车辆的电力供应系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开一种车辆的电力供应系统及其控制方法，车辆的电力供应系统包括：高压电池，储存电力；功率继电器，设置在高压电池与电负载之间；第一转换器，通过功率继电器从高压电池接收电力；第二转换器，绕过功率继电器直接从高压电池接收电力；电负载，从第一转换器和第二转换器中的至少一个接收电力；以及控制器，基于车辆的启动状态，控制功率继电器、第一转换器或第二转换器的操作。

Vehicle Power Supply System and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
车辆的电力供应系统及其控制方法
本专利技术涉及一种车辆的电力供应系统及其控制方法，具体地，涉及去除低压电池并利用高压电池的电力来供应车辆的电力的系统及其控制方法。
技术介绍
如今，使用化石燃料作为燃料的内燃机车辆具有由废气引起的环境污染、由二氧化碳引起的全球变暖、由臭氧的产生等引起的呼吸道疾病等的问题。为了解决上述问题，正积极研发各种环保车辆，例如，利用电动马达来行驶的纯电动车辆(EV)、利用发动机和电动马达来行驶的混合动力车辆(HEV)、利用燃料电池的发电驱动电动马达来行驶的燃料电池车辆(FCEV)。尤其，所述环保车辆搭载有包括电力转换装置等的电力供应系统。图1是根据现有技术的电力供应系统的结构图。参照图1，根据现有技术的电力供应系统包括分开设置的高压电池10和低压电池50(12VBAT)。低压电池50(12VBAT)在车辆处于关闭(off)状态下向电负载30供应电力，当车辆处于启动(on)时，向控制器(未示出)供应电力，以便控制器(未示出)接通(on)功率继电器20(PRA)，从而将高压电池10的电力供应到马达60。当功率继电器20(PRA)被接通时，马达60接收高压电池10的电力以启动发动机61。在车辆处于启动状态期间，高压电池10的电力经过转换器40(LDC)的电力转换后被供应到电负载30。即，在车辆处于启动状态下，高压电池10的电力被供应到电负载30，但是在车辆处于关闭状态下，低压电池50的电力被供应到电负载30。因此，在环保车辆中同时使用供应高电压(60V以上)的电力的高压电池10和供应低电压(12V)的电力的低压电池50两种电池。另外，当低压电池50的充电量不足时，将高压电池10的电力通过转换器40(LDC)转换电压后对低压电池50进行充电。但是，除了高压电池之外，在车辆上还需要另外搭载低压电池，因此，需要额外的成本和空间。另外，在车辆处于关闭状态下，当低压电池放电时，在不供应外部电力的情况下车辆无法启动。上述的作为
技术介绍
说明的内容仅仅是为了增加对本专利技术的背景的理解，而不应被理解为本领域技术人员所公知的现有技术。现有技术文献(专利文献1)KR10-1500080B
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术是为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种车辆上不搭载低压电池，而仅利用高压电池来向车辆供应电力的车辆的电力供应系统及其控制方法。(二)技术方案用于实现上述目的的根据本专利技术的车辆的电力供应系统包括：高压电池，储存电力；功率继电器，设置在高压电池与电负载之间；第一转换器，通过功率继电器从高压电池接收电力；第二转换器，绕过功率继电器直接从高压电池接收电力；电负载，从第一转换器和第二转换器中的至少一个接收电力；以及控制器，基于车辆的启动状态，控制功率继电器、第一转换器或第二转换器的操作。车辆的电力供应系统还可以包括马达，所述马达在功率继电器与第一转换器之间分支，并通过功率继电器从高压电池接收电力。第一转换器的电力转换容量可以大于第二转换器的电力转换容量。当车辆处于启动状态时，控制器可以进行控制以连接功率继电器，从而将高压电池的电力供应到第一转换器。在功率继电器被连接的状态下，当检测到第一转换器的故障时，控制器可以控制第一转换器停止操作。当车辆处于关闭状态时，控制器可以进行控制以切断功率继电器的连接，从而切断供应到第一转换器的高压电池的电力。车辆的电力供应系统还可以包括电力储存装置，所述电力储存装置位于第二转换器与电负载之间，并储存从第二转换器供应的电力。当车辆处于关闭状态时，控制器可以基于电力储存装置的充电状态，控制第二转换器的操作。车辆的电力供应系统还可以包括辅助继电器，所述辅助继电器位于第二转换器与电负载之间，连接或切断从第二转换器供应到电负载的电力。当车辆处于关闭状态时，控制器可以判断高压电池的放电可能性，并且可以基于判断的放电可能性，控制辅助继电器的操作。辅助继电器可以在车辆的手动钥匙旋转时被连接，从而连接从第二转换器供应到电负载的电力。用于实现上述目的的根据本专利技术的车辆的电力供应系统的控制方法可以包括以下步骤：控制器判断车辆的启动状态；以及当车辆处于启动状态时，控制器进行控制以连接功率继电器，从而将高压电池的电力供应到第一转换器，当车辆处于关闭状态时，控制器进行控制以切断功率继电器，从而使高压电池的电力不被供应到第一转换器。在控制器连接或切断功率继电器之后还可以包括以下步骤：当功率继电器被连接时，控制器检测第一转换器的故障；以及当第一转换器发生故障时，控制器控制第一转换器停止操作。在控制器连接或切断功率继电器的步骤中，控制器可以控制第二转换器与车辆的启动状态无关地持续操作。