一种车辆电源系统、控制方法和车辆技术方案

本发明专利技术涉及电动汽车技术领域，提供一种车辆电源系统、控制方法和车辆。该车辆电源系统，包括：动力电源、低压电源、充电系统和控制单元。其中，动力电源通过高压电路与高压用电器件电连接；低压电源与动力电源相串联，并通过低压电路与低压用电器件电连接；充电系统、动力电源和低压电源串联在充电电路上，动力电源和低压电源之间设置有第一开关；充电电路上的切换电路与充电系统和动力电源相连接，并与第一开关和低压电源相并联；控制单元用于控制高压电路、充电电路、第一开关和切换电路的连通和断开。本车辆电源系统设置了能够独立为高压用电器件和低压用电器件供电的动力电源和低压电源，减轻了整车重量并降低了整车的制作成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆电源系统、控制方法和车辆


[0001]本申请涉及电动汽车
，具体涉及一种车辆电源系统、控制方法和车辆。

技术介绍

[0002]现有新能源车辆的电源系统一般采用铅酸电池作为低压供电系统的储能装置。车辆正常运行时，高压供电系统通过降压DC/DC转化器与铅酸电池并联，从而在给低压用电器件供电的同时给铅酸电池充电。而在车辆停止运行后，低压用电器件全部由铅酸电池维持供电。
[0003]然而，上述电源电路并接结构下，受限于铅酸电池质量能量密度、体积能量密度低，长时间供电下会造成铅酸电池的过度放电，致使电池使用寿命短，每经两三年便要更换。且电源需DC/DC转化器才能在车辆运行过程中同时为高压用电器件和低压用电器件高效供电，其电路中存在的DC/DC转化器和连接线束等部件增加了整车重量和成本，导致整车越来越无法满足轻量化、低布置空间的需求。
[0004]因此，需要提供一种车辆电源系统、控制方法和车辆，在电源系统中将独立设置动力电源和低压电源，并使两者分别为高压用电器件和低压用电器件供电，以轻量化电源的供电系统，进而解决上述问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术提供一种车辆电源系统、控制方法和车辆，在车辆电源系统中独立设置动力电源和低压电源，以在电源系统省去DC/DC转化器和相关线路的设置，从而解决现有技术中车辆电源为实现在车辆运行过程中同时为高压用电器件和低压用电器件高效供电，通过DC/DC转化器将高压供电系统与铅酸电池并联设置，进而造成车辆整体电源线路复杂，重量过高以及并联的低压供电系统能量密度较低，使用寿命较短的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]本专利技术提供一种车辆电源系统，所述车轮电源系统包括，动力电源、低压电源、充电系统和控制单元。
[0008]其中，动力电源通过高压电路与高压用电器件电连接；低压电源与所述动力电源相串联，并通过低压电路与低压用电器件电连接；充电系统、动力电源和低压电源串联在充电电路上，所述动力电源和低压电源之间设置有第一开关；所述充电电路上还设有切换电路，所述切换电路与所述充电系统和动力电源相电连接，并与所述第一开关和低压电源相并联；控制单元用于控制所述高压电路、充电电路、第一开关和切换电路的连通和断开；以在所述切换电路与充电电路相连通时，使所述充电系统为所述动力电源单独充电；在所述切换电路断开和所述充电电路连通时，使所述充电系统为所述动力电源和低压电源同时充电。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述动力电源包括多个串联的动力电池，所述低压电源
包括多个串联的锂电池；在车辆续航里程内，所述低压电源中各单体锂电池电压大于等于所述动力电源中各单体动力电池电压。
[0010]于本专利技术的一实施例中，在充电过程中，当所述动力电池电压小于所述锂电池电压时，所述控制单元调控所述充电电路和切换电路相接通，以驱使所述充电系统与动力电源相连接，所述充电系统为所述动力电源充电；当所述动力电池电压等于所述锂电池电压时，所述控制单元调控所述充电电路接通、所述切换电路断开，以驱使所述充电系统与动力电源和低压电源相连接，所述充电系统为所述动力电源和低压电源充电。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述充电系统与动力电源正极之间相连接的充电电路包括并联的第一电路和第二电路，所述第一电路串联设置有第二开关，所述第二电路串联设置有第三开关和保护电阻。
[0012]于本专利技术的一实施例中，所述高压电路串联连接所述第二电路上的第三开关和保护电阻。
[0013]于本专利技术的一实施例中，当所述充电系统对所述动力电源和/或低压电源充电时，所述控制单元先控制接通所述第三开关，而后所述控制单元再控制接通所述第二开关。
[0014]于本专利技术的一实施例中，所述切换电路上设置有第四开关，所述充电系统与低压电源负极之间相连接的充电电路上设置有第五开关。
