CN215120163U - 一种房车电源管理系统及房车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种房车电源管理系统，包括磷酸铁锂电池、控制模块，所述管理系统还包括交流充电接口、直流充电接口、太阳能电池板、车载发电机，交流充电桩经交流充电接口连接ACDC模块，所述ACDC模块的输出端连接至磷酸铁锂电池的高压母线上，直流充电桩与直流充电接口连接，所述直流充电接口连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述太阳能电池板经第一DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述车载发电机经第二DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述控制模块分别连接至ACDC模块、第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块。本方案通过多种充电方式来实现对房车电源的充电，提高房车充电的兼容性，从而一定程度提高充电速率。
Description
技术领域
本实用新型涉及房车供电技术领域，特别涉及一种房车电源管理系统及房车。
背景技术
目前房车已在国内市场打开，逐渐出现在大众的视野，房车营地也在加快建设，房车的工艺、设计、布局等各个厂家都有自己的特色，但房车的电源一直是个让消费者止步的一大难题。
目前房车的理念更多的是想要让用户的体验像在家里生活一样舒适，因此房车内的电器会比较多，在全部启用的情况下，负载较多。而传统房车上的电池容量也比较小，无法满足用户的使用要求，就会产生电力不够用的情况，电力作为家庭和汽车的必须品，在房车中自然也不能缺少。房车作为房和车的结合体，房车上的电能与住房中的电能却不同，主要分为12V直流电和220V交流电两种模式。其中12V直流电储存在房车的铅酸电池中，220V交流电需要铅酸电池逆变而来，车体上铅酸电池存储的电能有限。如果带上40升以上的冰箱，只能用很短时间，更别提大功率的空调和电磁炉等高功率电器。因此，房车自身受到铅酸电池容量的限制，所以在露营时房车的电量会经常出现不够用的现象。在电池容量小无法在技术上突破时，如何快速充电及充电管理，则就会在一定程度上来解决电力不足的问题，但是现有技术中房车充电都较为简单，仅支持一种国标充电桩的方式，这种方式使得充电麻烦，在无法及时充电情况下，进一步加剧了房车电池容量不足的缺陷。基于此，本申请提供一种新的房车电源管理系统，用于实现采用多种方式充电来提高房车的充电速率，解决现有技术的单一充电的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种房车电源管理系统及房车，用于使得房车兼容多种充电方式，从而增加车辆的充电方式，从而保证车辆充电的进度，提高车辆电源充电的普适性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种房车电源管理系统，包括磷酸铁锂电池、控制模块，所述管理系统还包括交流充电接口、直流充电接口、太阳能电池板、车载发电机，交流充电桩经交流充电接口连接ACDC模块，所述ACDC模块的输出端连接至磷酸铁锂电池的高压母线上，直流充电桩与直流充电接口连接，所述直流充电接口连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述太阳能电池板经第一DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述车载发电机经第二DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述控制模块分别连接至ACDC模块、第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块。
所述系统还包括蓄电池，所述蓄电池用于为房车车载12V直流用电负载供电，所述磷酸铁锂电池与DCDC降压模块的输入端连接，所述DCDC降压模块的输出端连接至蓄电池；所述控制模块的输出端连接至DCDC降压模块的控制端。
所述磷酸铁锂电池的高压母线连接至DCAC模块输入端，所述DCAC模块的输出端连接至车载220V用电负载；所述控制模块的输出端连接至DCAC模块的控制端。
所述系统还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪用于检测磷酸铁锂电池的绝缘状态，其输出端连接控制模块，所述控制模块与绝缘报警模块连接，用于在绝缘故障时发出报警信号。
所述系统还包括锂电池状态检测单元，所述锂电池状态检测单元用于检测锂电池的过充、过放、欠压、过压、过流状态信息，其输出端连接控制模块。
所述系统还包括温度采集单元，所述温度采集单元用于采集磷酸铁锂电池的温度数据，其输出端连接控制模块，所述控制模块用于根据采集的温度数据控制第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块、ACDC模块的工作。
