CN108340856A - 一种取消低压电池的新能源汽车供电系统 - Google Patents

一种取消低压电池的新能源汽车供电系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种取消低压电池的新能源汽车供电系统，根据新能源汽车的供电系统的要求，本发明提出了两种低压电池替代方案，使得新能源汽车所有的低压用电设备都通过高压电池组供电；新的供电模块通过一个简单的稳压模块进行维持高压DC‑DC模块的正常运行，使得纯电动汽车控制系统正常稳定运行，高压开启后所有用电设备会正常工作；所述稳压模块集成在控制器控制板中，完全替代现有的低压蓄电池，减少了整车的体积。应用继电器的组合工作，完全改变现有系统的DC‑DC模块和低压电池的性能需求。

Description

一种取消低压电池的新能源汽车供电系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车汽车，特别涉及一种取消低压电池的新能源汽车供电系统。
背景技术
新能源汽车由于具有较高的效率和对环境损害较小，得到了越来越广泛的应用。但现有的新能源汽车低压系统仍然采用传统内燃汽车的低压配送方案—即另配一款单独的12V铅蓄电池或12V锂电池。这样就需要电池管理系统同时监控两个电池模块（高压电池组和低压电池）；另外，铅蓄电池寿命较短，安装在新能源汽车中增加了空间占用，同时增加了新能源汽车的重量，降低了系统功率密度。
另外，由于12V低压电源容量较低。汽车启动后，还须以高压转低压DC-DC替代该电池工作，该DC-DC极大的增加了系统成本。
已知现有技术方案在解决该问题，如：
1）专利名：电动车供电系统，公开号：CN 206544473 U。该专利提出了电动汽车供电系统，本专利对DC-DC模块有性能要求，需要电池管理系统对低压系统的检测，造成资源的浪费。
2）专利名：一种电动汽车及其电源系统，公开号：CN 106809014 A。本专利需要功率型器件实现低压供电功能，系统体积较大，成本较高。
传统的新能源汽车低压供电系统的缺点：
（1）使用了传统的燃油车相同的低压电池，增加了新能源汽车的成本、重量和体积；
（2）低压电池需要有专门的电池检测系统，增加了整车系统硬件电路的成本；
（3）低压电池的电量较少，长时间停滞或低压开启状态下，容易造成欠压使整车无法正常启动。
（4）低压电池的电压等级有限，不能满足现在汽车高压用电设备的需求，对高压DC-DC模块的性能需求较高。
发明内容
本发明目的是：提出一种新能源汽车低压电池替代方案是对现有的技术存在的弊端进行改进和升级，根据新能源汽车的供电系统的要求，本专利提出了两种低压电池替代方案。使得：
（1）新能源汽车所有的低压用电设备都通过高压电池组供电；
（2）新的供电模块通过一个简单的稳压模块进行维持高压DC-DC模块的正常运行，使得纯电动汽车控制系统正常稳定运行，高压开启后所油用电设备会正常工作；
（3）所述稳压模块集成在控制器控制板中，完全替代现有的低压蓄电池，减少了整车的体积。
（4）应用继电器的组合工作，完全改变现有系统的DC-DC模块和低压电池的性能需求，不需要考虑太多外在因素。
本发明的技术方案是：
一种取消低压电池的新能源汽车供电系统，包括高压电池组、DC/DC转换模块和电机控制器，所述DC/DC转换模块将高压电池组的高电压转化成低电压，为汽车的低压用电设备供电，电机控制器控制高压电池组向汽车的电机供电, 电机控制器包括控制板和稳压电路模块，所述稳压电路模块向控制板输出所需的不同等级的电压。
优选的，所述稳压电路模块包括若干纽扣电池和一个DC-DC稳压模块，所述若干纽扣电池提供低压，通过DC-DC稳压模块，输出控制板上所需的不同等级的电压。
一种取消低压电池的新能源汽车供电系统，包括由若干单体电池依次串联组成的高压电池组，单体电池之间有若干抽头，各抽头和高压电池组正极分别与高压电池组负极之间通过电控开关连接，所述高压电池组的正极连接有高压负载，各抽头上连接有相应的低压负载。
优选的，所述若干抽头中包括12V低压抽头，12V低压抽头直接通过12V负载连接高压电池组负极，持续工作以给车载12V控制系统、BMS系统供电。
优选的，所述高压电池组的正负极还通过高压接头连接充电，充电的负极上还串联有电控开关。
优选的，所述车载12V控制系统控制各电控开关的开启与关闭。
本发明的优点是：
1、本发明根据不同的新能源汽车低压用电系统的用电方式配备不同的设计方案，能工作在不同的新能源汽车，实现正常的运行功能；
2、本发明使用一个简单的纽扣电池稳压电路模块或改变高压电池组输出不同的电压等级，给新能源汽车各个用电设备供电；
