CN114194029A - 一种车辆供电系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种车辆供电系统及车辆，涉及车辆技术领域，能够避免车辆的车头或车尾发生碰撞时造成的整车断电问题，提高车辆行驶的安全性。车辆供电系统，包括：电池包，所述电池包包括至少三个低压输出端，其中，至少一个所述低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的中部低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的尾部低压设备供电。

Description

一种车辆供电系统及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆供电系统及车辆。

背景技术

目前，新能源车辆的主体电路结构大多是在原来的燃油车辆基础上改进的，低压供电依然沿用低压铅酸蓄电池，低压铅酸蓄电池的电量是由高压电池包转换为低压进行充电获得的。

然而，通常整车只设置一个低压铅酸蓄电池，且低压铅酸蓄电池通常设置在车辆的车头或者车尾，车头和车尾容易发生碰撞危险，低压铅酸蓄电池一旦由于碰撞受损，容易造成整车断电，影响车辆行驶安全。

发明内容

本申请实施例提供一种车辆供电系统及车辆，能够避免车辆的车头或车尾发生碰撞时造成的整车断电问题，提高车辆行驶的安全性。

本申请实施例的第一方面，提供一种车辆供电系统，包括：

电池包，所述电池包包括至少三个低压输出端，其中，至少一个所述低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的中部低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的尾部低压设备供电。

在一些实施方式中，所述低压输出端输出的低电压是由第一设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

在一些实施方式中，所述电池包还包括至少一个高压输出端，所述高压输出端输出的高电压是由第二设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

在一些实施方式中，所述电池包还包括电源管理器，所述电源管理器用于控制切换所述电芯的串联或并联。

在一些实施方式中，所述高压输出端的数量为至少两个，其中，至少一个所述高压输出端的输出电压为380V，至少一个所高压输出端的输出电压为800V。

在一些实施方式中，本申请实施例提供的车辆供电系统，还包括高压断电控制器，所述高压断电控制器用于接收车辆碰撞提示信息，并根据接收到的所述车辆碰撞提示信息切断所述高压输出端的电压输出。

在一些实施方式中，所述前端低压设备包括前端空调、雨刷器和前电动辅助转向器；

所述中部低压设备包括整车安全设备和车窗升降驱动设备；

所述尾部低压设备包括后端空调、后电动辅助转向器和座椅驱动电机。

本申请实施例的第二方面，提供一种车辆，包括：

如第一方面所述的车辆供电系统；

前端低压设备，所述前端低压设备的供电端口设置在车辆的前端；

中部低压设备，所述中部低压设备的供电端口设置在所述车辆的中部；

尾部低压设备，所述尾部低压设备的供电端口设置在所述车辆的尾部。

在一些实施方式中，车辆底盘的中部区域设置有开孔，用于提供所述中部低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线穿设于所述开孔，以使所述低压供电导线连接到所述中部低压设备上；

所述低压供电导线与所述开孔之间通过橡胶密封。

在一些实施方式中，用于提供所述前端低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到所述前端低压设备上；

用于提供所述尾部低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到所述尾部低压设备上。

本申请实施例提供的车辆供电系统及车辆，取消低压铅酸蓄电池，采用电池包引出低压输出端为低压设备直接供电，可以解决低压铅酸蓄电池蓄电量较小以及高压电池包为低压铅酸蓄电池补电消耗能量的问题。电池包设置至少三个低压输出端，至少一个低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的中部低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的尾部低压设备供电，电池包两端的低压输出端分别为对应的车辆的前端低压设备和尾部低压设备进行供电，电池包中部引出的低压输出端为中部低压设备供电，多点供电模式能够节省低压导线的使用长度，还能够降低低压导线的布线复杂程度，进而降低导线的材料成本，低压导线连接安装更加简单，不容易发生错连失误。将车辆的前端低压设备、中部低压设备和尾部低压设备的供电分开，在车辆的车头或车尾发生碰撞时，中部低压设备的供电不易受到影响，可以将整车的安全相关的低压设备的供电设置在车辆中部，进行单独供电，当车辆发生两端的碰撞时，整车的安全相关设备可以正常运行，可以保证在车辆受到两端的碰撞后依然能够进行相关操作，进行人员的避险、事故的营救或自救。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种车辆供电系统的示意性结构框图；

