CN207481809U - 车辆供电系统及车辆 - Google Patents

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本公开涉及一种车辆供电系统及车辆,用以解决现有车辆的车载电气装置功率损耗大、能源利用率不高的问题。车辆供电系统包括:第一类电气装置,以及与第一类电气装置相连的第一蓄电池,第二类电气装置,以及与第二类电气装置相连的第二蓄电池;其中,第一蓄电池用于为第一类电气装置供电,第二蓄电池用于为第二类电气装置供电,并且,第一蓄电池的供电电压大于第二蓄电池的供电电压,第一类电气装置的工作功率大于第二类电气装置的工作功率。

Description

车辆供电系统及车辆
技术领域
本公开涉及车辆技术领域,具体地,涉及一种车辆供电系统及车辆。
背景技术
随着汽车工业的蓬勃发展,汽车的普及率的日益提高。为了满足用户对车辆性能的更高要求,先进的电子技术纷纷应用于车辆技术领域,例如自动启停系统、线控制动系统和线控转向系统等,以提高车辆的安全性、动力性以及经济性。现有技术中,车辆中设置有大量的电气装置,这些装置在工作时对功率的需求较大,相应地,对电能的损耗也较大。因而,在以节能、环保和安全为中心的现代汽车中,车载电气装置功率损耗大、能源利用率不高等问题,是制约现代汽车发展的主要因素。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种车辆供电系统及车辆,用以解决现有车载电气装置功率损耗大、能源利用率不高的技术问题。
为了实现上述目的,本实施例的第一方面,提供一种车辆供电系统,包括:第一类电气装置,以及与所述第一类电气装置相连的第一蓄电池,第二类电气装置,以及与所述第二类电气装置相连的第二蓄电池;
其中,所述第一蓄电池用于为所述第一类电气装置供电,所述第二蓄电池用于为所述第二类电气装置供电,并且,所述第一蓄电池的供电电压大于所述第二蓄电池的供电电压,所述第一类电气装置的工作功率大于所述第二类电气装置的工作功率。
可选地,所述系统还包括与所述第一蓄电池和所述第二蓄电池相连的双向DC-DC转换装置;
所述双向DC-DC转换装置用于,在所述第一蓄电池电量不足和/或发生故障时,所述第二蓄电池通过所述双向DC-DC转换装置对所述第一类电气装置供电;在所述第二蓄电池电量不足和/或发生故障时,所述第一蓄电池通过所述双向DC-DC转换装置对所述第二类电气装置供电。
可选地,所述第一蓄电池和所述第二蓄电池在车辆自动启停时仍维持预定电气装置正常运行,所述预定电气装置包括空调压缩机EACP和起动发电一体机ISG。
可选地,所述系统还包括:DC-AC转换装置,所述第一蓄电池与所述第一类电气装置中的起动发电一体机ISG之间通过所述DC-AC转换装置相连。
可选地,所述系统还包括与所述第一蓄电池和所述第二蓄电池相连的控制器,所述控制器用于对所述第一蓄电池和所述第二蓄电池进行功能管理。
可选地,所述第一蓄电池的供电电压为48V。
可选地,所述第二蓄电池的供电电压为12V。
可选地,所述第一类电气装置包括以下至少一种:
发动机、起动发电一体机ISG、控制器、离合器、自动变速箱、空调压缩机EACP、PTC加热器、电动真空泵EVP、水泵、风扇、空调鼓风机、油泵EOP。
可选地,所述第二类电气装置包括以下至少一种:
车载照明灯、车载显示器、车窗锁、车门锁。
本公开实施例的第二方面,提供一种车辆,该车辆包括本公开实施例的第一方面所提供的车辆供电系统。
根据上述技术方案,本公开提供的车辆供电系统包括:第一类电气装置,以及与第一类电气装置相连的第一蓄电池,第二类电气装置,以及与第二类电气装置相连的第二蓄电池。其中,第一蓄电池的供电电压大于第二蓄电池的供电电压,第一类电气装置的工作功率大于第二类电气装置的工作功率,车辆供电系统配置为第一蓄电池用于为第一类电气装置供电,第二蓄电池用于为第二类电气装置供电。这样,对于工作功率较大的第一类电气装置来说,采用第一蓄电池进行供电能够以较小的电流传输相同的功率,从而可以减小车载电气装置功率损耗,提高能源的利用率。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
本公开提供一种车辆供电系统10,请参考图1,图1是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。如图1所示,车辆供电系统10包括第一类电气装置13,以及与第一类电气装置13相连的第一蓄电池11;第二类电气装置14,以及与第二类电气装置14相连的第二蓄电池12。其中,第一蓄电池11用于为第一类电气装置13供电,第二蓄电池12用于为第二类电气装置14供电。
