一种车辆的供配电系统的制作方法

1.本发明涉及车辆的低压供配电技术领域，尤其涉及一种车辆的供配电系统。


背景技术：

2.电驱动车辆低压供电系统为自动驾驶、电驱动、线控转向、线控制动等系统控制单元提供低压电源；低压供电一旦失效，控制单元不能正常工作，则会造成电驱动系统、转向、制动系统工作失灵，引起行车安全问题。目前，电驱动车辆均采用蓄电池与电源转换装置并联作为电源，并通过配电系统为用电负载供电，具体又分为三类情况：单蓄电池+单电源转换装置、单蓄电池+双电源转换装置、双蓄电池+单电源转换装置，其中，双电源转换装置系统通常采用冷备份，通过检测装置检测主电源转换装置状态，一旦主电源转换装置出现问题，则通过外部电路进行切换，将主电源转换装置进行隔离，将辅电源转换装置接入电路。这三种系统构型一定程度上提高了供电系统的可靠性。
3.对于单蓄电池系统，一旦蓄电池馈电或损坏则系统不能正常上电，进而车辆不能行驶。对于单电源转换装置系统，一旦损坏，不能正常输出28v电源，则系统只能依靠蓄电池供电、短时应急行驶。对于采用冷备份的双电源转换装置系统，通过检测电路和切换电路实现主辅电源转换装置的切换，造成电路复杂，可靠性反而降低。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种车辆的供配电系统，双电源转换装置之间采用并联均流的控制方法，进一步提高了整车运行的可靠性及安全性。
5.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
6.本发明实施例的一方面提供了一种车辆的供配电系统，所述供配电系统包括第一电源转换装置和第二电源转换装置，所述第一电源转换装置和第二电源转换装置并联，所述第一电源转换装置和第二电源转换装置通过并联均流的控制方法输出电源信号供给后段电路的负载，所述并联均流的控制方法包括：获取所述第一电源转换装置的第一输出电流；获取所述第二电源转换装置的第二输出电流；计算出所述第一输出电流和所述第二输出电流的平均电流值；将所述平均电流值与所述第一输出电流通过比较器进行比较，以得到第一比较结果，根据所述第一比较结果调节所述第一输出电流的值，将所述平均电流值与所述第二输出电流通过比较器进行比较，以得到第二比较结果，根据所述第二比较结果调节所述第二输出电流的值，以实现所述第一电源转换装置和所述第二电源转换装置并联均流。
7.在一些实施例中，所述供配电系统还包括第一可充电电池和电池开关，所述第一可充电电池的正极连接所述电池开关的一端，所述第一可充电电池的负极连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的负极输出端以及各并联负载的负极，所述电池开关的另一端连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的正极输出端。
8.在一些实施例中，所述供配电系统还包括第二可充电电池，所述第二可充电电池
与所述第一可充电电池并联。
9.在一些实施例中，所述第一可充电电池和所述第二可充电电池均采用蓄电池。
10.在一些实施例中，所述供配电系统还包括第一低压配电单元、第一驱动系统、第一制动系统、第一转向系统、第一整车控制系统和其他用电负载，所述第一低压配电单元的一端连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的正极输出端，所述第一低压配电单元的另一端分别连接所述第一驱动系统、第一制动系统、第一转向系统、第一整车控制系统和其他用电负载的一端，所述第一驱动系统、第一制动系统、第一转向系统、第一整车控制系统和其他用电负载的另一端连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的负极输出端。
11.在一些实施例中，所述供配电系统还包括第二低压配电单元、第二驱动系统、第二制动系统、第二转向系统、第二整车控制系统和其他用电负载，所述第二低压配电单元的一端连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的正极输出端，所述第二低压配电单元的另一端分别连接所述第二驱动系统、第二制动系统、第二转向系统、第二整车控制系统和其他用电负载的一端，所述第二驱动系统、第二制动系统、第二转向系统、第二整车控制系统和其他用电负载的另一端连接所述第一电源转换装置和第二电源转换装置的负极输出端。
12.在一些实施例中，所述第一低压配电单元和所述第二低压配电单元均包括过压保护控制方法，所述过压保护控制方法包括：获取所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的实时电压值；获取预设电压值；对比所述实时电压值和所述预设电压值，当所述实时电压值超过所述预设电压值时，关断或减小所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的输出，以达到过压保护的目的。
