CN112165131A - 一种新能源汽车应急供电系统、启动控制方法 - Google Patents

一种新能源汽车应急供电系统、启动控制方法 Download PDF

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马秋香
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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车应急供电系统，包括：由多个单体电池依次串联组成的高压电池组、DCDC转换器、整车低压负载、整车高压负载、第一至第三开关；高压电池组中设置有由单体电池组成的电压抽头；电压抽头的正极通过第三开关与DCDC转换器的正极连接，DCDC转换器的负极与电压抽头的电源负极连接；整车低压负载与DCDC转换器并联连接；高压电池组的正极通过第一开关分别与整车高压负载和DCDC转换器的正极连接；高压电池组的负极通过第二开关与整车高压负载的负极连接；本技术方案利用电压抽头替代现有技术中的低压蓄电池，使车辆能够在低压蓄电池馈电的情况下启动。

Description

一种新能源汽车应急供电系统、启动控制方法
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种新能源汽车应急供电系统、启动控制方法。
背景技术
汽车有高压电和低压电之分，上下电最简单的理解就是激活/关闭高压系统。类比燃油车就是启动/关闭发动机。电动汽车的低压电路跟燃油车的低压一样，是12/24V的低压电路。驾驶员只需要将点火开关打到“ACC/ON/START”任一档都可以导通低压电路。总得来说，新能源汽车的低压电路主要给汽车的低压负载提供电源，高压系统主要用于高压部件的供电。考虑到安全和寿命问题，通过高低压隔离、预充电、绝缘监测、接触防护等手段，设定了一系列的逻辑，当高压系统的状态能够满足其设定的指标才可按照一定的顺序启动高压系统。
现有技术中的电动汽车设置有低压蓄电池并利用低压蓄电池提供低压电源供电启动整车，如图1所示，当DCDC转换器工作输出低压后，由DCDC转换器提供低压电源并且给低压蓄电池充电。但是，由于纯电动商用车因为客户加载的低压负载较多，如终端、监控器、GPS定位等，容易导致低压蓄电池停放时间过长而馈电；当低压蓄电池馈电的时候，无法启动整车上高压，导致车辆无法正常启动。
发明内容
本发明提供了一种新能源汽车应急供电系统，可以解决传统的电动汽车由于低压蓄电池馈电，而无法启动整车上高压，导致车辆无法正常启动的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种新能源汽车应急供电系统，包括：由多个单体电池依次串联组成的高压电池组、DCDC转换器、整车低压负载、整车高压负载、第一开关、第二开关和第三开关；
所述高压电池组中设置有由单体电池组成的电压抽头；所述电压抽头的电源正极通过第三开关与所述DCDC转换器的正极连接，所述DCDC转换器的负极与所述电压抽头的电源负极连接；所述整车低压负载与所述DCDC转换器并联连接；
所述高压电池组的电源正极通过所述第一开关分别与所述整车高压负载的正极和所述DCDC转换器的正极连接；所述高压电池组的电源负极通过所述第二开关与所述整车高压负载的负极连接。
作为优选方案，所述整车低压负载包括BMS系统和VCU控制器。
作为优选方案，所述电压抽头为12V或24V。
作为优选方案，所述高压电池组的总电压值为450V-600V。
作为优选方案，所述单体电池包括额定电压在3.2V-3.6V范围中的一种或多种电池组合。
作为优选方案，所述第一开关和第二开关均为继电器开关。
本发明另一实施例提供了一种新能源汽车启动控制方法，基于上述任一项所述的新能源汽车应急供电系统对目标车辆进行启动控制，包括：
控制第一开关和第二开关断开、第三开关闭合，为DCDC转换器和整车低压负载供电，以进行低压上电；
在低压上电完成后，控制所述第一开关和所述第二开关闭合、所述第三开关断开，为整车高压负载供电，以进行高压上电；同时，通过所述DCDC转换器为所述整车低压负载供电。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明技术方案利用新能源汽车中的高压电池组由若干个单体电池组成的结构特性，在单体电池之间构建电压抽头，通过电压抽头为DCDC转换器和整车低压负载供电，以进行低压上电；本技术方案与现有技术相比，本申请技术方案无需在新能源汽车中设置低压蓄电池，利用高压电池组中的电压抽头替代现有技术中的低压蓄电池的低压供电功能，克服了由于低压蓄电池馈电，而无法启动整车上高压，导致车辆无法正常启动的技术问题，使得应用了本申请实施例提出的新能源汽车应急供电系统的新能源汽车可以保证车辆正常启动的稳定性。
附图说明
图1：为现有技术中新能源汽车供电结构示意图；
图2：为本发明实施例中的新能源汽车应急供电系统结构示意图；
