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1、10申请公布号CN103348127A43申请公布日20131009CN103348127ACN103348127A21申请号201280007414622申请日20120201102011003565620110203DEF02N11/14200601F02N11/0820060171申请人宝马股份公司地址德国慕尼黑72发明人H普罗布斯特尔H维特74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人沈英莹54发明名称用于机动车的外起动装置57摘要用于机动车的外起动装置，其中，机动车具有发动机控制设备（7）和用于内燃机的起动器（8），机动车配备有至少两个车载子电网（1，2），所述。
2、车载子电网经由至少一个电隔离元件相互耦合，并且各车载子电网配备有至少一个可重复充电的电储能器（5，9），所述电储能器构造成，使得车载子电网中的至少两个具有外起动支点（10，11）并且外起动支点彼此电隔离。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2013080286PCT申请的申请数据PCT/EP2012/0516122012020187PCT申请的公布数据WO2012/104324DE2012080951INTCL权利要求书1页说明书5页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图1页10申请公布号CN103348127ACN103348127A1/1。
3、页21一种用于机动车的外起动装置，其中，所述机动车具有发动机控制设备（7）和用于内燃机的起动器（8），所述机动车配备有至少两个车载子电网（1，2），所述车载子电网经由至少一个电隔离元件（3）相互耦合，并且各车载子电网配备有至少一个能重复充电的电储能器（5，9），其特征在于，所述车载子电网中的至少两个具有外起动支点（10，11）并且外起动支点彼此电隔离。2根据权利要求1所述的外起动装置，其特征在于，电隔离元件实施为直流变换器和/或实施为继电器或开关。3根据权利要求1或2所述的外起动装置，其特征在于，所述外起动支点能够经由有线连接的连接装置（14）与外部电流源（12）电接触，以便对所述能重复充电的。
4、电储能器充电。4根据权利要求3所述的外起动装置，其特征在于，所述有线连接的连接装置具有至少两个并联的支路，以便以相同的电势对所述电储能器中的至少两个充电。5根据权利要求1至4之一所述的外起动装置，其特征在于，所述车载子电网中的至少两个经由所述外起动支点与外部电流源电连接，以便执行所述内燃机的外起动。权利要求书CN103348127A1/5页3用于机动车的外起动装置技术领域0001本发明涉及一种用于机动车的外起动装置，其中，机动车具有发动机控制设备和用于内燃机的起动器，机动车配备有至少两个车载子电网，所述车载子电网经由至少一个电隔离元件相互耦合，并且各车载子电网配备有至少一个可重复充电的电储能器。
5、。背景技术0002通常，机动车的车载电网配备有起动器电池，以便借助起动器起动发动机并且在电功率不充分满足的情况下通过发电机对用电器供给电功率。因此，起动器电池的任务超出了对发动机的单纯起动，使得起动器电池在车辆开发中称作用于起动（启动）的、照明（灯光）和点火（点燃）的SLI电池或者车载电网电池。如果出现电池故障或者电池损坏，那么能够外起动车辆和/或对电池再充电。为了外起动和为了再充电，将例如充电设备或者另一车辆（施主车辆）的车载电网电池的外部电流和电压源与接收方车辆的电池电连接。电连接借助转移线缆来建立。转移线缆组由借助端子或者夹钳结束的两个绝缘线路组成，所述端子或者夹钳针对标准化的电池极的尺。
6、寸来设计（例如参见标准EN503422“LEADACIDSTARTERBATTERIESDIMENSIONSOFBATTERIESANDMARKINGOFTERMINALS”和标准DIN72553“STARTHILFEKABELFRSTRAENFAHRZEUGEMITVERBRENNUNGSMOTOR,MAE,ANFORDERUNGEN,PRFUNG”。线缆组的正线路将正电势（这例如表示接受方和施主电池之一的两个正极或者接受方电池的正极）与充电设备的正输端连接，负线路建立共同的接地端。在外起动的情况下，高电流流过（接近千安培范围），使得线缆组的线路必须具有相应高的导线横截面。在多种车辆模型中，。
