一种特种车供电系统及控制方法与流程

本发明涉及电驱车辆供电，更为具体的，涉及一种特种车供电系统及控制方法。

背景技术：

1、供电系统是一种军用特种武器的重要组成部分，其主要负责系统变配电工作，供电系统作为电驱底盘和上装设备作战的动力来源，需满足各种工况需求。由于车载产品在空间和重量有严格的限制，供电系统的设计难度随系统用电功耗和系统环境复杂成都增加而增加，故供电系统尺寸和重量已经成为影响特种武器总体性能的重要问题之一。

2、目前，传统武器底盘和上装采用两套独立供配电系统，致使整个武器的供电系统极其臃肿，采用一体化供电模式可有效利用空间和重量，由于上装和底盘的工况复杂采用一体化供电模式将使得对于发电设备(动力单元)、储电设备(动力电池)的控制策略有着极高的要求，当环境温度、负载设备状态变化时极可能造成电池过放电或过充电的安全风险。因此，为解决该问题有必要从硬件规划、软件控制流程方面设计一种新的特种车供电系统及控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种特种车供电系统及控制方法，可以实现在节能的同时保证系统的用电安全。

2、本发明的目的是通过以下方案实现的：

3、一种特种车供电系统，包括：

4、动力单元、动力电池组、系统配电箱、底盘配电箱和上装配电箱；

5、所述动力单元的供电输出端与系统配电箱的第一供电输入端连接，系统配电箱的启动和制动信号输出端与动力单元的启动和制动信号输入端连接；

6、所述动力电池组的供电输出端与系统配电箱的第二供电输入端连接，所述系统配电箱的充电输出端与动力电池组的充电输入端连接；

7、所述系统配电箱的第一供电输出端与上装配电箱的供电输入端连接，所述上装配电箱的输出端连接上装负载；

8、所述系统配电箱的第一供电输出端与底盘配电箱的供电输入端连接，所述底盘配电箱的供电输出端与底盘负载连接，底盘负载的回馈信号输出端与底盘配电箱的回馈信号接收端连接。

9、进一步地，所述底盘配电箱分为两个，其中底盘配电箱a用于底盘前桥负载，配电箱b用于底盘后桥负载。

10、进一步地，所述动力单元具体包括将柴油的化学能转换为电能，为动力电池组充电。

11、进一步地，所述动力电池组用于实现储能功能并提供直流电。

12、进一步地，所述系统配电箱用于实现系统的高压母线配电。

13、进一步地，所述底盘配电箱用于实现电驱平台负载的高压配电。

14、进一步地，所述上装配电箱用于实现系统上装各负载的高压母线配电。

15、一种特种车供电控制方法，基于如上所述的所述的特种车供电系统，包括如下步骤：

16、系统使用时，先将系统配电箱开机、进行内部动力单元、动力电池组、系统配电箱之间的高压上电；

17、上电无误后，根据产品使用工况进行配电切换，当需要进入底盘行驶模式时，系统配电箱给底盘配电箱a/b配电、配电箱a/b根据底盘实际需求进行相关负载配电，当需要进入上装负载工作模式时，系统配电箱给上装配电箱配电、上装配电箱根据上装实际需求进行相关上装负载配电。

18、一种特种车供电控制方法，基于如上任一项所述的特种车供电系统，包括行驶模式供电控制过程、能量回馈模式供电控制过程和待机预警模式供电控制过程；

19、行驶模式时的供电控制过程：系统根据底盘反馈的工作需求控制动力单元启动和停止；混动模式下系统根据动力电池的soc值、单体电池电压、电池温度、输出电流进行动力单元输出功率控制，以达到功率跟随的目的；当动力电池soc低于设定值时，系统根据电池反馈的状态进行功率系数调整及时对电池进行充电；当动力电池soc高于设定值时，系统根据电池反馈的状态进行功率系数调整及时消耗动力电池的电量，用于防止瞬间停车时母线抖动对电池的过充危害，从而保证动力电池电量在整个行驶模式下处于安全稳定状态；

