与装配设备共享主电源的车辆电气系统的制作方法

本发明总体上涉及用于机动车辆的配电系统，并且更具体地，涉及用于向装配子系统供应由消费者作为装配件添加的辅助负载的电力控制。

背景技术：

1、鉴于运输车辆中使用的各种各样的电气装置和系统(即，电气负载)以及各种类型的电源(例如，发电机、电池、功率转换器和逆变器、超级电容器和燃料电池)，配电和负载管理是车辆操作的重要方面。诸如动力传动系统和制动系统的某些电气负载优先获得电力以维持车辆对驾驶员控制的响应性。为了管理对各种负载的电力施加，可以使用配电电路，所述配电电路由电子模块组成，所述电子模块包括开关元件、电传感器和可编程控制器，所述可编程控制器与车辆中的各种电源和电气负载对接。

2、车辆中的电源可以包括蓄电池、发电机和电转换器。汽油动力车辆和电动车辆两者都可以包括低压dc电池，以用于为低压附件供电，充当电流浪涌的缓冲器，并且(在燃气车辆的情况下)操作燃烧发动机的起动机马达(所有这些在本文中都称为起动电池)。主电源可以包括由燃烧发动机驱动的发电机或dc-dc转换器，所述dc-dc转换器将来自电动车辆电池包的高压降低到低压附件的标称dc电压。

3、车辆装配涉及定制车辆的附件或附加件，诸如添加后挡板升降机、残疾人升降机或辅助外部照明。警车和皮卡车经常定制有装配件。一些装配件可以包括独立的电力供应器，但是许多装配件将利用车辆的原始电气系统。为了支持此类安装，车辆制造商可以提供特殊的配电箱作为车辆上的原始设备，以便将主电力分配给多个受熔断器保护的分支电路。装配配电箱可以通过主模块中的内置继电器从主配电模块馈电，使得如果装配操作产生过度的电力汲取，则来自主电源总线的电力流可以被中断(从而保护车辆的高优先级负载)。

4、特别是一些装配负载(例如，扫雪机或机动绞盘)可能更可能产生电源浪涌，这可能导致内置继电器跳闸，特别是在用户尚未安装推荐的装配电池作为装配子系统的一部分的情况下。虽然内置继电器可以隔离主电源，但是起动电池可以继续为装配子系统供电，使得其维持一些功能性。一旦继电器跳闸(即，断开)，就可能需要修改装配，然后需要手动重置继电器，然后才能恢复操作。

5、内置在配电控制模块中的继电器可以是固态继电器。常见的固态继电器电路使用场效应晶体管(fet)。固态继电器可通常能够支持高达约250安培的连续电流流动和高达400安培的短暂浪涌电流。主配电控制器监测电流，并且如果达到任何规定的极限，则断开固态继电器。

6、与机械继电器相比，固态继电器可能具有与其在负载状况下重复切换的能力有关的限制。此类限制部分地归因于固态继电器中固有的热量产生。因此，期望限制固态继电器被切换的次数和频率。在装配子系统中，当操作的中断或劣化是由继电器跳闸引起时，用户可能无法确定根本原因。

技术实现思路

1、在本发明的一个方面，一种车辆包括主电源和适于由所述主电源再充电的起动电池。配电电路限定主电源总线，所述主电源总线耦合到所述主电源并且被配置为将所述主电源总线可选择地耦合到多个优先级负载，其中所述配电电路包括固态继电器，所述固态继电器被配置为将所述主电源总线可选择地耦合到所述起动电池。装配子系统耦合到所述固态继电器与所述起动电池之间的接合部，其中所述装配子系统包括继电器，所述继电器被配置为将从所述接合部接收的电力可选择地耦合到至少一个装配负载。传感器监测所述接合部处的第一电压和所述主电源总线处的第二电压。所述固态继电器被配置为当从所述主电源总线到所述接合部的电输出超过跳闸阈值时断开。所述固态继电器还被配置为在(a)所述接合部处的第一电压稳定在预定电压或高于预定电压以及(b)调整所述主电源总线处的来自所述主电源的第二电压以匹配所述第一电压之后重新闭合。

