电动汽车低压电源的供电方法及系统与流程

1.本发明涉及电动汽车电源管理技术领域，尤其涉及一种电动汽车低压电源的供电方法及系统。


背景技术：

2.随着电动汽车电子电器配置功能的增加，造成车载电器设备增多和耗电量增大，达到车辆电量动态平衡难度加大。目前电动汽车的低压系统由低压蓄电池和dcdc共同直连供电，根据整车低压负载需求被动调节，无法主动根据低压负载功耗和低压电源状态，主动优选供电电源，保证低压系统性能；特别是当低压蓄电池或dcdc出现故障或损坏时，会出现低压电源间相互影响，影响低压电器件使用寿命，导致低压供电不稳定，降低了低压系统性能，还增加了整车低压系统能耗。


技术实现要素：

3.本发明提供一种电动汽车低压电源的供电方法及系统，以解决现有技术中低压供电不稳定的问题。
4.为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：
5.根据本发明的第一方面，提供一种电动汽车低压电源的供电方法，其包括：
6.低压电池系统常电为控制器提供电源，电源总开关闭合，所述控制器完成唤醒，并完成自检；
7.当所述控制器自检正常，接通所述低压电池系统的低压供电回路，实现所述低压电池系统的低压供电；
8.通过所述控制器控制所述高压电池系统完成唤醒，并完成自检；
9.当所述高压电池系统自检正常，通过所述控制器控制所述高压电池系统进行高压供电，并接通所述高压电池系统的低压供电回路，实现所述高压电池系统的低压供电；
10.整车的高压供电、低压供电完成上电唤醒，并完成自检。
11.较佳地，还包括：
12.整车运行过程中，通过所述控制器对所述低压电池系统、所述高压电池系统的状态和故障信息进行实时监测：
13.当监测到所述低压电池系统出现故障时，控制所述高压电池系统独立进行低压供电；
14.当监测到所述高压电池系统出现故障时，控制所述低压电池系统独立进行低压供电。
15.较佳地，还包括：通过所述控制器将所述低压电池系统、所述高压电池系统的故障信息进行上报。
16.较佳地，还包括：
17.当监测到所述低压电池系统、所述高压电池系统状态正常时，对所述高压电池系
统的低压输出功率、高压运行功率进行判断，具体包括：
18.当所述低压输出功率小于所述高压电池系统的额定输出功率时，通过所述控制器控制所述高压电池系统独立进行低压供电，同时为所述低压电池系统进行补电；
19.当所述低压输出功率达到所述高压电池系统的最大低压输出功率时，通过所述控制器控制所述高压电池系统、所述低压电池系统共同进行低压供电；
20.当所述高压运行功率达到所述高压电池系统的最大高压输出功率时，通过所述控制器控制所述低压电池系统独立进行低压供电。
21.较佳地，所述通过所述控制器控制所述低压电池系统独立进行低压供电之后还包括：当所述高压运行功率降低，低于所述最大高压输出功率时，通过所述控制器控制所述高压电池系统独立进行低压供电。
22.较佳地，所述接通低压电池系统供电回路具体为：通过控制低压电源控制单元接通低压电池系统供电回路。
23.根据本发明的第二方面，提供一种电动汽车低压电源的供电系统，其包括：低压电池系统、高压电池系统、电源总开关、控制器、低压供电部；其中，
24.所述控制器分别与所述低压电池系统、所述高压电池系统、所述电源总开关、所述低压供电部相连；
25.所述低压电池系统与所述电源总开关相连；
26.所述低压电池系统、所述高压电池系统分别被配置为能够与所述低压供电部相连通，以为所述低压供电部进行低压供电。
27.较佳地，所述低压供电部包括：低压电源控制单元、低压保险盒部；其中，
28.所述控制器与所述低压供电部相连具体为：所述控制器分别与所述低压电源控制单元、所述低压保险盒部相连；
29.所述低压电源控制单元与所述低压保险盒部相连，所述低压保险盒部与所述高压电池系统相连；
30.所述低压电池系统、所述高压电池系统分别被配置为能够与所述低压供电部相连通具体为：所述低压电池系统、所述高压电池系统分别被配置为能够通过所述低压电源控制单元与所述低压保险盒部相连通。
31.较佳地，所述低压保险盒部包括：第一低压保险盒、第二低压保险盒；其中，
32.所述低压电源控制单元与所述第一低压保险盒相连；
33.所述第一低压保险盒与所述第二低压保险盒相连；
34.所述控制器与所述低压保险盒部相连具体为：所述控制器与所述第二低压保险盒相连；
35.所述低压保险盒部与所述高压电池系统相连具体为：所述第二低压保险盒与所述高压供电系统相连。
36.较佳地，所述高压电池系统包括：高压电池包、dcdc变换器，所述高压电池包与所述dcdc变换器相连；
37.所述高压电池系统被配置为能够与所述低压供电部相连通具体为：所述dcdc变换器被配置为能够与所述低压供电部相连通；
38.所述高压电池包用于输出高压以进行高压供电，所述dcdc变换器用于输出低压以
进行低压供电。
39.本发明提供的电动汽车低压电源的供电方法及系统，能够使用低压电池系统或高压电池系统单独进行低压供电，避免了当低压电池系统或高压电池系统出现故障时，对其他低压系统性能造成影响的问题，解决了低压电源不稳定的问题。
