen und daher ab einem bestimmten Zeitpunkt den Startvorgang nicht mehr ermöglichen. Ein von Haus aus hoch gewählter Wert der ersten Bereichsgrenze U1 würde hingegen bei Bereitstellung einer bestimmten Energiereserve für Nachlaufströme den Rekuperationsbereich, d. h. den Bereich mit Spannungen größer gleich der zweiten Bereichsgrenze U2, einschränken und damit zu einem erhöhten Kraftstoffverbrauch führen.The first range limit U1 is preferably raised if at least one of the following states is determined: drop in the ambient temperature below a predefinable limit value, lowering of the engine temperature below a predefinable Limit. For example, it is known that batteries are not cold can absorb energy quickly enough. Will now be a vehicle operated in the winter in short-haul operation and also a heater from operated the vehicle battery, there is a risk of unloading the battery so that it may be over-discharged around for to provide enough energy to start up. The named preferred embodiment wear that Bill by the supercapacitor within the short drive times short-distance operation to an increased value of the first range limit U1 is charged, this energy after switching off the electrical system battery to disposal is provided. Keeping the range limit U1 constant without consideration the influence of the ambient temperature would become permanent here Discharge the battery and therefore from a certain point in time the starting process is no longer enable. An inherently high value the first range limit U1 while providing a certain reserve of energy for wake streams the recuperation, d. H. the range with voltages greater than or equal to the second range limit U2, restrict and thus to an increased Fuel consumption lead.
Die erste Bereichsgrenze U1 wird bevorzugt abgesenkt, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird: Erhöhung der Umgebungstemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert, Erhöhung der Motortemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert.The first range limit U1 is preferably lowered, if at least one of the following states is determined: increase the ambient temperature over a predefinable limit, increase the engine temperature over a predefinable limit.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims.
Die mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend, soweit anwendbar, für das erfindungsgemäße Bordnetz eines Kraftfahrzeugs.The with reference to the inventive method presented preferred embodiments and their advantages apply accordingly, as far as applicable, for the electrical system according to the invention of a motor vehicle.
Im Nachfolgenden wird nunmehr ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:in the Below will now be an embodiment of the invention with reference to the attached Drawings closer described. Show it:
Zunächst zu den Ladeaktivitäten: Zwischen dem Bereich U0 und U1 wird der Superkondensator aus dem Bordnetz geladen. Zwischen dem Bereich U2 und U1 wird der Superkondensator langsam aus dem Bordnetz geladen, wenn der Motor läuft, oder schnell bei Rekuperation im Schubbetreb. Zwischen der Spannung UKmax, die der maximalen Spannung entspricht, auf die der Superkondensator K aufgeladen werden kann, und dem Spannungsbereich U2 wird der Superkondensator bei Rekuperation im Schubbetrieb geladen.First, to the charging activities: between the range U0 and U1, the supercapacitor is charged from the electrical system. Between the range U2 and U1, the supercapacitor is slowly charged from the vehicle electrical system when the engine is running, or quickly when recuperation in Schubbetreb. Between the voltage U Kmax , which corresponds to the maximum voltage to which the supercapacitor K can be charged, and the voltage range U2, the supercapacitor is charged during recuperation in overrun mode.
Zu den Entladeaktivitäten: Zwischen U1 und U0 wird der Superkondensator zur Startunterstützung entladen, um dadurch die Batterie zu entlasten. Zwischen der Bereichsgrenze U2 und U1 wird die Ladung des Superkondensators genutzt für Nachlaufströme und zur Bordnetzstabilisierung, was ebenfalls zu einer Entlastung der Batterie führt. Schließlich wird im Bereich zwischen UKmax und U2 die Ladung des Superkondensators genutzt für eine Energieeinspeisung ins Bordnetz und zur Bordnetzstabilisierung.About Discharge Activities: Between U1 and U0, the supercapacitor is discharged to the startup assistance, thereby relieving the battery. Between the range limit U2 and U1, the charge of the supercapacitor is used for follow-up currents and for on-board network stabilization, which also leads to a discharge of the battery. Finally, in the area between U Kmax and U2, the charge of the supercapacitor is used for an energy supply to the vehicle electrical system and to the on-board network stabilization.
Wie durch die Doppelpfeile gekennzeichnet, sind die Bereichsgrenzen U0, U1 und U2 nicht fest, sondern können in Abhängigkeit mindestens eines der folgenden Fahrzeug- und/oder Umgebungsparameter variiert werden:
- – Umgebungstemperatur;
- – Motortemperatur;
- – Ladezustand der Bordnetzbatterie;
- – Betrieb eines sicherheitskritischen Verbrauchers;
- – Betrieb eines Hochstromverbrauchers;
- – Fahrzeuggeschwindigkeit;
- – Motordrehzahl.
- - ambient temperature;
- - engine temperature;
- - state of charge of the vehicle electrical system battery;
- - operation of a safety-critical consumer;
- - operation of a high current consumer;
- - vehicle speed;
- - engine speed.
Die zweite Bereichsgrenze U2 wird bevorzugt angehoben, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird:
- – Absinken der Umgebungstemperatur unter einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Ladezustand der Bordnetzbatterie unterschreitet einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Fahrzeuggeschwindigkeit unterschreitet einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Motor läuft in einem zweiten Drehzahlbereich, der einem Motorwirkungsgrad von mindestens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht; und
- – Einschalten eines Hochstromverbrauchers.
- - Lowering the ambient temperature below a predefinable limit;
- - State of charge of the vehicle electrical system battery falls below a specifiable limit value;
- - Vehicle speed falls below a predefinable limit;
- The engine is operating in a second range of speeds corresponding to engine efficiency of at least 90% of maximum vehicle-specific engine efficiency; and
- - switching on a high current consumer.
Die zweite Bereichsgrenze U2 wird insbesondere abgesenkt, wenn mindestens eine der folgenden Zustände festgestellt wird:
- – Erhöhung der Umgebungstemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Ladezustand der Bordnetztemperatur überschreitet einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Motor läuft in einem zweiten Drehzahlbereich, der einem Motorwirkungsgrad von höchstens 90 % eines maximalen fahrzeugspezifischen Motorwirkungsgrads entspricht;
- – Abschalten eines Hochstromverbrauchers.
- - Increase of the ambient temperature over a predefinable limit value;
- - State of charge of the vehicle electrical system temperature exceeds a specifiable limit value;
- - Vehicle speed exceeds a predefinable limit value;
- The engine is running in a second speed range corresponding to engine efficiency of at most 90% of maximum vehicle-specific engine efficiency;
- - Switching off a high current consumer.
Die erste Bereichsgrenze U1 wird angehoben, wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird:
- – Absinken der Umgebungstemperatur unter einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Absinken der Motortemperatur unter einen vorgebbaren Grenzwert.
- - Lowering the ambient temperature below a predefinable limit;
- - Lowering the motor temperature below a predefinable limit.
Die erste Bereichsgrenze U1 wird abgesenkt, insbesondere wenn mindestens einer der folgenden Zustände festgestellt wird:
- – Erhöhung der Umgebungstemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert;
- – Erhöhung der Motortemperatur über einen vorgebbaren Grenzwert.
- - Increase of the ambient temperature over a predefinable limit value;
- - Increasing the motor temperature over a predefinable limit.
Claims (14)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102006017921A DE102006017921A1 (en) | 2006-04-18 | 2006-04-18 | Motor vehicle`s electrical system operating method, involves assigning charging and discharging activities of super capacitor to areas for momentary voltage that are separated from one another through area boundaries |
Applications Claiming Priority (1)
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