CN111660871A - 一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新能源汽车电源技术领域，具体是一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法，包括有汽车高压系统、汽车低压系统和电池管理模块，所述供电系统还包括有动力电池、DC/DC变换器、高压继电器和低压继电器，所述DC/DC变换器和高压继电器均与动力电池电性连接，所述DC/DC变换器与低压继电器串联连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述DC/DC变换器与电池管理模块电性连接，本发明直接由动力电池提供整车需要的高压和低压供电电源，无需额外增加辅助蓄电池，降低了整车的开发设计的复杂度与车辆生产成本，可以降低待机功耗，通过DC/DC变换器保护外部低压线路，防止动力电池电池过放。

Description

一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法
技术领域
本发明涉及新能源汽车电源技术领域，具体是一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法。
背景技术
随着人们对节能环保的要求，电动汽车成为越来越多的消费者选择的交通工具，与传统燃油车不同，电动汽车采用动力蓄电池为整车提供能量来源，电动汽车的这种功能方式使得电动汽车在低压供电网络的设计过程中存在特有的设计方法，市场现有的纯电动汽车低压供电网络的设计方式通常沿用传统燃油车的设计方案，低压供电采用辅助蓄电池进行供电，车辆运行时由动力电池为其充电，这种设计没有充分发挥电动汽车的特有的供电特点，使得车辆存在两块供电电源模块，同时增加的供电设计的复杂度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：
一种新能源汽车的新型电源供电系统，包括有汽车高压系统、汽车低压系统和电池管理模块，所述供电系统还包括有动力电池、DC/DC变换器、高压继电器和低压继电器，所述DC/DC变换器和高压继电器均与动力电池电性连接，所述DC/DC变换器与低压继电器串联连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述DC/DC变换器与电池管理模块电性连接。
进一步的，所述供电系统还包括有与低压继电器并联且与汽车低压系统电性连接的备用电池，所述备用电池所在支路电性连接有触点开关，所述触点开关与电池管理模块电性连接。
进一步的，一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，包括有以下步骤：
断电保护措施：当整车动力电池出现严重故障时，控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路；
断电后供电措施：控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路后，导通触点开关，备用电池对整车低压系统供电。
进一步的，所述备用电池并联有外部充电端，所述触点开关与备用电池并联。
进一步的，还包括有省电措施，当动力电池的电量的小于警戒值时，电池管理模块控制动力电池停止对车内的耗电设备供电。
进一步的，当所述动力电池的电量的警戒值在3％～5％。
本发明通过改进在此提供一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：本发明基于纯电动汽车的供电网络的特点，车辆直接由动力电池提供整车需要的高压和低压供电电源，无需额外增加辅助蓄电池，能够满足整车电网络的供电需求，降低了整车的开发设计的复杂度与车辆生产成本。
其二：本发明可以节省整车的蓄电池，可以降低整车重量(省去蓄电池重量)，可以降低整车成本，可以降低待机功耗，通过DC/DC变换器保护外部低压线路，防止动力电池电池过放(DC/DC变换器可以控制输出)。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
图1是本发明的内部结构图；
图2是本发明的原理图；
图3是本发明充电过程中的供电原理图；
动力电池1，DC/DC变换器2，电池管理模块3，备用电池4，触点开关5。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种新能源汽车的新型电源供电系统及其供电方法，如图1-图3所示，包括有汽车高压系统、汽车低压系统和电池管理模块，所述供电系统还包括有动力电池、DC/DC变换器、高压继电器和低压继电器，所述DC/DC变换器和高压继电器均与动力电池电性连接，所述DC/DC变换器与低压继电器串联连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述DC/DC变换器与电池管理模块电性连接。
集成了动力电池和DC/DC变换器的功能，利用动力电池的高压和大容量电能，通过内置的DC/DC变换器直接为整车低压系统供电，所述电源的内部结构为组成动力电池所需的电池单体和模组，高压继电器，DCDC模块，DC/DC变换器通常不需要特别的冷却方式，可以和电池共用冷却系统。