13.在一些实施例中，所述第一低压配电单元和所述第二低压配电单元均包括过流保护控制方法，所述过流保护控制方法包括：获取所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的实时电流值；获取预设电流值；对比所述实时电流值和所述预设电流值，当所述实时电流值超过所述预设电流值时，关断或减小所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的输出，以达到过流保护的目的。
14.在一些实施例中，所述第一低压配电单元和所述第二低压配电单元均包括过温保护控制方法，所述过温保护控制方法包括：获取所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的实时温度值；获取预设温度值；对比所述实时温度值和所述预设温度值，当所述实时温度值超过所述预设温度值时，减小所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的输出功率，以达到过温保护的目的。
15.在一些实施例中，所述第一低压配电单元和所述第二低压配电单元均包括短路保护控制方法，所述短路保护控制方法包括：获取所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的内部工作状态；当所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的内部发生短路时，关断所述第一低压配电单元或所述第二低压配电单元的输出，以达到短路保护的目的。
16.根据本发明实施例的一种车辆的供配电系统，至少具有如下有益效果：本技术通过供配电系统实现车辆用电负载的电能供应、分配及控制功能，该系统采用双蓄电池及双电源转换装置并联，双电源转换装置之间采用并联均流的控制方法，整个系统冗余度高，电
路简单，极大提高了电驱动车辆低压供配电系统的可靠性以及整车的安全性。
17.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为根据实施例的供配电系统的电气拓扑图。
20.附图标记说明如下：1、第一电源转换装置；2、第二电源转换装置；3、第一低压配电单元；4、第一驱动系统；5、第一制动系统；6、第一转向系统；7、第一整车控制系统；8、第二低压配电单元；9、第二驱动系统；10、第二制动系统；11、第二转向系统；12、第二整车控制系统。
具体实施方式
21.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。
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
23.术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些示例实施方式使得本公开的描述将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
26.下面对本技术实施例的技术方案进行简单阐述：
27.根据一些实施例，如图1所示，本技术提供了一种车辆的供配电系统，所述供配电系统包括第一电源转换装置1和第二电源转换装置2，所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2并联，所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2通过并联均流的控制方法输出电源信号供给后段电路的负载，所述并联均流的控制方法包括：
28.步骤101，获取所述第一电源转换装置1的第一输出电流；
29.步骤102，获取所述第二电源转换装置2的第二输出电流；
30.步骤103，计算出所述第一输出电流和所述第二输出电流的平均电流值；
31.步骤104，将所述平均电流值与所述第一输出电流通过比较器进行比较，以得到第一比较结果，根据所述第一比较结果调节所述第一输出电流的值，将所述平均电流值与所述第二输出电流通过比较器进行比较，以得到第二比较结果，根据所述第二比较结果调节所述第二输出电流的值，以实现所述第一电源转换装置和所述第二电源转换装置并联均流。
32.基于上述实施例，如图1所示，第一电源转换装置1通过控制器的can总线获取第一输出电流和第二输出电流，并计算出平均电流值，再将平均电流值和第一输出电流通过比较器进行比较后，得到第一比较结果，通过第一比较结果对第一电源转换装置1进行调节输出第一输出电流，以形成环路调节。
