一种汽车供电系统的制作方法

本发明属于汽车供电系统技术领域，具体涉及一种汽车供电系统。

背景技术：

随着汽车产业的发展迅速，汽车的数量越来越多，车载系统的应用也越来越普及；现有汽车中，增加汽车用电设备用于车载系统是提高汽车性能或增加功能的主要途径，但是车载系统中用电设备包含较多的功能模块和功能装置，不仅使用时耗电量较大，而且运作时各电器件存在差异会产生干扰；具体地，汽车供电系统由发动机驱动的发电机+蓄电池等组成，增加用电设备会过分增大供电系统的最大负荷能力，从而降低汽车整体的动力性、经济性，且影响整车结构布局和加大制造成本；汽车用电设备的作用、功率和工作特性等差异很大，而汽车供电系统负荷能力又在大范围内随时迅速变化，可能造成关键用电设备不能正常工作而产生严重后果，上述问题已经成为制约汽车发展的一个技术难题。

技术实现要素：

本发明设计了一种汽车供电系统，其解决了的问题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种汽车供电系统，包括有第一车载供电模块、第二车载供电模块、第三车载供电模块、第一类用电设备、第二类用电设备以及第三类用电设备；第一车载供电模块分别向第二车载供电模块和第三车载供电模块供电；第一车载供电模块和第一类用电设备连接，用于向第一类用电设备供电；第二车载供电模块和第二类用电设备连接，用于向第二类用电设备供电；第三车载供电模块和第三类用电设备连接，用于向第三类用电设备供电。

进一步地，还包括有升压模块；所述第一车载供电模块通过所述升压模块向所述第二车载供电模块供电；当所述第二车载供电模块检测到电压低过充电设定值vl时，所述升压模块启动，所述第一车载供电模块给所述第二车载供电模块充电；当充电电压高过设定的停充设定值v2时，所述升压模块停止工作，所述第一车载供电模块与所述第二车载供电模块断开；和/或，第二车载供电模块比第一车载供电模块的电压高0.5-1.5v。

进一步地，升压模块包括有电感线圈、单向导电器件以及受控开关；电感线圈一端与第一车载供电模块连接，其另一端与单向导电器件连接；单向导电器件与第二车载供电模块连接；受控开关一端连接于电感线圈和单向导电器件之间，其另一端与第二车载供电模块连接。

进一步地，还包括有电感线圈和单向导电器件；电感线圈一端与第一车载供电模块连接，其另一端与单向导电器件连接；单向导电器件与第三车载供电模块连接。

进一步地，第一车载供电模块包括有发电机和蓄电池。

进一步地，第二车载供电模块和第三车载供电模块均包括有多个电容器；多个电容器并联设置，以形成电容组；电容组用于存储电能或释放电能。

进一步地，第一类用电设备通过发电机和蓄电池直接供电。

进一步地，第二类用电设备包括有车身控制器bcm和/或电子助力转向器eps。

进一步地，第三类用电设备包括有电机直流马达m；电机直流马达m与触点开关k串联后再与电容器并联设置。

进一步地，第三类用电设备为汽车的启动器；启动器仅为蓄电池供电时才启用。

该汽车供电系统具有以下有益效果：

本发明提供的汽车供电系统，能够合理将汽车发电机、蓄电池提供的功率分配至车载系统，避免不同种类用电器存在较大差异发生干扰情况，保证各用电设备正常、稳定工作；本发明提供的方案能够有效提高汽车整车动力性，降低成本。

附图说明

图1：本发明一种汽车供电系统结构示意图；

图2：本发明第一车载供电模块与第二车载供电模块连接图；

图3：本发明第一车载供电模块与第三车载供电模块连接图。

附图标记说明：

10—第一车载供电模块；20—第二车载供电模块；30—第三车载供电模块；40—第一类用电设备；50—第二类用电设备；60—第三类用电设备；70—升压模块。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明做进一步说明：