图2为本申请实施例提供的一种车辆的示意性结构图。

具体实施方式

为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

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。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。

目前，新能源车辆的主体电路结构大多是在原来的燃油车辆基础上改进的，低压供电依然沿用低压铅酸蓄电池，低压铅酸蓄电池的电量是由高压电池包转换为低压进行充电获得的。然而，通常整车只设置一个低压铅酸蓄电池，且低压铅酸蓄电池通常设置在车辆的车头或者车尾，车头和车尾容易发生碰撞危险，低压铅酸蓄电池一旦由于碰撞受损，容易造成整车断电，影响车辆行驶安全。

有鉴于此，本申请实施例提供一种车辆供电系统及车辆，能够避免车辆的车头或车尾发生碰撞时造成的整车断电问题，提高车辆行驶的安全性。

本申请实施例的第一方面，提供一种车辆供电系统，图1为本申请实施例提供的一种车辆供电系统的示意性结构框图。如图1所示，本申请实施例提供的车辆供电系统，包括：电池包100，电池包100包括至少三个低压输出端，其中，至少一个低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的中部低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的尾部低压设备供电。

示例性的，如图1所示，电池包100包括三个低压输出端，分别是第一低压输出端110、第二低压输出端120和第三低压输出端130。第一低压输出端110和第三低压输出端130可以设置在电池包100的两端，第二低压输出端120可以设置在电池包100的中间位置，图1只是示意性的示出低压输出端的位置和数量，根据车辆的设计需要，电池包100还可以包括4个低压输出端，或者更多，不作为本申请实施例的具体限定。第一低压输出端110可以设置在电池包100的前端，第一低压输出端110可以用于提供车辆前端低压设备供电；第三低压输出端130可以设置在电池包100的后端，第三低压输出端130可以用于提供车辆的尾部低压设备供电，第二低压输出端120可以用于提供车辆的中部低压设备供电。

现有的电动车辆，主体电路结构大多是在原来的燃油车辆基础上改进的，低压供电沿用的是低压铅酸蓄电池，低压铅酸蓄电池的电量是由高压电池包转换为低压进行充电获得的。低压铅酸蓄电池的蓄电量较小，在电动车辆越来越智能化的今天，整车的低压设备的耗电量越来越多，电量消耗较快，低压铅酸蓄电池的蓄电量已经难以满足电动车辆的低压供电需求。高压电池包在为低压铅酸蓄电池补电的过程中存在能量的消耗，会减少车辆的续航时间。低压铅酸蓄电池的设置位置通常在车辆的车头或者车尾，通常整车只设置一个低压铅酸蓄电池，车头和车尾容易发生碰撞危险，低压铅酸蓄电池一旦由于碰撞受损，容易造成整车断电，影响车辆行驶安全。一个低压铅酸蓄电池引出多根低压供电导线连接到低压设备上，以为低压设备供电，导线数量较多，距离低压铅酸蓄电池较远的低压设备需要的低压导线较长，低压导线的布线设计复杂，低压导线的材料成本较高。针对上述现有电动车辆中的低压供电方案中存在的问题，本申请实施例提供的车辆供电系统，取消低压铅酸蓄电池，采用电池包100引出低压输出端为低压设备直接供电，可以解决低压铅酸蓄电池蓄电量较小以及高压电池包为低压铅酸蓄电池补电消耗能量的问题。本申请实施例的电池包100设置至少三个低压输出端，至少一个低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，前端低压设备供电位于车辆的车头位置，至少一个低压输出端用于提供车辆的中部低压设备供电，中部低压设备位于车辆的中部位置，至少一个低压输出端用于提供车辆的尾部低压设备供电，尾部低压设备位于车辆的车尾。电池包100两端的低压输出端分别为对应的车辆的前端低压设备和尾部低压设备进行供电，电池包100中部引出的低压输出端为中部低压设备供电，能够节省低压导线的使用长度，还能够降低低压导线的布线复杂程度，进而降低导线的材料成本，低压导线连接安装更加简单，不容易发生错连失误。本申请实施例提供的车辆供电系统，将车辆的前端低压设备、中部低压设备和尾部低压设备的供电分开，在车辆的车头或车尾发生碰撞时，中部低压设备的供电不易受到影响，可以将整车的安全相关的低压设备的供电设置在车辆中部，进行单独供电，当车辆发生两端的碰撞时，中部低压设备的供电不受影响，整车的安全相关设备可以正常运行，可以保证在车辆受到两端的碰撞后依然能够进行相关操作，进行人员的避险或者事故的营救。示例性的，例如，车窗升降驱动设备可以设置在车辆的中部，由为中部低压设备供电的低压输出端进行供电，当车辆发生事故时，车窗升降驱动设备能够正常运行，可以将车窗降下来以提供车内人员的逃生，可以在救援人员为到达之前进行自救，逃离危险的车辆。

