CN217590288U - 一种整车供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种整车供电系统。该系统包括连接于电池系统的电池总正端口和电池总负端口的主供电回路，主供电回路串接有手动维修开关，带辅助触点的开关、DC/DC模块和电池管理芯片BMS；带辅助触点的开关包括组合使用的断路器和分离脱扣器，断路器的一端连接于手动维修开关未连接电池总正端口的一端，另一端连接于DC/DC模块的输入端；DC/DC模块的输出端连接BMS的电源端；分离脱扣器与BMS的控制信号输出端连接；BMS用于电池系统处于馈电情况下或者故障状态下向分离脱扣器发送控制信号，控制断路器断开。本实用新型实施例通过分离脱扣器直接控制断路器断电，实现对电池双重保护。

Description

一种整车供电系统

技术领域

本实用新型实施例涉及整车供电技术领域，尤其涉及一种整车供电系统。

背景技术

目前很多整车设计都是直接由电池系统通过稳压电源将高压电转化成低压电来用于电池管理芯片BMS(Battery Management System，BMS)和整车内部供电，这种设计存在DC/DC模块持续消耗电池系统的电量，造成电池系统馈电现象。

实用新型内容

本实用新型提供一种整车供电系统，减少长期接通DC/DC模块造成电池系统馈电，在下电状态下人为忘关低压开关且电池处于严重欠压时，分离脱扣器直接控制断路器断电，实现对电池双重保护。

本实用新型实施例提供了一种整车供电系统，该整车供电系统包括：

连接于电池系统的电池总正端口和电池总负端口的主供电回路，所述主供电回路串接有手动维修开关，带辅助触点的开关、DC/DC模块和电池管理芯片BMS；所述带辅助触点的开关包括组合使用的断路器和分离脱扣器，所述断路器的一端连接于所述手动维修开关未连接所述电池总正端口的一端，另一端连接于DC/DC模块的输入端；所述DC/DC模块的输出端连接所述电池管理芯片BMS的电源端；所述分离脱扣器与电池管理芯片BMS的控制信号输出端连接；所述电池管理芯片BMS用于在所述电池系统处于馈电情况下或者故障状态下向所述分离脱扣器发送控制信号，控制所述断路器断开。

可选地，所述DC/DC模块的输出端与整车系统的低压器件连接。

可选地，所述整车供电系统还包括并联于DC/DC模块输出端的远程终端模块和显示模块，所述远程终端模块用于传输整车供电系统的实时运行数据，所述显示模块用于显示整车供电系统的实时运行数据。

可选地，所述主供电回路的电压为高压，所述BMS的控制信号输出端输出的电压为低压。

可选地，所述DC/DC模块的输出端输出的电压为24V或12V。

可选地，所述分离脱扣器通过连接线远程连接于所述BMS的控制信号输出端。

可选地，所述整车供电系统还包括放电正继电器，所述放电正继电器连接于所述手动维修开关和放电正端之间。

可选地，所述整车供电系统还包括充电正继电器，所述充电正继电器连接于所述手动维修开关和充电正端之间。

可选地，所述主供电回路串接分流器；所述分流器的一端连接所述电池总负端口，所述DC/DC模块与所述分流器连接。

可选地，所述整车供电系统还包括充电负继电器和放电负继电器，所述充电负继电器连接于所述分流器和充电负端之间；

所述放电负继电器连接于所述分流器和放电负端之间。

本实施例的技术方案，通过在DC/DC模块前端增加一个带辅助触点的开关，开关中的分离脱扣器直接连接在BMS上，当BMS检测到电池系统处于馈电状态或者其他故障状态时，直接输出控制信号给分离脱扣器，分离脱扣器直接弹开断路器来断开DC/DC模块与电池系统之间的通路；减少长期接通DC/DC模块造成电池系统馈电，在下电状态下人为忘关低压开关且电池处于严重欠压时，分离脱扣器直接控制断路器断电，实现对电池双重保护。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种整车供电系统结构的示意图；