7、电池极并不像在安装在行李箱中的情况那样可自由接近。在该情况下，不接触电池的正极，而是接触与电池的正线路（即直接通向电池正极的线路）电连接的端子。所述端子称作外起动支点并且是针对车辆中的外起动和再充电的特定目的所规定的和/或容易从外部接近的接头。所述接头大多位于发动机舱的区域中并且在打开发动机罩之后可自由接近，以便连接充电钳。用于具有起动器电池的车辆的反极保护的外起动电路例如在现有技术US6211577B1中予以描述。0003具有12伏特的车载电网的电压水平的现代机动车具有发动机起停功能，这就是说，发动机在适当的行驶情况下在行驶运行期间被停止并且在短时间之后又重新起动。红灯处或者铁路道口处等待可。
8、被列举作为实例。禁止发动机运行实现发动机燃料节约。由于与没有起停功能的车辆相比更频繁的发动机起动次数和需要在行驶运行中在发动机停止时间期间须经由电池对用电器供电，所以车辆电池受负荷极重。因此，具有起停功能的车辆或者还有具有高基本电流负荷的车辆、例如公共车辆或者公务车辆通常配备有第二车载电网，该第二车载电网具有专用电池，该电池通常称作附加起动电池。具有附加起动电池的车载子电网通过电池隔离继电器和/或直流转换器与具有主电池的车载子电网隔离，所述主电池也称作基本电池。功能和成本优化的变型形式是利用没有电池隔离继电器的单向直流转换器。直流转换器由具有主电池的车载子电网供电并且将电功率从输入侧的基本车载。
9、电网传输到输出侧的补充起动车载电网。发动机控制设备大多位于具有主电池的输入侧的车说明书CN103348127A2/5页4载电网中并且起动器位于具有补充起动电池的输出侧的车载电网中。在文献US6396240B1中，针对具有经由直流转换器耦合的两个车载电网电池的车辆描述了具有第三电池的外起动装置。发明内容0004本发明的任务是，提出一种用于具有至少两个车载子电网的车辆的改进的外起动装置。0005该任务通过一种根据权利要求1所述的外起动装置来实现。本发明的有利的实施形式和改进方案从从属权利要求中得出。0006根据本发明，车载子电网中的至少两个具有外起动支点。外起动支点彼此电隔离。0007本发明的优点。
10、是，相应车载电网中的储能器可彼此独立地从外部以电学方式接近。所有储能器的外部电流和电压供给分别直接地进行，这就是说，在电隔离元件上没有降落电功率。0008根据本发明的一种实施形式，电隔离元件实施为直流变换器和/或实施为继电器或者开关。如果在本说明书中考虑直流转换器，那么普遍性并不受限。0009根据本发明的一种实施形式，外起动支点能够经由有线连接的连接装置与外部的电流源接触，以便对可重复充电的电储能器充电。0010该实施形式具有如下优点所有储能器例如在长使用时间之后的深度放电的情况下能够被迅速地充电。由电储能器所吸收的电功率的限制通过储能器的电荷吸收能力或者在特定充电电压下的外部电流源的载流能力。
11、进行。直流转换器不起限制作用。0011优选地，有线连接的连接装置具有至少两个并联的支路，以便以相同的电势对储能器中的至少两个充电。0012对该实施形式特别有利的是，借助外部电压源能够对至少两个储能器充电。0013根据本发明的另一变型方案，车载子电网中的至少两个经由外起动支点与外部电流源电连接，以便执行内燃机的外起动。0014借助该变型方案，尤其在下述情况下确保利用外部电压源的机动车的外起动能力在该情况下所有储能器深度放电，对在输入侧面向直流转换器的车载子电网中的发动机控制设备供电并且对车辆的在输出侧面向直流转换器的第二车载子电网中的起动器供电。0015本发明基于如下所描述的考虑0016在外起动。
12、设计的范围内，机动车需要电通道，用于经由外部电压源起动和充电或者在零售商或工厂使用中或者在紧急情况下通过外部电池起动和充电。0017未来的具有发动机起停功能的车辆和混合动力车辆和插电式混合动力车辆具有带有12伏特的电压水平的多个电池，其中，由单独的车载电网中的单独的电池对起动器和基本车载电网供电。所述车载电网被电隔离，大多经由单向直流转换器进行电耦合，在较罕见的情况下，经由双向直流转换器进行。必要时，经由另一斩波器连接到高压车载电网。在外起动的情况下，可从外部设置电通道，使得消除基本电池和起动器电池的故障。0018现今，车辆具有唯一的外起动支点。将电功率外部馈入到具有12伏特的电压水平的多个车。
13、载电网（例如基本车载电网和补充起动车载电网）中借助中央外起动点的设计只说明书CN103348127A3/5页5能不充分地实现。0019适当的措施是，引入第二外起动支点，即每个车载子电网中的每个电池具有一外起动支点。在例如两个车载子电网中，能够从外部借助电压源或者外部电池利用Y形的起动器线缆对车载子电网进行供电。Y形状（FOERMIGKEIT）通过如下方式来表示，外起动线缆的正线路自外部源或者电池起具有到每个外起动支点的电接头中的支路。在外起动时，要供电的车辆的两个车载电网能够同时经由唯一的外起动正线路、即经由唯一的外部电压源或者外部电池来供电。0020在接地的车载子电网中，不需要连接车载子电网。
