DE102006014152A1 - Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge - Google Patents

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Yusuke Minato Horii
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Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
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Abstract

Es wird ein Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge offenbart, das in der Lage ist, eine Niederspannungsbatterie mit hohem Energiewirkungsgrad zu laden. Das Batterieladesystem umfasst eine Hochspannungsbatterie (103) zur Zufuhr elektrischer Energie zu einem Fahrzeugantriebsmotor (110) und einen Spannungswandler (104) zum Umwandeln einer von der Hochspannungsbatterie (103) eingespeisten Spannung in eine erste Spannung und zum Ausgeben der ersten Spannung. Das Batterieladesystem umfsst weiterhin eine Niederspannungsbatterie (106), die mit der ersten Spannung vom Spannungswandler (104) aufgeladen wird, und einen Fahrzeuggenerator (112), der von einer Brennkraftmaschine (101) angetrieben wird und der parallel zum Spannungswandler (104) mit der Niederspannungsbatterie (106) verbunden ist. Die Ausgangsspannung des Generators (112) ist kleiner als die erste Spannung und größer als die Nennspannung der Niederspannungsbatterie (106).

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • (1) Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batterieladesystem, das für die Verwendung in hybridelektrischen Fahrzeugen geeignet ist.
  • (2) Stand der Technik
  • Hybridelektrische Fahrzeuge sind in den letzten Jahren zur praktischen Anwendung gelangt und umfassen einen Fahrzeuggenerator zur Erzeugung elektrischer Energie mittels Antreiben des Fahrzeuggenerators durch eine Brennkraftmaschine, eine Fahrzeugantriebsbatterie (Hochspannungsbatterie), einen Fahrzeugantriebsmotor, u.s.w.. Hybridelektrische Fahrzeuge werden grob in drei Typen klassifiziert: (1) einen parallelen Typ, bei dem Antriebsräder durch den Einsatz einer Kombination aus der Antriebskraft der Brennkraftmaschine und der Antriebskraft des Fahrzeugantriebsmotors angetrieben werden; (2) einen Reihentyp, bei dem Antriebsräder durch den Fahrzeugantriebsmotor angetrieben werden, der mittels der durch das Antreiben der Brennkraftmaschine erzeugten elektrischen Energie angetrieben wird; und (3) einen Kombinationstyp derselben.
  • Zusätzlich zur Fahrzeugantriebsbatterie mit einer vergleichsweise hohen Spannung (z.B. ca. 500 V) sind hybridelektrische Fahrzeuge mit einer Batterie für elektrisches Gerät (Niederspannungsbatterie) zur Speicherung einer Gleichstromleistung ausgestattet, die eine vergleichsweise geringe Spannung (z.B. 24 V) aufweist. Diese Niederspannungsbatterie wird verwendet, um am Fahrzeug montiertes elektrisches Gerät zu betreiben, das Leuchtenvorrichtungen (wie z.B. Scheinwerfer, Bremsleuchten u.s.w.); Klimaanlagenvorrichtungen (wie z.B. einen Klimaanlagenkompressor, Kondensatoren; etc.), Audiovorrichtungen (wie z.B. eine Autostereoanlage, u.s.w.), Steuervorrichtungen (wie z.B. verschiedene Steuerungen, Bremsenvakuumpumpen etc.), u.s.w. umfasst.
  • 3 zeigt den elektrischen Schaltkreis der Energiequelleneinheit für elektrisches Gerät eines herkömmlichen hybridelektrischen Fahrzeugs vom Reihentyp. Wie in der Figur gezeigt, ist ein Fahrzeugantriebsmotor 110 mit Antriebsrädern 111 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann. Ferner ist der Fahrzeugantriebsmotor 110 über einen Inverter 109 mit einer Hochspannungsbatterie 103 verbunden.
  • Ein Generator 102 ist mit einer Brennkraftmaschine 101 verbunden, so dass der Generator, indem er durch die Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird, elektrische Energie erzeugen kann, wobei der Betrieb des Generators durch eine Generatorsteuerung 107 gesteuert wird. Ferner ist der Generator 102 durch einen Inverter 109 mit einer Hochspannungsbatterie 103 verbunden, so dass die erzeugte elektrische Energie der Hochspannungsbatterie 103 zugeführt wird.