本申请实施例提供的车辆供电系统，取消低压铅酸蓄电池，采用电池包100引出低压输出端为低压设备直接供电，可以解决低压铅酸蓄电池蓄电量较小以及高压电池包为低压铅酸蓄电池补电消耗能量的问题。电池包100设置至少三个低压输出端，至少一个低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的中部低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的尾部低压设备供电，尾部低压设备位于车辆的车尾，电池包100两端的低压输出端分别为对应的车辆的前端低压设备和尾部低压设备进行供电，电池包100中部引出的低压输出端为中部低压设备供电，多点供电模式能够节省低压导线的使用长度，还能够降低低压导线的布线复杂程度，进而降低导线的材料成本，低压导线连接安装更加简单，不容易发生错连失误。将车辆的前端低压设备、中部低压设备和尾部低压设备的供电分开，在车辆的车头或车尾发生碰撞时，中部低压设备的供电不易受到影响，可以将整车的安全相关的低压设备的供电设置在车辆中部，进行单独供电，当车辆发生两端的碰撞时，整车的安全相关设备可以正常运行，可以保证在车辆受到两端的碰撞后依然能够进行相关操作，进行人员的避险、事故的营救或自救。

在一些实施方式中，低压输出端输出的低电压是由第一设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

示例性的，第一设定数量可以根据低压输出端输出的电压以及每个电芯的供电电压进行设定。例如，低压输出端的输出电压可以为12V，每个电芯的供电量为可以3V，则可以设置4个电芯串联得到12V的电压，第一设定数量可以是4。电池包100内还可以设置多个电池模组，例如一个电池模组的输出电量为6V或者12V，则两个电池模组串联即可得到低压输出端的输出电压，或者一个电池模组即可作为低压输出端的供电。低压输出端的输出电压还可以是多个电芯的并联或者串联与并联的混连方式得到的，本申请实施例不作具体限定。

本申请实施例提供的车辆供电系统，低压输出端输出的低电压是由第一设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的，可以提供不同规格的低压供电电压，供电模式更为多变，应用场景较为广泛。

在一些实施方式中，电池包还包括至少一个高压输出端，高压输出端输出的高电压是由第二设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

示例性的，第二设定数量可以根据每个电芯的供电量以及高压输出端的输出电压所决定。高压输出端的电压也可以有一个或者几个电池模组的串联和并联得到，本申请实施例不作具体限定。

