RU2520180C2 - Transport vehicle power supply system - Google Patents

Transport vehicle power supply system Download PDF

Info

Publication number
RU2520180C2
RU2520180C2 RU2012139194/11A RU2012139194A RU2520180C2 RU 2520180 C2 RU2520180 C2 RU 2520180C2 RU 2012139194/11 A RU2012139194/11 A RU 2012139194/11A RU 2012139194 A RU2012139194 A RU 2012139194A RU 2520180 C2 RU2520180 C2 RU 2520180C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power
charger
voltage
battery
module
Prior art date
Application number
RU2012139194/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012139194A (en
Inventor
Алексей Николаевич Чаплыгин
Владимир Германович Чернов
Константин Александрович Сапронов
Владимир Юрьевич Субботин
Роман Викторович Кудрявцев
Сергей Викторович Михеев
Владимир Владимирович Тарасов
Original Assignee
Курское открытое акционерное общество "Прибор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Курское открытое акционерное общество "Прибор" filed Critical Курское открытое акционерное общество "Прибор"
Priority to RU2012139194/11A priority Critical patent/RU2520180C2/en
Publication of RU2012139194A publication Critical patent/RU2012139194A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2520180C2 publication Critical patent/RU2520180C2/en

Links

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention is related to start systems for automobiles, railroad transport, and electric transport. A system contains an accumulator battery and an energy storage unit, a system monitoring and control module (SMCM), a voltage conversion module (VCM), a power switching module (PSM) for switching of direct-current power circuits. The system contains a charger intended for additional recharge of the accumulator battery and the energy storage unit made as an electrochemical capacitor (ECC). At that VCM is coupled by power circuits to power supply buses of the onboard network, PSM and SMCM; PSM is coupled by power circuits to the charger, MM and ECC and the charger in its turn is coupled to power circuits of MA and ECC. The system monitoring and control module can supply control signals to VCM, PSM and the charger and to receive signals from voltage sensors of the accumulator battery, the ECC voltage sensor and the charger current sensor as well as to control voltage/current of the power supply bus of the onboard network and to ensure exchange of information with the vehicle onboard data bus.
EFFECT: simplification of the system, reduction of dimensions and enhancing functional capabilities.
1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к области авиационной техники, автомобилестроения, железнодорожного транспорта и электротранспорта, в частности, к системам пуска двигателей летательных аппаратов, автомобилей, железнодорожного транспорта, электротранспорта; резервным источникам электропитания летательных аппаратов, системам электропитания бортовой сети летательных аппаратов, автотранспорта, электротранспорта и железнодорожного транспорта.The invention relates to the field of aeronautical engineering, automotive, railway transport and electric transport, in particular, to engine starting systems for aircraft, automobiles, railway transport, electric transport; reserve power sources for aircraft, power systems for the on-board network of aircraft, vehicles, electric vehicles and railway transport.

