本发明涉车用电源领域，更具体的是用于传统商用车(非新能源)的双电压电源系统及车辆。
背景技术：
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传统汽车的电源系统分为12V系统和24V系统，通常乘用车和轻型商用车采用12V系统，重型商用车如重卡和客车多采用24V系统。对于12V系统的汽车，车辆电器的标称工作电压为12V；对于24V系统的车辆，车辆电器的标称工作电压为24V。【1】通常来说，这些车辆都是单一的电源电压，即车辆的发电机和蓄电池同时都是12V系统，或者同时都是24V系统。
随着车辆电器化的程度越来越高，车辆电器的总功率持续增加，根据P＝UI，相同功率下，电压越高，电流越小。所以采用更高等级的系统电压，能够降低车辆的电流损耗。同时由于电器电流的减小，可以采用线径更细、规格更低的导线，有利于减轻整车重量和降低成本。
申请号为201310105930.9的专利公开了一种汽车的双电压电器控制方法，第一电压为48V，第二电压为12V。蓄电池、启动发电机在第一电压电路，通过DCDC将第一电压转换为第二电压后，给第二电压电路的用电器进行供电。该专利所表述的技术，发动机的起动是依靠48V的启动发电机(一体机)，在第二电压侧并不包含蓄电池和起动机，传统车辆的起动机额定电压为12V或者24V，所以该技术只适用于带有启动发电机的混合动力车辆，并不适用于传统车辆。
申请号为201520309959.3的专利公开了一种应用于启停系统的双电压超级电容器复合电源，超级电容模组、起动机和发电机位于低电压一侧，蓄电池位于高电压一侧，低电压侧和高电压侧通过一个双向DCDC模块相连。该技术主要是为了实现发动机的启停功能，以达到节能目的。由于起动机需要有超级电容来供电进行起动，且超级电容的能量密度相比蓄电池较小，需要匹配较大规格的超级电容模组，成本较高。
申请号为201520357631.9的专利公开了一种商用车双电压混合电源系统，该技术方案的蓄电池、发电机和起动机都是24V，通过一个DCDC转换出12V给发动机ECU和仪表供电。用来解决将12V的发动机ECU用于24V车辆，采用此双电压架构，可以降低成本和开发周期。由于起动机和蓄电池是24V，需要在原12V系统的发动机上重新匹配开发24V起动机。
1.QC-T413-2002汽车电气设备基本技术条件，3.1.4产品的工作电压范围。
技术实现要素：
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本发明是着眼于解决上述技术课题而构思的，其目的在于设计一种适用于商用车的双电压电源系统。
本发明提供的双电压电源系统，包含发电机、电压管理系统、蓄电池、第一电压主线、第二电压主线、地线。
所述的双电压电源系统，其电压管理系统包含超级电容模块、升压DCDC模块、降压DCDC模块、电源管理模块。
所述的双电压电源系统，发电机的正极连接第一电压主线，负极接地线，发电机为第一电压主线上的负载供电。第一电压主线的电压即为发电机输出电压。
所述的超级电容模块，其特征为正极连接第一电压主线，负极连接地线，超级电容模块的额定工作电压与发电机的输出电压相同，超级电容模块的上限工作电压高于发电机输出电压。
所述的双电压电源管理系统，第一主线电压高于第二主线电压。
所述的降压DCDC模块，其输入端连接第一电压主线，其输出端连接第二电压主线，降压DCDC模块将第一主线电压进行降压后，输出到第二电压主线，给第二电压主线上的蓄电池进行充电，并为第二电压主线上的负载进行供电。
所述的升压DCDC模块，其输入端连接第二电压主线，其输出端通过电源管理模块控制，输出到第一电压主线，用于在发动机未起动时给超级电容模块充电，以及给灯光、仪表等在发动机熄火时会用到的电器供电。
所述的电源管理模块，其特征在于包含发电机诊断接口、蓄电池监测接口、超级电容监测接口、DCDC监测/控制接口、通信接口。且电源管理模块的供电可通过升压DCDC模块从蓄电池处获得。
另外，所述的双电压电源系统，车辆的蓄电池、以及发动机的起动机和ECU均并联在第二电压主线和地线之间，发动机起动过程中，蓄电池给起动机和ECU提供电能。
另外，双电压电源系统，其控制方法特征为，电源管理模块可以获得由发电机提供的发电机诊断信号，以及由蓄电池传感器提供的蓄电池电荷状态(SOC)，并通过通信接口传递到车辆的仪表进行显示。
所述的通信接口，其通信方式可以为CAN通信或者LIN通信。
