CN203086179U - 一种双电压直流供电系统 - Google Patents
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Abstract
一种双电压直流供电系统，用于给第一负载和第二负载供电，包括：高压蓄电池组、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第一电压的第一DC/DC转换器、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第二电压的第二DC/DC转换器；所述第一电压给第一负载供电，第二电压给第二负载供电。通过两个转换器将高电压分别转换为两个所需电压供给负载，当其中一个电压等级的DC/DC转换器故障时，另外一个电压等级的电压仍然可以工作，不会导致整车瘫痪，确保行车安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及供电技术领域，具体涉及一种双电压直流供电系统。
背景技术
现代电动汽车的配置越来越高，由于车上自动控制所必备的微型电机数目不断增加，导致汽车越先进，消耗的电能就会越大，如果不改变现行的电压标准，功率增大必然导致电流增大，电流增大必然要加大导线的截面积，电器件的体积会变大，汽车重量会增加，消耗电能增加，有限空间被占用。在现有电气系统的额定电压下，要输出上述大功率，必须大大增加纯电动车DC/DC转换器的输出电流，可见现有14V供电系统难以满足要求。惟一可行的办法是提高DC/DC转换器（发电机）的输出电压以增大输出功率，所以很多制造商和零部件供应商合力开发了42V电源系统。
因42V直接替代14V的时机尚未成熟，只有所有汽车电气零部件发展到能够使用42V电压时，这种单电压电源系统才能被引入，所以两者之间需要一个过渡阶段，14V/42V双电压供电是最佳选择。
图1是现有技术双电压直流供电系统原理图，14V和42V双电压系统，该系统包含一个单向高压动力电池组转换为较低电压的DC/DC转换器1（输出较低电压42V）、一个用于将转换后到的电压42V转换为14V的DC/DC转换器2（输出低电压14V）、一个12V低压蓄电池组单元、一个36V低压蓄电池组单元。中小功率的为一组，使用14V电压供电，较大功率的则使用42V电压供电。14V电压供电12V负载系统；42V电压供电42V负载系统。同时，42V可以给36V蓄电池组充电，14V电压可以给36V蓄电池组充电。这样可以为更多的电气设备供电，同时由于电源电压的提高，相同功率的情况下导电的电流将减小，同时意味着因导线过热而产生的安全隐患也将消除。
由于现有技术中是由DC/DC转换器1输出42V高电压，然后再借助一个DC/DC转换器2将电压42V变换后得到14V低电压。DC/DC转换器将供电系统分隔为2个具有不同电压等级的供电子系统，另外DC/DC转换器还兼顾对整个电气系统电压分配管理起重要作用。任何一个DC/DC转换器的故障则会导致整个低压供电系统全部只能靠容量有限的12V/36V蓄电池组供电，待电量耗尽后整车则处于瘫痪。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，从而提供了一种可单独供电的双电压直流供电系统。
为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
一种双电压直流供电系统，用于给第一负载和第二负载供电，包括：高压蓄电池组、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第一电压的第一DC/DC转换器、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第二电压的第二DC/DC转换器；所述第一电压给第一负载供电，第二电压给第二负载供电。
进一步地，双电压直流供电系统还包括第一熔断器，所述第一熔断器的两端分别连接高压蓄电池组的输出端和第一DC/DC转换器的输入端。
进一步地，双电压直流供电系统还包括第二熔断器，所述第二熔断器的两端分别连接高压蓄电池组的输出端和第二DC/DC转换器的输入端。
进一步地，双电压直流供电系统还包括对第一电压和第二电压相互转换的双向DC/DC转换器。
进一步地，所述双向DC/DC转换器的两端分别直接连接第一电压和第二电压。
进一步地，双电压直流供电系统还包括第一蓄电池组，所述双向DC/DC转换器的两端分别连接第二电压和第一蓄电池组的电压输出端，所述第一电压可对第一蓄电池组充电。
进一步地，双电压直流供电系统还包括第二蓄电池组，所述双向DC/DC转换器的两端分别连接第一电压和第二蓄电池组的电压输出端，所述第二电压可对第二蓄电池组充电。
进一步地，所述第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器均为移项全桥DC/DC拓扑结构。
进一步地，所述双向DC/DC转换器为双向Buck-Boost拓扑结构。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型实施例提供的双电压直流供电系统，通过两个转换器将高电压分别转换为两个所需电压供给负载，当其中一个电压等级的DC/DC转换器故障时，另外一个电压等级的电压仍然可以工作，不会导致整车瘫痪，确保行车安全。
附图说明
图1是现有技术双电压直流供电系统原理图。
图2是本实用新型第一实施例双电压直流供电系统原理图。
图3是本实用新型第二实施例双电压直流供电系统原理图。
图4是本实用新型第三实施例双电压直流供电系统原理图。
图5是本实用新型第四实施例双电压直流供电系统原理图。
图6是本实用新型第五实施例双电压直流供电系统原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