  • Eine Niederspannungsbatterie 106 ist über einen Spannungswandler (DC/DC-Wandler) 104 mit der Hochspannungsbatterie 103 und dem fahrzeugmontierten elektrischen Gerät 105 verbunden.
  • Daher werden, wenn die elektrische Energie der Hochspannungsbatterie 103 dem Fahrzeugantriebsmotor 110 durch den Inverter 109 zugeführt wird, der Fahrzeugantriebsmotor 110 und die mit dem Fahrzeugantriebs motor 110 verbundenen Antriebsräder 111 angetrieben, wodurch das Fahrzeug in Bewegung gesetzt werden kann. Wenn die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie verringert wird, wird die Brennkraftmaschine 101 angetrieben und der Generator 102 durch die Generatorsteuerung 107 betrieben. Die vom Generator 102 erzeugte elektrische Energie wird akkumuliert und in der Hochspannungsbatterie 103 gespeichert.
  • Die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie wird durch den DC/DC-Wandler 104 in eine Niederspannung umgewandelt und in der Niederspannungsbatterie 106 gespeichert. Das am Fahrzeug montierte elektrische Gerät 105 wird durch Zufuhr elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie 106 betrieben.
  • Der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 wird äußerst hoch, wenn bestimmtes elektrisches Gerät mit hohem Energieverbrauch (z.B. eine Klimaanlage, Scheinwerfer oder dgl.) betrieben wird. Wenn jedoch dieses bestimmte elektrische Gerät nicht betrieben wird, wird der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 nicht so hoch.
  • Deshalb kann, für den Fall, dass der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 hoch ist, der DC/DC-Wandler 104 durch einen Wandler ersetzt werden, der einen Spannungswandlungsbetrag aufweist, der größer ist als der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106. Für den Fall jedoch, dass der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 nicht so hoch ist, wird der Spannungswandlungsbetrag des DC/DC-Wandlers 104 eine zu große Spanne lassen und die Vorgaben überschreiten.
  • In der Regel erhöhen sich die Kosten und die Größe eines DC/DC-Wandlers, wenn dessen Spannungswandlungsbetrag größer wird. Deshalb ist es, um eine Verringerung der Größe und der Kosten eines hybridelektrischen Fahrzeugs zu erreichen, wünschenswert, einen DC/DC-Wandler zu verwenden, der von möglichst geringer Größe und möglichst kostengünstig ist und der eine möglichst geringe Kapazität aufweist, indem verhindert wird, dass dessen Spannungswandlungsbetrag eine zu große Spanne lässt.
  • Um die vorstehend genannten Aufgaben zu lösen, wird, wie in 3 durch eine Strichpunktlinie dargestellt, ein herkömmlicher Hilfsenergiequellenschaltkreis mit einem Fahrzeuggenerator 112 ausgestattet, der elektrische Energie erzeugt, indem er mittels der Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird. Der Fahrzeuggenerator 112 wird parallel zum DC/DC-Wandler 104 mit der Niederspannungsbatterie 106 verbunden. Mit dieser Anordnung wird der Niederspannungsbatterie 106 elektrische Energie von zwei Systemen (die aus dem Fahrzeuggenerator 112 und aus dem DC/DC-Wandler 104 bestehen) zugeführt. Dieses Verfahren ist beispielhaft in der japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer Hei 10-174201 offenbart.
  • Bei diesem Verfahren ist, selbst für den Fall, dass von der Niederspannungsbatterie 106 ein großer Betrag an elektrischer Energie angefordert wird, der DC/DC-Wandler imstande, einen Wandler zu verwenden, der einen vergleichsweise geringen Spannungswandlungsbetrag aufweist, weil der DC/DC-Wandler 104 die Zufuhr elektrischer Energie zur Niederspannungsbatterie 106 mit dem Fahrzeuggenerator 112 teilt. Dies erlaubt eine weitere Reduzierung der Größe und der Kosten des hybridelektrischen Fahrzeugs.
