一种电动车辆低压双电源系统及控制方法技术方案

本说明书公开一种电动车辆低压双电源系统及控制方法，该系统包括：高压动力电池，直流电压转换模块、电源耦合控制模块、第一低压蓄电池、第二低压蓄电池、保险隔离模块、负载，其中高压动力电池与直流电压转换模块相连，为第一低压蓄电池、第二低压蓄电池和负载供电；直流电压转换模块与电源耦合控制模块相连，对高压动力电池的输出电压进行降压；电源耦合控制模块与第一低压蓄电池相连、与第二低压蓄电池相连、与保险隔离模块相连，并通过保险隔离模块与负载相连，电源耦合控制模块用于根据采集到的元件数据和电路状态进行逻辑判断以控制系统的供电方式；保险隔离模块，用于保障电路和负载安全；负载包括常规负载和安全负载，为系统的供电对象。系统的供电对象。系统的供电对象。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车辆低压双电源系统及控制方法


[0001]本专利技术涉及汽车电子
，具体而言，涉及一种电动车辆低压双电源系统及控制方法。

技术介绍

[0002]目前汽车行业内对于低压电气系统大多采用单一电源网络进行供电，供电稳定性较差，或简单通过双电源并联进行冗余供电，存在相互干扰的风险，且无法实现主动控制，整车供电安全性有待提高。单一电源网络供电方案抗风险能力弱，车辆运行过程中如果供电网络出现故障，整车各低压系统，特别是制动、转向以及智能驾驶系统将失去能量供给，车辆无法按照驾驶员意图行驶，会引发事故，严重影响道路参与者的人身和财产安全。
[0003]双电源直接并联供电方案在理论上可以提高低压供电系统的可靠性，但因两块蓄电池存在压差有相互放电的弊端，其两路输出之间存在干扰，如其中一路出现问题会反过来影响整个供电网络的正常运行，带来新的风险。且当前车辆上的大多数传感器、执行器、控制器本身并不具备双电源输入的耦合控制能力，应用范围受限。而其他双电源方案普遍电路复杂，成本高，产品实现难度大，不适合应用于车辆。
[0004]因此，亟待研究一种电动车辆低压双电源系统及控制方法，以解决电动汽车的低压供电问题。