在低压上电、交流慢充、直流快充的连接阶段，DC/DC变换器将动力电池中的高压转换为低压，根据外部负载的实际情况，DC/DC变换器调整其输出电压和电流。
在整车低压系统出现故障的时候，DCDC系统可以自动切断外部供电，防止外部低压系统出现短路、过流等故障现象。
可以根据动力电池的SOC电量通过DC/DC变换器控制动力电池的输出，从而防止动力电池系统的过放等问题，在有外部电源对车辆进行充电时，再控制其导通。
当整车动力电池出现严重故障时，可以从外部反接低压电源(怎样实现反接)，电池管理模块通过低压继电器切断DC/DC变换器输出，为整车恢复低压供电系统。
所述供电系统还包括有与低压继电器并联且与汽车低压系统电性连接的备用电池，所述备用电池所在支路电性连接有触点开关，所述触点开关与电池管理模块电性连接，电池管理模块通过低压继电器切断DC/DC变换器输出后，整车就会因为断电，而使得车内的用电设备，无法继续使用，对这样的紧急情况，车内设备无法使用，会使得情况，更加危险，此时电池管理模块通过低压继电器切断DC/DC变换器输出的同时，导通触点开关，通过备用电池对整车进行短时间段的供电，以保证车内的用电设备可以使用，备用电池的成本小于现有备用电池的成本。
一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，包括有以下步骤：
断电保护措施：当整车动力电池出现严重故障时，控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路，在整车低压系统出现故障的时候，DCDC系统可以自动切断外部供电，防止外部低压系统出现短路、过流等故障现象。
断电后供电措施：控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路后，导通触点开关，备用电池对整车低压系统供电，此时电池管理模块通过低压继电器切断DC/DC变换器输出的同时，导通触点开关，通过备用电池对整车进行短时间段的供电，以保证车内的用电设备可以使用，备用电池的成本小于现有备用电池的成本。
所述备用电池并联有外部充电端，所述触点开关与备用电池并联，汽车在充电桩充电的时候，或者在有外部电源对车辆进行充电时，通过外部充电端对备用电池充电同时对汽车低压系统供电。
还包括有省电措施，当动力电池的电量的小于警戒值时，电池管理模块控制动力电池停止对车内的耗电设备供电，当动力电池的电量的小于警戒值时，这个时候，仍然对车内的用电设备供电的话，例如空调、PTC和收音机，会使得汽车动力变弱，此时选择性对一些对非必要的用电设备断电，以保证汽车动力。
当所述动力电池的电量的警戒值在3％～5％，在当动力电池的电量的小于警戒值时，会对驾驶员发出警示信号，同时动力电池进行省电措施，选择性关闭一些用电设备，以保证驾驶员将汽车在动力电池快没电的时候，能够平稳停靠在安全区域。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种新能源汽车的新型电源供电系统，包括有汽车高压系统、汽车低压系统和电池管理模块，其特征在于：所述供电系统还包括有动力电池、DC/DC变换器、高压继电器和低压继电器，所述DC/DC变换器和高压继电器均与动力电池电性连接，所述DC/DC变换器与低压继电器串联连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述高压继电器与汽车高压系统电性连接，所述DC/DC变换器与电池管理模块电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的新型电源供电系统，其特征在于：所述供电系统还包括有与低压继电器并联且与汽车低压系统电性连接的备用电池，所述备用电池所在支路电性连接有触点开关，所述触点开关与电池管理模块电性连接。
3.根据权利要求1～2所述的一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，其特征在于：包括有以下步骤：
断电保护措施：当整车动力电池出现严重故障时，控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路；
断电后供电措施：控制低压继电器切断与整车低压系统与DC/DC变换器之间的电路后，导通触点开关，备用电池对整车低压系统供电。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，其特征在于：所述备用电池并联有外部充电端，所述触点开关与备用电池并联。
5.根据权利要求3所述的一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，其特征在于：还包括有省电措施，当动力电池的电量的小于警戒值时，电池管理模块控制动力电池停止对车内的耗电设备供电。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车的新型电源供电系统的供电方法，其特征在于：当所述动力电池的电量的警戒值在3％～5％。
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