  • Die Ausgangsspannungen des DC/DC-Wandlers 104 und des Fahrzeuggenerators 112 sind im Wesentlichen konstant, jedoch variieren die Spannungen von deren effektiven Ladungsschaltkreisabschnitten mit dem Umfang der Gerätelast oder dem Zustand der Niederspannungsbatterie 106.
  • Deshalb ist es beim Zuführen elektrischer Energie zur Niederspannungsbatterie 106 erforderlich, die Spannung der Energiezufuhrseite auf die optimale Eingangsspannung der Niederspannungsbatterie 106 einzustellen.
  • Daher werden beim Stand der Technik, z.B. im Falle der Verwendung der Niederspannungsbatterie 106, bei der die Nennspannung 24 V und die optimale Eingangsspannung 28,5 ± 3 V betragen, die Ausgangsspannungen des DC/DC-Wandlers 104 und des Fahrzeuggenerators 112 jeweils auf 28,5 V eingestellt (was der optimalen Eingangsspannung der Niederspannungsbatterie 106 entspricht), so dass die elektrische Energie von beiden der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt wird.
  • Es existieren zwei Strecken als Ladungsstrecke von der Energiezufuhrquelle zur Niederspannungsbatterie 106: (1) eine erste Strecke für den Fall, dass die Niederspannungsbatterie 106 durch den DC/DC-Wandler 104 geladen wird, dem vom Generator 102 elektrische Energie zugeführt wird, und (2) eine zweite Strecke für den Fall, dass sie durch den von der Brennkraftmaschine 101 angetriebenen Fahrzeuggenerator 112 angetrieben wird. Üblicherweise besitzt die erste Strecke einen hohen Energiewirkungsgrad.
  • Deshalb ist es unter weiterer Berücksichtigung der Gesichtspunkte Energieersparnis und Treibstoffkostenverringerung von hybridelektrischen Fahrzeugen wünschenswert, während normaler Bedingungen die Niederspannungsbatterie 106 durch die Ausgangsenergie des DC/DC-Wandlers 104 zu laden, und es ist ferner wünschenswert, ergänzend die elektrische Energie des Fahrzeuggenerators 112 der Niederspannungsbatterie 106 zuzuführen, nur dann, wenn der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 hoch und die Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers unzureichend ist.
  • Beim oben genannten Stand der Technik wird jedoch der Niederspannungsbatterie 106 die elektrische Energie vom DC/DC-Wandler 104 und dem Fahrzeuggenerator 112 zugeführt. Deshalb wird, selbst wenn der Niederspannungsbatterie 106 genügend elektrische Energie vom DC/DC- Wandler zugeführt werden kann, auch die vom Fahrzeuggenerator 112 erzeugte elektrische Energie der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt. Das Drehmoment, das vom Fahrzeuggenerator 112 verbraucht wird, um die elektrische Energie zu erzeugen, führt zu einer Erhöhung der Treibstoffkosten der Brennkraftmaschine.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände. Dementsprechend besteht die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge bereitzustellen, das in der Lage ist; eine Niederspannungsbatterie mit hohem Energiewirkungsgrad aufzuladen.
  • Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge bereitgestellt, das vier Hauptkomponenten aufweist: (1) eine Hochspannungsbatterie zum Zuführen elektrischer Energie an einen Fahrzeugantriebsmotor; (2) einen Spannungswandler zum Umwandeln einer von der Hochspannungsbatterie eingegebenen Spannung in eine erste Spannung und zum Ausgeben der ersten Spannung; (3) eine Niederspannungsbatterie, die mit der ersten Spannung vom Spannungswandler aufgeladen wird; und (4) einen Fahrzeuggenerator, der von einer Brennkraftmaschine angetrieben wird, die parallel zum Spannungswandler mit der Niederspannungsbatterie verbunden ist. Die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators ist kleiner als die erste Spannung und größer als die Nennspannung der Niederspannungsbatterie.
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Batterieladesystem ist die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators geringer als die erste Spannung und größer als die Nennspannung der Niederspannungsbatterie. Deshalb wird, falls ein Bedarf an elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie nicht so groß ist, elektrische Energie vom Spannungswandler hauptsächlich in der Niederspannungsbatterie gespeichert. So kann beim Laden der Niederspannungsbatterie von einfacher Bauart die Ladung mit hohem Energiewirkungsgrad durchgeführt werden.