Уровень техникиState of the art

Известна система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания [Лебедев С.А., Рябцовских И.В., Диденко А.А., Гуменный В.З. - Система электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания. - Патент на изобретение №2433300. - Опубл. 10.11.2011], содержащая аккумуляторную батарею, отрицательным полюсом соединенную со стартером, выполненным в виде электрической машины постоянного тока, и устройство управления пуском с выключателем стартера и тяговым реле, имеющим нормально открытые контакты, полупроводниковый вентиль и конденсаторную батарею, подключенную положительным полюсом через полупроводниковый вентиль к положительному полюсу аккумуляторной батареи, дополнительно содержащая реле включения конденсаторной батареи с нормально разомкнутыми контактами, управляющее реле с нормально замкнутыми контактами, генератор, резистор и реле включения стартера с нормально разомкнутыми контактами, при этом обмотка реле включения конденсаторной батареи соединена с полупроводниковым вентилем через выключатель стартера, замкнутые контакты управляющего реле и отрицательным полюсом аккумуляторной батареи, а нормально разомкнутые контакты реле включения конденсаторной батареи соединены с отрицательными полюсами аккумуляторной и конденсаторной батарей, обмотка управляющего реле соединена со вторым выводом генератора и через резистор с первым выводом генератора и с отрицательным полюсом аккумуляторной батареи, в свою очередь, генератор соединен третьим выводом с положительным полюсом аккумуляторной батареи, кроме того, обмотка реле включения стартера соединена с выключателем стартера и отрицательным полюсом аккумуляторной батареи, а нормально разомкнутые контакты реле включения стартера соединены с выключателем стартера и с обмоткой тягового реле стартера, обмотка тягового реле стартера соединена с нормально разомкнутыми контактами реле включения стартера и стартером, а нормально разомкнутые контакты тягового реле стартера соединены с полупроводниковым вентилем и стартером.A known system of electric start-up of an internal combustion engine [Lebedev S.A., Ryabtsovskikh I.V., Didenko A.A., Gumenny V.Z. - System of electric start-up of an internal combustion engine. - Patent for invention No. 2433300. - Publ. 11/10/2011], comprising a rechargeable battery negatively connected to a starter made in the form of an electric DC machine, and a start control device with a starter switch and a traction relay having normally open contacts, a semiconductor valve and a capacitor battery connected to the positive pole via a semiconductor a valve to the positive pole of the battery, further comprising a relay for switching on a capacitor bank with normally open contacts, controlling its relay with normally closed contacts, a generator, a resistor and a starter relay with normally open contacts, while the coil of the capacitor bank relay is connected to the semiconductor valve through the starter switch, the closed contacts of the control relay and the negative pole of the battery, and the normally open contacts of the enable relay capacitor banks are connected to the negative poles of the battery and capacitor banks, the coil of the control relay is connected to the second terminal generator and through a resistor with the first terminal of the generator and with the negative pole of the battery, in turn, the generator is connected to the positive terminal of the battery by the third terminal, in addition, the coil of the starter relay is connected to the starter switch and the negative pole of the battery, and normally open contacts starter relay are connected to the starter switch and to the winding of the starter traction relay, the winding of the starter traction relay is connected to normally open contacts the starter and starter relay, and the normally open contacts of the starter traction relay are connected to the semiconductor valve and starter.

Недостатком такой системы электростартерного пуска двигателя внутреннего сгорания является: сложность технической реализации за счет применения большого количества элементов автоматического управления, что также обусловливает значительное снижение надежности системы; значительная масса и габариты системы за счет применения штатной аккумуляторной батареи, состоящей из набора аккумуляторов определенного номинального напряжения (например, для литий-ионного аккумулятора оно может составлять величину порядка 3,6 В), количество которых определяется необходимым напряжением на батарее (например, для батареи напряжением 27 В количество аккумуляторов составляет 27/3,6=8 штук); ограниченные функциональные возможности системы - только для пуска двигателя внутреннего сгорания и не предусматривает, в частности не предусмотрена работа системы в качестве источника энергии для питания бортовой сети в аварийном режиме и в буферном режиме; не конкретизировано, что является емкостным накопителем энергии; отсутствие возможности цифрового управления системой и контроля ее состояния.The disadvantage of this system of electric start-up of an internal combustion engine is: the complexity of technical implementation due to the use of a large number of automatic control elements, which also leads to a significant decrease in the reliability of the system; significant weight and dimensions of the system due to the use of a standard battery consisting of a set of batteries of a certain nominal voltage (for example, for a lithium-ion battery it can be about 3.6 V), the number of which is determined by the required voltage on the battery (for example, for a battery voltage of 27 V, the number of batteries is 27 / 3.6 = 8 pieces); the limited functionality of the system is only for starting the internal combustion engine and does not provide, in particular, the system is not provided as an energy source for powering the on-board network in emergency mode and in buffer mode; not specified what is a capacitive energy storage; lack of the ability to digitally control the system and monitor its status.

