商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種雙電壓混合電源系統(tǒng)，更具體的說，涉及一種整車電器為12V及24V系統(tǒng)共存的一種較為復(fù)雜的帶電源管理的雙電壓混合電路系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車上的電壓有兩種:12V和24V，一般來講，汽油發(fā)動機(jī)的車子(轎車、輕型卡車等)為12V ;柴油發(fā)動機(jī)的車子，主要指商用車(商用車Commercial Vehicle，是在設(shè)計(jì)和技術(shù)特征上是用于運(yùn)送人員和貨物的汽車。)為24V ;隨著汽車技術(shù)的迅猛發(fā)展和環(huán)保的要求越來越高，發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)(ECU)應(yīng)用越來越普遍，但ECU開發(fā)周期長、開發(fā)費(fèi)用昂貴，如果將目前較為普遍的12V系統(tǒng)ECU應(yīng)用到24V電源系統(tǒng)的車輛上，可以大大節(jié)省開發(fā)時間和資金投入，但是目前市面上并無相對應(yīng)的產(chǎn)品解決方案能夠采用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種專用于商用車的雙電壓混合電源系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠兼顧兩種電壓的使用。
[0004]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、蓄電池、專用電源管理部件、DC/DC轉(zhuǎn)換器、起動機(jī)、ECU和組合儀表，蓄電池和發(fā)電機(jī)的電源輸出端相互并聯(lián)后通過電線連接至起動機(jī)的電源輸入端，專用電源管理部件的電源輸入端和輸出端通過電線分別連通蓄電池和DC/DC轉(zhuǎn)換器的高壓端，DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端與通過電線連接ECU的電源輸入端，組合儀表的電源輸入端通過電線分別連接專用電源管理部件的電源輸出端和DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端；
[0005]本實(shí)用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是:
[0006]進(jìn)一步的，發(fā)電機(jī)和蓄電池的輸出電壓為24V，DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為12V，組合儀表分為12V設(shè)備顯示區(qū)和24V設(shè)備顯示區(qū)，12V設(shè)備顯示區(qū)與DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端電連，24V設(shè)備顯示區(qū)與專用電源管理部件的電源輸入端電連。
[0007]進(jìn)一步的，專用電源管理部件主要由相互串聯(lián)的第一 EMC裝置、功率控制裝置和第一微控裝置組成，第一 EMC裝置與蓄電池電連，功率控制裝置與DC/DC轉(zhuǎn)換器的高壓端電連，在第一 EMC裝置上設(shè)有第一接地端子。
[0008]進(jìn)一步的，DC/DC轉(zhuǎn)換器主要由順序電連的第二 EMC裝置、變壓器和第三EMC裝置組成，第二 EMC裝置與所述功率控制裝置電連，第三EMC裝置電連12V設(shè)備顯示區(qū)和ECU的電源輸入端；第二 EMC裝置上設(shè)有第二接地端子。
[0009]進(jìn)一步的，在第二 EMC裝置和第二接地端子之間并聯(lián)有瞬態(tài)抑制器，在變壓器上連有第二微控制器。
[0010]進(jìn)一步的，變壓器由若干分變壓器并聯(lián)組成。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型將目前較為普遍的12V系統(tǒng)E⑶應(yīng)用到24V電源系統(tǒng)的車輛上，形成了 24V、12V雙電壓混合的電器架構(gòu)，可以同時維持整車與電噴系統(tǒng)的正常運(yùn)行、雙電壓的同步和兼顧整車用電平衡，這將極大的節(jié)省開發(fā)時間和資金投入。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的電源部分的架構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為DC/DC轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為專用電源管理部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]實(shí)施例1
[0016]本實(shí)施例提供的
[0017]本專利所涉及的雙電壓混合電源系統(tǒng)，常規(guī)電器負(fù)載沿用由蓄電池、發(fā)電機(jī)并聯(lián)提供24V電源，發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)(ECU)采用由蓄電池一電源管理部件一電源轉(zhuǎn)換器(DC/DC)串聯(lián)線路提供的12V電源，儀表處理的輸入輸出信號根據(jù)使用區(qū)域的不同，分別給予分配24V、12V電源。
[0018]本專利技術(shù)主要創(chuàng)新點(diǎn)是圍繞發(fā)動機(jī)電控單元(ECU)要求的運(yùn)行期間電源的高可靠性，對電源轉(zhuǎn)換器(DC/DC)提出了電壓跟隨和模組并聯(lián)結(jié)構(gòu)的冗余設(shè)計(jì)要求，開發(fā)和采用了專用電源管理部件，保證了發(fā)動機(jī)起停時刻的信息交換和儲存的完整性，構(gòu)成由蓄電池一專用電源管理部件一電源轉(zhuǎn)換器(DC/DC)供電架構(gòu)(電源部分的架構(gòu)見圖1)。
[0019]對涉及本專利關(guān)鍵技術(shù)采用的跟隨型模組并聯(lián)式電源轉(zhuǎn)換器(DC/DC)、專用電源管理部件及組合儀表等關(guān)鍵零部件介紹如下:
[0020]1、跟隨型模組并聯(lián)式電源轉(zhuǎn)換器(DC/DC)該專利采用的電源轉(zhuǎn)換器的主要特點(diǎn):
[0021]I)輸出電壓跟隨整車24V系統(tǒng)電源的波動，不僅能夠維持發(fā)動機(jī)電噴系統(tǒng)的正常運(yùn)行，且能將整車蓄電池電源的使用信息傳遞給發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)，以便發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)對其進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測；一旦電壓低于某個值，車輛控制邏輯可以自動提升發(fā)動機(jī)怠速或關(guān)掉部分輔助負(fù)載，保證系統(tǒng)用電平衡和減少欠電壓對蓄電池的損害，解決了非隨動型產(chǎn)品對蓄電池主電源無法監(jiān)控的缺陷。
[0022]2)采用多個獨(dú)立的變壓模塊并聯(lián)組合和單模塊自動檢測功能，保證在單個模塊出現(xiàn)故障時保護(hù)性關(guān)閉而由其他模塊仍正常工作，提供ECU穩(wěn)定電壓，采用這種冗余性硬件設(shè)計(jì)，保證了發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)電源系統(tǒng)的可靠性。
[0023]3)采用合理的軟硬件設(shè)計(jì)，產(chǎn)品電磁兼容能力達(dá)到國軍標(biāo)部件要求。
[0024]2、專用電源管理部件
[0025]該部件為本專利涉及的電源系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)的部件，在整車電氣原理上位于蓄電池和電源轉(zhuǎn)換器之間，采用單片機(jī)技術(shù)，檢測點(diǎn)火開關(guān)狀態(tài)和整車負(fù)載電流信息，通過控制邏輯判斷起到延遲斷開ECU電源的作用，其主要技術(shù)特點(diǎn)為:
[0026]I)當(dāng)整車鑰匙打到ON檔時，該部件為電源轉(zhuǎn)換器提供輸入電源，保證發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)持續(xù)可靠的工作。當(dāng)整車鑰匙打到OFF檔時，該部件仍能支持系統(tǒng)延時工作到設(shè)定的時間，避免ECU電源和輸入、輸出電源同時斷電時出現(xiàn)發(fā)動機(jī)信息丟失或混亂，保證停機(jī)時刻信息準(zhǔn)確保持和整車信息與發(fā)動機(jī)電控系統(tǒng)能夠完全互換；
[0027]2)根據(jù)負(fù)載電流檢測，保證E⑶信息保持完成后，及時切斷電源，實(shí)現(xiàn)整車斷電，實(shí)現(xiàn)了整車用電平衡，又最大程度的降低了漏電流；
[0028]3)采用繼電器形式的外形，便于在整車電器盒中安裝，保證接插可靠性和檢調(diào)維修性。
[0029]4)部件電磁兼容能力達(dá)到國軍標(biāo)要求。
[0030]3、組合儀表
[0031]組合儀表作為人機(jī)交換的主要部件，將12V及24V雙電源分離供電線路，保證E⑶控制系統(tǒng)相關(guān)12V信息和整車24V信息在同一儀表上的兼容，相關(guān)信息合理顯示在同一屏幕上。
[0032]除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、蓄電池、專用電源管理部件、DC/DC轉(zhuǎn)換器、起動機(jī)、ECU和組合儀表，其特征在于，所述蓄電池和發(fā)電機(jī)的電源輸出端相互并聯(lián)后通過電線連接至起動機(jī)的電源輸入端，所述專用電源管理部件的電源輸入端和輸出端通過電線分別連通蓄電池和DC/DC轉(zhuǎn)換器的高壓端，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端與通過電線連接ECU的電源輸入端，所述組合儀表的電源輸入端通過電線分別連接所述專用電源管理部件的電源輸出端和所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)和蓄電池的輸出電壓為24V，所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為12V，所述組合儀表分為12V設(shè)備顯示區(qū)和24V設(shè)備顯示區(qū)，所述12V設(shè)備顯示區(qū)與所述DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端電連，所述24V設(shè)備顯示區(qū)與所述專用電源管理部件的電源輸入端電連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述專用電源管理部件主要由相互串聯(lián)的第一 EMC裝置、功率控制裝置和第一微控裝置組成，所述第一 EMC裝置與蓄電池電連，所述功率控制裝置與DC/DC轉(zhuǎn)換器的高壓端電連，在所述第一 EMC裝置上設(shè)有第一接地端子。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述DC/DC轉(zhuǎn)換器主要由順序電連的第二 EMC裝置、變壓器和第三EMC裝置組成，所述第二 EMC裝置與所述功率控制裝置電連，所述第三EMC裝置電連12V設(shè)備顯示區(qū)和ECU的電源輸入端；所述第二EMC裝置上設(shè)有第二接地端子。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，其特征在于:在所述第二EMC裝置和第二接地端子之間并聯(lián)有瞬態(tài)抑制器，在所述變壓器上連有第二微控制器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，其特征在于:所述變壓器由若干分變壓器并聯(lián)組成。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種商用車雙電壓混合電源系統(tǒng)，包括發(fā)電機(jī)、蓄電池、專用電源管理部件、DC/DC轉(zhuǎn)換器、起動機(jī)、ECU和組合儀表，蓄電池和發(fā)電機(jī)的電源輸出端相互并聯(lián)后通過電線連接至起動機(jī)的電源輸入端，專用電源管理部件的電源輸入端和輸出端通過電線分別連通蓄電池和DC/DC轉(zhuǎn)換器的高壓端，DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端與通過電線連接ECU的電源輸入端,組合儀表的電源輸入端通過電線分別連接專用電源管理部件的電源輸出端和DC/DC轉(zhuǎn)換器的低壓端；該系統(tǒng)能夠很好的兼顧兩種電壓的同時使用，極大拓寬了車用電路的設(shè)計(jì)思路。
【IPC分類】H02J7/34
【公開號】CN204905982
【申請?zhí)枴緾N201520357631
【發(fā)明人】李曉蓮, 許勇, 孫曉偉
【申請人】南京依維柯汽車有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年5月28日