此外，双电压电源系统的控制方法特征为，发动机运转时，电源管理模块检测到蓄电池电荷状态为亏电时，可以通过提高降压DCDC的输出电压来对蓄电池进行强化充电。电源管理模块可以通过通信接口获得发动机状态信号，当发动机未运转时，关断发电机的励磁电流，使发电机不发电。当发动机运转时，接通发电机的励磁电流，使发电机开始发电。
附图说明：
图1为本发明的系统结构框图。
图2为发动机未起动状态的电流流向示意图。
图3为发动机运转状态的电流流向示意图。
图4为实施例1的车辆电器系统示意图。
图5为实施例2的车辆电器系统示意图。
具体实施方式：
以下根据图中所示的具体实施例对本发明进行说明。
图1展示了本发明的系统结构框图，根据图1所示，本发明提供的双电压电源系统，包含发电机1、电压管理系统3(虚线框内)、蓄电池21、第一电压主线9、第二电压主线18、地线22。
如图1所示，电压管理系统3(虚线框内)包含电源管理模块4、超级电容模块19、降压DCDC模块20、升压DCDC模块8。
如图1所示，电压管理系统3具有：连接发电机的电机诊断接口2，以及蓄电池监测接口7，以及超级电容监测接口10，以及DCDC监测/控制接口6和11，以及通信接口5。
如图1所示，超级电容模块19的正极接在第一电压主线9上，负极接在地线22上。
如图1所示，降压DCDC模块20的输入端12接在第一电压主线9上，输出端13接在第二电压主线18上，负极接在地线22上。
如图1所示，升压DCDC模块8的输入端15接在第二电压主线18上，输出端14接在第一电压主线9上，负极接在地线22上。
如图1所示，车辆发动机的蓄电池21、起动机16和ECU 17的正极均接在第二电压主线18上，负极接在地线22上。
如图2所示，车辆发动机未起动时，蓄电池21通过升压DCDC模块8给第一电压主线9上的设备供电，包括给超级电容模块19充电，以及给电源管理模块4供电；箭头所指为电流方向。
如图2所示，车辆发动机起动过程中，蓄电池21给起动机16和ECU17供电，用来完成发动机的起动。
如图3所示，车辆发动机起动成功后，发电机1进入发电状态，给第一电压主线9上的电器供电，包括给电源管理模块4供电，给超级电容模块19充电；同时，通过降压DCDC模块20进行降压后，给第二电压主线18上的设备进行供电，包括给蓄电池21充电，给发动机ECU 17供电。
图4为本发明的具体实施例1的系统框图。在该实施例中，第一主线电压为48V，第二主线电压为24V。第一主线上的负载仅仅包括大功率用电设备，如空调23、电子风扇24、电涡流缓速器25、电加热装置26；第二电压主线的负载包含起动机16、发动机ECU 17、仪表27、灯光电器28，以及其他用电器。该实施例适用于但不局限于客车的48V电器系统架构。48V电器系统具有优点，由于系统电压的提高，相同功率的用电器，电流比原有24V或者12V系统大大降低，电流在导线的传递损耗减少，利于车辆节能；同时可以采用较低规格的导线，可以减轻整车重量，降低车辆的导线成本。48V电器系统在乘用车已经有应用，但仍未大批量推广，在商用车领域尚未见到有应用，原因是需要对全车用电器针对48V电压标准进行开发，研发周期长，研发成本高。在采用了本发明该实施例的技术后，仅仅需要针对少数大功率电器设备开发48V版本，即可实现减轻整车重量、降低导线成本的优势，且可大大缩短开发周期和开发成本。
图5为本发明的具体实施例2的系统框图。在该实施例中，第一主线电压为28V，第二主线电压为12V。第二电压主线的负载包含起动机16、发动机ECU 17及其他与发动机相关的负载29；车辆的其他电器均接在第一电压主线上，如空调23、仪表27、灯光28等。车辆采用了本发明的该实施例后，特别适用于但不局限于24V系统的车辆在较小的技术变动情况下，拓展采用12V系统的发动机，拓宽了24V系统的商用车辆的发动机选型和技术方案。
1 发电机
2 发电机诊断接口
3 电压管理系统
4 电源管理模块
5 通信接口
6 DCDC监测/控制接口
7 蓄电池监测接口
8 升压DCDC模块
9 第一电压主线
10 超级电容监测接口
11 DCDC监测/控制接口
12 输入端
13 输出端
14 输出端
15 输入端
16 起动机
17 ECU
18 第二电压主线
19 超级电容模块
20 降压DCDC模块
21 蓄电池
22 地线
23 空调
24 电子风扇
25 电涡流缓速器
26 电加热装置
27 仪表
28 灯光电器
29 其他与发动机相关的负载