Известна система пуска двигателя внутреннего сгорания [Кашканов В.В. - Система пуска двигателя внутреннего сгорания. - Патент на изобретение №2431055. - Опубл. 10.10.2011], содержащая аккумуляторную батарею, выключатель зажигания, стартер, первый и второй диоды, токоограничивающий резистор и емкостной накопитель энергии, заряд которого осуществляется от первого вывода аккумуляторной батареи через последовательно включенные токоограничивающий резистор и первый диод, при этом вторые выводы аккумуляторной батареи и емкостного накопителя энергии соединены вместе и образуют минусовую шину источника питания, при этом первый силовой контакт стартера напрямую соединен с первым выводом аккумуляторной батареи, второй силовой контакт стартера соединен с минусовой шиной источника питания, штекер стартера (катушка тягового реле) через выключатель зажигания подключен к точке соединения токоограничивающего резистора и катода первого диода, при этом анод второго диода подключен к первому выводу емкостного накопителя энергии, а катод второго диода подключен к точке соединения токоограничивающего резистора и катода первого диода.A known system for starting an internal combustion engine [Kashkanov V.V. - System for starting an internal combustion engine. - Patent for invention No. 2431055. - Publ. 10.10.2011] containing a battery, an ignition switch, a starter, first and second diodes, a current limiting resistor and a capacitive energy storage device, the charge of which is from the first output of the battery through a series current limiting resistor and a first diode, while the second terminals of the battery and capacitive energy storage devices are connected together and form a negative bus of the power source, while the first power contact of the starter is directly connected to the first output of the battery batteries, the second power contact of the starter is connected to the negative bus of the power source, the starter plug (traction relay coil) through the ignition switch is connected to the connection point of the current-limiting resistor and the cathode of the first diode, while the anode of the second diode is connected to the first output of the capacitive energy storage, and the cathode of the second the diode is connected to the junction point of the current-limiting resistor and the cathode of the first diode.

Недостатком такой системы пуска двигателя внутреннего сгорания является: значительная масса и габариты системы за счет применения штатной аккумуляторной батареи, состоящей из набора аккумуляторов определенного номинального напряжения (например, для литий-ионного аккумулятора оно может составлять величину порядка 3,6 В), количество которых определяется необходимым напряжением на батарее (например, для батареи напряжением 27 В количество аккумуляторов составляет 27/3,6=8 штук); ограниченные функциональные возможности системы - только для пуска двигателя внутреннего сгорания, в частности не предусмотрена работа системы в качестве источника энергии для питания бортовой сети в аварийном режиме и в буферном режиме; не конкретизировано, что является накопителем энергии; отсутствие возможности цифрового управления системой и контроля ее состояния.The disadvantage of such a system for starting an internal combustion engine is: the considerable weight and dimensions of the system due to the use of a standard battery consisting of a set of batteries of a certain nominal voltage (for example, for a lithium-ion battery it can be of the order of 3.6 V), the number of which is determined the necessary voltage on the battery (for example, for a battery voltage of 27 V, the number of batteries is 27 / 3.6 = 8 pieces); limited functionality of the system - only for starting the internal combustion engine, in particular, the system is not provided as an energy source for powering the on-board network in emergency mode and in buffer mode; not specified what is the energy storage; lack of the ability to digitally control the system and monitor its status.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей изобретения является создание системы электропитания, работающей в качестве системы пуска двигателей летательных аппаратов, автомобилей, железнодорожного транспорта, электротранспорта; а также резервных источников электропитания летательных аппаратов, систем электропитания бортовой сети летательных аппаратов, автотранспорта, электротранспорта и железнодорожного транспорта, отличающейся: высокой надежностью вследствие простоты реализации; значительным снижением массы и габаритов системы, например, при сравнении с системой, где в качестве аккумуляторной батареи (модуля аккумуляторов (МА)) используется литий-ионная (литий-полимерная, литий-гельполимерная), масса снижается на величину не менее 40%, а габариты не менее чем в 1,5 раза (уменьшается количество аккумуляторов в аккумуляторной батарее за счет применения модуля преобразования напряжения, в который входит повышающий преобразователь (источник питания) напряжения аккумуляторной батареи; расширенными функциональными возможностями системы - помимо применения для пуска двигателей летательных аппаратов, автомобилей, железнодорожного транспорта, электротранспорта, предусмотрена работа системы в качестве резервного источника электропитания летательных аппаратов, систем электропитания бортовой сети летательных аппаратов, автотранспорта, электротранспорта и железнодорожного транспорта, в том числе при работе в буферном режиме; применением в качестве накопителя энергии электрохимического конденсатора (ионистора, молекулярного накопителя, суперконденсатора), что увеличивает ресурс работы аккумуляторной батареи вследствие снижения на нее нагрузка-наличием интеллектуальной системы управления и контроля.The objective of the invention is the creation of an electrical power system operating as a starting system for engines of aircraft, automobiles, railway transport, electric transport; as well as backup power supplies for aircraft, power systems for the on-board network of aircraft, vehicles, electric vehicles and rail transport, characterized by: high reliability due to ease of implementation; a significant reduction in the mass and dimensions of the system, for example, when compared with a system where a lithium-ion (lithium-polymer, lithium-gel polymer) is used as a storage battery (battery module (MA)), the mass is reduced by at least 40%, and dimensions not less than 1.5 times (the number of batteries in the battery is reduced due to the use of a voltage conversion module, which includes a step-up converter (power source) of the battery voltage; advanced functional features system requirements - in addition to the use for starting engines of aircraft, automobiles, railway vehicles, electric vehicles, the system is provided as a backup power source for aircraft, power systems for the aircraft’s onboard network, vehicles, electric vehicles and railway vehicles, including when working in the buffer mode; using an electrochemical capacitor (ionistor, molecular storage device, supercondensation as an energy storage device) torus), which increases the service life of the battery due to the reduction of the load on it, by the presence of an intelligent control and monitoring system.

