商用车双电压混合电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种双电压混合电源系统，更具体的说，涉及一种整车电器为12V及24V系统共存的一种较为复杂的带电源管理的双电压混合电路系统。
【背景技术】
[0002]汽车上的电压有两种:12V和24V，一般来讲，汽油发动机的车子(轿车、轻型卡车等)为12V ;柴油发动机的车子，主要指商用车(商用车Commercial Vehicle，是在设计和技术特征上是用于运送人员和货物的汽车。)为24V ;随着汽车技术的迅猛发展和环保的要求越来越高，发动机电控系统(ECU)应用越来越普遍，但ECU开发周期长、开发费用昂贵，如果将目前较为普遍的12V系统ECU应用到24V电源系统的车辆上，可以大大节省开发时间和资金投入，但是目前市面上并无相对应的产品解决方案能够采用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种专用于商用车的双电压混合电源系统，该系统能够兼顾两种电压的使用。
[0004]为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种商用车双电压混合电源系统，包括发电机、蓄电池、专用电源管理部件、DC/DC转换器、起动机、ECU和组合仪表，蓄电池和发电机的电源输出端相互并联后通过电线连接至起动机的电源输入端，专用电源管理部件的电源输入端和输出端通过电线分别连通蓄电池和DC/DC转换器的高压端，DC/DC转换器的低压端与通过电线连接ECU的电源输入端，组合仪表的电源输入端通过电线分别连接专用电源管理部件的电源输出端和DC/DC转换器的低压端；
[0005]本实用新型进一步限定的技术方案是:
[0006]进一步的，发电机和蓄电池的输出电压为24V，DC/DC转换器的输出电压为12V，组合仪表分为12V设备显示区和24V设备显示区，12V设备显示区与DC/DC转换器的低压端电连，24V设备显示区与专用电源管理部件的电源输入端电连。
[0007]进一步的，专用电源管理部件主要由相互串联的第一 EMC装置、功率控制装置和第一微控装置组成，第一 EMC装置与蓄电池电连，功率控制装置与DC/DC转换器的高压端电连，在第一 EMC装置上设有第一接地端子。
[0008]进一步的，DC/DC转换器主要由顺序电连的第二 EMC装置、变压器和第三EMC装置组成，第二 EMC装置与所述功率控制装置电连，第三EMC装置电连12V设备显示区和ECU的电源输入端；第二 EMC装置上设有第二接地端子。
[0009]进一步的，在第二 EMC装置和第二接地端子之间并联有瞬态抑制器，在变压器上连有第二微控制器。
[0010]进一步的，变压器由若干分变压器并联组成。
[0011]本实用新型的有益效果是:本实用新型将目前较为普遍的12V系统E⑶应用到24V电源系统的车辆上，形成了 24V、12V双电压混合的电器架构，可以同时维持整车与电喷系统的正常运行、双电压的同步和兼顾整车用电平衡，这将极大的节省开发时间和资金投入。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的电源部分的架构示意图；
[0013]图2为DC/DC转换器的结构示意图；
[0014]图3为专用电源管理部件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例1
[0016]本实施例提供的
[0017]本专利所涉及的双电压混合电源系统，常规电器负载沿用由蓄电池、发电机并联提供24V电源，发动机电控系统(ECU)采用由蓄电池一电源管理部件一电源转换器(DC/DC)串联线路提供的12V电源，仪表处理的输入输出信号根据使用区域的不同，分别给予分配24V、12V电源。
[0018]本专利技术主要创新点是围绕发动机电控单元(ECU)要求的运行期间电源的高可靠性，对电源转换器(DC/DC)提出了电压跟随和模组并联结构的冗余设计要求，开发和采用了专用电源管理部件，保证了发动机起停时刻的信息交换和储存的完整性，构成由蓄电池一专用电源管理部件一电源转换器(DC/DC)供电架构(电源部分的架构见图1)。
[0019]对涉及本专利关键技术采用的跟随型模组并联式电源转换器(DC/DC)、专用电源管理部件及组合仪表等关键零部件介绍如下:
[0020]1、跟随型模组并联式电源转换器(DC/DC)该专利采用的电源转换器的主要特点:
