CN219838524U - 低压配电转换系统及车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种低压配电转换系统及车辆，该系统包括供电电源、低压配电控制装置和低压负载，低压配电控制装置包括供电切换组件和主控制器；供电切换组件包括第一接入端、第二接入端，和至少一个供电端，第一接入端和第二接入端均与供电电源连接，供电端与低压负载连接，供电切换组件还与主控制器连接。低压配电转换系统中设置有低压配电控制装置，通过低压配电控制装置中的主控制器发出信号指令，控制供电切换组件中的第一接入端和第二接入端与供电端的接通或断开，切换低压负载的配电模式，可以在不同的配电模式之间切换，有效地提高了低压配电转换系统的灵活性，并降低了整车低压系统的电量消耗。

Description

低压配电转换系统及车辆

技术领域

本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种低压配电转换系统以及具有该系统的车辆。

背景技术

车辆上通常设置有低压负载，需要通过低压配电系统对这些低压负载进行配电。当前的低压配电系统通常包括多种配电模式，每种配电模式由不同的硬件电路实现，不同配电模式之间相对独立，无法在不同的配电模式之间进行切换，不利于提升低压配电系统的灵活性。

实用新型内容

为了实现上述目的，本公开提供一种低压配电转换系统及车辆。

根据本公开实施例的第一方面，本公开提供一种低压配电转换系统，包括供电电源、低压配电控制装置和低压负载，所述低压配电控制装置包括供电切换组件和主控制器；

所述主控制器，用于向所述供电切换组件输出第一控制信号和/或第二控制信号；

所述供电切换组件包括第一接入端、第二接入端，和至少一个供电端，所述第一接入端和所述第二接入端均与所述供电电源连接，所述供电端与所述低压负载连接，所述供电切换组件还与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器输出的所述第一控制信号和/或所述第二控制信号，并在确定接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述第一接入端与所述供电端导通，以向所述低压负载供电，并在接收到所述第二控制信号的情况下，控制所述第二接入端与所述供电端导通，向所述低压负载供电。

可选地，所述供电切换组件包括多组开关组件，每组所述开关组件与一个所述供电端和所述第一接入端和所述第二接入端连接，用于在确定接收到所述第一控制信号的情况下，使所述第一接入端与所述供电端导通，以向所述低压负载供电，并在接收到所述第二控制信号的情况下，使所述第二接入端与所述供电端导通，向所述低压负载供电。

可选地，所述开关组件包括第一开关和第二开关，所述第一接入端通过所述第一开关与所述供电端连接，所述第二接入端通过所述第二开关与所述供电端连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述第一开关闭合，在接收到所述第二控制信号的情况下，控制所述第二开关闭合。

可选地，所述主控制器与CAN线连接，用于接收所述CAN线发送的环境参数，并根据所述环境参数生成所述第一控制信号和/或所述第二控制信号。

可选地，所述低压配电转换系统还包括点火开关，所述第二接入端通过所述点火开关与所述供电电源连接。

可选地，所述供电电源包括DC/DC模块和电池，所述低压配电转换系统还包括第三开关和第四开关，所述点火开关的第一端同时与所述第一接入端、所述第三开关的第一端和所述第四开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述DC/DC模块连接，所述第四开关的第二端与所述电池连接。

可选地，所述低压配电转换系统还包括电流采集器，所述电流采集器与所述电池和所述主控制器连接，用于采集所述电池的第一输出电流，并将所述第一输出电流发送至所述主控制器；

所述主控制器，用于在确定所述第一输出电流大于或者预设阈值的情况下，控制所述第四开关断开，所述第三开关闭合，以使当前的所述供电电源由所述电池切换为所述DC/DC模块。

可选地，所述电流采集器还与所述DC/DC模块连接，用于采集所述DC/DC模块的第二输出电流，并将所述第二输出电流发送至所述主控制器；

所述主控制器，用于在确定所述第二输出电流大于或者预设阈值的情况下，控制所述第三开关断开，所述第四开关闭合，以使当前的所述供电电源由所述DC/DC模块切换为所述电池。

可选地，所述低压配电转换系统还包括第一过流保护组件和第二过流保护组件，所述第一过流保护组件连接所述第三开关的两端，所述第二过流保护组件连接所述第四开关的两端。

可选地，所述第一过流保护组件包括第一二极管，所述第二过流保护组件包括第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第三开关的第一端，所述第一二极管的阴极连接所述第三开关的第二端，所述第二二极管的阳极连接所述第四开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接所述第四开关的第二端。

