一种新能源车辆及其集成化低压系统的制作方法

本发明属于新能源汽车领域，具体涉及一种新能源车辆及其集成化低压系统。

背景技术：

1、新能源车辆各低压设备(如仪表、灯光、智能驾驶ecu)用电及高压部件(如电机控制器、电池控制单元)的控制用电均为低压电。整车低压电源通常为低压蓄电池和dcdc(将动力电池高压转换为低压用电)提供，dcdc变换器也称直流电压变换器，负责将动力电池组的高压电转换为低压电为12v或24v低压蓄电池和低压负载提供电能，常见供电拓扑为dcdc与蓄电池并联，dcdc工作时一方面给整车供低压电，另一方面给蓄电池补电。蓄电池作为整车低压能量的存储单元，可以对dcdc的输出电压稳压，也可以在dcdc停机后为整车短暂的提供应急用电。

2、但整车的安全及智能化需求越来越多，对整车的低压供电系统提出了更多的需求，如动力电池在整车下电后定时唤醒、空调预约开启、整车关键部件延迟下电等。低压供电系统需要在车辆下电时满足按需智能开启的功能，同时需要避免在响应上述特殊功能进行低压供电时，一些常规负载(如灯具、播放设备)耗电浪费能源。

3、动力电池系统为避免着火等安全事件发生，在车辆下电状态需定期对电池状态进行自检，大多通过电池内置一个高压转低压的dcdc设备来实现该功能。同时在整车应用上，根据零部件的应用功率需求，也会搭载不止1个的高压转低压的dcdc设备，在车辆上电状态下给整车对应负载供电。

4、如图1所示，现有的整车低压供电情况为：空调系统常自带一个空调专用dcdc，通过空调面板开机指令给内部风机和水泵供电；整车行驶系统自带一个整车专用dcdc，通过整车控制报文/硬线使能给整车负载和蓄电池供电；电池管理系统自带一个电池监控dcdc，通过充电控制报文/硬线使能给电池管理系统供电。因此，整车功能实现所需dcdc数量多，功能分散。

5、整车低压供电智能化低，司机在行车关闭给车辆下电后，个别零部件需要延迟工作，供电实现困难；对于商用车领域，车辆均标配低压机械开关，车辆下电后低压蓄电池会与整车低压系统完全隔离，会导致零部件延迟供电的功能丧失，不能响应个别负载(如监控主机)停车后的监控需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种新能源车辆及其集成化低压系统，用以解决现有技术中整车dcdc数量多功能分散以及整车低压供电智能化低的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所包括的技术方案以及技术方案对应的有益效果如下：

3、本发明提供了一种新能源车辆集成化低压系统的方案，包括dcdc变换器和低压蓄电池，所述dcdc变换器的高压侧用于与动力电池连接；dcdc变换器的低压侧通过第一继电器常开触点连接车辆关闭后无上电需求的传统低压负载，还连接车辆总火开关关闭时有上电需求的特殊低压负载；所述低压蓄电池通过第二继电器常开触点和第一继电器常开触点连接传统低压负载，还通过第二继电器常开触点连接所述特殊低压负载；车辆总火开关打开时，所述第一继电器的常开触点和第二继电器的常开触点闭合。

4、上述技术方案的有益效果为：对于车辆总火开关关闭时有上电需求的特殊低压负载来说，通过低压系统的控制单元发送不同的控制报文或不同的硬线使能信号来控制不同低压系统的启动和关断；而第一继电器仅在车辆上电后闭合，其他时间均为断开状态，可实现在电池定时唤醒，插枪充电、远程预约空调加热等特殊场景下隔绝低压电，避免dcdc启动后给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

5、进一步的，当车辆有上电操作或远程预约低压负载启动指令时，则通过整车控制报文或硬线使能使dcdc变换器进入工作状态。

6、能够实现远程预约空调加热的场景下隔绝低压电，且不会给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

7、进一步的，当检测到车辆为插枪充电状态时，则通过充电控制报文或影响使能使dcdc变换器进入工作状态。

8、能够实现车辆插枪充电时的场景下隔绝低压电，且不会给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

9、进一步的，当电池管理系统下发给dcdc的唤醒指令要求的唤醒时间计时完成后，dcdc变换器启动进入工作状态；当如下条件均满足时，dcdc变换器进入关机状态：整车控制报文或硬线使能使dcdc变换器关机、电池管理系统允许下电、充电控制报文或影响使能使dcdc变换器关机。

10、能够实现在电池定时唤醒的场景下隔绝低压电，且不会给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

11、进一步的，所述dcdc转换器低压侧分别通过对应的继电器一一对应的连接各个所述特殊低压负载。

12、在车辆下电时，不需要将所有低压设备唤醒，只需通过继电器唤醒对应的特殊电压负载。

13、本发明还提供了一种新能源车辆集成化低压系统的方案，包括dcdc变换器和低压蓄电池，所述dcdc变换器的高压侧用于与动力电池连接；dcdc变换器的低压侧连接智能配电盒的输入端；所述低压蓄电池也连接智能配电盒的输入端；所述智能配电盒有与各个特殊低压负载一一对应连接的输出端，所述配电盒中从所述输入端到各个输出端之间均设置有可控开关；所述特殊低压负载为车辆总火开关关闭时有上电需求的低压负载。

14、上述技术方案的有益效果为：整车控制器(vcu)和其他关联ecu控制智能配电盒通过可控开关一一对应地控制各负载支路的通断，在电池定时唤醒、插枪充电、远程预约空调加热等场景下只给关联零部件供电，不相关的支路不供电，避免dcdc启动后给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

15、进一步的，当车辆有上电操作或远程预约低压负载启动指令时，则通过整车控制报文或硬线使能使dcdc变换器进入工作状态。

16、能够实现远程预约空调加热的场景下只给关联零部件供电，不相关的支路不供电，避免dcdc启动后给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

17、进一步的，当检测到车辆为插枪充电状态时，则通过充电控制报文或影响使能使dcdc变换器进入工作状态。

18、能够实现车辆插枪充电时的场景下只给关联零部件供电，不相关的支路不供电，避免dcdc启动后给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

19、进一步的，当电池管理系统下发给dcdc的唤醒指令要求的唤醒时间计时完成后，dcdc变换器启动进入工作状态；当如下条件均满足时，dcdc变换器进入关机状态：整车控制报文或硬线使能使dcdc变换器关机、电池管理系统允许下电、充电控制报文或影响使能使dcdc变换器关机。

20、能够实现在电池定时唤醒的场景下只给关联零部件供电，不相关的支路不供电，避免dcdc启动后给整车常规负载供电，避免不相关低压负载工作浪费电能。

21、本发明还提供了一种新能源车辆的方案，包括如上所述的两种中的任一种新能源车辆集成化低压系统。

22、上述技术方案的有益效果为：整车利用一体化dcdc，通过低压系统的控制单元发送不同的控制报文或不同的硬线使能信号来控制不同低压系统的启动和关断，能够满足所有负载低压全工况、全场景的用电需求。相比于现有技术中的设置的不同零部件的专用dcdc来说，本发明的一体化dcdc减去整车其他冗余的dcdc，实现整车减重降本。