CN206954014U - 一种电动汽车双向dcdc助力转向供电系统 - Google Patents

一种电动汽车双向dcdc助力转向供电系统 Download PDF

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张文华
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Abstract

本实用新型涉及一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，包括高压电池组、低压电池组、双向DCDC转换器、切换电路、助力转向电机控制器和整车控制器；高压电池组经切换电路输出后连接双向DCDC转换器和助力转向电机控制器；低压电池组连接双向DCDC转换器。双向DCDC转换器可实现低压与高压之间双向电压的转换，正常情况下，高压电池组给助力转向电机控制器供电，同时，高压电经转换成低压电后给低压电池组充电以及给低压用电设备供电；高压电池组异常时，切换电路断开高压电池组供电，低压电池组经过双向DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器短时间供电；实现了行车的安全性和可靠性；无需增加升压模块使低压电池组实现高压转换，供电系统体积小、节约成本。

Description

一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统
技术领域
本实用新型属于电动汽车技术领域，特别是涉及一种电动汽车双向 DCDC助力转向供电系统。
背景技术
随着新能源汽车工业的不断发展，人们对新能源汽车的要求也越来越高，能否满足人们的需求决定了新能源汽车能否向前推广和大力发展。
电动汽车作为新能源汽车的中坚力量，其电池系统一般包括高压电池组和低压电池组。目前，电动汽车上的动力设备主要是由高压电池组供电，高压电池组经过DCDC转换为低压电后给低压电池组充电和给车上仪表等设备供电；这种电动汽车DCDC供电方式是常见的由高压电转为低压电供电的单向供电方式。而电动汽车不断发展的同时，对整车的安全性和可靠性提出了更高的要求，由于在行车过程中，转向系统必须一直正常工作，哪怕是整车动力系统故障情况下，车身由于惯性也会继续前行一段距离，一旦转向无法工作，汽车就会失去控制，对行车安全造成极大威胁；于是，在动力系统中增加了升压模块，实现了低压电源升压后转为高压电继续供电，实现双电源供电，解决了行车中高压电池失效后带来的转向无法工作的问题，提高了行车的安全性和可靠性。
但是，常见的高压电转变为低压电供电的方式无法解决行车中高压电池组失效后带来的转向无法工作的问题；而增加升压模块后的双电源助力转向供电系统体积大、成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种双向DCDC助力转向供电系统，解决行车中高压电池失效后带来的转向无法工作问题的同时，又具有体积和成本优势的电动汽车双向DCDC助力转向供电系统。
本实用新型的一技术解决方案是：一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，包括高压电池组、低压电池组、双向DCDC转换器、切换电路、助力转向电机控制器和整车控制器；所述高压电池组经所述切换电路输出后连接所述双向DCDC转换器和所述助力转向电机控制器；所述低压电池组连接所述双向DCDC转换器，所述双向DCDC转换器、助力转向电机控制器和整车控制器之间经CAN总线通讯连接。
作为优选：所述切换电路为二极管、继电器、接触器及电子开关其中的一个或任意组合形成的开关电路；当所述高压电池组供电异常时，所述切换电路断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，低压电池组经过双向 DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器提供短时间供电。
作为优选：所述切换电路包括二极管D1、二极管D2和开关管Q，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极经汇集节点连接所述高压电池组，所述二极管D1的正极接入开关管Q的源极，所述二极管D2负极与开关管Q 漏极经汇集节点分别连接双向DCDC转换器和助力转向电机控制器。
本实用新型的另一技术解决方案是：一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，包括高压电池组、低压电池组、双向DCDC转换器、切换电路、助力转向电机控制器和整车控制器；所述高压电池组经所述切换电路输出后连接所述双向DCDC转换器和所述助力转向电机控制器；所述低压电池组连接所述双向DCDC转换器，所述双向DCDC转换器、助力转向电机控制器和整车控制器之间经CAN总线通讯连接；所述切换电路为二极管、继电器、接触器及电子开关其中的一个或任意组合形成的开关电路；当所述高压电池组供电异常时，所述切换电路断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，低压电池组经过双向DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器提供短时间供电；所述切换电路包括二极管D1、二极管D2和开关管Q，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极经汇集节点连接所述高压电池组，所述二极管D1的正极接入开关管Q的源极，所述二极管D2负极与开关管Q漏极经汇集节点分别连接双向DCDC转换器和助力转向电机控制器。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
⑴该电动汽车双向DCDC助力转向供电系统中的双向DCDC转换器具有双向电压转换功能，既可将高压电池组的高电压转换为低电压，又可将低压电池组的低电压转换为高电压；正常情况下，高压电池组给助力转向电机控制器供电，同时双向DCDC转换器将高压电池组的高压电转换为低压电后给低压电池组充电以及给车上低压用电设备供电；当高压电池组供电异常时，切换电路断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，此时，低压电池组经过双向DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器提供短时间供电；解决了行车中高压电池失效后带来的转向无法工作的问题，可实现整车较高的安全性和可靠性；同时，无需增加升压模块使低压电池组实现高压转换，供电系统总体体积小、节约成本。