根据本公开实施例的第二方面，本公开提供一种车辆，包括以上第一方面所述的低压配电转换系统。

本公开实施例提供的技术方案的有益效果是所述低压配电转换系统中设置有所述低压配电控制装置，通过所述低压配电控制装置中的所述主控制器发出信号指令，控制所述供电切换组件中的所述第一接入端和所述第二接入端与所述供电端的接通或断开，切换所述低压负载的配电模式，可以在不同的配电模式切换，有效地提高了低压配电转换系统的灵活性，并降低了整车低压系统的电量消耗。

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是根据本公开一示例性实施例示出的一种低压配电转换系统示意图；

图2是根据图1所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图；

图3是根据图2所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图；

图4是根据图3所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图。

附图标记说明

1-供电电源、11-DC/DC模块、12-电池、2-低压配电控制装置、21-供电切换组件、211-第一接入端、212-第二接入端、213-供电端、214-开关组件、22-主控制器、3-低压负载、4-CAN线、K1-第一开关、K2-第一开关、K3点火开关、K4-第三开关、K5-第四开关、5-电流采集器

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。

图1是根据本公开一示例性实施例示出的一种低压配电转换系统示意图，如图1所示，该低压配电转换系统包括供电电源1、低压配电控制装置2和低压负载3，低压配电控制装置2包括供电切换组件21和主控制器22；主控制器22，用于向供电切换组件21输出第一控制信号和/或第二控制信号；供电切换组件21包括第一接入端211、第二接入端212，和至少一个供电端213，第一接入端211和第二接入端212均与供电电源1连接，供电端213与低压负载3连接，供电切换组件21还与主控制器22连接，用于接收主控制器22输出的第一控制信号和/或第二控制信号，并在确定接收到第一控制信号的情况下，控制第一接入端211与供电端213导通，以向低压负载3供电，并在接收到第二控制信号的情况下，控制第二接入端212与供电端213导通，向低压负载3供电。

其中，主控制器22可以为PLC(Program Logic Control可编程控制器)、DCS(Distributed Contorl System集散控制系统)、FCS(FieldBus Contorl Syestem现场总线控制系统)、CPU控制器、微程序控制器等，第一接入端211可以为KL30电或常电，第二接入端212可以为车辆点火开关启动的KL15电，第一控制信号和第二控制信号可以为高电平信号或其他可以承载控制信息的信号。

需要说明的是，在车辆处于休眠的情况下，第二接入端212的电路处于断开，通过供电切换组件21中的第一接入端211与供电端213之间的电路导通向车辆的低压负载3供电。低压配电控制装置2中的主控制器22通过发送第一控制信号和第二控制信号控制供电切换组件21实现对低压负载3的供电模式进行切换。

以上技术方案，该低压配电转换系统中设置有低压配电控制装置2，通过低压配电控制装置2中的主控制器22发出信号指令，控制供电切换组件21中的第一接入端211和第二接入端212与供电端213的接通或断开，切换低压负载的配电模式，可以在不同的配电模式之间切换，有效地提高了低压配电转换系统的灵活性，并降低了整车低压系统的电量消耗。

图2是根据图1所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图，如图2所示，所述供电切换组件21包括多组开关组件214，每组开关组件214与一个供电端213、第一接入端211和第二接入端212连接，用于在确定接收到第一控制信号的情况下，使第一接入端211与供电端213导通，以向低压负载3供电，并在接收到第二控制信号的情况下，使第二接入端212与供电端213导通，向低压负载3供电。

需要说明的是，低压负载3可以包括为EPS(Electronic Power Steering电动助力转向系统)控制器、BMS(Battery Management System电池管理系统)控制器、ICU、VCU(Vehicle Control Unit车辆控制单元)、BCM(Body Control Module车身控制模块)、COMP(Compressor压缩机)、FAN(风扇系统)等负载。多组开关组件214通过供电端213分别车辆的各低压负载3连接，通过开关组件214的连接与断开切换各低压负载3的配电模式。

示例地，在夏季高温的情况下，车辆的电池包需要启动风扇系统对其进行散热，防止电池包发生故障，此时，该低压配电转换系统可以通过开关组件214将风扇系统的配电模式切换到第一接入端211(常电)，使风扇系统启动对电池包进行散热。

图3是根据图2所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图，如图3所示，开关组件214包括第一开关K1和第二开关K2，第一接入端211通过第一开关K1与供电端213连接，第二接入端212通过第二开关K2与供电端213连接，用于在接收到第一控制信号的情况下，控制第一开关K1闭合，在接收到第二控制信号的情况下，控制第二开关K2闭合。