图2是本实用新型实施例提供的又一种整车供电系统结构的示意图；

图3是本实用新型实施例提供的又一种整车供电系统结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种整车供电系统结构的示意图，参考图1，本实用新型实施例提供了一种整车供电系统，该整车供电系统包括：连接于电池系统的电池总正端口和电池总负端口的主供电回路，主供电回路串接有手动维修开关101，带辅助触点的开关102、DC/DC模块103和电池管理芯片BMS104；带辅助触点的开关102包括组合使用的断路器1022和分离脱扣器1021，断路器1022的一端连接于手动维修开关101未连接电池总正端口的一端，另一端连接于DC/DC模块103的输入端；DC/DC模块103的输出端连接电池管理芯片BMS104的电源端；分离脱扣器1021与电池管理芯片BMS104的控制信号输出端连接；电池管理芯片BMS104用于在电池系统处于馈电情况下或者故障状态下向分离脱扣器1021发送控制信号，控制断路器1022断开。

具体的，整车供电系统主供电回路的电压为高压，手动维修开关101可以快速分离高压电路的连接，使维修等工作处于较为安全的状态，如外部短路情况保护，维修时需要断开高压。高压电经断路器1022传输至DC/DC模块103，DC/DC模块103可以将高压直流电转化为低压直流电，提供低压电源给电池管理芯片BMS104以及整车系统的低压器件。DC/DC模块103的输出端连接BMS104的电源端，DC/DC模块103的输出端输出的电压用于BMS104供电，例如，BMS104的低压电一般为12V或者24V。电池管理芯片BMS104用于对电池系统进行监控和管理，通过对电压、电流、温度等参数采集、计算，进而控制电池的充放电过程，实现对电池的保护。电池管理芯片BMS104利用CAN总线与整车供电系统进行通讯。例如电池管理芯片BMS104的型号可以为QT-BGCS-2125(H0)、BMU06A-12V-400V、M79C1。

带辅助触点的开关102包括组合使用的断路器1022和分离脱扣器1021，分励脱扣器1021是一种远距离操纵分闸的附件，用于分断断路器1022。断路器1022能够自动切断电路，起到保护的作用。断路器1022和分离脱扣器1021通过卡扣组合在一起使用，分离脱扣器1021的辅助触点与继电器线圈上的辅助触点原理和作用相同。

分离脱扣器1021主要用于远距离使断路器1022分闸，以控制断开回路。分离脱扣器1021的作用原理是压脱扣器，脱扣器正常工作时有电压，该电压可以使脱扣器的锁钩克服弹簧力，以使断路器1022能够正常合闸。当电压降低到其设定值时，脱扣器的锁钩自动复位，断路器1022跳闸断开回路。分离脱扣器1021本质上是一个分闸线圈加脱扣器，给分离开脱扣线圈加上规定的电压，断路器1022就脱扣而分闸。

分离脱扣器1021与BMS104的控制信号输出端连接，BMS104通过控制低压电源来控制分离脱扣器1021，一方面，当电池欠压时发出报警信号，报警信号一般是直流24V的低压电压信号，BMS104输出控制信号给分离脱扣器1021，从而弹开断路器1022，切断DC/DC模块103与电池系统之间的通路，实现了对电池系统的保护。另一方面，当BMS104检测到电池系统处于馈电情况下或者其他故障状态下，可以通过发送控制信号直接弹开断路器1022来断开DC/DC模块103与电池系统的连接，无需人为主动断开断路器1022即可对电池系统进行保护。

本实施例的技术方案，通过在DC/DC模块前端增加一个带辅助触点的开关，开关中的分离脱扣器直接与BMS连接，当BMS检测到电池系统处于馈电状态或者其他故障状态时，直接输出控制信号给分离脱扣器，分离脱扣器直接弹开断路器来断开DC/DC模块与电池系统之间的通路；减少长期接通DC/DC模块造成电池系统馈电，在下电状态下人为忘关低压开关且电池处于严重欠压时，分离脱扣器直接控制断路器断电，实现对电池的双重保护。