图1至图3示出了一种汽车供电系统，包括有第一车载供电模块10、第二车载供电模块20、第三车载供电模块30、第一类用电设备40、第二类用电设备50以及第三类用电设备60；第一车载供电模块10分别向第二车载供电模块20和第三车载供电模块30供电；第一车载供电模块10和第一类用电设备40连接，用于向第一类用电设备40供电；第二车载供电模块20和第二类用电设备50连接，用于向第二类用电设备50供电；第三车载供电模块30和第三类用电设备60连接，用于向第三类用电设备60供电；本申请方案将汽车车载系统中的用电设备划分为至少三种类型用电设备，从而将汽车供电系统分为至少三个车载供电模块与之对应；其中，第一车载供电模块10为初级供电系统，随后供电至次级供电系统即第二车载供电模块20、第三车载供电模块30，第一车载供电模块10、第二车载供电模块20、第三车载供电模块30再分别对应供电至第一类用电设备40、第二类用电设备50、第三类用电设备60，从而合理的分配电能对应供电至各类型用电设备，避免不同种类用电器存在较大差异发生干扰情况，保证各用电设备正常、稳定工作。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，还包括有升压模块70；第一车载供电模块10通过升压模块70向第二车载供电模块20供电；进一步地，升压模块70包括有电感线圈l、单向导电器件d以及受控开关q；电感线圈l一端与第一车载供电模块10连接，其另一端与单向导电器件d连接；单向导电器件d与第二车载供电模块20连接；受控开关q一端连接于电感线圈l和单向导电器件d之间，其另一端与第二车载供电模块20连接；具体地，第一车载供电模块10通过电感线圈l、单向导电器件d及受控开关q供电至第二车载供电模块20；同时，第一车载供电模块10通过电感线圈l和单向导电器件d直接供电至第三车载供电模块30；电感线圈l有续流保护作用，保证电流平滑的从第一车载供电模块10流入第二车载供电模块20和第三车载供电模块30，单向导电器件d如单向二极管可阻止反向电流从第二车载供电模块20和第三车载供电模块30流入第一车载供电模块10，保证了供电过程中电流连续且平稳；其中，第二车载供电模块20还新增了受控开关q，受控开关q与电感线圈l、单向导电器件d也组成了一个升压模块70，保证第二车载供电模块20的输出电压受控；进一步地，为了保护第二类用电设备，本申请方案中，需使第二车载供电模块提供比第一车载供电模块更高的电压，这样会使得第一车载供电模块到第二车载供电模块间的单向导电器件断开，保证了第二类用电设备不会受到其他供电模块（设备）的影响，当第二车载供电模块检测到电压低过充电设定值vl时，会启动升压模块，第一车载供电模块给第二车载供电模块充电；当充电电压高过设定的停充设定值v2时，升压模块停止工作，第一车载供电模块与第二车载供电模块断开；一般设定第二车载供电模块20比第一车载供电模块10的电压高0.5-1.5v。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，还包括有电感线圈l和单向导电器件d；电感线圈l一端与第一车载供电模块10连接，其另一端与单向导电器件d连接；单向导电器件d与第三车载供电模块30连接。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，第一车载供电模块10包括有发电机和蓄电池，以组成初级供电系统;进一步地，第二车载供电模块20和第三车载供电模块30均包括有多个电容器；电容器为超级电容器；多个超级电容器并联设置，以形成电容组，从而组成次级供电系统；具体地，电容组用于存储电能或释放电能；具体地，第二车载供电模块20、第三车载供电模块30为多个电容器串并联构成的超级电容组c用于存、放电；超级电容组c包括若干串并联连接的电容器，在汽车运行时被持续充电到一定电压值，超级电容组c放电时此电压值维持各车载供电模块对应的用电设备工作。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，第一类用电设备40包括启动器等元件，第一类用电设备40通过发电机和蓄电池直接供电；具体地，第一类用电设备40为在发电机工作电压相对剧烈波动或电压相对较低状态下稳定工作的电器元件；具体地，第一类用电设备40由发电机和蓄电池组成的第一车载供电模块10直接供电，此类电器元件在工作电压相对剧烈波动或电压相对较低状态下都能稳定工作，如在12v车载供电系统中电压小于10v和/或在9~16v之间波动仍能正常工作。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，第二类用电设备包括有车身控制器bcm和/或电子助力转向器eps；进一步地，第二类用电设备50包括车身控制器bcm和电子助力转向器eps；车身控制器bcm和电子助力转向器eps与超级电容c相互并联布置。第二类用电设备50包括一些汽车行驶辅助系统的用电设备，例如车身控制器bcm、电子助力转向器eps等，超级电容组c在工作不断的放电过程中对其进行供电；具体地，第二类用电设备50为在电压相对较高状态下稳定工作的电器元件；第二类用电设备50由次级供电系统第二车载供电模块20供电，此类电器元件在电压相对较高状态下能保持稳定工作，如在12v车载供电系统中电压在13~16v之间波动正常工作。

优选地，结合上述方案，如图1至图3所示，第三类用电设备包括有电机直流马达m；电机直流马达m与触点开关k串联后再与电容器并联设置；进一步地，第三类用电设备60包括电机直流马达m，电机直流马达m、触点开关k串联之后再与超级电容c并联布置。第三类用电设备60实际可将其分类为普通车辆的启动器装置；具体地，第三类用电设备60为仅蓄电池供电状态下稳定工作的大电流用电设备。第三类用电设备60为仅有蓄电池供电时才启用的大电流设备，通常情况下完全由第三车载供电模块30即超级电容组c的储能完成，对于个别情况，则由蓄电池经电感线圈l对超级电容组c充电，再由超级电容组c+蓄电池的储能进行第三类用电设备60的供电。

结合上述方案，下面为汽车供电系统具体工作实施例：单向导电器件d保证了超级电容组c的电压高于蓄电池几伏电压、保证电流向超级电容组c单向流动，也保证了超级电容组c的专用供电；电感线圈l选取适当值，既不影响超级电容组c充电，又防止超级电容组c电位较低或无电位情况下加电产生大电流冲击，由于流经电感线圈l的电流不能突变，所以保证了汽车启动瞬间大部分电流是由超级电容组c提供的；具体地，当汽车启动1秒后，超级电容组c存储的电能用完，这时由汽车蓄电池平稳供电，这样防止汽车启动的较大启动电流对汽车蓄电池产生冲击；超级电容组c的内阻和电池相比十分小，提高了启动电机直流马达m的启动性能；超级电容组c经过汽车电磁启动电机触点开关k专对电机直流马达m供电，避免了汽车发电机停运时过量使用汽车蓄电池的能量而导致汽车不能启动和蓄电池大电流损伤的情况出现。

本发明提供的汽车供电系统，能够合理将汽车发电机、蓄电池提供的功率分配至车载系统，避免不同种类用电器存在较大差异发生干扰情况，保证各用电设备正常、稳定工作；本发明提供的方案能够有效提高汽车整车动力性，降低成本。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。