其中，第一开关K1和第二开关K2可以是MOS(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)管或其他可控开关。

可选地，主控制器22与CAN(Controller Area Network控制器局域网)线4连接，用于接收CAN线4发送的环境参数，并根据环境参数生成第一控制信号和/或第二控制信号。

其中，该环境参数可以是温度传感器采集的车辆内部或外部的温度，也可以是车辆其他传感器采集的数据。传感器采集得数据可以通过CAN线4发送到主控制器22中，主控制器22根据接收的数据获取所需环境参数生成第一控制信号和/或第二控制信号；传感器采集得数据也可以输送到车身控制器中，获取环境参数通过CAN线4发送主控器22中，有利于提高车辆用户的体验感。

示例地，在车辆的温度传感器检测到外界温度处于零下的情况下，电池包不需要风扇系统对其进行散热，温度传感器将监测到的温度通过CAN线4发送主控器22中，主控器22根据接收到的温度发送第一控制信号，断开与风扇系统对应的第一开关K1；在温度高于预设温度(例如，20℃、25℃或27℃)的情况下，车辆需要风扇系统对电池包进行散热，主控制器22根据接收到的温度发送第一控制信号，闭合风扇系统对应的第一开关，同时也发送第一控制信号，闭合空调系统对应的第二开关。

图4是根据图3所示实施例示出的一种低压配电转换系统示意图，如图4所示，低压配电转换系统还包括点火开关K3，第二接入端212通过点火开关K3与供电电源1连接。

其中，点火开关K3包括START启动挡、LOCK锁止挡、ACC附件通电挡、ON接通档四个挡位；START启动挡为发动机运行挡，将钥匙拧该挡位时，车辆的发动机电路接通，发动机运行，松开钥匙之后自行恢复到ON档；LOCK锁止挡为汽车钥匙插进和拔出来的挡位，除防盗功能、车里灯泡运行，其余电路处于断开的状态；ACC附件通电挡用于闭合如中央空调、CD等电气设备的开关；ON接通挡为整车的电源电路接通电源，车子行驶时，钥匙会维持该挡位。

可选地，供电电源1可以包括DC/DC模块11和电池12，低压配电转换系统还可以包括第三开关K4和第四开关K5，点火开关K3的第一端可以同时与第一接入端211、第三开关K4的第一端和第四开关K5的第一端连接，第三开关K4的第二端与DC/DC模块11连接，第四开关K5的第二端与电池12连接。

需要说明的是，电池12可以用于在整车下电后为低压负载3的供电，保障日常低压负载3的正常工作；在电池12处于电能匮乏的情况下，第四开关K5断开，DC/DC模块11可以用于低压负载3的供电以及电池12的充电。且在电池12所对应的电路发生短路的情况下，可以断开第四开关K5，闭合第三开关K4，DC/DC模块11可以给低压负载3供电；在DC/DC模块11所对应的电路发生短路的情况下，可以断开第三开关K4，闭合第四开关K5，电池12可以给DC/DC模块11所对应的电路负载供电。

可选地，低压配电转换系统还可以包括电流采集器5，电流采集器5与电池12和主控制器22连接，用于采集电池12的第一输出电流，并将第一输出电流发送至主控制器22。该主控制器22，可以用于在确定第一输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制第四开关K5断开，第三开关K4闭合，以使当前的供电电源1由电池12切换为DC/DC模块11。

示例地，该电流采集器5通过采集电池12的第一输出电流，用于监测电池12对应的电路，防止发生电路短路故障，导致电流过大，从而损坏车辆低压负载3。在电流采集器5采集到电池12的第一输出电流，将第一输出电流发送至主控制器22，主控制器22在确定第一输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制第四开关K5断开，第三开关K4闭合，将供电电源1由电池12切换为DC/DC模块11，使车辆低压负载3可以正常工作，有效地提高了低压负载3的安全性能。

可选地，该电流采集器5还可以与DC/DC模块11连接，用于采集DC/DC模块11的第二输出电流，并将第二输出电流发送至主控制器22；该主控制器22，还可以用于在确定第二输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制第三开关K4断开，第四开关K5闭合，以使当前的供电电源1由DC/DC模块11切换为电池12。

示例地，该电流采集器5通过DC/DC模块11的第二输出电流，用于监测DC/DC模块11对应的电路，防止发生电路短路故障，导致电流过大，从而损坏车辆除低压负载以外的其他负载。在电流采集器5采集到DC/DC模块11的第二输出电流，将第二输出电流发送至主控制器22，主控制器22在确定第二输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制第三开关K4断开，第四开关K5闭合，将供电电源1由DC/DC模块11切换为电池12，使车辆除低压负载以外的其他负载可以正常工作，有效地提高了车辆除低压负载以外的其他负载的安全性能。