  • Beim erfindungsgemäßen Batterieladesystem wird eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten Spannung und der Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators vorzugsweise auf einen Wert eingestellt, der gleich oder größer als eine vorgegebene Spannungsdifferenz ist.
  • Falls der Bedarf an elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie nicht so groß ist, kann die Zufuhr elektrischer Energie vom Fahrzeuggenerator zur Niederspannungsbatterie zuverlässig verhindert werden.
  • Vorzugsweise beträgt die vorgegebene Spannungsdifferenz 2 V, die erste Spannung 28,5 V, die Nennspannung der Niederspannungsbatterie 24 V und die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators 26,5 V.
  • In diesem Fall kann durch Ladung der Niederspannungsbatterie, deren Nennspannung 24 V beträgt, die Ladung mit hohem Wirkungsgrad durchgeführt werden.
    •
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch etwas genauer beschrieben.
  • Es zeigen:
  • 1 das Schaltbild eines elektrischen Schaltkreises, das ein System zur Ladung einer Niederspannungsbatterie zeigt, die gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgelegt ist;
  • 2 einen Graphen, in dem die zeitabhängigen Änderungen der Ausgangsspannung des DC/DC-Wandlers, der Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators und der Spannung des Ladungsschaltkreisabschnittes bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt sind, und in dem ferner die zeitabhängigen Änderungen des vom elektrischen Gerät verbrauchten Stroms sowie der maximale Strom des SpannungsWandlers dargestellt sind; und
  • 3 ein Schaltbild eines elektrischen Schaltkreises, das die Energiequelleneinheit des elektrischen Geräts eines herkömmlichen hybridelektrischen Fahrzeuges zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den 1 und 2 ist ein gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgelegtes Batterieladesystem dargestellt. In 1 und dem in 3 gezeigten Stand der Technik sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen.
  • Wie in 1 dargestellt, umfasst das Batterieladesystem der bevorzugten Ausführungsform eine Brennkraftmaschine 101, eine Motorsteuerung 108, einen Inverter 109, einen Motor 110, Antriebsräder 111, einen Generator 102, der von der Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird, eine Hochspannungsbatterie 103, einen DC/DC-Wandler (Spannungswandler) 104, eine Niederspannungsbatterie 106 mit einer Ausgangsspannung von 24 V, und einen Fahrzeuggenerator 112, der von der Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird.
  • Der Fahrzeugantriebsmotor 110 ist mit den Antriebsrädern 111 verbunden, so dass Leistung übertragen werden kann, und ist ferner mit dem Inverter 109 verbunden. Der Generator 102 ist mit der Brennkraftmaschine 101 verbunden, so dass er elektrische Energie erzeugen kann, indem er durch die Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird. Der Generator 102 wird von der Generatorsteuerung 107 gesteuert und ist durch den Inverter 109 mit der Hochspannungsbatterie 103 verbunden, so dass die erzeugte elektrische Energie zum Laden verwendet wird. Der Generator 102 ist ferner durch den Inverter 109 mit dem Motor 110 verbunden, so dass die erzeugte elektrische Energie verwendet wird, um den Motor 110 anzutreiben. Es ist zu beachten, dass die Nennspannung VH der Hochspannungsbatterie 103 beim bevorzugten Ausführungsbeispiel 500 V beträgt.
  • Die Niederspannungsbatterie 106 ist mit fahrzeugmontiertem elektrischem Gerät 105 verbunden, das Leuchtenvorrichtungen (wie Scheinwerfer, Bremsleuchten, etc.), Klimaanlagenvorrichtungen (wie einen Kompressor, Kondensatoren, etc.), Audiovorrichtungen (wie eine Autostereoanlage etc.), Steuervorrichtungen(wie eine Bremsenvakuumpumpe, etc.), u.s.w. umfasst. Die Niederspannungsbatterie 106 ist ferner durch den DC/DC-Wandler 104 mit der Hochspannungsbatterie 103 verbunden. Der Fahrzeuggenerator 112 ist mit der Brennkraftmaschine 101 verbunden, so dass er elektrische Energie erzeugen kann, indem er von der Brennkraftmaschine 101 angetrieben wird, und der Fahrzeuggenerator 112 ist weiter mit der Niederspannungsbatterie 106 verbunden. Die Generatorsteuerung 107 und die Motorsteuerung 108 gehören zum fahrzeugmontierten elektrischen Gerät 105.