33.第二电源转换装置2通过控制器的can总线获取第一输出电流和第二输出电流，并计算出平均电流值，再将平均电流值和第二输出电流通过比较器进行比较后，得到第二比较结果，通过第二比较结果对第二电源转换装置2进行调节输出第二输出电流，以形成环路调节。
34.进一步的，第一电源转换装置1和第二电源转换装置2输入为600v高压直流，输出为28v低压直流。
35.具体的，为了满足冗余供电的要求，单只电源转换装置输出功率可覆盖所有低压用电负载需求，根据用电负荷计算，单只电源转换装置额定输出功率为5kw。
36.当其中一个电源转换装置故障时，可切换至另一个电源转换装置对后段电路的负载进行供电，不会影响整车的正常工作。
37.本技术的双电源转换装置之间采用并联均流的控制方法，电路简单，极大提高了电驱动车辆低压供配电系统的可靠性以及整车的安全性。
38.以下结合本说明书的附图1，对本公开的较佳实施方式予以进一步地详尽阐述。
39.根据一些实施例，所述供配电系统还包括第一可充电电池g1和电池开关s0，所述第一可充电电池g1的正极连接所述电池开关s0的一端，所述第一可充电电池g1的负极连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的负极输出端以及各并联负载的负极，所述电池开关s0的另一端连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的正极输出端。
40.基于上述实施例，如图1所示，当电池开关s0闭合，以及第一电源转换装置1和第二电源转换装置2启动时，第一电源转换装置1和第二电源转换装置2向后段电路的负载供电的同时，也向第一可充电电池g1充电。当第一电源转换装置1和第二电源转换装置2均故障或均断开时，第一可充电电池g1向后段电路的负载供电。
41.根据一些实施例，所述供配电系统还包括第二可充电电池g2，所述第二可充电电池g2与所述第一可充电电池g1并联。
42.基于上述实施例，当电池开关s0闭合，以及第一电源转换装置1和第二电源转换装置2启动时，第一电源转换装置1和第二电源转换装置2向后段电路的负载供电的同时，也向第一可充电电池g1和第二可充电电池g2充电。当第一电源转换装置1、第二电源转换装置2和第一可充电电池g1均故障时，第二可充电电池g2向后段电路的负载供电。
43.在一些实施例中，所述第一可充电电池g1和所述第二可充电电池g2均采用蓄电池。蓄电池为24v、55ah免维护铅酸蓄电池。
44.根据一些实施例，如图1所示，所述供配电系统还包括第一低压配电单元3、第一驱动系统4、第一制动系统5、第一转向系统6、第一整车控制系统7和其他用电负载，所述第一低压配电单元3的一端连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的正极输出端，所述第一低压配电单元3的另一端分别连接所述第一驱动系统4、第一制动系统5、第一转向系统6、第一整车控制系统7和其他用电负载的一端，所述第一驱动系统4、第一制动系统5、第一转向系统6、第一整车控制系统7和其他用电负载的另一端连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的负极输出端。
45.进一步的，如图1所示，所述供配电系统还包括第二低压配电单元8、第二驱动系统9、第二制动系统10、第二转向系统11、第二整车控制系统12和其他用电负载，所述第二低压配电单元8的一端连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的正极输出端，所述第二低压配电单元8的另一端分别连接所述第二驱动系统9、第二制动系统10、第二转向系统11、第二整车控制系统12和其他用电负载的一端，所述第二驱动系统9、第二制动系统10、第二转向系统11、第二整车控制系统12和其他用电负载的另一端连接所述第一电源转换装置1和第二电源转换装置2的负极输出端。
46.基于上述实施例，当第一低压配电单元3故障时，关断第一低压配电单元3，停止使用通过第一低压配电单元3供电的第一驱动系统4、第一制动系统5、第一转向系统6和第一整车控制系统7等。使用第二低压配电单元8，以及通过第二低压配电单元8供电的第二驱动系统9、第二制动系统10、第二转向系统11、第二整车控制系统12和其他用电负载。
47.当第二低压配电单元8故障时，关断第二低压配电单元8，停止使用通过第二低压配电单元8供电的第二驱动系统9、第二制动系统10、第二转向系统11和第二整车控制系统12等。使用第一低压配电单元3，以及通过第一低压配电单元3供电的第一驱动系统4、第一制动系统5、第一转向系统6、第一整车控制系统7和其他用电负载。