可选地，该低压配电转换系统还可以包括第一过流保护组件和第二过流保护组件，第一过流保护组件连接第三开关K4的两端，第二过流保护组件连接第四开关K5的两端。

其中，该第一过流保护组件可以是单向导通的电气元件，如二极管、晶闸管、晶体管或低压热继电器等，第二过流保护组件也可以是单向导通的电气元件，如二极管、晶闸管、晶体管或低压热继电器等。

示例地，第一过流保护组件可以包括第一二极管，第二过流保护组件包括第二二极管，第一二极管的阳极连接第三开关K4的第一端，第一二极管的阴极连接第三开关K4的第二端，第二二极管的阳极连接第四开关K5的第一端，第二二极管的阴极连接第四开关K5的第二端。

需要说明的是，在车辆出现短路的情况下，第一二极管或第二二极管可以单向阻断电流的流通，断开发生短路的供电电源1，且可以通过正常工作的供电电源1向短路的供电电源1供电，有效地提高了车辆的安全性能，有利于车辆用户的体验感。

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，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 (11)

1.一种低压配电转换系统，其特征在于，包括供电电源、低压配电控制装置和低压负载，所述低压配电控制装置包括供电切换组件和主控制器；

所述主控制器，用于向所述供电切换组件输出第一控制信号和/或第二控制信号；

所述供电切换组件包括第一接入端、第二接入端，和至少一个供电端，所述第一接入端和所述第二接入端均与所述供电电源连接，所述供电端与所述低压负载连接，所述供电切换组件还与所述主控制器连接，用于接收所述主控制器输出的所述第一控制信号和/或所述第二控制信号，并在确定接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述第一接入端与所述供电端导通，以向所述低压负载供电，并在接收到所述第二控制信号的情况下，控制所述第二接入端与所述供电端导通，向所述低压负载供电。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电切换组件包括多组开关组件，每组所述开关组件与一个所述供电端和所述第一接入端和所述第二接入端连接，用于在确定接收到所述第一控制信号的情况下，使所述第一接入端与所述供电端导通，以向所述低压负载供电，并在接收到所述第二控制信号的情况下，使所述第二接入端与所述供电端导通，向所述低压负载供电。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述开关组件包括第一开关和第二开关，所述第一接入端通过所述第一开关与所述供电端连接，所述第二接入端通过所述第二开关与所述供电端连接，用于在接收到所述第一控制信号的情况下，控制所述第一开关闭合，在接收到所述第二控制信号的情况下，控制所述第二开关闭合。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器与CAN线连接，用于接收所述CAN线发送的环境参数，并根据所述环境参数生成所述第一控制信号和/或所述第二控制信号。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述低压配电转换系统还包括点火开关，所述第二接入端通过所述点火开关与所述供电电源连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述供电电源包括DC/DC模块和电池，所述低压配电转换系统还包括第三开关和第四开关，所述点火开关的第一端同时与所述第一接入端、所述第三开关的第一端和所述第四开关的第一端连接，所述第三开关的第二端与所述DC/DC模块连接，所述第四开关的第二端与所述电池连接。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低压配电转换系统还包括电流采集器，所述电流采集器与所述电池和所述主控制器连接，用于采集所述电池的第一输出电流，并将所述第一输出电流发送至所述主控制器；

所述主控制器，用于在确定所述第一输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制所述第四开关断开，所述第三开关闭合，以使当前的所述供电电源由所述电池切换为所述DC/DC模块。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电流采集器还与所述DC/DC模块连接，用于采集所述DC/DC模块的第二输出电流，并将所述第二输出电流发送至所述主控制器；

所述主控制器，用于在确定所述第二输出电流大于或者等于预设阈值的情况下，控制所述第三开关断开，所述第四开关闭合，以使当前的所述供电电源由所述DC/DC模块切换为所述电池。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述低压配电转换系统还包括第一过流保护组件和第二过流保护组件，所述第一过流保护组件连接所述第三开关的两端，所述第二过流保护组件连接所述第四开关的两端。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一过流保护组件包括第一二极管，所述第二过流保护组件包括第二二极管，所述第一二极管的阳极连接所述第三开关的第一端，所述第一二极管的阴极连接所述第三开关的第二端，所述第二二极管的阳极连接所述第四开关的第一端，所述第二二极管的阴极连接所述第四开关的第二端。

11.一种车辆，其特征在于，包括以上权利要求1-10任一项所述的低压配电转换系统。