  • Der DC/DC-Wandler 104 ist so eingestellt, dass ein Gleichstrom von hoher Spannung VH (500 V), der von der Hochspannungsbatterie 103 eingespeist wird, in einen Gleichstrom von geringer Spannung V1 (25,8 V bei dieser Ausführungsform) gewandelt wird und der Niederspannungsbatterie 106 elektrische Energie zuführt. Die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators 112 wird auf eine Spannung V2 (26,5 V bei dieser Ausführungsform) eingestellt, die um einen vorgegebenen Wert (2 V bei dieser Ausführungsform) kleiner als die Ausgangsspannung V1 des DC/DC-Wandlers 104 ist. So werden die Spannungen V1 und V2 höher als die Nennspannungen VL (24 V bei dieser Ausführungsform) der Niederspannungsbatterie 106 eingestellt.
  • Das Batterieladesystem der bevorzugten Ausführungsform ist wie oben beschrieben ausgelegt. Deshalb wird, falls der (nicht dargestellte) Hauptschalter des Fahrzeugs eingeschaltet wird, die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie durch den Inverter 109 dem Motor 110 zugeführt. Sodann wird der Motor 110 angetrieben, so dass die mit dem Motor 110 verbundenen Antriebsräder 111 angetrieben werden und das Fahrzeug in Bewegung gesetzt wird.
  • Die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie (Gleichstrom 500 V) wird mit dem DC/DC-Wandler 104 auf die Spannung V2 (28,5 V) gewandelt und in der Niederspannungsbatterie 106 gespeichert. Danach setzt die Zufuhr elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie 106 das fahrzeugmontierte elektrische Gerät 105 in Betrieb.
  • Wenn die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie verringert wird, wird die Brennkraftmaschine so angetrieben, dass der Generator 102 durch Steuerung der Generatorsteuerung 108 betrieben wird und folglich die vom Generator 102 erzeugte elektrische Energie in der Hochspannungsbatterie 103 gespeichert wird.
  • Zu diesem Zeitpunkt überschreitet, falls elektrisches Gerät mit hohem Energieverbrauch (beispielsweise eine Kühlvorrichtung, Scheinwerfer u.s.w.) durch die Zufuhr elektrischer Energie von der Niederspannungsbatterie 106 betrieben wird, der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 den Energiebetrag, der vom DC/DC-Wandler 104 ausgegeben werden kann, weshalb die Nennspannung des (nicht dargestellten) Hochspannungs-Schaltkreisabschnitts des DC/DC-Wandlers 104 verringert wird.
  • Wenn die Spannung des Ladungsschaltkreisabschnitts die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators 112 unterschreitet, wird die durch Antreiben der Brennkraftmaschine 101 erzeugte elektrische Energie vom Fahrzeuggenerator 112 zur Niederspannungsbatterie 106 zugeführt.
  • Die zu diesem Zeitpunkt erfolgenden Änderungen in den Ausgangsspannungen des DC/DC-Wandlers 104 und des Fahrzeuggenerators 112 und Änderungen in der Spannung des Ladungsschaltkreisabschnitts sind in 2 dargestellt. Wie in der Figur gezeigt, variiert die Spannung des Schaltkreisabschnitts in einem Zeitintervall von T0 bis T1 aufgrund verschiedener Faktoren geringfügig nach oben und unten, ist jedoch größer als die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators 112. Deshalb wird die in der Hochspannungsbatterie 103 gespeicherte elektrische Energie hauptsächlich durch den DC/DC-Wandler 104 der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt.
  • Nach T1 überschreitet der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 den Energiebetrag, der vom DC/DC-Wandler 104 ausgegeben werden kann, so dass die Spannung des Ladungsschaltkreisabschnitts verringert wird.
  • Deshalb wird nach T1 zusätzlich zum DC/DC-Wandler 104 die von der Brennkraftmaschine 101 erzeugte elektrische Energie vom Fahrzeuggenerator 112 der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt.