40.本发明的一可选方案中，通过对低压电池系统、高压电池系统的状态和故障信息进行实时监测，根据此来调整两者的低压供电，可以进一步避免低压电源不稳定的问题。
41.本发明的一可选方案中，还通过对高压电池系统的低压输出功率、高压运行功率进行判断，根据此来调整两者的低压供电，可以进一步避免低压电源不稳定的问题。
附图说明
42.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
43.图1为本发明的一实施例的电动汽车低压电源的供电方法的流程图；
44.图2为本发明的一实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
45.图3为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
46.图4为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
47.图5为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
48.图6为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
49.图7为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
50.图8为本发明的一较佳实施例的电动汽车低压电源的供电系统的示意图；
51.附图标记说明：
52.1-低压电池系统，
53.2-高压电池系统，
54.21-高压电池包，
55.22-dcdc变换器；
56.3-电源总开关，
57.4-控制器，
58.5-低压供电部，
59.51-低压电源控制单元，
60.52-低压保险盒部。
61.521-第一低压保险盒，
62.522-第二低压保险盒。
具体实施方式
63.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
64.在本发明说明书的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“下表面”、“上表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
65.在本发明说明书的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
66.在本发明的描述中，“多个”的含义是多个，例如两个，三个，四个等，除非另有明确具体的限定。
67.在本发明说明书的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
68.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
69.一实施例中，提供一种电动汽车低压电源的供电方法，请参考图1，其包括：
70.低压电池系统常电为控制器(vcu)提供电源，电源总开关闭合，控制器完成唤醒，并完成自检；
71.当控制器自检正常，接通低压电池系统的低压供电回路，实现低压电池系统的低压供电；
72.通过控制器控制高压电池系统完成唤醒，并完成自检；
73.当高压电池系统自检正常，通过控制器控制高压电池系统进行高压供电，并接通高压电池系统的低压供电回路，实现高压电池系统的低压供电；此时可以采用高压电池系统、低压电池系统共同进行低压供电，也可以采用高压电池系统单独进行低压供电，即切断低压电池系统的低压供电回路；
74.整车的高压供电、低压供电完成上电唤醒，并完成自检。
75.其中，低压电池系统的电池电压低于高压电池系统的电池电压。低压电池系统可以为12v的蓄电池，高压电池系统可以为48v的高压电池包。
76.一实施例中，供电方法还包括：整车运行过程中，通过控制器对低压电池系统、高压电池系统的状态和故障信息进行实时监测，具体地，控制器可以通过总线对低压电池系统、高压电池系统的状态(低压电池系统的状态信息可以包括：电压、电流、电量等)和故障信息进行实时监测。
77.当监测到低压电池系统出现故障(供电能力低或损坏)时，不能正常充放电时，控制高压电池系统独立进行低压供电。还可以通过控制器控制切断低压电池系统于低压系统的连接，对低压电池系统进行隔离，避免造成低压电源的不稳定，甚至对低压系统部件造成损害。
78.当监测到高压电池系统出现故障(供电能力低或损坏)时，控制低压电池系统独立
进行低压供电，保证整车短时正常运行。还可以通过控制器控制切断高压电池系统与低压系统的连接，对高压电池系统进行隔离，避免造成低压电源的不稳定，甚至对低压系统部件造成损害。
79.一实施例中，供电方法还包括：通过控制器将低压电池系统、高压电池系统的故障信息进行上报。