值得说明的是,上述第一蓄电池11的供电电压大于第二蓄电池12的供电电压,第一类电气装置13的工作功率大于第二类电气装置14的工作功率,供电电压较大的第一蓄电池11用于为工作功率较大的第一类电气装置13供电,供电电压较小的第二蓄电池12用于为工作功率较小的第二类电气装置14供电。其中,第一类电气装置13是指工作功率大于或等于功率阈值的电气装置,包括以下至少一种:发动机、ISG(Integrated Starter-Generator,起动发电一体机)、控制器、离合器、自动变速箱、EACP(Electric AirCompressor Part,空调压缩机)、PTC(Positive Temperature Coefficient,正温度系数)加热器、EVP(Electric Vacuum Pump,电动真空泵)、水泵、风扇、空调鼓风机、EOP(ElectricOil Pump,电动油泵);第二类电气装置14是指工作功率小于功率阈值的电气装置,包括以下至少一种:车载照明灯、车载显示器、车窗锁、车门锁。上述功率阈值的设定可以根据电气装置在现有车辆的供电系统下工作的工作电流来确定,例如,功率阈值可以为10kW。
现有车辆多采用12V供电系统,随着现代车辆趋向自动化、智能化发展,车载电气装置的数量越来越多,对于功率的需求也越来越大。其中,若大功率的电气装置继续沿用12V供电系统,会导致导线中的工作电流骤升,例如,以车辆自动启停装置为说明,其功率需求在10kW~15kW,12V供电系统中电池的输出电流高达1000A,功率损耗也会随着工作电流的增大而呈平方增长,造成功率损耗的急剧增加。若采取加大导线的截面积,减小导线的阻抗的方式来减小电气装置的功率损耗,会导致车辆的线束加粗,电气装置的体积增大,车辆重量增加,油耗增多,有限的空间减小等负面影响。
在一种可能的实施方式中,可以采取增大电池供电电压的方式,以较小的电流传输相同的功率,从而达到减少功率损耗的目的。具体地,车辆供电系统10可以包括第一蓄电池11和第二蓄电池12,其中,第一蓄电池11是车辆额外增加的电池包,第二蓄电池12可以是现有车辆配置的供电系统的电池包,并且第一蓄电池11的供电电压大于第二蓄电池12的供电电压。保留原来的供电系统,并与新的供电系统并存,既可以节省重新开发的成本,还能加强车辆的兼容性。
众所周知,在直流电中,小于60V的直流电是安全电压,不需要采取额外的安全防护措施,48V蓄电池的最高充电电压为56V,即48V是安全电压下的最高的电压等级。因此,在安全电压的范围内增大供电系统的供电电压,第一蓄电池11的供电电压可以为48V。采用48V的供电系统不需要增加额外的电压防护装置,相对高压供电系统而言,本公开实施例所提供的供电系统生产成本更低,更加安全可靠。
可选地,第二蓄电池12的供电电压可以为12V。在这种情况下,结合上述第一蓄电池11的供电电压可以为48V,对于同一电气装置而言,若采用48V蓄电池供电,电气装置的工作电流为采用12V蓄电池供电的工作电流的1/4,功率损耗则为采用12V蓄电池供电的功率损耗的1/16。采用供电电压较大的供电系统能大幅度减小电气装置的功率损耗,提高供电系统的能源利用率。
综上,采用本公开实施例提供的车辆供电系统10,在保证车载电气装置正常可靠工作的前提下,对功率需求差异较大的电气装置分别提供相应的电压进行供电,这样,对于工作功率较大的第一类电气装置13来说,采用第一蓄电池11进行供电能够以较小的电流传输相同的功率,从而可以减小车载电气装置功率损耗,提高能源的利用率;对于工作功率较小的第二类电气装置14来说,沿用现有车辆的供电系统,采用第二蓄电池12进行供电,可以节约重新开发的成本和时间。
图2是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。如图2所示,车辆供电系统10还包括与第一蓄电池11和第二蓄电池12相连的双向DC-DC转换装置15。双向DC-DC转换装置15用于,在第一蓄电池11电量不足和/或发生故障时,第二蓄电池12通过双向DC-DC转换装置15对第一类电气装置13供电;在第二蓄电池12电量不足和/或发生故障时,第一蓄电池11通过双向DC-DC转换装置15对第二类电气装置14供电。
具体地,双向DC-DC转换装置15可以实现第一蓄电池11和第二蓄电池12的双向充放电功能,该功能的转换可由按键控制,亦可自动转换。当第一蓄电池11电量不足和/或发生故障时,第二蓄电池12可以通过双向DC-DC转换以升压模式向第一类电气装置13供电,恢复第一类电气装置13至正常工作状态。当第二蓄电池12电量不足和/或发生故障时,第一蓄电池11可以通过双向DC-DC转换以降压模式向第二类电气装置14供电,恢复第二类电气装置14至正常工作状态。
图3是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。如图3所示,车辆供电系统10还包括与第一蓄电池11和第二蓄电池12相连的控制器16,该控制器16用于对第一蓄电池11和第二蓄电池12进行功能管理。具体地,控制器16可以是车辆的电池管理控制器,还可以是整车控制器,用于控制第一蓄电池11为第一类电气装置13供电,并在第二蓄电池12电量不足和/或发生故障时,通过双向DC-DC转换装置15向第二类电气装置14供电;还可以用于控制第二蓄电池12为第二类电气装置14供电,并在第一蓄电池11电量不足和/或发生故障时,通过双向DC-DC转换装置15向第一类电气装置13供电。