  • Das heißt, dass im Zeitintervall nach T1 der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 den Energiebetrag, der vom DC/DC-Wandler 104 ausgegeben werden kann, überschreitet, weshalb der Niederspannungsbatterie 106 elektrische Energie vom DC/DC-Wandler 104 und dem Fahrzeuggenerator 112 zugeführt wird.
  • Deshalb wird in dem Zeitintervall zwischen T0 und T1 in 2, wenn der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 nicht so hoch ist, die vom DC/DC-Wandler 104 in der Spannung reduzierte elektrische Energie der Hochspannungsbatterie 103 hauptsächlich der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt, so dass keine Möglichkeit besteht, dass, wie beim Stand der Technik, der Niederspannungsbatterie 106 elektrische Energie vom Fahrzeuggenerator 112, der einen geringen Energiewirkungsgrad aufweist, zugeführt wird. Somit kann die Niederspannungsbatterie 106 mit hohem Energiewirkungsgrad geladen werden.
  • Andererseits wird, wenn der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 hoch ist, die vom Fahrzeuggenerator 112 erzeugte elektrische Energie zusätzlich zu der vom DC/DC-Wandler 104 abgegebenen elektrischen Energie der Niederspannungsbatterie 106 zugeführt, so dass, selbst wenn der Energieverbrauch der Niederspannungsbatterie 106 hoch ist, keine Möglichkeit besteht, dass die in der Niederspannungsbatterie 106 geladene elektrische Energie nicht ausreichen wird.
  • Aufgrund dessen können, weil der Energiebetrag, der vom DC/DC-Wandler 104 abgegeben werden kann, reduziert werden kann, die Größe, die Kosten und die Kapazität des Wandlers 104 verringert werden. Dies erlaubt eine Verringerung der Größe und der Kosten von Fahrzeugen.
  • Obgleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die hierin angegebenen Details beschränkt, sondern kann innerhalb des in den Ansprüchen definierten Umfangs der Erfindung verändert werden.
  • Beispielsweise sind die Werte der Nennspannung VH der Hochspannungsbatterie 103, die Nennspannung VL der Niederspannungsbatterie 106 und die Ausgangsspannungen V1 und V2 des DC/DC-Wandlers 104 und des Fahrzeuggenerators 104 nicht auf die im bevorzugten Ausführungsbeispiel angegebenen Werte beschränkt. Solange die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators 112 um eine vorgegebene Spannungsdifferenz, die gleich oder größer als ΔV0 ist, kleiner als die des Spannungswandlers 104 eingestellt wird und um eine vorgegebene Spannungsdifferenz, die gleich oder größer als ΔV0 ist, größer als die Spannung der Niederspannungsbatterie 106 eingestellt wird, können viele verschiedene Werte gewählt werden.

Claims (3)

  1. Batterieladesystem für hybridelektrische Fahrzeuge, umfassend: eine Hochspannungsbatterie (103) zum Zuführen elektrischer Energie an einen Fahrzeugantriebsmotor (110); einen Spannungswandler (104) zum Umwandeln einer von einer Hochspannungsbatterie (103) eingespeisten Spannung in eine erste Spannung und zur Ausgabe der ersten Spannung; eine Niederspannungsbatterie (106), die mit der ersten Spannung vom Spannungswandler (104) aufgeladen wird; und einen Fahrzeuggenerator (112), der von einer Brennkraftmaschine (101) angetrieben wird, die parallel zum Spannungswandler (104) mit der Niederspannungsbatterie (106) verbunden ist; wobei eine Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators (112) kleiner als die erste Spannung und größer als die Nennspannung der Niederspannungsbatterie (106) ist.
  2. Batterieladesystem nach Anspruch 1, wobei eine Spannungsdifferenz zwischen der ersten Spannung und der Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators (112) auf einen Wert eingestellt wird, der größer oder gleich einer vorgegebenen Spannungsdifferenz ist.
  3. Batterieladesystem nach Anspruch 2, wobei die vorgegebene Spannungsdifferenz 2 V, die erste Spannung 28,5 V, die Nennspannung der Niederspannungsbatterie (106) 24 V und die Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators (112) 26,5 V betragen.
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