Согласно изобретению, система электропитания транспортного средства содержит аккумуляторную батарею и накопитель энергии, модуль управления и контроля системы электропитания, модуль преобразования напряжения, модуль силовой коммутации для коммутации силовых цепей постоянного тока, зарядное устройство, предназначенное для подзаряда аккумуляторной батареи и накопителя энергии, выполненного в виде электрохимического конденсатора, при этом модуль преобразования напряжения связан силовыми цепями с шинами питания бортовой сети, модулем силовой коммутации и модулем управления и контроля;According to the invention, the vehicle’s power supply system comprises a battery and an energy storage unit, a power supply control and monitoring module, a voltage conversion module, a power switching module for switching DC power circuits, a charger for charging the battery and the energy storage device in the form an electrochemical capacitor, while the voltage conversion module is connected by power circuits to the power supply buses of the onboard network, the module m power switching and control module and control;

модуль силовой коммутации связан силовыми цепями с зарядным устройством, аккумуляторной батареей и электрохимическим конденсатором;the power switching module is connected by power circuits to a charger, a battery and an electrochemical capacitor;

а зарядное устройство, в свою очередь, связано силовыми цепями с аккумуляторной батареей и электрохимическим конденсатором;and the charger, in turn, is connected by power circuits to the battery and the electrochemical capacitor;

причем модуль управления и контроля выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на модуль преобразования напряжения, модуль силовой коммутации и зарядное устройство, а также с возможностью получения сигналов с датчиков напряжения аккумуляторной батареи, датчика напряжения электрохимического конденсатора и датчика тока зарядного устройства, и с возможностью контроля напряжения/тока шины питания бортовой сети и обеспечения информационного взаимодействия с бортовой информационной шиной транспортного средства.moreover, the control and monitoring module is configured to supply control signals to the voltage conversion module, the power switching module and the charger, as well as to receive signals from the voltage sensors of the battery, the voltage sensor of the electrochemical capacitor and the current sensor of the charger, and with the possibility of voltage control / current power bus on-board network and information interaction with the on-board information bus of the vehicle.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Настоящее изобретение поясняется чертежом, где на фигуре 1 представлена блок-схема системы электропитания транспортного средства.The present invention is illustrated in the drawing, where figure 1 presents a block diagram of a vehicle power system.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Как показано на фигуре 1, система электропитания транспортного средства содержит модуль аккумуляторов (МА) (аккумуляторы могут быть литий-ионные, литий-полимерные, литий-гельполимерные, никель-кадмиевые, свинцовые, никель-металлгидридные, водородные, литиевые, серебрянно-цинковые или любого другого типа), плюсовой вывод которого через модуль силовой коммутации (МСК), который служит для коммутации силовых цепей постоянного тока, соединен с плюсовым выводом электрохимического конденсатора (ЭХК) (ионистора, молекулярного накопителя, суперконденсатора), который в свою очередь соединен через МСК с силовой шиной бортовой сети, ведущей к двигателю и другим потребителям электроэнергии. В то же время, МА через МСК и модуль преобразования напряжения (МПН) соединен с силовой шиной бортовой сети и применяется для резервного электропитания и подзаряда модуля ЭХК. При этом подзаряд МА и модуля ЭХК осуществляется посредством модуля зарядного устройства (ЗУ) из бортовой сети или с внешнего источника питания. Управляющие сигналы поступают с МУК и контролируются встроенными датчиками.As shown in FIG. 1, the vehicle’s power supply system contains a battery module (MA) (batteries may be lithium-ion, lithium-polymer, lithium-gel polymer, nickel-cadmium, lead, nickel-metal hydride, hydrogen, lithium, silver-zinc or any other type), the positive output of which through the power switching module (MSC), which serves to switch the DC power circuits, is connected to the positive output of the electrochemical capacitor (ECC) (ionistor, molecular storage, super ndensatora) which is in turn connected through a power bus IIC onboard network, leading to the engine and other power consumers. At the same time, the MA is connected to the power bus of the on-board network through the MSC and the voltage conversion module (MPN) and is used for backup power supply and recharging the ECC module. In this case, recharging the MA and the ECC module is carried out by means of the charger module (charger) from the on-board network or from an external power source. Control signals come from the MUK and are controlled by built-in sensors.