所述控制模块与温度指示报警模块连接，用于发出温度报警信号。
所述控制模块与房车电池管理系统BMS连接，所述BMS系统用于根据控制模块发来的控制信号来断开磷酸铁锂电池的输出供电。
一种房车，所述房车采用上述房车电源管理系统对房车电源进行管理。
本实用新型的优点在于：通过多种充电方式来实现对房车电源的充电，提高房车充电的兼容性，从而一定程度提高充电速率，减少电池电量带来的房车舒适感不佳的缺陷，提高房车的舒适性和用户体验；结构简单，实现方便，可以采用多种方式充电保证了供电可靠以及持续充电；由于增加了多种充电方式，为了避免多种充电方式对于磷酸铁锂电池的温度的影响，在温度过高时会及时发出报警并控制充电进程，保证了充电的安全可靠；同时接入BMS，可以在出现故障等现象时可以及时断开磷酸铁锂电池的放电。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本实用新型房车电源管理系统的原理示意图；
图2为本实用新型房车电源管理系统中控制模块的连接示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1所示，本系统对房车充电慢以及充电方式单一也采取了一系列的技术措施，一改原先大多只能用直流充电桩或者交流充电桩的方式，利用多个逆变器/转换器的方案同时实现了了交流充电桩国标插座(220V 32A\6.6KW)，含民用电输入的方式、直流充电桩国标插座(350V 30A\≥7KW)、太阳能电池板(12V 60A\850W)、车载燃油发电机(12V 150A\1.8KW)这四种充电方式，且在用太阳能电池板给电池充电的时候，可同时兼容其他三种充电方式，解决了充电方式单一以及充电慢的问题。本系统利用350V逆变220V(6.6KW)DCAC模块以及350V 转12V的DCDC降压模块实现可以给房车内的电器同时间的大功率用电，更好的体现房车的用户体验舒适度，提高房车的续航能力。
如图1所示，一种房车电源管理系统，包括磷酸铁锂电池、控制模块、交流充电接口、直流充电接口、太阳能电池板、车载发电机，交流充电接口、直流充电接口设置在车身上，外部的交流充电桩连接交流充电接口、直流充电桩连接直流充电接口，交直流充电接口分别为交流充电桩国标插座(220V 32A\6.6KW)，含民用电输入的方式、直流充电桩国标插座(350V 30A\≥7KW)。太阳能电池板设置在房车上，用于将太阳能转换成电池能；车载燃油发电机用于通过燃油发电供电电池充电。
如图1、2所示，交流充电桩经交流充电接口连接ACDC模块，ACDC模块用于将交流电转换成直流电，ACDC模块的输出端连接至磷酸铁锂电池的高压母线上，直流高压母线包括DC+、DC-，分别对应正极母线、负极母线；ACDC的输出正极连接DC+、ACDC的输出负极连接DC-，从而完成对直流母线对磷酸铁锂电池的充电；其中ACDC模块的工作与否由控制模块发出控制信号控制。
直流充电桩与直流充电接口连接，直流充电接口连接至磷酸铁锂电池的高压母线；将直流充电桩的直流电直接连接至直流母线上为磷酸铁锂电池充电。可以直接选用国标的350V/30A的直流充电桩为磷酸铁锂电池充电，若为了兼容非国标直流充电桩，可以在直流接口和直流母线之间串联设置DCDC转换器，将电压转换成350V从而经过直流母线为磷酸铁锂电池充电。
太阳能电池板经第一DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；车载发电机经第二DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块均由升压转换器来实现，第一、第二仅为了去区分两个转换器，不对其具体结构做限定。DCDC转换器用于将太阳能电池包/车载发电机发出的直流电经过升压后输入到直流母线上，然后为磷酸铁锂电池充电。
在本申请中，控制模块分别连接至ACDC模块、第一DCDC升压模块、第二 DCDC升压模块，用于分别驱动ACDC模块、第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块的工作与否，从而控制充电的进行。控制模块采用51单片机来实现对于各 DCDC、ACDC等转换器的驱动控制，从而控制其工作与否。
其具体控制原理可以：太阳能电池由于是清洁能源，可以控制太阳能电池对用的DCDC转换器持续工作，随时为磷酸铁锂电池补充能量而其余的直流充电桩、交流充电桩、燃油发电机等均可以在对应的工作状态下启动对磷酸铁锂电池的充电。
在本申请中，磷酸铁锂电池为350V直流电，为了更好的为房车内的低压直流供电，设置12V低压蓄电池，12V蓄电池用于为房车车载12V直流用电负载供电，350V磷酸铁锂电池与DCDC降压模块的输入端连接，DCDC降压模块的输出端连接至蓄电池；控制模块的输出端连接至DCDC降压模块的控制端，用于控制 DCDC降压模块的工作，将350V电压转换成12V电压为蓄电池充电，蓄电池用于连接低压用电器。