技术特征：

1.一种车辆，其包括：

2.如权利要求1所述的车辆，其还包括：

3.如权利要求1所述的车辆，其还包括：

4.如权利要求3所述的车辆，其中所述警告包括到所述装配子系统的电流流动的轨迹的图形显示。

5.如权利要求4所述的车辆，其中所述控制器还被配置为当从所述主电源总线到所述接合部的所述电输出超过警告阈值时生成所述警告，所述警告阈值对应于所述跳闸阈值的预定百分比。

6.如权利要求4所述的车辆，其中所述控制器还被配置为存储多个跳闸事件的电流流动的所述轨迹的历史，并且其中所述警告包括显示多个所述轨迹。

7.如权利要求1所述的车辆，其还包括：

8.如权利要求7所述的车辆，其中所述控制器还被配置为：当在所述预定先前时间间隔期间的所存储事件的数量超过阈值数量时，禁止所述固态继电器进一步重新闭合。

9.如权利要求1所述的车辆，其还包括：

10.如权利要求1所述的车辆，其中所述主电源包括dc-dc转换器。

11.一种控制具有多个优先级负载和装配子系统的车辆中的配电的方法，其中所述车辆包括主电源、起动电池和配电电路，其中所述起动电池适于由所述主电源再充电，其中所述配电电路限定主电源总线，所述主电源总线耦合到所述主电源并且被配置为将所述主电源总线可选择地耦合到所述多个优先级负载，其中所述配电电路包括固态继电器，所述固态继电器被配置为将所述主电源总线可选择地耦合到所述起动电池，其中所述装配子系统耦合到所述固态继电器与所述起动电池之间的接合部，其中所述装配子系统包括继电器，所述继电器被配置为将从所述接合部接收的电力可选择地耦合到至少一个装配负载，并且其中所述车辆包括传感器，所述传感器用于监测所述接合部处的第一电压和所述主电源总线处的第二电压，所述方法包括以下步骤：

12.如权利要求11所述的方法，其中所述车辆还包括：隔离继电器，所述隔离继电器耦合在所述接合部与所述装配子系统之间；以及熔断器，所述熔断器耦合在所述起动电池与所述接合部之间，所述熔断器被配置为当来自所述起动电池的输出电流上升到预定极限时中断来自所述起动电池的输出，其中所述方法还包括以下步骤：

13.如权利要求11所述的方法，其还包括以下步骤：

14.如权利要求13所述的方法，其中所述警告包括到所述装配子系统的电流流动的轨迹的图形显示。

15.如权利要求14所述的方法，其中当从所述主电源总线到所述接合部的所述电输出超过警告阈值时进一步生成所述警告，所述警告阈值对应于所述跳闸阈值的预定百分比。

技术总结本公开提供“与装配设备共享主电源的车辆电气系统”。一种机动车辆配电系统包括装配器电力供应子系统，所述装配器电力供应子系统具有过电流保护，以用于在由所述装配器子系统从主电源汲取的电流影响车辆的其他优先级电气负载时使固态继电器跳闸(断开)。生成警告/警报以向用户(例如，驾驶员)通知跳闸事件，这可以包括最近事件历史的实时绘图。为了恢复去往装配器子系统的电力，监测由补充电池(即，车辆起动电池)供应给装配器子系统的电压。如果电压稳定，则来自主电源的电压有意地下降到稳定值，并且固态继电器重新闭合。然后，主电压斜升回到其标称值。如果固态继电器已经过度操作，则可以添加自动重置时间以延迟重新闭合。技术研发人员：斯图尔特·C·索尔特,大卫·塞林斯克,泽利科·德列维奇,T·安斯巴赫,约翰·安东尼·德马科受保护的技术使用者：福特全球技术公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12