车辆的电力供应系统的控制方法可以包括以下步骤：控制器判断车辆的启动状态；当车辆处于启动状态时，控制器进行控制以连接功率继电器，从而将高压电池的电力供应到第一转换器，当车辆处于关闭状态时，控制器进行控制以切断功率继电器，从而使高压电池的电力不被供应到第一转换器；以及当车辆处于关闭状态时，控制器检测电力储存装置的充电状态，并且基于检测的充电状态，控制第二转换器的操作。(三)有益效果根据本专利技术的车辆的电力供应系统及其控制方法，由于不包括低压电池的结构，从而减少成本及车辆的重量。另外，可以根据电负载所需的电力，选择使用第一转换器和第二转换器，因此提高整体电力供应系统的转换效率。另外，在第一转换器发生故障时，可以利用第二转换器进行故障安全(Fail-Safe)控制。另外，通过增加电力储存装置，使第二转换器间歇性地操作，从而使第二转换器的发热电力和损失电力最小化。另外，通过增加辅助继电器，能够防止由暗电流导致的高压电池放电的情况。附图说明图1是根据现有技术的车辆的电力供应系统的结构图。图2至图4是根据本专利技术的一个实施例的车辆的电力供应系统的结构图。图5是根据本专利技术的一个实施例的车辆的电力供应系统的控制方法的流程图。附图标记说明10：高压电池20：功率继电器(PRA)30：电负载40：转换器50：低压电池60：马达61：发动机70：第一转换器80：第二转换器81：电力储存装置82：辅助继电器90：控制器具体实施方式对本说明书或申请中公开的本专利技术的实施例的特定的结构以及功能性描述仅仅是为了说明根据本专利技术的实施例而例示的，根据本专利技术的实施例可以以各种方式实施，而不应被解释为局限于本说明书或申请中描述的实施例。根据本专利技术的实施例可以进行各种改变并且可以具有各种形态，因此，将在附图中例示特定实施例，并在本说明书或申请中进行详细说明。但是，这并不旨在将根据本专利技术的概念的实施例局限在特定的公开形态，而应被理解为包括本专利技术的思想和技术范围中包含的所有变更、等同物乃至替代物。第一及/或第二等术语可以用于描述各种组件，但是，所述组件不应局限于所述术语。所述术语的目的仅在于将一个组件与其他组件进行区分，例如，在不脱离根据本专利技术的概念的权利范围内，第一组件可以被命名为第二组件，类似地，第二组件也可以被命名为第一组件。当提及某一个组件与其他组件“连接”或“耦合”时，所述某一个组件可以与所述其他组件直接连接或耦合，但是，也可以理解为在所述两个组件之间存在其他组件。另一方面，当提及某一个组件与其他组件“直接连接”或“直接耦合”时，应被理解为在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的电力供应系统，包括：高压电池，储存电力；功率继电器，设置在高压电池与电负载之间；第一转换器，通过功率继电器从高压电池接收电力；第二转换器，绕过功率继电器直接从高压电池接收电力；电负载，从第一转换器和第二转换器中的至少一个接收电力；以及控制器，基于车辆的启动状态，控制功率继电器、第一转换器或第二转换器的操作。

【技术特征摘要】
2018.03.06 KR 10-2018-00263131.一种车辆的电力供应系统，包括：高压电池，储存电力；功率继电器，设置在高压电池与电负载之间；第一转换器，通过功率继电器从高压电池接收电力；第二转换器，绕过功率继电器直接从高压电池接收电力；电负载，从第一转换器和第二转换器中的至少一个接收电力；以及控制器，基于车辆的启动状态，控制功率继电器、第一转换器或第二转换器的操作。2.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，还包括：马达，在功率继电器与第一转换器之间分支，并通过功率继电器从高压电池接收电力。3.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，第一转换器的电力转换容量大于第二转换器的电力转换容量。4.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，当车辆处于启动状态时，控制器进行控制以连接功率继电器，从而将高压电池的电力供应到第一转换器。5.根据权利要求4所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，在功率继电器被连接的状态下，当检测到第一转换器的故障时，控制器控制第一转换器停止操作。6.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，当车辆处于关闭状态时，控制器进行控制以切断功率继电器的连接，从而切断供应到第一转换器的高压电池的电力。7.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，还包括：电力储存装置，位于第二转换器与电负载之间，并储存从第二转换器供应的电力。8.根据权利要求7所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，当车辆处于关闭状态时，控制器基于电力储存装置的充电状态，控制第二转换器的操作。9.根据权利要求1所述的车辆的电力供应系统，其特征在于，还包括：辅助继电器，位于第二转换器与电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金裕锡，崔帝勋，金锡亨，朴真豪，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR