一种备用电源及交通工具的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种备用电源及交通工具。


背景技术：

2.电能是一种清洁能源，广泛应用于各个领域。新能源汽车行业在政府的大力推进下迅速发展，电动机将逐步代替传统的燃油发动机，成为新能源电动汽车的三大核心部件之一。作为电动汽车的能量来源，其车载动力蓄电池系统极其重要，是车辆正常运行的关键因素之一。但是不管是驱动系统，还是电池管理系统，或者整车控制器，都是通过24v低压蓄电池提供工作电源，用钥匙控制唤醒信号。因此市场上使用频率较低的车辆，由于长期停放，缺乏对低压蓄电池的维护保养，造成低压蓄电池的亏电，导致再次运行车辆时，因为低压蓄电池欠压，整车各控制模块无法启动。
3.因此，对于长期停放未维护的车辆，或因低压蓄电池突发性亏电严重的车辆，传统方式是使用“过江龙”，借用另一台车或低压蓄电池实施电力转移，来帮助低压蓄电池亏电的车辆启动，由于整车负载集合体功率需求较大，低压蓄电池连接的一瞬间存在很大的安全隐患。因此需要一种紧急备用电源，让车辆在低压蓄电池欠压的情况下，即安全由有效的保持正常的低压供电，防止对车辆的运营造成影响。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种备用电源及交通工具。
5.第一方面，本实用新型提供了一种备用电源，包括：高压直流电源和第一dc-dc转换器；
6.所述第一dc-dc转换器的高压输入端与所述高压直流电源的输出端电连接，所述第一dc-dc转换器的低压输出端与所述交通工具的车辆低压线束电连接；
7.所述车辆低压线束与所述交通工具的第二dc-dc转换器、电池管理系统及整车控制器电连接。
8.可选地，还包括：控制开关；
9.所述控制开关设置于所述第一dc-dc转换器的高压输入端与所述高压直流电源的输出端电连接的线路上。
10.可选地，还包括：第一二极管和第二二极管；
11.所述第一二极管的负极与所述第一dc-dc转换器的低压输出端的负连接端子电连接，所述第一二极管的正极与所述车辆低压线束的负极线束电连接；
12.所述第二二极管的正极与所述第一dc-dc转换器的低压输出端的正连接端子电连接，所述第二二极管的负极与所述车辆低压线束的正极线束电连接。
13.第二方面，本实用新型提供了一种交通工具，包括：第二dc-dc转换器和如第一方面所述的备用电源；
14.所述第二dc-dc转换器的低压输入端与所述车辆低压线束电连接，所述第二dc-dc转换器的高压输入端与所述高压直流电源电连接，所述第二dc-dc转换器的低压输出端与整车供电电源放电回路电连接。
15.可选地，还包括：电池主放接触器；
16.所述电池主放接触器设置于所述第二dc-dc转换器的高压输入端与所述高压直流电源电连接的线路上。
17.可选地，还包括：整车控制器、电池管理系统和整车低压负载；
18.所述整车控制器分别与所述车辆低压线束和所述整车供电电源放电回路电连接；
19.所述电池管理系统与所述车辆低压线束电连接；
20.所述整车低压负载与所述整车供电电源放电回路电连接。
21.可选地，还包括：第三二极管；
22.所述第三二极管的正极与所述整车供电电源放电回路的正极线路电连接，所述第三二极管的负极与所述整车控制器电连接。
23.本实用新型实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
24.本实用新型实施例通过采用第一dc-dc转换器dcdc1产生第一低电压，将第一低电压输送给第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu，为第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu提供低压工作电源，通过第一dc-dc转换器dcdc1，启动整车端的第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu。于是，在低压蓄电池v2亏电的情况下，向整车上第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu提供备用电源，保证其正常启动。
附图说明
25.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
26.为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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。
27.图1为本实用新型实施例提供的一种交通工具的电器原理简图。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.对于长期停放未维护的车辆，或因低压蓄电池突发性亏电严重的车辆，传统方式是使用“过江龙”，借用另一台车或低压蓄电池实施电力转移，来帮助低压蓄电池亏电的车辆启动，由于整车负载集合体功率需求较大，低压蓄电池连接的一瞬间存在很大的安全隐患。因此需要一种紧急备用电源，让车辆在低压蓄电池欠压的情况下，即安全由有效的保持
正常的低压供电，防止对车辆的运营造成影响。为此，本实用新型实施例提供一种备用电源及交通工具，可供操作员紧急情况下使用，保证了在整车低压铅酸蓄由于电池长期存放未经维护，出现亏电的情况下，不仅可以安全有效的正常启动，避免了由于车辆无法运行所造成的一系列影响，还节省了人力物力。
30.如图1所示，备用电源包括：高压直流电源v1和第一dc-dc转换器dcdc1；
31.所述第一dc-dc转换器dcdc1的高压输入端与所述高压直流电源v1的输出端电连接，所述第一dc-dc转换器dcdc1的低压输出端与所述交通工具的车辆低压线束电连接；
32.所述车辆低压线束与所述交通工具的第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu电连接。
33.其中，第一dc-dc转换器dcdc1的功率小于第二dc-dc转换器dcdc2，由于第一dc-dc转换器dcdc1的功率较小，所以备用电源可以仅供第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu使用，在一些应用中，备用电源还可以为图1中的电池管理单元bmu供电。
34.第一dc-dc转换器dcdc1用于将高压直流电源v1输出的高电压转换成第一低电压，车辆低压线束用于将第一dc-dc转换器dcdc1的低压输出端输出的第一低电压输送至第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu。
35.本实用新型实施例通过采用第一dc-dc转换器dcdc1产生第一低电压，将第一低电压输送给第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu，为第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu提供低压工作电源，通过第一dc-dc转换器dcdc1，启动整车端的第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu。于是，在低压蓄电池v2亏电的情况下，向整车上第二dc-dc转换器dcdc2、电池管理系统bms及整车控制器vcu提供备用电源，保证其正常启动。
36.在本实用新型的又一实施例中，该备用电源还包括：控制开关s2；
37.所述控制开关s2设置于所述第一dc-dc转换器dcdc1的高压输入端与所述高压直流电源v1的输出端电连接的线路上。
38.示例性的，控制开关s2可以设置于第一dc-dc转换器dcdc1与所述高压直流电源v1的连接线路中的正极线束上，控制开关s2用于接通或断开第一dc-dc转换器dcdc1与高压直流电源v1的电连接。
39.在本实用新型的又一实施例中，该备用电源还包括：第一二极管d1和第二二极管d2；
40.所述第一二极管d1的负极与所述第一dc-dc转换器dcdc1的低压输出端的负连接端子电连接，所述第一二极管d1的正极与所述车辆低压线束的负极线束电连接；其中，第一二极管d1用于限制电流方向只能从车辆低压线束的负极线束流向第一dc-dc转换器dcdc1。
41.所述第二二极管d2的正极与所述第一dc-dc转换器dcdc1的低压输出端的正连接端子电连接，所述第二二极管d2的负极与所述车辆低压线束的正极线束电连接。其中，第二二极管d2用于限制电流方向只能从第一dc-dc转换器dcdc1流向车辆低压线束的正极线束。
42.本实用新型实施例提供的备用电源的工作原理：在高压直流电源v1端增加小功率的第一dc-dc转换器dcdc1，将第一dc-dc转换器dcdc1接入高压直流电源v1的高压回路，并配置控制开关s2。当车辆操作员初次上电时发现低压蓄电池v2亏电，在不关闭低压手闸s1
开关的情况下，打开控制开关s2，第一dc-dc转换器dcdc1会对高压输入端d输入的高压直流电源v1进行降压处理，转变成25v左右的第一低电压v2，并通过e端连接整车低压线束，至此，车辆的紧急备用启动电源接入成功。
43.在本实用新型的又一实施例中，还提供一种交通工具，该交通工具包括：第二dc-dc转换器dcdc2和如前述实施例所述的备用电源；
44.所述第二dc-dc转换器dcdc2的低压输入端与所述车辆低压线束电连接，所述第二dc-dc转换器dcdc2的高压输入端与所述高压直流电源v1电连接，所述第二dc-dc转换器dcdc2的低压输出端与整车供电电源放电回路电连接。
45.第二dc-dc转换器dcdc2连接车辆低压线束，用以接入车辆低压线束传输的第一低电压，第一低电压作为低压工作电源将第二dc-dc转换器dcdc2唤醒并为其提供工作电源，第二dc-dc转换器dcdc2将高压直流电源v1的高电压转换成第二低电压，并将第二低电压输送至整车供电电源的放电回路，以供连接该整车供电电源放电回路的整车控制器vcu、电池管理系统bms和整车其他低压负载00等使用。
46.在本实用新型的又一实施例中，该交通工具还包括：电池主放接触器k1；
47.所述电池主放接触器k1设置于所述第二dc-dc转换器dcdc2的高压输入端与所述高压直流电源v1电连接的线路上。示例性的，电池主放接触器k1可以设置于第二dc-dc转换器dcdc2与高压直流电源v1的连接线路中的正极线束上，电池主放接触器k1用于接通或断开第二dc-dc转换器dcdc2与高压直流电源v1的电连接。
48.在本实用新型的又一实施例中，该交通工具还包括：整车控制器vcu、电池管理系统bms和整车其他低压负载00；
49.所述整车控制器vcu分别与所述车辆低压线束和所述整车供电电源放电回路电连接；其中，车辆低压线束的负极线束和整车供电电源放电回路的负极线可以为同一线路，示例性的，整车控制器vcu的正连接端分别与车辆低压线束的正极线束和整车供电电源放电回路的正极线束电连接；
50.所述电池管理系统bms与所述车辆低压线束电连接，由于第一dc-dc转换器dcdc1的功率较小，所以第一dc-dc转换器dcdc1仅为第二dc-dc转换器dcdc2、整车控制器vcu及电池管理系统bms提供低压工作电源；
51.所述整车其他低压负载00与所述整车供电电源放电回路电连接，整车其他低压负载00的功率较大，所以需要大功率的第二dc-dc转换器dcdc2为其供电，所以整车其他低压负载00与所述整车供电电源放电回路电连接。
52.在本实用新型的又一实施例中，该交通工具还包括：第三二极管d3；
53.所述第三二极管d3的正极与所述整车供电电源放电回路的正极线路电连接，所述第三二极管d3的负极与所述整车控制器vcu电连接，其中，第三二极管d3用于限制电流方向只能从整车供电电源放电回路的正极线路流向整车控制器vcu。
54.如图1所示，第三二极管d3的负极与电路节点连接，即整车控制器vcu和车辆低压线束的正极线束之间的电路节点，这样也可以避免车辆低压线束的正极线束的电流流向整车供电电源放电回路的正极线路。
55.基于以上，该交通工具内部工作原理：在低压工作电源作为唤醒信号的作用下，整车控制器vcu和电池管理系统bms自检上电，然后电池管理系统bms在整车控制器vcu的指令
下控制电池主放接触器k1闭合，整车端第二dc-dc转换器dcdc2的高压回路从a端接入，在整车控制器vcu的指令下整车端第二dc-dc转换器dcdc2开始工作，将高压直流电源v1的高电压转换为24v～27v的第二低电压并从b端输出，至此，整车的工作电源正常，低压蓄电池v2开始充电，整车其他低压负载00及高压部件则在整车控制器vcu等的指令下有序工作。解决了在低压蓄电池v2亏电时，无法启动车辆的问题，并且保证整车安全正常启动。
56.在本实用新型的又一实施例中，还提供一种交通工具的控制方法，应用于如前述实施例所述的交通工具中，该方法包括：
57.接通控制开关s2；
58.第一dc-dc转换器dcdc1将高压直流电源v1输出的高电压转换为第一低电压；
59.第二dc-dc转换器dcdc2及整车控制器vcu接入车辆低压线束上的所述第一低电压，作为低压工作电源。
60.在本实用新型的又一实施例中，所述方法还包括：
61.所述整车控制器vcu通过电池管理系统bms控制电池主放接触器k1接通；
62.所述第二dc-dc转换器dcdc2将所述高压直流电源v1输出的高电压转换成第二低电压，并输送至整车供电电源放电回路。
63.在本实用新型的又一实施例中，所述方法还包括：
64.在整车其他低压负载00接入所述整车供电电源放电回路的第二低电压时，断开所述控制开关s2。
65.为了便于理解，下面结合图1及实际应用场景对交通工具的控制方法的原理进行详细说明：
66.步骤一：车辆操作员打开低压手闸s1(低压手闸s1初始状态为开路)，因为24v低压蓄电池v2亏电，导致车辆的工作电源电压不够，无法启动。
67.因为有备用电源的存在，出现以上情况无法启动时，进行步骤二；
68.步骤二：保持低压手闸s1开路，再接通控制开关s2；
69.控制开关s2接通后，电池系统的高压回路(即高压直流电源v1)通过d端接入到第一dc-dc转换器dcdc1，第一dc-dc转换器dcdc1自动开始工作，经过第一dc-dc转换器dcdc1的降压处理，再通过e端向整车控制器vcu、电池管理系统bms和第二dc-dc转换器dcdc2三个主要控制器模块提供基本的低压工作电源及钥匙启动唤醒信号acc唤醒电源，整车控制器vcu、电池管理系统bms和第二dc-dc转换器dcdc2唤醒后自检无故障，整车控制器vcu向电池管理系统bms发送闭合电池主放接触器k1的指令，整车控制器vcu检测到电池主放接触器k1处于闭合状态，向第二dc-dc转换器dcdc2发送开启工作模式，通过b端向整车持续输出24v～27v低压直流工作电源。
70.第二dc-dc转换器dcdc2进入工作状态，此时整车控制器vcu、电池管理系统bms和第二dc-dc转换器dcdc2的工作电源由第一dc-dc转换器dcdc1和低压蓄电池v2共同提供，供电线路经特殊处理，两个电源之间互相不造成影响。当整车其他低压负载00开始工作时，即可断开控制开关s2，此时整车上其他低压负载和其他高压部件在vcu的指令下，有序的开始工作。
71.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之
间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。