图3：为本发明实施例中采用新能源汽车应急供电系统进行启动控制的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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作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。
实施例一
请参照图2，为本发明实施例提供的一种新能源汽车应急供电系统的结构示意图，其包括：由多个单体电池依次串联组成的高压电池组、DCDC转换器、整车低压负载、整车高压负载、第一开关、第二开关和第三开关。
所述高压电池组中设置有由单体电池组成的电压抽头；所述电压抽头的电源正极通过第三开关与所述DCDC转换器的正极连接，所述DCDC转换器的负极与所述电压抽头的电源负极连接；所述整车低压负载与所述DCDC转换器并联连接；所述高压电池组的电源正极通过所述第一开关分别与所述整车高压负载的正极和所述DCDC转换器的正极连接；所述高压电池组的电源负极通过所述第二开关与所述整车高压负载的负极连接。在本实施例中，所述整车低压负载包括BMS系统和VCU控制器。
需要说明的是，在本实施例中，所述电压抽头为12V或24V。其中，12V用于普通商用车的低压值要求，24V用于货车类车辆的低压值要求。在本实施例中，所述高压电池组的总电压值为450V-600V。而为了实现更智能控制，本实施例中的所述第一开关和第二开关均采用继电器开关。
另外，在本实施例中，所述单体电池额定电压在3.2V-3.6V范围中的一种或多种电池组合。不同电压值的单体电池可以通过调整电池数量来达到相应的电压值。
本发明技术方案利用新能源汽车中的高压电池组由若干个单体电池组成的结构特性，在单体电池之间构建电压抽头，通过电压抽头为DCDC转换器和整车低压负载供电，以进行低压上电，可以使得应用了本申请实施例提出的新能源汽车应急供电系统的新能源汽车可以保证车辆正常启动的稳定性。
实施例二
本发明另一实施例提供了一种新能源汽车启动控制方法，基于上述任一项所述的新能源汽车应急供电系统对目标车辆进行启动控制，其包括步骤101和步骤102：
步骤101，控制第一开关和第二开关断开、第三开关闭合，为DCDC转换器和整车低压负载供电，以进行低压上电。
步骤102，在低压上电完成后，控制所述第一开关和所述第二开关闭合、所述第三开关断开，为整车高压负载供电，以进行高压上电；同时，通过所述DCDC转换器为所述整车低压负载供电。
如图3所示，为本发明实施例中采用新能源汽车应急供电系统进行启动控制的原理图。在初始启动时，通过控制第三开关(S3)闭合，给DCDC、BMS、VCU以及低压负载提供电源；当高压电池工作时，控制第一开关S1、第二开关S2闭合，第三开关S3断开，同时DCDC提供整车低压供电。
本申请技术方案无需在新能源汽车中设置低压蓄电池，利用高压电池组中的电压抽头替代现有技术中的低压蓄电池的低压供电功能，克服了由于低压蓄电池馈电，而无法启动整车上高压，导致车辆无法正常启动的技术问题，使得应用了本申请实施例提出的新能源汽车应急供电系统的新能源汽车可以保证车辆正常启动的稳定性。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源汽车应急供电系统，其特征在于，包括：由多个单体电池依次串联组成的高压电池组、DCDC转换器、整车低压负载、整车高压负载、第一开关、第二开关和第三开关；
所述高压电池组中设置有由单体电池组成的电压抽头；所述电压抽头的电源正极通过第三开关与所述DCDC转换器的正极连接，所述DCDC转换器的负极与所述电压抽头的电源负极连接；所述整车低压负载与所述DCDC转换器并联连接；
所述高压电池组的电源正极通过所述第一开关分别与所述整车高压负载的正极和所述DCDC转换器的正极连接；所述高压电池组的电源负极通过所述第二开关与所述整车高压负载的负极连接。
2.如权利要求1所述的新能源汽车应急供电系统，其特征在于，所述整车低压负载包括BMS系统和VCU控制器。
3.如权利要求1所述的新能源汽车应急供电系统，其特征在于，所述电压抽头为12V或24V。
4.如权利要求1所述的新能源汽车应急供电系统，其特征在于，所述高压电池组的总电压值为450V-600V。
5.如权利要求1所述的新能源汽车应急供电系统，其特征在于，所述单体电池包括额定电压在3.2V-3.6V范围中的一种或多种电池组合。
6.如权利要求1所述的新能源汽车应急供电系统，其特征在于，所述第一开关和第二开关均为继电器开关。
7.一种新能源汽车启动控制方法，基于权利要求1至权利要求6中任一项所述的新能源汽车应急供电系统对目标车辆进行启动控制，其特征在于，包括：
控制第一开关和第二开关断开、第三开关闭合，为DCDC转换器和整车低压负载供电，以进行低压上电；
在低压上电完成后，控制所述第一开关和所述第二开关闭合、所述第三开关断开，为整车高压负载供电，以进行高压上电；同时，通过所述DCDC转换器为所述整车低压负载供电。
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