14、的接地点并且能够经由常见的外起动接地线缆与中央车辆接地点上的分路来进行连接。0021在与地隔离的车载子电网中，类似于外起动正线路使用Y形的外起动接地线缆。0022该措施带来一些优点。借助分离的起动车载电网确保车辆的外起动能力。在生产车间装配时、在零售商使用中、例如在维修情况下，或者在由最终用户再充电的情况下，确保所有车载子电网的能量供给。这显著地有助于避免积压和保障成本。附图说明0023以下借助所附的附图描述了本发明的一种优选的实施例。从中得出本发明的其他细节、优选的实施形式和改进方案。具体而言，示意地示出0024图1示出用于具有两个车载子电网的机动车的外起动装置，0025图2示出用于具有三个。
15、车载子电网的机动车的外起动装置。具体实施方式0026图1示意地示出机动车的具有带有14伏特的电压水平的第一车载子电网（即基本车载电网（1）的车载电网的拓扑结构。基本车载电网具有由内燃机驱动的发电机（4），所述发电机对用电器（6）和尤其对如发动机控制设备（7）的控制设备被供给电功率并且在行驶运行中对第一电储能器（5）充电。第一电储能器称作为车载电网电池。机动车具有带有称作为补充起动电池的第二电储能器（9）的第二车载子电网、即补充起动车载电网（2）。补充起动电池对车辆的起动器（8）供给电功率，以便起动内燃机。补充起动电池由基本车载电网充电。为此，使用例如150瓦特功率等级的单向直流转换器（3），该。
16、单向直流转换器由基本车载电网供电。因此，在大约14伏特的充电电压情况下以大约10安培对补充起动电池充电。车载电网电池和补充起动电池能够以铅酸工艺实施。0027图2示出根据图1的机动车的具有附加的第三车载子电网（17）的14伏特车载电网。与图1中相同的附图标记是适用的。第三车载电网是如混合动力车辆或者插电式混合动力车辆的机动车的高压车载电网。高压车载电网具有例如以锂离子技术实现的高压存储器（20）、电驱动机（19）和高压用电器（21）。高压车载电网经由高压斩波器（18）与基本车载电网电耦合。0028在图1和图2中，车载电池在其正极性处具有第一外起动支点（10）并且补充起动电池在其负极性处具有第二。
17、外起动支点（11），所述外起动支点彼此电隔离。如果必须对两个电池中的一个或者对两个电池再充电，例如在车辆制造期间、在车辆停留工厂期间或者在车辆长使用时间之后，外部电流源（12）用作为电功率的提供者。外部电流源例如可以是说明书CN103348127A4/5页6充电设备或者第三电池。借助称作为正线路的充电线缆（14）将外起动支点与充电设备的具有正电势的输出端电接触或者与第三电池的正极电接触。充电线缆具有并联支路，使得第一快速充电支点能够与第一端子（15）或第一夹钳接触并且第二外起动支点能够与第二端子（16）或第二夹钳接触。接地线将充电设备的具有负电势的输出端或者第三电池的负极与车辆的接地端连接，车。
18、载电网电池和补充起动电池也连接到所述接地端上。借助所述外起动装置能够利用充电设备对车载电网电池和补充起动电池同时地充电。可选地，也能够仅闭合第一端子或者仅闭合第二端子。如果仅将第一端子与第一外起动支点连接，那么对车载电网电池充电并且对发动机控制设备和单向直流电流转换器供给工作电压。因此，也经由直流转换器对补充起动电池充电，其中直流转换器限制电功率流。能够在下述条件下进行车辆起动补充起动电池具有对发动机起动所需的充电状态，以便输出达到1千安培的高起动电流用于发动机起动。在补充起动电池深度放电的情况下，能够首先在补充起动电池的较长的充电时间之后经由直流转换器进行发动机起动。0029如果仅将第二端子。
19、与第二外起动支点连接，那么对补充起动电池充电。能够在下述条件下进行车辆的发动机起动车载电网电池具有足够的充电状态，以便对发动机控制设备供给其工作电压并且要充电的补充起动电池或者外部电流源输出对发动机起动所需的起动电流。如果车载电网电池处于深度放电的状态中，那么在较长的充电时间之后仅借助已连接的第二端子也不能够起动车辆。如果将第一端子和第二端子连接到相应的外起动支点上，那么能够在下述条件下执行立即的发动机起动作为外起动外部电流源输出对发动机起动所需的起动电流。替选地，第一端子和第二端子分别安置在两个单独的正线路上，使得两个外部电流源用于外起动。因此，两个电流源中的每一个都具有用于车辆的接地线。0030附图标记列表00311基本车载电网00322补充起动车载电网00333直流转换器00344发电机00355车载电网电池00366用电器00377发动机控制设备00388起动器00399补充起动电池004010第一外起动支点004111第二外起动支点004212外部电流源004313接地线004414正线路004515第一端子004616第二端子004717高压车载电网004818高压斩波器说明书CN103348127A5/5页7004919电机005020高压存储器005121高压用电器说明书CN103348127A1/1页8图1图2说明书附图CN103348127A。