МПН включает в себя повышающий преобразователь напряжения, осуществляющий преобразование напряжения с модуля МА, при работе в аварийном режиме, до напряжения, необходимого для питания бортовой силовой сети и понижающий преобразователь напряжения, обеспечивающий понижение напряжения с бортового до необходимого для питания модуля управления и контроля (МУК) и ЗУ.MPN includes a step-up voltage converter that converts voltage from the MA module during emergency operation to the voltage required to power the on-board power network and a step-down voltage converter that provides voltage reduction from the on-board to the control and monitoring module necessary for power supply (MUK ) and memory.

МПН содержит: один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с шиной питания бортовой сети транспортного средства; один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с МСК; один силовой выход для подачи питания на МУК; один (при необходимости более одного) сигнальный вход для осуществления управления МПН.MPN contains: one power output and one power input to provide power switching with the power bus of the vehicle electrical system; one power output and one power input to provide power switching with the MSC; one power output for supplying power to the MUK; one (if necessary more than one) signal input for MPN control.

Модуль ЗУ необходим для заряда модуля МА и ЭХК. Принцип построения модуля ЗУ может быть основан на применении широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Управляющие сигналы ШИМ поступают на ЗУ с модуля МУК.The memory module is needed to charge the MA and ECC modules. The principle of constructing a memory module can be based on the use of pulse width modulation (PWM). PWM control signals are sent to the memory from the MUK module.

ЗУ содержит: один силовой вход для коммутации с МСК; два силовых выхода, предназначенных для коммутации с МА и ЭХК для осуществления их заряда; один сигнальный выход (при необходимости более одного) со встроенного в ЗУ датчика тока на МУК; один сигнальный вход (при необходимости более одного) с МУК для приема управляющих команд.The memory contains: one power input for switching with the MSC; two power outputs intended for switching with MA and ECC for the implementation of their charge; one signal output (if necessary, more than one) from the current sensor integrated in the memory to the MUK; one signal input (if necessary more than one) with MUK for receiving control commands.

Модуль ЭХК предназначен для работы в режиме запуска двигателя, в частности посредством вспомогательной силовой установки и в режиме буфера.The ECC module is designed to operate in engine start mode, in particular by means of an auxiliary power unit and in buffer mode.

ЭХК содержит: один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с МСК; один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с ЗУ для осуществления заряда ЭХК; один (при необходимости более одного) сигнальный выход на МУК с датчика напряжения ЭХК для осуществления контроля напряжения.EHC contains: one power output and one power input to ensure power switching with the MSC; one power input to provide power switching with the memory for the implementation of the charge of the ECC; one (if necessary, more than one) signal output to the MUK from the voltage sensor of the ECC for voltage control.

МУК предназначен для управления и контроля работой системы электропитания и может состоять из схемы согласования, содержащей в себе приемо-передатчик, который необходим для согласования уровней сигналов между бортовой информационной шиной и схемой управления МУК; схемы питания формирующей стабилизированные напряжения для питания МУК, а также фильтра, уменьшающего помехи и флуктуации напряжения бортовой сети; схемы управления осуществляющей прием и обработку сигналов от датчиков напряжения и тока, а также управление другими модулями источника электропитания с функциями контроля состояния в реальном времени.MUK is designed to control and monitor the operation of the power supply system and may consist of a matching circuit containing a transceiver, which is necessary for matching signal levels between the on-board information bus and the control circuit of the MUK; power circuits generating stabilized voltages for power supply of the MUK, as well as a filter that reduces interference and voltage fluctuations on-board network; control circuits for receiving and processing signals from voltage and current sensors, as well as controlling other modules of the power supply with real-time status monitoring functions.