房车为房车的交流高压用电器供电，磷酸铁锂电池的高压母线连接至DCAC 模块输入端，DCAC模块的输出端连接至车载220V用电负载；控制模块的输出端连接至DCAC模块的控制端，通过驱动DCAC模块的工作从而控制为交流负载供电的工作。
由于本申请采用了350V磷酸铁锂电池进行供电，而且集成多种充电方式，所以电池的绝缘安全特别重要，为了设置绝缘检测仪，绝缘检测仪用于检测磷酸铁锂电池的绝缘状态，其输出端连接控制模块，控制模块与绝缘报警模块连接，用于在绝缘故障时发出报警信号。控制模块根据绝缘检测仪检测的绝缘状态信号来控制绝缘报警模块发出报警信号，绝缘报警模块可以为显示器、报警器、指示灯等，在绝缘故障时发出报警信号。
在一个优选的实施例中，由于锂电池的多种充电方式，需要格外注意电池安全，设置锂电池状态检测单元，锂电池状态检测单元用于检测锂电池的过充、过放、欠压、过压、过流状态信息，其输出端连接控制模块。控制模块用于监测到过充、过放、欠压、过压、过流状态信息后及时报警或控制断开充电。
进一步地设置电池的温度采集单元，温度采集单元用于采集磷酸铁锂电池的温度数据，其输出端连接控制模块，控制模块用于根据采集的温度数据控制第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块、ACDC模块的工作。由于多种充电方式兼容，容易造成充电温度过高，当温度过高时，可以通过控制模块驱动升压模块、ACDC模块的断开工作从而停止充电，以避免高温充电造成的安全隐患。控制模块与温度指示报警模块连接，用于发出温度报警信号。温度指示模块可以设置在车内的显示屏、指示灯、报警器等。
控制模块与房车电池管理系统BMS连接，BMS系统用于根据控制模块发来的控制信号来断开磷酸铁锂电池的输出供电。控制模块通过CAN或串口方式与BMS 通信连接，可以获取BMS中监控的各种磷酸铁锂电池的充电放电数据，也可以在充电出现异常如温度异常时发出控制信号至BMS，从而控制磷酸铁锂电池的断开放电回路，从而保证放电安全。
本申请提供一种房车，房车采用上述房车电源管理系统对房车电源进行管理。从而保证了房车的电源管理更加可靠、安全、适应性更加，充电更快。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种房车电源管理系统，包括磷酸铁锂电池、控制模块，其特征在于：所述管理系统还包括交流充电接口、直流充电接口、太阳能电池板、车载发电机，交流充电桩经交流充电接口连接ACDC模块，所述ACDC模块的输出端连接至磷酸铁锂电池的高压母线上，直流充电桩与直流充电接口连接，所述直流充电接口连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述太阳能电池板经第一DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述车载发电机经第二DCDC升压模块连接至磷酸铁锂电池的高压母线；所述控制模块分别连接至ACDC模块、第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块；
所述系统还包括锂电池状态检测单元，所述锂电池状态检测单元用于检测锂电池的过充、过放、欠压、过压、过流状态信息，其输出端连接控制模块；
所述系统还包括温度采集单元，所述温度采集单元用于采集磷酸铁锂电池的温度数据，其输出端连接控制模块，所述控制模块用于根据采集的温度数据控制第一DCDC升压模块、第二DCDC升压模块、ACDC模块的工作。
2.如权利要求1所述的一种房车电源管理系统，其特征在于：所述系统还包括蓄电池，所述蓄电池用于为房车车载12V直流用电负载供电，所述磷酸铁锂电池与DCDC降压模块的输入端连接，所述DCDC降压模块的输出端连接至蓄电池；所述控制模块的输出端连接至DCDC降压模块的控制端。
3.如权利要求1所述的一种房车电源管理系统，其特征在于：所述磷酸铁锂电池的高压母线连接至DCAC模块的输入端，所述DCAC模块的输出端连接至车载220V用电负载；所述控制模块的输出端连接至DCAC模块的控制端。
4.如权利要求1所述的一种房车电源管理系统，其特征在于：所述系统还包括绝缘检测仪，所述绝缘检测仪用于检测磷酸铁锂电池的绝缘状态，其输出端连接控制模块，所述控制模块与绝缘报警模块连接，用于在绝缘故障时发出报警信号。
5.如权利要求1所述的一种房车电源管理系统，其特征在于：所述控制模块与温度指示报警模块连接，用于发出温度报警信号。
6.如权利要求1或4或5所述的一种房车电源管理系统，其特征在于：所述控制模块与房车的电池管理系统BMS连接，所述BMS系统用于根据控制模块发来的控制信号来断开磷酸铁锂电池的输出供电。
7.一种房车，其特征在于：所述房车包括如权利要求1-6任一所述的房车电源管理系统。
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