图2是本实用新型第一实施例双电压直流供电系统原理图；本实施例公开了一种双电压直流供电系统，用于给第一负载60和第二负载70供电，包括：高压蓄电池组10、用于将高压蓄电池组10输出的高电压转换为第一电压U1的第一DC/DC转换器20、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第二电压U2的第二DC/DC转换器30；所述第一电压U1给第一负载60供电，第二电压U2给第二负载70供电。通过两个转换器将高电压分别转换为两个所需电压供给负载，当其中一个电压等级的DC/DC转换器故障时，另外一个电压等级的电压仍然可以工作，不会导致整车瘫痪，确保行车安全。
图3是本实用新型第二实施例双电压直流供电系统原理图；实施例中双电压直流供电系统还包括第一熔断器80，第一熔断器80的两端分别连接高压蓄电池组10的输出端和第一DC/DC转换器20的输入端。双电压直流供电系统还包括第二熔断器90，第二熔断器90的两端分别连接高压蓄电池组10的输出端和第二DC/DC转换器30的输入端。第一熔断器80和第二熔断器90在短路或容量过放时会断开，可以保护高压蓄电池组10短路或容量过放造成隐患。
图4是本实用新型第三实施例双电压直流供电系统原理图；双电压直流供电系统还包括对第一电压U1和第二电压U2相互转换的双向DC/DC转换器50。本实施例中，双向DC/DC转换器50的两端分别直接连接第一电压U1和第二电压U2。双向DC/DC转换器50可以将第一电压U1和第二电压U2之间进行转换；可将第一电压U1转换为第二电压U2，同时也可将第二电压U2转换为第一电压U1，电压转换的方向由内部控制芯片进行监测和管理。这样在其中第一电压等级的DC/DC转换器故障时，另外一个第二电压等级的电压不仅仍然可以工作，还可以将第二电压通过双向DC/DC转换器50转换为第一电压U1，以便提供给负载供电，使用更加方便。
图5是本实用新型第四实施例双电压直流供电系统原理图；双电压直流供电系统还包括第一蓄电池组41，所述双向DC/DC转换器50的两端分别连接第二电压U2和第一蓄电池组41的电压输出端，所述第一电压U1可对第一蓄电池组41充电。在行驶过程中，若第一电压U1的电气负载瞬时电流过大时，则由第一蓄电池组41补充供电，待电气负载降下来时，第一电压U1再给第一蓄电池组41补充电能。如若其中一个单向DC/DC转换器故障时，另外一个系统可通过双向DC/DC转换器随时补充供电，保护车辆安全行驶。本实施例中第一电压U1一般为14V，第二电压U2一般为42V；第一蓄电池组41一般为12V。这样14V的第一电压U1给相应第一负载60供电，也可以给第一蓄电池组41充电。第一蓄电池组41也可以给第一负载60供电。因此，本实施例中可以仅需要一个第一蓄电池组41，也可以实现双电压供电。
图6是本实用新型第五实施例双电压直流供电系统原理图；双电压直流供电系统还包括第二蓄电池组42，所述双向DC/DC转换器50的两端分别连接第一电压U1和第二蓄电池组42的电压输出端，所述第二电压U2可对第二蓄电池组42充电。在行驶过程中，当第二电压U2电气负载瞬时电流过大时，则由第二蓄电池组42或第一电压U1经过双向DC/DC转换器50转换为第二电压U2为第二电压U2的电气负载补充供电。本实施例中第一电压U1一般为14V，第二电压U2一般为42V；第二蓄电池组42一般为36V。这样42V的第二电压U2给相应第二负载70供电，也可以给第二蓄电池组42充电。第二蓄电池组42也可以给第二负载70供电。这样，本实施例中可以仅需要一个第二蓄电池组42，也可以实现双电压供电。
本实施例中，第一DC/DC转换器20和第二DC/DC转换器30均为移项全桥DC/DC拓扑结构。移项全桥DC/DC拓扑结构具有主电路结构简单，易于实现高频化，有很高的磁芯利用率，控制方式灵活多样，在中大功率DC/DC变换器中应用广泛。双向DC/DC转换器50为双向Buck-Boost拓扑结构。该拓扑电路结构简单，成本低，容易实现单端恒流，开关管的电压、电流应力小，适用于中小功率的应用场合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双电压直流供电系统，用于给第一负载和第二负载供电，其特征在于，包括：高压蓄电池组、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第一电压的第一DC/DC转换器、用于将高压蓄电池组输出的高电压转换为第二电压的第二DC/DC转换器；所述第一电压给第一负载供电，第二电压给第二负载供电。
2.根据权利要求1所述的双电压直流供电系统，其特征在于，双电压直流供电系统还包括第一熔断器，所述第一熔断器的两端分别连接高压蓄电池组的输出端和第一DC/DC转换器的输入端。
3.根据权利要求1所述的双电压直流供电系统，其特征在于，双电压直流供电系统还包括第二熔断器，所述第二熔断器的两端分别连接高压蓄电池组的输出端和第二DC/DC转换器的输入端。
4.根据权利要求1所述的双电压直流供电系统，其特征在于，双电压直流供电系统还包括对第一电压和第二电压相互转换的双向DC/DC转换器。
5.根据权利要求4所述的双电压直流供电系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器的两端分别直接连接第一电压和第二电压。
6.根据权利要求4所述的双电压直流供电系统，其特征在于，双电压直流供电系统还包括第一蓄电池组，所述双向DC/DC转换器的两端分别连接第二电压和第一蓄电池组的电压输出端，所述第一电压可对第一蓄电池组充电。
7.根据权利要求4所述的双电压直流供电系统，其特征在于，双电压直流供电系统还包括第二蓄电池组，所述双向DC/DC转换器的两端分别连接第一电压和第二蓄电池组的电压输出端，所述第二电压可对第二蓄电池组充电。
8.根据权利要求1-7任一项所述的双电压直流供电系统，其特征在于，所述第一DC/DC转换器和第二DC/DC转换器均为移项全桥DC/DC拓扑结构。
9.根据权利要求1-7任一项所述的双电压直流供电系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器为双向Buck-Boost拓扑结构。
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