МУК содержит: один силовой вход с МПН, предназначенный для осуществления питания МУК; четыре (при необходимости более четырех) сигнальных входа с датчиков напряжения МА и ЭХК для осуществления контроля напряжения; один сигнальный вход (при необходимости более одного) с датчика тока ЗУ для контроля тока заряда; три (при необходимости более трех) сигнальных выхода: на МПН - для управления МПН, на МСК - для управления МСК, на ЗУ - для управления ЗУ; один (при необходимости более одного) сигнальный вход и один (при необходимости более одного) сигнальный выход для обеспечения информационного взаимодействия с бортовой информационной шиной транспортного средства; один (при необходимости более одного) сигнальный вход для осуществления контроля напряжения (тока) шины питания бортовой сети.MUK contains: one power input with MPN, designed to power the MUK; four (if necessary more than four) signal inputs from voltage sensors MA and ECC for voltage control; one signal input (if necessary more than one) from the charger current sensor to monitor the charge current; three (if necessary more than three) signal outputs: on the MPN - for controlling the MPN, on the MSC - for controlling the MSC, on the memory - for managing the memory; one (if necessary more than one) signal input and one (if necessary more than one) signal output to ensure information interaction with the vehicle information bus; one (if necessary more than one) signal input for monitoring the voltage (current) of the onboard power supply bus.

Система электропитания содержит МА, состоящий из последовательно соединенных аккумуляторов (аккумуляторы могут быть литий-ионные, литий-полимерные, литий-гельполимерные, никель-кадмиевые, свинцовые, никель-металлгидридные, водородные, литиевые, серебрянно-цинковые или любого другого типа), плюсовой вывод которого через МСК соединен с плюсовым выводом ЭХК (ионистора, молекулярного накопителя, суперконденсатора), а также через МСК и МПН соединен с бортовой сетью, ведущей к двигателю и другим потребителям электроэнергии. Подзаряд МА и ЭХК осуществляется через ЗУ. Система электропитания может управляться внешними командами через МУК или работать по заданному МУК алгоритму.The power supply system contains MA, consisting of series-connected batteries (batteries can be lithium-ion, lithium-polymer, lithium-gel polymer, nickel-cadmium, lead, nickel-metal hydride, hydrogen, lithium, silver-zinc or any other type), plus the output of which through the MSC is connected to the positive terminal of the ECC (ionistor, molecular storage device, supercapacitor), and also through the MSC and MPN is connected to the on-board network leading to the engine and other electricity consumers. The recharge of MA and ECC is carried out through the charger. The power supply system can be controlled by external commands through the MUK or work according to the specified MUK algorithm.

МД содержит: один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с МСК; один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с ЗУ для осуществления заряда МА; три (при необходимости более трех) сигнальных выхода на МУК с датчиков напряжения МА для осуществления контроля напряжения.The MD contains: one power output and one power input to provide power switching with the MSC; one power input to provide power switching with the memory for the implementation of the charge of MA; three (if necessary more than three) signal outputs to the MUK from the MA voltage sensors for monitoring voltage.

МСК содержит: один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с МПН; один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с шиной питания бортовой сети транспортного средства; один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с МА; один силовой выход и один силовой вход для обеспечения силовой коммутации с ЭХК; один силовой выход для обеспечения силовой коммутации с ЗУ; один (при необходимости более одного) сигнальный вход для осуществления управления МСК.MSC contains: one power output and one power input to provide power switching with MPN; one power output and one power input to provide power switching with the power supply bus of the vehicle electrical system; one power output and one power input to provide power switching with the MA; one power output and one power input to provide power switching with the ECC; one power output to provide power switching with memory; one (if necessary more than one) signal input for controlling the MSC.

Система электропитания работает следующим образом.The power supply system operates as follows.

При первоначальном запуске источника электропитания происходит самотестирование при помощи МУК.At the initial start-up of the power supply, a self-test occurs using the MUK.

В режиме запуска двигателя ЭХК (ионистор, молекулярный накопитель, суперконденсатор) через МСК разряжается на нагрузку (стартер, вспомогательную силовую установку, двигатель). В системе может быть предусмотрен заряд (подзаряд) ЭХК (ионистора, молекулярного накопителя, суперконденсатора) от МА через МСК при подаче управляющих команд с МУК. В случае необходимости запуск может быть осуществлен непосредственно от МА через МСК или в сочетании «МА+ЭХК (ионистор, молекулярный накопитель, суперконденсатор)» через МСК.In the engine start mode, the ECC (ionistor, molecular storage, supercapacitor) is discharged through the MSC to the load (starter, auxiliary power unit, engine). The system may provide for the charge (recharge) of the ECC (ionistor, molecular storage device, supercapacitor) from the MA through the MSC when applying control commands from the MUK. If necessary, the launch can be carried out directly from the MA through the MSC or in the combination "MA + ECC (ionistor, molecular storage, supercapacitor)" through the MSC.