图4是根据一示例性实施例示出的一种车辆供电系统的框图。如图4所示,车辆供电系统10还包括DC-AC转换装置17,第一蓄电池11与第一类电气装置13中的ISG 18之间通过DC-AC转换装置17相连。
在一种可能的实施方式中,车辆包括ISG 18,以及由第二蓄电池12供电的轻混系统,该系统可以实现自动启停、能量回收、动力辅助、巡航等功能。值得说明的是,第一蓄电池11和第二蓄电池12在车辆自动启停时仍维持包括EACP和ISG 18等装置在内的预定电气装置的正常运行,即车辆静止时,发动机处于关闭状态,第一蓄电池11和第二蓄电池12可以维持EACP和ISG 18等车载电气装置的正常运行,解决了传统空调压缩机依赖发动机提供动力的问题。
上述ISG 18可以保证发动机可以随时快速启动。在车辆提速阶段,ISG18的辅助动力能弥补发动机动力的不足,不需要变速箱降档增扭即可完成提速;在车辆正常行驶且电池电量充足的情况下,系统关闭发动机喷油系统,依靠电机来维持车辆运行,电机提供的动力用来抵消行驶阻力以及发动机的拖拽阻力,仅靠电机保持车辆巡航,当驾驶员再次踩下油门踏板,发动机会迅速启动,平滑切入到当前车速;在车辆刹车时,从驾驶员松开加速踏板开始进行滑行能量回收,在踩下制动踏板时进行制动能量回收,能量回收可以将动能转化为电能,并通过DC-AC转换装置17将电能存储到第一蓄电池11和/或第二蓄电池12中。该装置避免了内燃机低速起动和长时间怠速损耗,提高了整车燃油经济性,并对能量进行回收,起到节能环保的作用。
本公开还提供一种车辆,该车辆包括上述各个实施例所提供的车辆供电系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种车辆供电系统,其特征在于,包括:
第一类电气装置,以及与所述第一类电气装置相连的第一蓄电池,第二类电气装置,以及与所述第二类电气装置相连的第二蓄电池;
其中,所述第一蓄电池用于为所述第一类电气装置供电,所述第二蓄电池用于为所述第二类电气装置供电,并且,所述第一蓄电池的供电电压大于所述第二蓄电池的供电电压,所述第一类电气装置的工作功率大于所述第二类电气装置的工作功率。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括与所述第一蓄电池和所述第二蓄电池相连的双向DC-DC转换装置;
所述双向DC-DC转换装置用于,在所述第一蓄电池电量不足和/或发生故障时,所述第二蓄电池通过所述双向DC-DC转换装置对所述第一类电气装置供电;在所述第二蓄电池电量不足和/或发生故障时,所述第一蓄电池通过所述双向DC-DC转换装置对所述第二类电气装置供电。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一蓄电池和所述第二蓄电池在车辆自动启停时仍维持预定电气装置正常运行,所述预定电气装置包括空调压缩机EACP和起动发电一体机ISG。
4.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,还包括:DC-AC转换装置,所述第一蓄电池与所述第一类电气装置中的起动发电一体机ISG之间通过所述DC-AC转换装置相连。
5.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,还包括与所述第一蓄电池和所述第二蓄电池相连的控制器,所述控制器用于对所述第一蓄电池和所述第二蓄电池进行功能管理。
6.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述第一蓄电池的供电电压为48V。
7.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述第二蓄电池的供电电压为12V。
8.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述第一类电气装置包括以下至少一种:
发动机、起动发电一体机ISG、控制器、离合器、自动变速箱、空调压缩机EACP、PTC加热器、电动真空泵EVP、水泵、风扇、空调鼓风机、油泵EOP。
9.根据权利要求1至3任一项所述的系统,其特征在于,所述第二类电气装置包括以下至少一种:
车载照明灯、车载显示器、车窗锁、车门锁。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求1至9任一项所述的车辆供电系统。
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