⑵切换电路可在高压电池供电异常时断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，避免双向DCDC转换器变换后的高压电给高压母线上的其他设备供电；同时，由于助力转向电机控制器在运行的过程中可能在内部母线上产生短时高压尖峰，这时产生的高压尖峰可以通过二极管D1和开关管 Q这条回路被高压电池组吸收。
附图说明
图1是本实用新型电动汽车双向DCDC助力转向供电系统的第一实施例的结构框图；
图2是本实用新型电动汽车双向DCDC助力转向供电系统的第二实施例的结构框图。
主要组件符号说明：
高压电池组10，低压电池组20，双向DCDC转换器30，切换电路40，助力转向电机控制器50，整车控制器60。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详述：
图1示出了本实用新型的第一个实施例。
请参阅图1所示，该电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，包括高压电池组10、低压电池组20、双向DCDC转换器30、切换电路40、助力转向电机控制器50和整车控制器60；高压电池组10经切换电路40输出连接双向DCDC转换器30和助力转向电机控制器50；低压电池组20连接双向DCDC转换器30，双向DCDC转换器30、助力转向电机控制器50和整车控制器60之间经CAN总线通讯连接。
切换电路40为二极管、继电器、接触器及电子开关其中的一个或任意组合形成的开关电路；低压电池组20的电压为12伏或24伏。
该电动汽车双向DCDC助力转向供电系统中的双向DCDC转换器30 具有双向电压转换功能，既可将高压电池组10的高电压转换为低电压，又可将低压电池组20的低电压转换为高电压；正常情况下，高压电池组10 给助力转向电机控制器50供电，同时双向DCDC转换器30将高压电池组 10的高压电转换为低压电后给低压电池组20充电以及给车上低压用电设备供电；当高压电池组10供电异常时，切换电路40断开高压电池组10与双向DCDC转换器30的连接，此时，低压电池组20经过双向DCDC转换器 30将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器50提供短时间供电；解决了行车中高压电池失效后带来的转向无法工作的问题，保证了电动汽车电池组的不间断供电，可实现整车较高的安全性和可靠性；同时，无需增加升压模块使低压电池组20实现高压转换，供电系统总体体积小、节约成本。
切换电路40可在高压电池供电异常时断开高压电池组10与双向 DCDC转换器30的连接，避免双向DCDC转换器30变换后的高压电给高压母线上的其他设备供电。
双向DCDC转换器30与整车控制器60、助力转向电机控制器50之间有CAN总线通讯连接，用于双向DCDC转换器30接收整车控制器60的控制命令以及将自身工作状态信息发送给整车控制器60以及转向电机控制器。
图2示出了本实用新型的第二个实施例。
请参阅图2所示，该实施例与第一实施例的区别是：切换电路40包括二极管D1、二极管D2和开关管Q，二极管D1的负极与二极管D2的正极经汇集节点连接高压电池组10，二极管D1的正极接入开关管Q的源极，二极管D2负极与开关管Q漏极经汇集节点分别连接双向DCDC转换器30 和助力转向电机控制器50。其中，开关管Q为MOS管。
由于助力转向电机控制器50在运行的过程中可能在内部母线上产生短时高压尖峰，这时产生的高压尖峰可以通过二极管D1和开关管Q这条回路被高压电池组10吸收；当高压电池组10供电异常时，关断开关管Q，这时就断开了高压电池组10与双向DCDC转换器30的连接，避免双向 DCDC转换器30变换后的高压电给高压母线上的其他设备供电。
其它部分的结构与前述实施例相同，此处省略。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，其特征在于，包括高压电池组、低压电池组、双向DCDC转换器、切换电路、助力转向电机控制器和整车控制器；所述高压电池组经所述切换电路输出后连接所述双向DCDC转换器和所述助力转向电机控制器；所述低压电池组连接所述双向DCDC转换器，所述双向DCDC转换器、助力转向电机控制器和整车控制器之间经CAN总线通讯连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，其特征在于，所述切换电路为二极管、继电器、接触器及电子开关其中的一个或任意组合形成的开关电路；当所述高压电池组供电异常时，所述切换电路断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，低压电池组经过双向DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器提供短时间供电。
3.根据权利要求2所述的电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，其特征在于，所述切换电路包括二极管D1、二极管D2和开关管Q，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极经汇集节点连接所述高压电池组，所述二极管D1的正极接入开关管Q的源极，所述二极管D2负极与开关管Q漏极经汇集节点分别连接双向DCDC转换器和助力转向电机控制器。
4.一种电动汽车双向DCDC助力转向供电系统，其特征在于，包括高压电池组、低压电池组、双向DCDC转换器、切换电路、助力转向电机控制器和整车控制器；所述高压电池组经所述切换电路输出后连接所述双向DCDC转换器和所述助力转向电机控制器；所述低压电池组连接所述双向DCDC转换器，所述双向DCDC转换器、助力转向电机控制器和整车控制器之间经CAN总线通讯连接；所述切换电路为二极管、继电器、接触器及电子开关其中的一个或任意组合形成的开关电路；当所述高压电池组供电异常时，所述切换电路断开高压电池组与双向DCDC转换器的连接，低压电池组经过双向DCDC转换器将低压电转换为高压电后给助力转向电机控制器提供短时间供电；所述切换电路包括二极管D1、二极管D2和开关管Q，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极经汇集节点连接所述高压电池组，所述二极管D1的正极接入开关管Q的源极，所述二极管D2负极与开关管Q漏极经汇集节点分别连接双向DCDC转换器和助力转向电机控制器。
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