[0015]于本专利技术的一实施例中，所述控制单元通过信号采集电路采集所述低压电源中各单体锂电池的电压，所述信号采集电路接入所述低压电源的正极和负极两端，所述信号采集电路在所述低压电源的正极和负极两端之间串联多个均衡电阻，并通过开关电路将所述多个均衡电阻依次接入对应所述锂电池两端。
[0016]另一方面，本专利技术提供一种车辆电源系统的控制方法，所述车辆电源系统的控制方法包括：
[0017]在充电过程中：
[0018]当控制单元监控到动力电源中单体动力电池电压小于低压电源中单体锂电池电压时，控制单元调控充电电路和切换电路相接通，驱使所述充电系统与动力电源通过所述充电电路和切换电路相连接，并使所述充电系统为所述动力电源充电；
[0019]当控制单元监控到动力电源中单体动力电池电压等于低压电源中单体锂电池电压时，控制单元调控充电电路接通以及切换电路断开，驱使所述充电系统通过充电电路与动力电源和低压电源相连接，并使充电系统为动力电源和低压电源充电，直至动力电源和低压电源的电量充满。
[0020]另一方面，本专利技术提供一种车辆，所述车辆中设置有上述任一项实施例所述的车辆电源系统。
[0021]本专利技术的有益效果：本专利技术提供的车辆电源系统、控制方法和车辆，在车辆电源系统中串联设置动力电源和低压电源，在车辆运行时利用动力电源和低压电源分别独立地为高压用电器件和低压用电器件供电。
[0022]并且，在充电过程中，控制单元基于动力电源和低压电源中单体电池的电压，来调控充电电路和充电电路上切换电路的通断，驱使充电系统为动力电源单独充电，或在动力电源和低压电源中单体电池等压时驱使充电系统为动力电源和低压电源一起充电，从而实现电源系统串联动力电源和低压电源的安全高效充电。
[0023]综上所述，本专利技术提供的车辆电源系统、控制方法和车辆，在电源系统中设置了能够独立为高压用电器件和低压用电器件供电的动力电源和低压电源，并利用串联充电电路和并联切换电路实现动力电源和低压电源的高效安全充电，相比现有技术省去了DC/DC转化器和相关线路的设置，有效增加了电源系统中低压电源的电量和使用寿命，减轻了整车重量并降低了整车的制作成本。
[0024]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0025]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0026]图1是本申请的一示例性实施例示出的车辆电源系统的电路结构示意图。
[0027]元件标号说明
[0028]100、动力电源；200、低压电源；300、控制单元；310、芯片组；320、信号采集电路；400、充电系统；500、高压用电器件；600、低压用电器件；10、高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆电源系统，其特征在于，包括：动力电源，通过高压电路与高压用电器件电连接；低压电源，与所述动力电源相串联，并通过低压电路与低压用电器件电连接；充电系统，所述充电系统、动力电源和低压电源串联在充电电路上，所述动力电源和低压电源之间设置有第一开关；所述充电电路上还设有切换电路，所述切换电路与所述充电系统和动力电源相电连接，并与所述第一开关和低压电源相并联；控制单元，其用于控制所述高压电路、充电电路、第一开关和切换电路的连通和断开；以在所述切换电路与充电电路相连通时，使所述充电系统为所述动力电源单独充电；在所述切换电路断开和所述充电电路连通时，使所述充电系统为所述动力电源和低压电源同时充电。2.根据权利要求1所述车辆电源系统，其特征在于，所述动力电源包括多个串联的动力电池，所述低压电源包括多个串联的锂电池；在车辆续航里程内，所述低压电源中各单体锂电池电压大于等于所述动力电源中各单体动力电池电压。3.根据权利要求2所述车辆电源系统，其特征在于，在充电过程中，当所述动力电池电压小于所述锂电池电压时，所述控制单元调控所述充电电路和切换电路相接通，以驱使所述充电系统与动力电源相连接，所述充电系统为所述动力电源充电；当所述动力电池电压等于所述锂电池电压时，所述控制单元调控所述充电电路接通、所述切换电路断开，以驱使所述充电系统与动力电源和低压电源相连接，所述充电系统为所述动力电源和低压电源充电。4.根据权利要求1所述车辆电源系统，其特征在于，所述充电系统与动力电源正极之间相连接的充电电路包括并联的第一电路和第二电路，所述第一电路串联设置有第二开关，所述第二电路串联设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈巍，杜国栋，喻伟，刘海洋，
申请(专利权)人：重庆长安新能源汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：