一种车载低压电源的反电动势吸收装置及方法与流程

本发明涉及车载备用电源，特别涉及一种车载低压电源的反电动势吸收方法。

背景技术：

1、随着汽车电气化的发展，逐渐增长的低压电气设备量和用电需求要求车载低压电源时刻备足更多的电量、时刻具备高倍率放电能力。这可以在当前电池基础上，通过调整并保持电池处于较高的soc状态来满足必须的、不时的和新车新功能需求下逐渐增长的低压负载供电需求。但是同时新增的需求还有更频繁和更高倍率的能量回收能力，而对电池来说，当接近或已经满电soc下，充电倍率是要逐渐降至0的，这就与该状态下高充电倍率的需求产生了难以调和的矛盾。加之，整车对于电源工作温度区间的新要求也逐渐向下拓展并要求覆盖至-40℃，众所周知，0℃以下，电池充放电性能断崖式降低，-20℃电池持续充放电倍率将降低至低于0.5c，-40℃低至0.2c以下，而在此低温下，还要接近或者满电状态下高倍率脉冲馈电，若不数十倍的放大电池容量，就目前电池本体能力来说是不可能达成的。因此需要拓展思路来寻求解决方案。

技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷，本发明提供了一种反电动势吸收装置，由于超级电容的高功率特性及优秀的低温性能，与电池搭配，可实现全温度范围、更宽工作电压的高倍率充放脉冲工况，轻松实现覆盖到-40℃、电池满电电压以上的反电动势吸收，解除对电池的严苛要求，还能对新车新增脉冲型用电的低压电气设备预留可能性。

2、为了达到上述目的，本发明提供了一种车载低压电源的反电动势吸收装置，包括超级电容模块、电阻模块、mosfet模块；

3、所述电阻模块和mosfet模块串联后与所述超级电容模块、车载低压电源并联；所述车载低压电源、超级电容模块的正极以及mosfet模块的另一端相连接且连接反电动势脉冲，车载低压电源、超级电容模块的负极以及电阻模块的另一端相连接且接地。

4、进一步的，所述超级电容模块的工作电压覆盖车载低压电源的工作电压。

5、进一步的，所述电阻模块的阻值与超级电容模块阻值在同一个数量级。

6、进一步的，所述mosfet模块为mosfet组，其前端连接所述车载低压电源和超级电容模块的正极，后端连接所述电阻模块。

7、进一步的，所述mosfet模块的通流能力覆盖反电动势脉冲工况的通流能力要求。

8、本发明还提供了一种车载低压电源的反电动势吸收方法，基于如上所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，包括：

9、(1)在初始状态或者车载低压电源母线电压未达到车载低压电源满电电压情况下，超级电容模块与车载低压电源始终保持相同电压，共同对负载供电或者回收反电动势脉冲以及再利用；

10、(2)当车载低压电源母线电压超过车载低压电源满电电压后，车载低压电源自行切断，超级电容模块回收反电动势脉冲；

11、(3)当车载低压电源母线电压超过mosfet模块闭合电压时，mosfet模块闭合，电阻模块与超级电容模块并联，共同吸收反电动势脉冲；

12、(4)当车载低压电源母线电压回落至mosfet断开电压后，mosfet模块断开，电阻模块将不再吸收反电动势脉冲，恢复到仅超级电容模块监听、吸收反电动势脉冲，利用回收的电能放电或退极化恢复电压的状态；

13、(5)当车载低压电源母线电压回落至低于车载低压电源满电电压以下后，车载低压电源恢复使用，超级电容模块与车载低压电源并联为负载供电或者共同吸收反电动势。

14、本发明的有益效果：

15、本发明超级电容模块与车载低压电源常连，能够达到对反电动势脉冲的随时响应，能够解决电阻切入之前脉冲电流的快速响应吸收，能够避免电压尖峰，维持母线电压稳定，且脉冲入超级电容模块的电量回收可再利用，提升能量利用率。采用mosfet开关，根据滞回电压控制并联电阻模块的快速接入和断开，保证母线电压的稳定、超级电容的安全。并联电阻的采用，保证了大脉冲瞬间母线电压的平稳，缓解超级电容模块的阻性虚压，与超级电容并肩分担反向电流的吸收，其阻值大小材质等可配置性强，工况应对范围宽、通过合理配置可调整能量回收率。本方案简单、效果好、成本低、适于量产。

技术特征：

1.一种车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于：包括超级电容模块、电阻模块、mosfet模块；

2.根据权利要求1所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于：所述超级电容模块的工作电压覆盖车载低压电源的工作电压。

3.根据权利要求1所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于：所述电阻模块的阻值与超级电容模块阻值在同一个数量级。

4.根据权利要求1所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于：所述mosfet模块为mosfet组，其前端连接所述车载低压电源和超级电容模块的正极，后端连接所述电阻模块。

5.根据权利要求1所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于：所述mosfet模块的通流能力覆盖反电动势脉冲工况的通流能力要求。

6.一种车载低压电源的反电动势吸收方法，基于如权利要求1-5任一项所述的车载低压电源的反电动势吸收装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种车载低压电源的反电动势吸收装置及方法，属于车载备用电源技术领域。包括：超级电容模块、电阻模块、mosfet模块；所述电阻模块和mosfet模块串联后与所述超级电容模块、车载低压电源并联；所述车载低压电源、超级电容模块的正极以及mosfet模块的另一端相连接且连接反电动势脉冲，车载低压电源、超级电容模块的负极以及电阻模块的另一端相连接且接地。本发明使用超级电容模块与车载低压电源常连，能够对反电动势脉冲随时响应，并根据滞回电压控制并联电阻模块的快速接入和断开，维持母线电压稳定，缓解超级电容模块的阻性虚压，与超级电容并肩分担反向电流的吸收。本方案简单、效果好、成本低、适于量产。

技术研发人员：尹秋帆,胡道徐,蔡钦,范从建
受保护的技术使用者：上海稊米汽车科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/27