示例性的，高压输出端的输出电压可以为380V或者800V，可以根据具体的供电需求设定，本申请实施例不作具体限定。

在一些实施方式中，电池包还包括电源管理器，电源管理器用于控制切换电芯的串联或并联，可以得到多种输出电压。

示例性的，当低压输出端的需求输出数量和高压输出端的需求输出数量发生变化，则可以通过电源管理器对于电芯连接的切换，比如将原来的串联的电芯断开，变为并联，或者将原有串联的电芯再与其他串联的电芯进行并联形成串并混连，或者将原来并联的电芯再与其他电芯进行串联，可以得到多种输出电压的数值。还可以是改变原来电池模组的连接方式得到新的连接模式，形成不同的输出电压以及不同数量的输出电压，以提供多样化和可变的电压输出供电。电源管理器对于电芯连接的切换可以通过继电器实现，本申请实施例不作具体限定。低压输出端输出的低电压无需借助变压器来实现，可以通过电源管理器对于电芯的连接控制来直接得到，结构简单，减少变压器的使用，降低成本，且电芯连接的多变利于应用于不同的应用场景。

本申请实施例提供的车辆供电系统，通过设置电源管理器用于控制切换电芯的串联或并联，以使不同的输出端输出不同的电压，可以形成不同的输出电压数值以及不同数量的输出电压，以提供多样化和可变的电压输出供电。

在一些实施方式中，本申请实施例提供的车辆供电系统，还包括高压断电控制器，高压断电控制器用于接收车辆碰撞提示信息，并根据接收到的车辆碰撞提示信息切断高压输出端的电压输出。

示例性的，当车辆发生碰撞时，车辆的安全系统可以生成车辆碰撞提示信息，车辆碰撞提示信息可以被传送到车辆供电系统的高压断电控制器，高压断电控制器根据接收到的车辆碰撞提示信息进行切断高压输出端供电的操作，即进行对电池包进行高压下电操作。

本申请实施例提供的车辆供电系统，设置高压断电控制器，在发生车辆碰撞时进行高压下电的控制操作，可以避免车辆在事故中持续进行高压供电容易引起火灾或者爆炸的危险，高压下电还能够保证电池包保存足够电量提供给低压输出端，为低压设备进行供电，车辆中的安全相关的设备均是低压设备，可以保证车辆的安全相关设备持续供电，能够进一步实时避险或者自救，也便于营救人员的营救相关作业，最大程度的保证事故车辆中人员的安全。

在一些实施方式中，前端低压设备包括前端空调、雨刷器和前电动辅助转向器；中部低压设备包括整车安全设备和车窗升降驱动设备；尾部低压设备包括后端空调、后电动辅助转向器和座椅驱动电机。

示例性的，低压设备的供电分配除根据分布位置来确定外，还可以根据整体的供电量的均衡分配来确定，例如，作为非安全类设备的娱乐设备，例如音响、氛围灯或者显示器等，可以在前端低压设备范围内，也可以在中部低压设备范围内，具体可以根据前端低压设备的总供电量以及中部低压设备的总供电量来确定具体的供电方案。仪表盘属于安全类的低压设备，则仪表盘的供电可以属于中部低压设备的供电范围，在车辆发生两端的碰撞事故中，中部低压设备的供电能够得到较多保证，则仪表盘、车窗升降驱动设备或者其他整车安全设备的供电可以得到较大程度的保障，有助于车内人员的自救或者车外营救人员的施救。

本申请实施例的第二方面，提供一种车辆，本申请实施例提供的车辆，包括：如第一方面所述的车辆供电系统；前端低压设备，前端低压设备的供电端口设置在车辆的前端；中部低压设备，中部低压设备的供电端口设置在车辆的中部；尾部低压设备，尾部低压设备的供电端口设置在所述车辆的尾部。

示例性的，图2为本申请实施例提供的一种车辆的示意性结构图。如图2所示，车辆的底盘200可以包括前端区域210、中部区域220和尾部区域230。电池包的低压输出端可以分别通过前端区域210为前端低压设备供电、通过中部区域220为中部低压设备供电和通过尾部区域230为尾部低压设备供电。