В режиме основного и резервного источника электропитания, электропитание бортовой сети питание осуществляется от МА через МСК и МПН или в сочетании «МА+ЭХК (ионистор, молекулярный накопитель, суперконденсатор)» через МСК и МПН при подаче команд с МУК.In the main and backup power supply mode, the on-board network power is supplied from the MA through the MSC and MPN or in the combination “MA + ECC (ionistor, molecular storage, supercapacitor)” through the MSC and MPN when commands are sent from the MUK.

В буферном режиме работы системы ЭХК (ионистор, молекулярный накопитель, суперконденсатор) через МСК подключается к бортовой силовой сети и остается на ней. Буферный режим работы может поддерживаться при подключении к ЭХК модуля аккумуляторов МА через МСК, или непосредственно МА через МСК при подаче команд с МУК.In the buffer mode of operation of the ECC system (ionistor, molecular storage, supercapacitor), through the MSC, it is connected to the onboard power network and remains on it. The buffer mode of operation can be maintained when the MA battery module is connected to the ECC through the MSC, or directly by the MSC through the MSC when commands are sent from the MUK.

Описанная система позволяет реализовать комбинацию в различных сочетаниях приведенных выше режимов работы.The described system allows you to implement a combination in various combinations of the above modes of operation.

Claims (1)

Система электропитания транспортного средства, содержащая аккумуляторную батарею и накопитель энергии, отличающаяся тем, что дополнительно содержит модуль управления и контроля системы электропитания, модуль преобразования напряжения, модуль силовой коммутации для коммутации силовых цепей постоянного тока, зарядное устройство, предназначенное для подзаряда аккумуляторной батареи и накопителя энергии, выполненного в виде электрохимического конденсатора, при этом модуль преобразования напряжения связан силовыми цепями с шинами питания бортовой сети, модулем силовой коммутации и модулем управления и контроля, модуль силовой коммутации связан силовыми цепями с зарядным устройством, аккумуляторной батареей и электрохимическим конденсатором, а зарядное устройство, в свою очередь, связано силовыми цепями с аккумуляторной батареей и электрохимическим конденсатором, причем модуль управления и контроля выполнен с возможностью подачи управляющих сигналов на модуль преобразования напряжения, модуль силовой коммутации и зарядное устройство, а также с возможностью получения сигналов с датчиков напряжения аккумуляторной батареи, датчика напряжения электрохимического конденсатора, датчика тока зарядного устройства, и с возможностью контроля напряжения/тока шины питания бортовой сети и обеспечения информационного взаимодействия с бортовой информационной шиной транспортного средства. A vehicle power supply system comprising a battery and an energy storage device, further comprising a control and monitoring system for the power supply system, a voltage conversion module, a power switching module for switching DC power circuits, a charger for charging a battery and an energy storage device made in the form of an electrochemical capacitor, while the voltage conversion module is connected by power circuits to the busbars pi power system, the power switching module and the control and monitoring module, the power switching module is connected by power circuits to the charger, the battery and the electrochemical capacitor, and the charger, in turn, is connected by power circuits to the battery and the electrochemical capacitor, the control module and control unit is configured to supply control signals to the voltage conversion module, power switching module and charger, and also with the ability to cheniya signals from the battery voltage sensor, an electrochemical capacitor voltage sensor, current sensor charger, and with the possibility of monitoring the voltage / current bus supply on-board network and providing information exchange with an onboard vehicle data bus.
RU2012139194/11A 2012-09-13 2012-09-13 Transport vehicle power supply system RU2520180C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139194/11A RU2520180C2 (en) 2012-09-13 2012-09-13 Transport vehicle power supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012139194/11A RU2520180C2 (en) 2012-09-13 2012-09-13 Transport vehicle power supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012139194A RU2012139194A (en) 2014-03-20
RU2520180C2 true RU2520180C2 (en) 2014-06-20

