电路和相关联的管理方法与流程

本发明涉及供电电路的领域，所述供电电路尤其用于机动车辆。

背景技术：

特别地，本发明涉及一种供电电路，该供电电路包括供电源，该供电源意于一方面给小功率构件供电，另一方面过渡(transitoire)地给大功率构件供电的。该类型电路的问题在于，在过渡阶段期间，给大功率构件供电导致供电源(通常是电池)处的电压降。由于该电压降，其它构件(即小功率构件)不再能够被供应足以用于它们的良好的工作的电压，使得大功率构件的激活可造成小功率构件的故障、甚或熄灭。

然而，在机动车辆的电路的情况下，由电池供电的小功率构件可为与安全性相关的元件(如前灯)或与舒适性相关的元件(如汽车收音机)，以使得它们的故障可对使用者造成非常有害的影响。

因此，有必要找到一种解决方案，以克服现有技术在包括单个供电源的电路的情况下的缺陷。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提供一种方法和一种设备，其允许在大功率构件被激活期间确保对小功率构件的供电。

因此，本发明的主题在于一种用于管理机动车辆的电路的方法，该电路包括：

-要求最小工作电压的至少一个小功率构件，

-大功率构件，

-用于所述至少一个小功率构件和该大功率构件的供电源，

该方法包括以下步骤：

-根据供电源的内电阻计算通过对大功率构件供电引起的电压降，

-限制大功率构件的功率，以使得在由对大功率构件供电引起的电压降期间的剩余电压高于或等于该至少一个小功率构件的最小工作电压。

根据本发明的另一方面，大功率构件是电动增压压缩机，该电动增压压缩机在机动车辆的发动机的过渡阶段使用，以提供额外的功率到发动机。替代地，大功率构件是停止&起动装置。

根据本发明的额外的方面，所述方法包括附加的预备步骤，在该附加预备步骤中，供电源的内电阻被确定，尤其是通过被配置为用于测量供电源所传输的电压和/或电流的至少一个传感器确定供电源的内电阻。

根据本发明的附加的方面，对供电源的内电阻的确定在机动车辆的每次起动时实施。

根据本发明的另一方面，供电源是电池。

根据本发明的额外的方面，所述至少一个小功率构件被包括在以下列表中：

-机动车辆的前灯，

-汽车收音机，

-车载计算器，

-气囊计算器，

-制动系统，

-多媒体系统，

-导航装置，

-动力转向装置。

根据本发明的另一方面，所述方法包括对至少一个第二小功率构件的保护，该至少一个第二小功率构件被布置在供电源和所述至少一个第二小功率构件之间的DC/DC转换器保护。

根据本发明的一个方面，对大功率构件的功率的限制包括将该大功率构件的功率设置为零。换句话说，大功率构件被禁用，因此不工作。

根据本发明的另一方面，在对大功率构件的功率的限制中，使得大功率构件的功率等于非零的值P，该值尤其低于大功率构件的额定工作值。

本发明还涉及一种电路，该电路包括：

-要求最小工作电压的至少一个小功率构件，

-大功率构件，

-用于所述至少一个小功率构件和该大功率构件的供电源，

-处理器件，其被配置为用于：

-根据所述大功率构件的内电阻计算通过对大功率构件供电引起的电压降，

-限制大功率构件的功率，以使得在由对大功率构件供电造成的电压降期间的剩余电压高于或等于所述至少一个小功率构件的最小工作电压。

根据本发明的另一方面，该电路还包括用于测量由供电源输送的电流和/或电压的至少一个传感器。

根据本发明的一个额外的方面，所述电路还包括布置在供电源和至少一个第二小功率构件之间的DC/DC转换器，处理器件被配置为限制大功率构件的功率，以使得在由对大功率构件供电造成的电压降期间的剩余电压高于或等于所述至少一个小功率构件的最小工作电压。

根据本发明的一个附加的方面，所述电路被安装在机动车辆中，并且所述至少一个第二构件对应于与该车辆的安全性相关的构件。

根据本发明的电路可以包括对于所述方法所描述的特征中的与电路兼容的任一个特征。

附图说明

本发明的其它特征和优点在以下将参照附图对本发明做出的说明中将变得显而易见，附图以示例性但非限制性的方式示出了本发明的可行实施方式。在附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施方式的供电电路的示意图；

图2示出了根据本发明的供电电路的管理方法的不同步骤的流程图；

图3示出了根据本发明的第二实施方式的供电电路的示意图。

在这些图中，相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

在以下说明中，以一般性的方式表示：

术语“小功率构件”对应于其功率不超过1kW的构件；

术语“大功率构件”对应于其功率高于1kW的构件；

术语“电动增压压缩机”对应于充当对机动车辆的发动机的涡轮压缩机的补充或代替涡轮压缩机的、用于提供额外的功率的电动压缩机，该电动压缩机例如用于在过渡阶段期间(例如在低转速加速期间)减少涡轮压缩机的响应时间。

术语“DC”对应于Direct Current英文缩写，并对应于直流电流。

术语“ASIC”对应于Application Specific Integrated Circuit英文缩写，并对应于专用集成电路。

术语“FPGA”对应于Field Programmable Gate Array英文缩写，并对应于现场可编程门网络。

术语“RAM”对应于Random Access Memory英文缩写，并对应于随机访问存储器。

术语“ROM”对应于Read Only memory英文缩写，并对应于只读存储器。

图1示出了机动车辆的供电电路1的一个架构的例子，其包括供电源(例如12或14V的电池3)、发电机或交流发电机5、起动器7和荷载9。该电路的不同元件在电池组3上的标记为+的正端子和标记为-的、连接到车辆的接地的负端子之间并联地接通。荷载9包括至少一个小功率构件11(例如前灯、汽车收音机、车载计算机或挡风玻璃雨刮器)和功率可被调节的大功率构件13(例如电动增压压缩机或停止&起动装置)。