本申请实施例提供的车辆，车辆供电系统中取消低压铅酸蓄电池，采用电池包引出低压输出端为低压设备直接供电，可以解决低压铅酸蓄电池蓄电量较小以及高压电池包为低压铅酸蓄电池补电消耗能量的问题。电池包设置至少三个低压输出端，至少一个低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的中部低压设备供电，至少一个低压输出端用于提供车辆的尾部低压设备供电，电池包两端的低压输出端分别为对应的车辆的前端低压设备和尾部低压设备进行供电，电池包中部引出的低压输出端为中部低压设备供电，多点供电模式能够节省低压导线的使用长度，还能够降低低压导线的布线复杂程度，进而降低导线的材料成本，低压导线连接安装更加简单，不容易发生错连失误。将车辆的前端低压设备、中部低压设备和尾部低压设备的供电分开，在车辆的车头或车尾发生碰撞时，中部低压设备的供电不易受到影响，可以将整车的安全相关的低压设备的供电设置在车辆中部，进行单独供电，当车辆发生两端的碰撞时，整车的安全相关设备可以正常运行，可以保证在车辆受到两端的碰撞后依然能够进行相关操作，进行人员的避险、事故的营救或自救。

在一些实施方式中，车辆底盘的中部区域220设置有开孔，用于提供中部低压设备供电的低压输出端连接的低压供电导线穿设于开孔，以使低压供电导线连接到中部低压设备上；低压供电导线与开孔之间通过橡胶进行密封。中部区域220的供电端口的取电可以直接采用螺栓紧固保险丝盒。采用橡胶密封能够阻隔水汽，保证低压设备不受外界环境的侵蚀。

在一些实施方式中，用于提供前端低压设备供电的低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到前端低压设备上；用于提供尾部低压设备供电的低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到尾部低压设备上。前端低压设备的连接以及尾部低压设备的连接可以无需打孔，直接将低压供电导线通过密封的导线连接器进行连接取电，能够防水，保证供电安全。

尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种车辆供电系统，其特征在于，包括：

电池包，所述电池包包括至少三个低压输出端，其中，至少一个所述低压输出端用于提供车辆的前端低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的中部低压设备供电，至少一个所述低压输出端用于提供所述车辆的尾部低压设备供电。

2.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述低压输出端输出的低电压是由第一设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

3.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述电池包还包括至少一个高压输出端，所述高压输出端输出的高电压是由第二设定数量的电芯经过串联和/或并联得到的。

4.根据权利要求2或3所述的车辆供电系统，其特征在于，所述电池包还包括电源管理器，所述电源管理器用于控制切换所述电芯的串联或并联。

5.根据权利要求3所述的车辆供电系统，其特征在于，所述高压输出端的数量为至少两个，其中，至少一个所述高压输出端的输出电压为380V，至少一个所高压输出端的输出电压为800V。

6.根据权利要求3所述的车辆供电系统，其特征在于，还包括高压断电控制器，所述高压断电控制器用于接收车辆碰撞提示信息，并根据接收到的所述车辆碰撞提示信息切断所述高压输出端的电压输出。

7.根据权利要求1所述的车辆供电系统，其特征在于，所述前端低压设备包括前端空调、雨刷器和前电动辅助转向器；

所述中部低压设备包括整车安全设备和车窗升降驱动设备；

所述尾部低压设备包括后端空调、后电动辅助转向器和座椅驱动电机。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

如权利要求1-7中任一项所述的车辆供电系统；

前端低压设备，所述前端低压设备的供电端口设置在车辆的前端；

中部低压设备，所述中部低压设备的供电端口设置在所述车辆的中部；

尾部低压设备，所述尾部低压设备的供电端口设置在所述车辆的尾部。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，车辆底盘的中部区域设置有开孔，用于提供所述中部低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线穿设于所述开孔，以使所述低压供电导线连接到所述中部低压设备上；

所述低压供电导线与所述开孔之间通过橡胶密封。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，用于提供所述前端低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到所述前端低压设备上；

用于提供所述尾部低压设备供电的所述低压输出端连接的低压供电导线通过密封的导线连接器连接到所述尾部低压设备上。

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