继续参考图1，可选地，DC/DC模块103的输出端输出的电压为24V或12V。可选地，DC/DC模块103的输出端与整车系统的低压器件连接。

其中，DC/DC模块103的输出端输出的电压可以为低压直流12V或24V。DC/DC模块103输出端与整车系统的低压器件连接，DC/DC模块103将高电压转化为恒定的低压直流12V或24V，既能用于整车系统的低压器件供电，又能用于电池系统充电。示例性的，低压器件可以为灯光单元、报警装置、音响系统、仪表单元等。

图2是本实用新型实施例提供的又一种整车供电系统结构的示意图，参考图2，可选地，整车供电系统还包括并联于DC/DC模块103输出端的远程终端模块105和显示模块106，远程终端模块105用于传输整车供电系统的实时运行数据，显示模块106用于显示整车供电系统的实时运行数据。

具体的，远程终端模块105可以是便携式移动终端设备，远程终端模块105用于传输整车供电系统的实时运行数据，可以随时查看电池组的详细信息，并提供实时信息查看和历史数据下载，使用户足不出户就能随时了解电池系统运行状况，有效降低维护成本，实现主动维护管理。

电池系统通过DC/DC模块103高低压转化后进行充放电，当带分离脱扣器1021的断路器1022开启工作后，低压开启，BMS104、远程终端模块105、显示模块106都开启工作模式，不管整车在行车、充电还是待机状态下，都可以通过远程终端模块105在后台监控电池包的动态，现场工作人也可以直接通过显示模块106查看电池的各种信息。

显示模块106可以为触摸屏，用于显示整车供电系统的实时运行数据。示例性的，实时运行数据包括总电压、总电流、电池荷电状态(State of Charge，SOC)、电池温度、单体电池电压、继电器控制状态等。显示模块106可以作为调试终端在生产维护过程中使用，也可以作为监控仪表安装在车上。远程终端模块105和显示模块106均通过DC/DC模块103进行低压供电，通过BMS104上的CAN总线来进行数据传输。

继续参考图2，可选地，主供电回路的电压为高压，BMS104的控制信号输出端输出的电压为低压。

其中，主供电回路的电压为高压直流电，DC/DC模块103把主供电回路的高压的直流电变换为低压的直流电，DC/DC模块103的输出端连接BMS104的电源端，用于给BMS104供电。BMS104的控制信号输出端输出的电压为低压电，例如低压电可以是直流12V或24V。

继续参考图2，可选地，分离脱扣器1021通过连接线远程连接于BMS104的控制信号输出端。

其中，分离脱扣器1021包括辅助触点，辅助触点通过连接线远程连接于BMS104的控制信号输出端。当BMS104检测到电池系统处于馈电情况下或者其他故障状态下，控制与连接线远程连接的辅助触点来弹开断路器1022从而断开DC/DC模块103与电池系统的电连接，无需人为主动断开断路器1022即可对电池系统进行保护。

图3是本实用新型实施例提供的又一种整车供电系统结构的示意图，参考图3，可选地，整车供电系统还包括放电正继电器1，放电正继电器1连接于手动维修开关101和放电正端之间。可选地，整车供电系统还包括充电正继电器2，充电正继电器2连接于手动维修开关101和充电正端之间。

其中，放电正继电器1连接于手动维修开关101和放电正端之间，放电负继电器4连接于分流器107和放电负端之间。放电正继电器1和放电负继电器4具有高使用性能和高可靠性功能，与其他电源器件一起工作，完成各种负载无损电源开关的操作，可确保系统放电的安全运行。

充电正继电器2连接于手动维修开关101和充电正端之间，充电负继电器3连接于分流器107和充电负端之间。电池系统处于充电状态，当充电器和电池的正负极接反时，充电正继电器2和充电负继电器3切断电池与充电器的充电回路，断开充电器与电池的连接，从而增强充电过程中的安全性。

需要说明的是整车供电系统还包括预充继电器5与预充电阻R，预充继电器5与预充电阻R串联后与放电正继电器并联在手动维修开关101和放电正端之间。预充继电器5的作用就是控制预充回路的断开、闭合，预充电阻R的作用就是限流。