80.一实施例中，还包括：当监测到低压电池系统、高压电池系统状态正常时，对高压电池系统的低压输出功率、高压运行功率进行判断，具体包括：
81.当低压输出功率小于高压电池系统的额定输出功率(即高压电池系统的供电能力有富余)时，通过控制器控制高压电池系统独立进行低压供电，同时为低压电池系统进行补电；
82.当低压输出功率达到高压电池系统的最大低压输出功率(即高压电池系统的供电能力不足)时，通过控制器控制高压电池系统、低压电池系统共同进行低压供电；
83.当高压运行功率达到高压电池系统的最大高压输出功率(即高压电池系统的供电能力低)时，通过控制器控制低压电池系统独立进行低压供电。
84.一实施例中，通过控制器控制低压电池系统独立进行低压供电之后还包括：当高压运行功率降低，低于最大高压输出功率时，通过控制器控制高压电池系统独立进行低压供电。
85.一实施例中，高压电池系统包括：高压电池包、dcdc变换器，高压电池包与dcdc变换器相连。高压电池系统通过高压电池包实现高压供电，通过dcdc变换器实现低压供电，上述最大低压输出功率即通过dcdc变换器进行低压供电时，dcdc变换器设置的最大输出功率，最大高压输出功率即通过高压电池包进行高压供电时，高压电池包设置的最大输出功率。
86.一实施例中，接通低压电池系统供电回路具体为：通过控制低压电源控制单元接通低压电池系统供电回路。通过控制低压电源控制单元可以实现对低压电源系统、高压电源系统的低压供电回路的连接、切断控制。
87.一实施例中，还提供一种电动汽车低压电源的供电系统，其包括：低压电池系统1、高压电池系统2、电源总开关3、控制器(vcu)4、低压供电部5，请参考图2。其中，控制器4分别与低压电池系统1、高压电池系统2、电源总开关3、低压供电部5相连；低压电池系统1与电源总开关3相连。低压电池系统1、高压电池系统2分别被配置为能够与低压供电部5相连通，以为低压供电部5进行低压供电。低压电池系统为控制器、低压供电部提供常电。
88.一实施例中，高压电池系统2还能够经过低压供电部为低压电池系统进行补电，请参考图2。
89.一实施例中，控制器4可以通过低压供电部5实现对高压电池系统2的唤醒，请参考图2。
90.一实施例中，高压电池系统2包括：高压电池包21、dcdc变换器22，请参考图3。高压电池包21与dcdc变换器22相连，高压电池系统2被配置为能够与低压供电部相连具体为：dcdc变换器22被配置为能够与低压供电部相连；高压电池包21用于输出高压以进行高压供电，dcdc变换器22用于输出低压以进行低压供电。
91.一实施例中，低压供电部5包括：低压电源控制单元51、低压保险盒部52，请参考图
4、图5、图6。其中，控制器4与低压供电部5相连具体为：控制器4分别与低压电源控制单元51、低压保险盒部52相连；低压电源控制单元51与低压保险盒部52相连，低压保险盒部52与高压电池系统2相连。低压电池系统1、高压电池系统2分别被配置为能够与低压供电部5相连通具体为：低压电池系统、高压电池系统分别被配置为能够通过低压电源控制单元与低压保险盒部52相连通，以为低压保险盒部52进行供电。如图4所示为低压电池系统通过低压电源控制单元与低压保险盒部相连通，由低压电池系统单独进行低压供电；如图5所示为高压电池系统通过低压电源控制单元与低压保险盒部相连通，由高压电池系统单独进行低压供电；如图6所示为低压电池系统、高压电池系统通过低压电源控制单元与低压保险盒部相连通，由低压电池系统、高压电池系统共同进行低压供电。
92.一实施例中，控制器4还用于通过总线采集低压电池系统的信息(包括：电压、电流、容量等)，还用于通过总线采集dcdc变换器的信息(包括：使能、状态信息等)，控制高压电池包进行高压上电，请参考图4、图5、图6。
93.一实施例中，低压保险盒部52包括：第一低压保险盒521、第二低压保险盒522，请参考图7。其中，低压电源控制单元51与第一低压保险盒521相连；第一低压保险盒521与第二低压保险盒522相连。控制器4与低压保险盒部52相连具体为：控制器4与第二低压保险盒522相连。低压保险盒部52与高压电池系统2相连具体为：第二低压保险盒522与高压供电系统2相连。
94.其中，第一低压保险盒521可以用于连接大功率子系统，以为大功率子系统进行低压供电，大功率子系统可以包括多个；。第二低压保险盒522可以用于连接小功率子系统，小功率子系统可以包括多个，请参考图8。第一低压保险盒配置的保险可以大于40a，第二低压保险盒配置的保险可以小于等于40a。根据功耗的不同可以将各子系统分为小功率子系统、大功率子系统，小功率子系统的功耗小于大功率子系统的功耗。不同实施例中，小功率、大功率具体如何划分可以根据实际需求来确定。
95.在本说明书的描述中，参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
96.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。