48.根据一些实施例，所述第一低压配电单元3和所述第二低压配电单元8均包括过压保护控制方法，所述过压保护控制方法包括：
49.步骤201，获取所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的实时电压值；
50.步骤202，获取预设电压值；
51.步骤203，对比所述实时电压值和所述预设电压值，当所述实时电压值超过所述预设电压值时，关断或减小所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的输出，以达到过压保护的目的。
52.基于上述实施例，获取第一低压配电单元3的实时电压值以及预设电压值，对比第一低压配电单元3的实时电压值以及预设电压值，如果第一低压配电单元3的实时电压值超过预设电压值时，关断或减小第一低压配电单元3的输出，可以有效起到过压保护的目的。
53.获取第二低压配电单元8的实时电压值以及预设电压值，对比第二低压配电单元8
的实时电压值以及预设电压值，如果第二低压配电单元8的实时电压值超过预设电压值时，关断或减小第二低压配电单元8的输出，可以有效起到过压保护的目的。
54.根据一些实施例，所述第一低压配电单元3和所述第二低压配电单元8均包括过流保护控制方法，所述过流保护控制方法包括：
55.步骤301，获取所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的实时电流值；
56.步骤302，获取预设电流值；
57.步骤303，对比所述实时电流值和所述预设电流值，当所述实时电流值超过所述预设电流值时，关断或减小所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的输出，以达到过流保护的目的。
58.基于上述实施例，获取第一低压配电单元3的实时电流值以及预设电流值，对比第一低压配电单元3的实时电流值以及预设电流值，如果第一低压配电单元3的实时电流值超过预设电流值时，关断或减小第一低压配电单元3的输出，可以有效起到过流保护的目的。
59.获取第二低压配电单元8的实时电流值以及预设电流值，对比第二低压配电单元8的实时电流值以及预设电流值，如果第二低压配电单元8的实时电流值超过预设电流值时，关断或减小第二低压配电单元8的输出，可以有效起到过流保护的目的。
60.根据一些实施例，所述第一低压配电单元3和所述第二低压配电单元8均包括过温保护控制方法，所述过温保护控制方法包括：
61.步骤401，获取所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的实时温度值；
62.步骤402，获取预设温度值；
63.步骤403，对比所述实时温度值和所述预设温度值，当所述实时温度值超过所述预设温度值时，减小所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的输出功率，以达到过温保护的目的。
64.基于上述实施例，获取第一低压配电单元3的实时温度值以及预设温度值，对比第一低压配电单元3的实时温度值以及预设温度值，如果第一低压配电单元3的实时温度值超过预设温度值时，减小第一低压配电单元3的输出，可以有效起到过温保护的目的。
65.获取第二低压配电单元8的实时温度值以及预设温度值，对比第二低压配电单元8的实时温度值以及预设温度值，如果第二低压配电单元8的实时温度值超过预设温度值时，减小第二低压配电单元8的输出，可以有效起到过温保护的目的。
66.根据一些实施例，所述第一低压配电单元3和所述第二低压配电单元8均包括短路保护控制方法，所述短路保护控制方法包括：
67.步骤501，获取所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的内部工作状态；
68.步骤502，当所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的内部发生短路时，关断所述第一低压配电单元3或所述第二低压配电单元8的输出，以达到短路保护的目的。
69.其中，当第一低压配电单元3的内部发生短路时，关断第一低压配电单元3的输出，当第二低压配电单元8的内部发生短路时，关断第二低压配电单元8的输出，以达到短路保护的目的。
70.在上述实施方式的描述中，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。
71.虽然已参照几个典型实施方式描述了本公开，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本公开能够以多种形式具体实施而不脱离本技术的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。