示例性的，电池前端都有较大的电容，若无预充电，主继电器直接与电容接通，此时电池电压较高，而电容上电压接近为0，此时相当于瞬间短路，负载电阻为导线和继电器触点电阻，电阻值很小，根据欧姆定律可知，电压大，电阻小，显然瞬间电流可达上万安培。此时主继电器肯定会损坏。加入预充过程，主继电器先断开，预充继电器5和预充电阻R构成的预充回路先接通，保障充电回路安全。

继续参考图3，可选地，主供电回路串接分流器107；分流器107的一端连接电池总负端口，DC/DC模块103与分流器107连接。

具体的，充电使用的电源是由DC/DC模块103将高压变低压后供给电池的，电压和电流在线路传输过程中并不是很稳定，直接作用于电池很容易造成电池损坏，主供电回路串接分流器107，分流器107连接于电池总负端口和DC/DC模块之间，可以平衡电压或电流，为电池提供相对稳定的直充电流，对电池起到保护作用。

继续参考图3，可选地，整车供电系统还包括充电负继电器3和放电负继电器4，充电负继电器3连接于分流器107和充电负端之间；放电负继电器4连接于分流器107和放电负端之间。

其中，放电正继电器1连接于手动维修开关101和放电正端之间，放电负继电器4连接于分流器107和放电负端之间。放电正继电器1和放电负继电器4具有高使用性能和高可靠性功能，与其他电源器件一起工作，完成各种负载无损电源开关的操作，可确保系统放电的安全运行。

充电正继电器2连接于手动维修开关101和充电正端之间，充电负继电器3连接于分流器107和充电负端之间。电池系统处于充电状态，当充电器和电池的正负极接反时，充电正继电器2和放电负继电器4切断电池与充电器的充电回路，断开充电器与电池的连接，从而增强充电过程中的安全性。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种整车供电系统，其特征在于，包括：

连接于电池系统的电池总正端口和电池总负端口的主供电回路，所述主供电回路串接有手动维修开关，带辅助触点的开关、DC/DC模块和电池管理芯片BMS；

所述带辅助触点的开关包括组合使用的断路器和分离脱扣器，所述断路器的一端连接于所述手动维修开关未连接所述电池总正端口的一端，另一端连接于DC/DC模块的输入端；

所述DC/DC模块的输出端连接所述电池管理芯片BMS的电源端；

所述分离脱扣器与电池管理芯片BMS的控制信号输出端连接；

所述电池管理芯片BMS用于在所述电池系统处于馈电情况下或者故障状态下向所述分离脱扣器发送控制信号，控制所述断路器断开。

2.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述DC/DC模块的输出端与整车系统的低压器件连接。

3.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述整车供电系统还包括并联于DC/DC模块输出端的远程终端模块和显示模块，所述远程终端模块用于传输整车供电系统的实时运行数据，所述显示模块用于显示整车供电系统的实时运行数据。

4.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述主供电回路的电压为高压，所述BMS的控制信号输出端输出的电压为低压。

5.根据权利要求4所述的整车供电系统，其特征在于，所述DC/DC模块的输出端输出的电压为24V或12V。

6.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述分离脱扣器通过连接线远程连接于所述BMS的控制信号输出端。

7.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述整车供电系统还包括放电正继电器，所述放电正继电器连接于所述手动维修开关和放电正端之间。

8.根据权利要求7所述的整车供电系统，其特征在于，所述整车供电系统还包括充电正继电器，所述充电正继电器连接于所述手动维修开关和充电正端之间。

9.根据权利要求1所述的整车供电系统，其特征在于，所述主供电回路串接分流器；所述分流器的一端连接所述电池总负端口，所述DC/DC模块与所述分流器连接。

10.根据权利要求9所述的整车供电系统，其特征在于，所述整车供电系统还包括充电负继电器和放电负继电器，所述充电负继电器连接于所述分流器和充电负端之间；所述放电负继电器连接于所述分流器和放电负端之间。

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