如前所述，大功率构件13的激活产生电流浪涌需求(un appel de courant)，并导致电池组3处的电压降。本发明的构思因此在于通过调节大功率构件13的功率来限制由该大功率构件13产生的电流浪涌，以使得小功率构件11经受的电压降不干扰其工作。

然而，小功率构件11经受的电压降不仅取决于通过大功率构件13的激活而产生的对电流浪涌，而且还取决于电池3的内电阻，该内电阻是随着时间变化的参数。因此，适当的是使用该参数来确定大功率构件13的对于确保小功率构件的良好工作而言的被准许的最大功率。

现在将基于图2描述用于如图1所示的电路的管理方法的不同步骤。

第一步骤101对应于确定电池3的内电阻。该步骤可以为非强制性的，因为不需要在电动增压压缩机13的每次激活时都确定该内电阻。对电池3的内电阻的确定例如如下地实行：在每次起动时实行，或按规则的时间间隔(例如每星期一次或每月一次)实行，或根据预定计划实行，测量例如在电池3的老化过程中随着时间而更加接近。电阻的确定基于对由电池3输送的电流和电压的测量(例如在车辆起动时)来实现。该确定例如由传感器实行，该传感器联合了串联地接通在正端子+或负端子(-)上的电流表和并联地接通在电池组3的端子上的电压表。电池3的内电阻通过关系式Ri＝U/I来获得，其中Ri是电池3的内电阻，U是在电池3的端子之间测得的电压，I是在电池3的输出端测得的电流。

第二步骤102对应于确定用于小功率构件11的良好工作的最小电压。该步骤也为非强制性的，因为最小电压的值通常由制造商提供，或通过测试预先确定。该最小电压通常为6至8V，但也可以更小，例如为0.5至2V。由此，对于8V的最小电压和对于14V的电池，激活大功率构件13时的电压降不应超过14-8＝6V。

第三步骤103对应于根据电池3的内电阻Ri计算通过对大功率构件13供电引起的电压降，以获得足以让小功率构件11良好工作的电压。由于知道了电池3的内电阻Ri(该内电阻是已知的或在第一步骤101期间确定)以及对于小功率构件11可接受的最大电压降(该最大电压降是已知的或在第二步骤102期间确定)，通过关系式I_max＝ΔU/Ri可确定在激活大功率构件13期间可接受的最大电流浪涌，其中I_max是最大电流浪涌，ΔU是可接受的最大电压降，Ri是电池3的内电阻。

第四步骤104涉及限制大功率构件13的功率，以将电流浪涌的值限制到I_max，从而使得在由对大功率构件13供电造成的电压降期间的剩余电压高于或等于小功率构件11的最小工作电压。实际上，功率和电流浪涌通过公式P＝RI_max²或P＝U*I_max直接地关联，其中R是大功率构件13的内电阻，P是大功率构件的功率，I_max是最大电流浪涌，U是电压。由此，可以引入用于控制功率的控制环路，以在每个时刻限制由大功率构件13输送的功率，以便不超过所确定的最大电流浪涌。

根据一个变型，对大功率构件13的功率的限制包括将其功率设置为零。换句话说，大功率构件13被禁用，因此不工作。这在电池3使用过度而不能以不损害输送到小功率构件11的电压的方式支持大功率构件13的激活的情况下是特别有利的。

根据另一变型，使得大功率构件13的功率等于非零的值P。该非零的值P尤其小于大功率构件13的额定工作数值。由此，由大功率构件13消耗的功率保持为足够小的，以允许满足小功率构件11的最小工作电压。

上述不同步骤通过处理器件而被实施，所述处理器件可以是集中式的、或分布在控制电路的不同位置。这些处理器件例如是ASIC或FPGA类型的逻辑构件、微控制器或微处理器或这些元件的组合。而且，这些处理器件可以与指令或值存储器件(例如随机访问存储器(RAM)或只读存储器(ROM))耦合。

根据在图3中示出的一个替代实施方式，机动车辆的供电电路1与图1的电路的不同之处在于，小功率构件11分为第一组11a和第二组11b，并且电路1还包括DC/DC直流电压转换器15，该DC/DC直流电业转换器15放置在电池3和所述至少一个第二小功率构件之间并对应于第二组11b。实际上，可能需要更有效地保护某些小功率构件11b(例如与安全性相关的构件)，以使得其供电由电压转换器15来确保，该电压转换器允许在由对大功率构件13供电产生的电压降的情况下确保第二构件11b的最小供电电压。这样的配置允许在电压降情况下提供涉及第二构件11b的工作的额外保障。此外，第二小功率构件的数量被限制，以便限制DC/DC直流电压转换器所必需的消耗。所述方法的不同步骤由此可以根据第一小功率构件11a所必需的最小电压来确定。

因此，由于确定了电池3的内电阻并根据电池3的内电阻限制了大功率构件13在过渡阶段期间的功率，本发明允许在激活大功率构件13期间维持用于小功率构件11的最小电压，并由此确保安全性或用于舒适性的小功率构件11的良好工作。在电动增压压缩机的情况下，由激活电动增压压缩机所提供的功率增加略微更小，但允许维持车辆的所有其它功能(如前灯的照明或汽车收音机的工作)的工作。与和小功率构件相关的功能中的一个的故障相反地，该轻微的功率不足是使用者所察觉不到的。因此改善了车辆的整体舒适性。