20、能量回馈模式的供电控制过程：系统若出现长距离下坡类工况时，当底盘启动能量回馈需求时，系统根据动力电池的soc值、单体电池电压、电池温度、动力单元排气制动功率计算出允许反馈的最大功率反馈给底盘，将底盘下坡动能通过电机转化成电能回馈给动力电池充电以及动力单元排气消耗；

21、待机预警模式的供电控制过程：上装工作时，系统根据负载实际功耗自动进行模式切换，当上装负载平均功率大于设定值时系统自动进入功率跟随模式，系统根据动力电池的soc值、单体电池电压、电池温度、输出电流进行动力单元输出功率控制，以达到功率跟随的目的；当动力电池soc低于设定值时，系统根据电池反馈的状态进行功率系数调整及时对电池进行充电；当动力电池soc高于设定值时，系统根据电池反馈的状态进行功率系数调整及时消耗动力电池的电量，从而保证动力电池电量处于安全稳定状态；当设定时间范围内上装负载平均功率小于设定值时判定系统处于低功耗状态自动进入恒温器模式，该恒温器模式下当动力电池的soc值高于设定时系统停止动力单元工作，在纯电状态下工作；当动力电池soc低于设定值或单体最低电压低于设定值时系统自动启动动力单元进行动力电池充电，待动力电池充满电后再次恢复值纯电工况直到下次出现动力电池soc低于设定值时或单体最低电压低于设定值时，则已达到短时间充电、长时间纯电供能的目的。

22、进一步地，所述设定值均根据实际工程经验确定。

23、本发明的有益效果包括：

24、本发明尤其适用在军用电驱底盘和上装供电应用场景，为特种车设计了一种可有效兼容电驱底盘和上装负载使用的供电系统，并提供了一种针对不同工作模式的智能控制方法，尤其是当特种车处于底盘行驶和上装不同工况耗电时，提供了一种有效的能源控制方法，在节能的同时保证系统的用电安全。

25、本发明解决了上装与电驱底盘供电的技术问题，并提供了一种一体化供电方案，尤其可兼顾电驱底盘行驶和上装作战等多种工作模式，提供了一种供电系统的控制方法，可根据不同模式进行能源控制调配，有效解决了背景技术下的风险。

26、本发明可有效优化系统尺寸体积，同时提高供电系统的工作稳定性及可靠性。

技术特征：

1.一种特种车供电系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述底盘配电箱分为两个，其中底盘配电箱a用于底盘前桥负载，配电箱b用于底盘后桥负载。

3.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述动力单元具体包括将柴油的化学能转换为电能，为动力电池组充电。

4.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述动力电池组用于实现储能功能并提供直流电。

5.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述系统配电箱用于实现系统的高压母线配电。

6.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述底盘配电箱用于实现电驱平台负载的高压配电。

7.根据权利要求1所述的特种车供电系统，其特征在于，所述上装配电箱用于实现系统上装各负载的高压母线配电。

8.一种特种车供电控制方法，其特征在于，基于权利要求2所述的所述的特种车供电系统，包括如下步骤：

9.一种特种车供电控制方法，其特征在于，基于权利要求1～7任一项所述的特种车供电系统，包括行驶模式供电控制过程、能量回馈模式供电控制过程和待机预警模式供电控制过程；

10.根据权利要求9所述的特种车供电控制方法，其特征在于，所述设定值均根据实际工程经验确定。

技术总结
本发明公开了一种特种车供电系统及控制方法，属于电驱车辆供电技术领域，包括：动力单元、动力电池组、系统配电箱、底盘配电箱和上装配电箱；动力单元与系统配电箱连接，系统配电箱与动力单元连接；动力电池组与系统配电箱连接，系统配电箱与动力电池组连接；系统配电箱与上装配电箱连接，上装配电箱连接上装负载；系统配电箱与底盘配电箱连接，底盘配电箱与底盘负载连接，底盘负载与底盘配电箱连接。本发明可兼顾电驱底盘行驶和上装作战等多种工作模式，可根据不同模式进行能源控制调配，可有效优化系统尺寸体积，同时提高供电系统的工作稳定性及可靠性。

技术研发人员：武春风,郭川,黎塑飞,陈尧,乔洪涛,王盛龙,吴恒
受保护的技术使用者：航天科工微电子系统研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/22