Family

ID=50279992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012139194/11A RU2520180C2 (en) 2012-09-13 2012-09-13 Transport vehicle power supply system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2520180C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579153C1 (en) * 2015-01-20 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" (ОАО "РКК "Энергия") Direct current drive
RU2616717C1 (en) * 2013-06-20 2017-04-18 Бриггз Энд Страттон Корпорэйшн Internal combustion engine comprising electric starting system powered by lithium-ion battery
RU2666523C1 (en) * 2017-10-30 2018-09-10 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Uninterrupted power supply source for on-board equipment
RU205787U1 (en) * 2020-08-26 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "КвинтТех" UNINTERRUPTED POWER SUPPLY FOR ON-BOARD MICROCOMPUTER AND ADDITIONAL DEVICES
RU2779934C1 (en) * 2021-07-13 2022-09-15 Общество с ограниченной ответственностью "ДРОНСТРОЙСК" Unmanned aerial vehicle power management system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629597A (en) * 1969-05-12 1971-12-21 David Wiley Engine-starting systems
RU2306450C2 (en) * 2005-11-03 2007-09-20 Рязанский военный автомобильный институт им. ген. армии В.П. Дубынина Electric starting system of engine
RU2431055C2 (en) * 2008-09-30 2011-10-10 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Internal combustion engine start-up system
RU2433300C2 (en) * 2008-11-13 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" System of electric starter start-up of internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629597A (en) * 1969-05-12 1971-12-21 David Wiley Engine-starting systems
RU2306450C2 (en) * 2005-11-03 2007-09-20 Рязанский военный автомобильный институт им. ген. армии В.П. Дубынина Electric starting system of engine
RU2431055C2 (en) * 2008-09-30 2011-10-10 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Internal combustion engine start-up system
RU2433300C2 (en) * 2008-11-13 2011-11-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский военный автомобильный институт имени генерала армии В.П. Дубынина" System of electric starter start-up of internal combustion engine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616717C1 (en) * 2013-06-20 2017-04-18 Бриггз Энд Страттон Корпорэйшн Internal combustion engine comprising electric starting system powered by lithium-ion battery
RU2579153C1 (en) * 2015-01-20 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королёва" (ОАО "РКК "Энергия") Direct current drive
RU2666523C1 (en) * 2017-10-30 2018-09-10 Акционерное общество "Авиаавтоматика" имени В.В. Тарасова" Uninterrupted power supply source for on-board equipment
RU205787U1 (en) * 2020-08-26 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "НПО "КвинтТех" UNINTERRUPTED POWER SUPPLY FOR ON-BOARD MICROCOMPUTER AND ADDITIONAL DEVICES
RU2779934C1 (en) * 2021-07-13 2022-09-15 Общество с ограниченной ответственностью "ДРОНСТРОЙСК" Unmanned aerial vehicle power management system
RU222970U1 (en) * 2022-10-03 2024-01-25 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" Uninterruptible DC power supply

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012139194A (en) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8860359B2 (en) Hybrid energy storage system
US9614399B2 (en) Charging control device using in-vehicle solar cell
JP5798887B2 (en) Power storage system
JP5611345B2 (en) Circuit device for in-vehicle system
US9821666B2 (en) Charge control device using an in-vehicle solar cell
CN107078535B (en) Multi-accumulator system for an on-board electrical system of a motor vehicle
US10029632B2 (en) Method for operating an on-board electrical system
KR20120012661A (en) Apparatus for battery control and method for battery control for electrical vehicles
JP6313473B2 (en) Electrical system
US9475439B2 (en) Battery system for micro-hybrid vehicles comprising high-efficiency consumers
CN105934866A (en) Vehicle-mounted power network and method for operating vehicle-mounted power network
CN103181053A (en) Electricity-storage system
US20160072333A1 (en) Electrical energy buffering system
WO2015199178A1 (en) Balance correction control device, balance correction system, and power storage system
US20120306268A1 (en) Battery System for Micro-Hybrid Vehicles comprising High-Efficiency Consumers
RU2520180C2 (en) Transport vehicle power supply system
KR100900281B1 (en) Hybrid energy storage devices and processing method thereof
JP5609226B2 (en) Power supply
CN104908604B (en) Onboard network
JP5381360B2 (en) Power supply
KR20160126338A (en) System and Method for controlling output voltage of Low Voltage DC-DC Converter
RU129157U1 (en) VEHICLE POWER SUPPLY SYSTEM
KR100900280B1 (en) Hybrid energy storage devices and controlling method thereof
KR102336964B1 (en) Battery for hybrid vehicle and control method thereof
KR102030179B1 (en) Power management device for micro hybrid system