[0021]I)输出电压跟随整车24V系统电源的波动，不仅能够维持发动机电喷系统的正常运行，且能将整车蓄电池电源的使用信息传递给发动机电控系统，以便发动机电控系统对其进行实时监测；一旦电压低于某个值，车辆控制逻辑可以自动提升发动机怠速或关掉部分辅助负载，保证系统用电平衡和减少欠电压对蓄电池的损害，解决了非随动型产品对蓄电池主电源无法监控的缺陷。
[0022]2)采用多个独立的变压模块并联组合和单模块自动检测功能，保证在单个模块出现故障时保护性关闭而由其他模块仍正常工作，提供ECU稳定电压，采用这种冗余性硬件设计，保证了发动机控制系统电源系统的可靠性。
[0023]3)采用合理的软硬件设计，产品电磁兼容能力达到国军标部件要求。
[0024]2、专用电源管理部件
[0025]该部件为本专利涉及的电源系统专门设计的部件，在整车电气原理上位于蓄电池和电源转换器之间，采用单片机技术，检测点火开关状态和整车负载电流信息，通过控制逻辑判断起到延迟断开ECU电源的作用，其主要技术特点为:
[0026]I)当整车钥匙打到ON档时，该部件为电源转换器提供输入电源，保证发动机电控系统持续可靠的工作。当整车钥匙打到OFF档时，该部件仍能支持系统延时工作到设定的时间，避免ECU电源和输入、输出电源同时断电时出现发动机信息丢失或混乱，保证停机时刻信息准确保持和整车信息与发动机电控系统能够完全互换；
[0027]2)根据负载电流检测，保证E⑶信息保持完成后，及时切断电源，实现整车断电，实现了整车用电平衡，又最大程度的降低了漏电流；
[0028]3)采用继电器形式的外形，便于在整车电器盒中安装，保证接插可靠性和检调维修性。
[0029]4)部件电磁兼容能力达到国军标要求。
[0030]3、组合仪表
[0031]组合仪表作为人机交换的主要部件，将12V及24V双电源分离供电线路，保证E⑶控制系统相关12V信息和整车24V信息在同一仪表上的兼容，相关信息合理显示在同一屏幕上。
[0032]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种商用车双电压混合电源系统，包括发电机、蓄电池、专用电源管理部件、DC/DC转换器、起动机、ECU和组合仪表，其特征在于，所述蓄电池和发电机的电源输出端相互并联后通过电线连接至起动机的电源输入端，所述专用电源管理部件的电源输入端和输出端通过电线分别连通蓄电池和DC/DC转换器的高压端，所述DC/DC转换器的低压端与通过电线连接ECU的电源输入端，所述组合仪表的电源输入端通过电线分别连接所述专用电源管理部件的电源输出端和所述DC/DC转换器的低压端。2.根据权利要求1所述的商用车双电压混合电源系统，其特征在于:所述发电机和蓄电池的输出电压为24V，所述DC/DC转换器的输出电压为12V，所述组合仪表分为12V设备显示区和24V设备显示区，所述12V设备显示区与所述DC/DC转换器的低压端电连，所述24V设备显示区与所述专用电源管理部件的电源输入端电连。3.根据权利要求1所述的商用车双电压混合电源系统，其特征在于:所述专用电源管理部件主要由相互串联的第一 EMC装置、功率控制装置和第一微控装置组成，所述第一 EMC装置与蓄电池电连，所述功率控制装置与DC/DC转换器的高压端电连，在所述第一 EMC装置上设有第一接地端子。4.根据权利要求3所述的商用车双电压混合电源系统，其特征在于:所述DC/DC转换器主要由顺序电连的第二 EMC装置、变压器和第三EMC装置组成，所述第二 EMC装置与所述功率控制装置电连，所述第三EMC装置电连12V设备显示区和ECU的电源输入端；所述第二EMC装置上设有第二接地端子。5.根据权利要求4所述的商用车双电压混合电源系统，其特征在于:在所述第二EMC装置和第二接地端子之间并联有瞬态抑制器，在所述变压器上连有第二微控制器。6.根据权利要求4所述的商用车双电压混合电源系统，其特征在于:所述变压器由若干分变压器并联组成。
【专利摘要】本实用新型涉及一种商用车双电压混合电源系统，包括发电机、蓄电池、专用电源管理部件、DC/DC转换器、起动机、ECU和组合仪表，蓄电池和发电机的电源输出端相互并联后通过电线连接至起动机的电源输入端，专用电源管理部件的电源输入端和输出端通过电线分别连通蓄电池和DC/DC转换器的高压端，DC/DC转换器的低压端与通过电线连接ECU的电源输入端,组合仪表的电源输入端通过电线分别连接专用电源管理部件的电源输出端和DC/DC转换器的低压端；该系统能够很好的兼顾两种电压的同时使用，极大拓宽了车用电路的设计思路。
【IPC分类】H02J7/34
【公开号】CN204905982
【申请号】CN201520357631
【发明人】李晓莲, 许勇, 孙晓伟
【申请人】南京依维柯汽车有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年5月28日