技术实现思路

[0005]本说明书提供一种电动车辆低压双电源系统及控制方法，用以克服现有技术中存在的至少一个技术问题。
[0006]根据本说明书实施例的第一方面，提供一种电动车辆低压双电源系统，包括：高压动力电池，直流电压转换模块、电源耦合控制模块、第一低压蓄电池、第二低压蓄电池、保险隔离模块、负载，其中所述高压动力电池与所述直流电压转换模块相连，用于为所述第一低压蓄电池、所述第二低压蓄电池和所述负载供电；所述直流电压转换模块与所述电源耦合控制模块相连，用于对所述高压动力电池的输出电压进行降压；所述电源耦合控制模块与所述第一低压蓄电池相连、与所述第二低压蓄电池相连、与所述保险隔离模块相连，并通过所述保险隔离模块与所述负载相连，所述电源耦合控制模块用于根据采集到的元件数据和电路状态进行逻辑判断以控制系统的供电方式；所述保险隔离模块，用于保障电路和负载安全；所述负载包括常规负载和安全负载，为双电源系统的供电对象；所述直流电压转换模块、所述第一低压蓄电池、所述第二低压蓄电池、所述常规负载和所述安全负载接地。
[0007]可选地，所述电源耦合控制模块包括信号采集组件、逻辑判断组件以及执行组件，其中所述信号采集组件包括直流电压转换模块工作状态采集组件、蓄电池状态采集组件和电路状态采集组件，所述直流电压转换模块工作状态采集组件获取的状态数据包括直流电压转换模块的电压输出、电流输出、温度以及故障信息，所述蓄电池状态采集组件获取的状态数据包括电池电压、电池电流、电池SOC、电池SOH，所述电路状态采集组件获取的电路状
态包括过压、过流、短路；所述逻辑判断组件包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述信号采集组件获取到的状态数据和电路状态，所述处理器用于根据所述状态数据以及电路状态进行计算处理并向执行组件发出控制指令；所述执行组件包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，其中所述第一开关和所述第三开关以并联方式分别与所述直流电压转换模块相连，所述第一开关与所述第二开关以串联方式相连再与所述第一低压蓄电池相连，所述第三开关与所述第四开关以串联方式相连再与所述第二低压蓄电池相连，第一开关与第二开关之间的电路上一引出端与所述保险隔离模块相连，第三开关与第四开关之间的电路上一引出端与所述保险隔离模块相连，引出的两段电路在接入所述保险隔离模块前相互独立。
[0008]可选地，所述直流电压转换模块包括第一直流电压转换器和第二直流电压转换器，其中所述第一直流电压转换器的输入端与所述高压动力电池相连，所述第一直流电压转换器的输出端与所述第一开关相连；所述第二直流电压转换器的输入端与所述高压动力电池相连，所述第二直流电压转换器的输出端与所述第三开关相连；所述第一直流电压转换器与所述第二直流电压转换器之间相互独立。
[0009]可选地，所述保险隔离模块包括第一保险盒、第二保险盒以及隔离装置，其中所述隔离装置为三端装置；所述第一保险盒的一端连接所述第一开关与第二开关之间的电路上的一引出端，所述第一保险盒的另一端连接所述隔离装置的第一端；所述第二保险盒的一端连接所述第三开关与第四开关之间的电路上的一引出端，所述第二保险盒的另一端与所述隔离装置的第二端相连，所述第二保险盒的另一端与所述常规负载相连；所述隔离装置的第二端与所述常规负载相连，所述隔离装置的第三端与所述安全负载相连；所述第一开关、所述第二开关、所述第一低压蓄电池以及所述第一保险盒组成第一供电电路，所述第三开关、所述第四开关、所述第二低压蓄电池以及所述第二保险盒组成第二供电电路，所述电路状态采集组件用于采集所述第一供电电路和所述第二供电电路的电路状态。
[0010]可选地，所述保险隔离模块包括隔离装置和第三保险盒，其中所述隔离装置为三端装置；所述隔离装置的第一端连接所述第一开关与第二开关之间的电路上的一引出端，所述隔离装置的第二端连接所述第三开关与第四开关之间的电路上的一引出端，所述隔离装置的第三端与所述第三保险盒的一端相连；所述第三保险盒的另一端与所述安全负载和所述常规负载相连；所述第一开关、所述第二开关以及所述第一低压蓄电池组成第一供电电路，所述第三开关、所述第四开关以及所述第二低压蓄电池组成第二供电电路，所述隔离装置以及所述第三保险盒组成第三供电电路，所述电路状态采集组件用于采集所述第一供电电路、所述第二供电电路和第三供电电路的电路状态。
[0011]可选地，所述直流电压转换模块与所述电源耦合控制模块通过车载控制器局域网进行状态数据通信。
[0012]可选地，所述隔离装置采用理想二极管或OR
‑
ing控制器或电源多路复用器。
[0013]根据本说明书实施例的第二方面，提供一种控制方法，适于在配置单个直流电压转换器的电动车辆低压双电源系统的控制器上执行，包括：在系统正常工作的情况下，保持第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关均闭合；在第一低压蓄电池出现故障的情况下，断开第二开关；在第二低压蓄电池出现故障的情况下，断开第四开关；在第一供电电路出现故障的情况下，断开第一开关和第二开关；在第二供电电路出现故障的情况下，断开第
三开关和第四开关；在直流电压转换器出现故障的情况下，断开第一开关和第三开关。
[0014]根据本说明书实施例的第三方面，提供一种控制方法，适于在配置双直流电压转换器的电动车辆低压双电源系统的控制器上执行，包括：在系统正常工作的情况下，保持第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关均闭合；在第一低压蓄电池出现故障的情况下，断开第二开关；在第二低压蓄电池出现故障的情况下，断开第四开关；在第一供电电路出现故障的情况下，断开第一开关和第二开关；在第二供电电路出现故障的情况下，断开第三开关和第四开关；在第一直流电压转换器出现故障的情况下，断开第一开关；在第二直流电压转换器出现故障的情况下，断开第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车辆低压双电源系统，其特征在于，包括：高压动力电池，直流电压转换模块、电源耦合控制模块、第一低压蓄电池、第二低压蓄电池、保险隔离模块、负载，其中所述高压动力电池与所述直流电压转换模块相连，用于为所述第一低压蓄电池、所述第二低压蓄电池和所述负载供电；所述直流电压转换模块与所述电源耦合控制模块相连，用于对所述高压动力电池的输出电压进行降压；所述电源耦合控制模块与所述第一低压蓄电池相连、与所述第二低压蓄电池相连、与所述保险隔离模块相连，并通过所述保险隔离模块与所述负载相连，所述电源耦合控制模块用于根据采集到的元件数据和电路状态进行逻辑判断以控制系统的供电方式；所述保险隔离模块，用于保障电路和负载安全；所述负载包括常规负载和安全负载，为双电源系统的供电对象；所述直流电压转换模块、所述第一低压蓄电池、所述第二低压蓄电池、所述常规负载和所述安全负载接地。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电源耦合控制模块包括信号采集组件、逻辑判断组件以及执行组件，其中所述信号采集组件包括直流电压转换模块工作状态采集组件、蓄电池状态采集组件和电路状态采集组件，所述直流电压转换模块工作状态采集组件获取的状态数据包括直流电压转换模块的电压输出、电流输出、温度以及故障信息，所述蓄电池状态采集组件获取的状态数据包括电池电压、电池电流、电池SOC、电池SOH，所述电路状态采集组件获取的电路状态包括过压、过流、短路；所述逻辑判断组件包括处理器和存储器，所述存储器用于存储所述信号采集组件获取到的状态数据和电路状态，所述处理器用于根据所述状态数据以及电路状态进行计算处理并向执行组件发出控制指令；所述执行组件包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，其中所述第一开关和所述第三开关以并联方式分别与所述直流电压转换模块相连，所述第一开关与所述第二开关以串联方式相连再与所述第一低压蓄电池相连，所述第三开关与所述第四开关以串联方式相连再与所述第二低压蓄电池相连，第一开关与第二开关之间的电路上一引出端与所述保险隔离模块相连，第三开关与第四开关之间的电路上一引出端与所述保险隔离模块相连，引出的两段电路在接入所述保险隔离模块前相互独立。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述直流电压转换模块包括第一直流电压转换器和第二直流电压转换器，其中所述第一直流电压转换器的输入端与所述高压动力电池相连，所述第一直流电压转换器的输出端与所述第一开关相连；所述第二直流电压转换器的输入端与所述高压动力电池相连，所述第二直流电压转换器的输出端与所述第三开关相连；所述第一直流电压转换器与所述第二直流电压转换器之间相互独立。4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述保险隔离模块包括第一保险盒、第二保险盒以及隔离装置，其中
所述隔离装置为三端装置；所述第一保险盒的一端连接所述第一开关与第二开关之间的电路上的一引出端，所述第一保险盒的另一端连接所述隔离装置的第一端；所述第二保险盒的一端连接所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海珠，赵家旺，李振远，姚胜旺，
申请(专利权)人：北京经纬恒润科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：