3、本发明完全替代低压电池，实现相同的功能，并且对整车系统正常运行不会有任何影响，同时会提高系统的性能，对整车的用电需求不再有任何影响。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为现有新能源汽车的低压供电系统图；
图2为本发明实施例1的新能源汽车供电系统图；
图4为本发明实施例1中稳压电路模块的原理图；
图3为本发明实施例2的新能源汽车供电系统图。
具体实施方式
如图1所示，为现有新能源汽车的低压供电系统图，两组电池会造成结构的冗余，增加了整车的体积和重量，并且，对电池管理系统和电池的维护增加了一定的难度。
针对上述技术方案的缺点，本发明提出了一种新能源汽车低压电池替代方案是对现有的技术存在的弊端进行改进和升级，根据新能源汽车的供电系统的要求，本发明提出了两种低压电池替代方案，具体见实施例1和2。
实施例1
本实施例方案是通过简单的高压转低压低功耗的降压稳压电路模块，给低压控制系统电路供电，低压设备通过DC/DC模块供电。如图2所示，为改进的新能源汽车供电系统图，。本方案的新能源汽车供电系统，包括高压电池组、DC/DC转换模块和电机控制器，所述DC/DC转换模块将高压电池组的高电压转化成低电压，为汽车的低压用电设备供电，电机控制器控制高压电池组向汽车的电机供电, 电机控制器包括控制板和稳压电路模块，所述稳压电路模块向控制板输出所需的不同等级的电压。
低压稳压电路模块如图3所示，所述稳压电路模块包括若干纽扣电池和一个DC-DC稳压模块，所述若干纽扣电池提供12V低压，通过一个简单的DC-DC稳压模块，输出控制板上所需的不同等级的电压，此电量仅供新能源汽车启动高压DC-DC模块用，对系统电量要求不大。一旦高压被启动，低压系统供电就会从DC-DC模块获得。同时在启动高压系统后，会对纽扣电池进行实时充电，不会造成纽扣电池欠压现象，大大节省了控制电路的体积，对整个控制器的空间布局均会有较好的效果。
实施例2
本实施例方案如图4所示，所述新能源汽车供电系统，包括由若干单体电池依次串联组成的高压电池组，单体电池之间有48V电压抽头和12V电压抽头。高压电池的12V电压抽头与负极之间通过12V负载直接连接；所述48V电压抽头与负极之间通过48V负载、电控开关S1连接；所述高压电池组的正极与负极之间通过汽车高压负载、电控开关S2连接；所述高压电池组的正、负极还通过高压接头连接充电，充电的负极上还串联有电控开关S3。所述车载12V控制系统控制各电控开关的开启与关闭。
在新能源汽车处于未启动状态时，高压电池的12V电路持续工作以给车载12V控制系统、BMS系统供电；在车辆预启动时，S1开关闭合，高压电池的48V电路激活，以给部分车载电器供电。车辆启动时，S2开关闭合，高压电池同时给三种负载供电。车辆停止后，S1、S2断开。
高压电池充电时，S3闭合，S1、S2断开，同时会给12V和48V系统供电。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种取消低压电池的新能源汽车供电系统，其特征在于：包括高压电池组、DC/DC转换模块和电机控制器，所述DC/DC转换模块将高压电池组的高电压转化成低电压，为汽车的低压用电设备供电，电机控制器控制高压电池组向汽车的电机供电, 电机控制器包括控制板和稳压电路模块，所述稳压电路模块向控制板输出所需的不同等级的电压。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车供电系统，其特征在于：所述稳压电路模块包括若干纽扣电池和一个DC-DC稳压模块，所述若干纽扣电池提供低压，通过DC-DC稳压模块，输出控制板上所需的不同等级的电压。
3.一种取消低压电池的新能源汽车供电系统，其特征在于：包括由若干单体电池依次串联组成的高压电池组，单体电池之间有若干抽头，各抽头和高压电池组正极分别与高压电池组负极之间通过电控开关连接，所述高压电池组的正极连接有高压负载，各抽头上连接有相应的低压负载。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车供电系统，其特征在于：所述若干抽头中包括12V低压抽头，12V低压抽头直接通过12V负载连接高压电池组负极，持续工作以给车载12V控制系统、BMS系统供电。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车供电系统，其特征在于：所述高压电池组的正负极还通过高压接头连接充电，充电的负极上还串联有电控开关。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车供电系统，其特征在于：所述车载12V控制系统控制各电控开关的开启与关闭。
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