一种电源电路及控制电源电路的方法与流程

本申请涉及提供具有双电池系统和许多用电设备的电源电路的车辆。

背景技术：

1、商用车辆如卡车、半挂车、公共汽车一般配备具有至少两个储能设备的电源电路，储能设备一般为电池组。电源电路通常分为两侧，第一侧包括第一电池组或主电池组、诸如交流发电机或dc/dc转换器等电源以及许多用电设备，这些用电设备通常在车辆运行期间处于活动状态。第二侧通常包括第二电池组和许多用电设备，这些用电设备通常需要电力来维持较短时间的运行。第一电池组和第二电池组由电源充电。通常在第一侧和第二侧之间设置熔断器或断路器，以便在第二侧短路时保护第一侧。

2、对于这种类型的设置，如果在车辆启动时第二侧的电池组深度放电(例如第二侧的电池组被放空电)并且电源开始为电池组充电，则熔断器或断路器可能会无意中跳闸或断开，这是因为由于第二侧电池组的充电需求，经熔断器或断路器到第二侧的电流可能非常高。

3、一种解决方案是增加熔断器或断路器，使其能够承受大电流而不会跳闸，但这可能会导致在发生短路时熔断器或断路器不会跳闸或断开。因此，需要确保第二侧深度放电的电池组可以安全充电而不会熔断器或断路器跳闸，同时确保第一侧免受第二侧发生短路的影响。

技术实现思路

1、本申请的目的是确保上述电源电路的运行。该目的是通过独立专利权利要求的特征获得的。优选实施例构成从属专利权利要求的技术方案。

2、这部分尚未更改。一旦我们就权利要求书达成一致，它将被修改。根据一个方面，提供车辆的电源电路，该电源电路可以包括第一侧，第一侧包括电源、第一电池组和第一用电设备。电源电路可以包括与第一侧串联的第二侧，其中第二侧可以包括第二电池组和第二用电设备。此外，在第一侧和第二侧之间可以设置有过载电流断路器，其中过载电流断路器可以具有预先确定的阈值断开电流，在该阈值断开电流处电路断开。控制器可以连接到电源以调节所述电源的输出电压，其中控制器可以设置有阈值断开电流，控制器可操作的连接到提供与流经过载电流断路器的电流相关的信息的电流测量设备。

3、控制器可以根据阈值断开电流确定最大允许充电电流，并设置电源在激活时用于为所述第二电池组充电的低电压，并利用来自所述电流测量设备的信息监控流经过载电流断路器到第二电池组的充电电流，并将充电电流与最大允许充电电流进行比较，其中，控制器在充电电流低于最大允许充电电流时增加电源输出电压；如果充电电流等于或高于最大允许充电电流，则降低电源的输出电压。

4、通过这种解决方案，大大降低了因在第二侧为深度放电的电池组充电的高充电电流而导致过载电流断路器断开的风险，同时过载电流断路器在第二侧发生短路时会断开电流，从而保护第一侧。

5、在这方面，最大允许充电电流可以确定为低于阈值断开电流。或者，最大允许充电电流可以被确定为等于或高于阈值断开电流。因此，最大允许充电电流与阈值断开电流有关，但可以根据过载电流断路器的类型及其对过载电流的反应速度快或慢等因素确定为不同值。

6、提供与流经过载电流断路器的电流相关的信息的电流测量设备可以包括基于分流器的测量设备或基于磁场的测量设备，该测量设备连接到过载电流断路器附近的电路。然后，流向第二侧的电流信息可由电路中设置的测量设备直接导出。此外，为了确保电流不会从第二侧流向第一侧，这可能是下面的情形，如果电源处于非活动状态并且第一侧的电池组放电，则可以将整流器与过载电流断路器串联，以只允许电流流向第二侧。否则，第二侧的电池组会提供不需要的充电电流，从而导致第二侧的电池组放电。

7、在这方面，提供流经过载电流断路器的电流信息的电流测量设备可以包括基于mosfet晶体管的测量设备，也允许电流仅流向第二侧。然后，整流器功能内置在过载电流断路器中。

8、作为替代方法，提供流经过载电流断路器的电流信息的设备可以包括能够测量到第二电池组的电流的测量设备。通过该解决方案，控制器可以进一步包括关于第二用电设备的电流需求的信息，并且其中控制器被设置成基于电流需求和流向第二电池组的电流来估计流经过载电流断路器的电流。该方案的优点是可以获得有关充电电流的信息，这些信息通常用于其他应用。

9、过载电流断路器可以采用多种不同的解决方案，例如热断路器、机械断路器、电子断路器或它们的组合。此外，电源可以为交流发电机、dc/dc转换器、电池或它们的组合中的一个或多个。

10、根据本申请，其包括用于控制车辆电源电路的方法，该电源电路包括第一侧、与第一侧串联的第二侧和设置在第一侧与第二侧之间的过载电流断路器，其中第一侧包括电源、第一电池组和第一用电设备；第二侧包括第二电池组和第二用电设备；过载电流断路器具有预定的阈值断开电流，在该阈值断开电流时电路断开。

11、该方法可以包括以下步骤：确定相对于阈值断开电流的最大允许充电电流，设定电源输出的低电压，以便在激活所述电源时为所述第二电池组充电，获得与过载电流断路器上的充电电流相关的信息；通过该信息监控流经过载电流断路器到第二电池组的充电电流，并将该电流与最大允许充电电流进行比较；如果充电电流低于最大允许充电电流，则增加电源的输出电压；如果充电电流等于或高于最大允许充电电流，则降低电源的输出电压。

12、另外，提供了控制器，用于控制车辆的电源电路以执行该方法。此外，还设置了计算机程序产品和计算机可读存储介质，其包含指令，当程序由计算机执行时，导致计算机执行该方法。

13、本发明的这些方面及其它方面和优点可从以下对本发明的详细描述和附图中明显看出。

技术特征：

1.一种车辆电源电路，所述电源电路包括：

2.根据权利要求1所述的电源电路，其中所述最大允许充电电流(ipermissible)被设置成小于所述阈值断开电流(ithreshold)。

3.根据权利要求1所述的电源电路，其中所述最大允许充电电流(ipermissible)被设置成等于或大于所述阈值断开电流(ithreshold)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的电源电路，其中所述控制器提供有关于电池组最大允许充电电压的数据，并将所述电源的输出电压(v)增加到所述最大允许充电电压。

5.根据前述任一项权利要求所述的电源电路，其中所述电流测量设备(26)提供与流经所述过载电流断路器的电流相关的信息，包括基于分流器的测量设备或基于磁场的测量设备，所述测量设备连接到过载电流断路器(22)附近的电路。

6.根据权利要求5所述的电源电路，还包括与所述过载电流断路器(22)串联的整流器(30)，只允许电流流向所述第二侧(b)。

7.根据权利要求1所述的电源电路，其中提供流经所述过载电流断路器的电流信息的电流测量设备(26)为基于mosfet晶体管的设备，也只允许电流流向所述第二侧(b)。

8.根据权利要求1所述的电源电路，其中提供流经所述过载电流断路器的电流信息的电流测量设备包括能够测量到所述第二电池组(18)的电流(ib)的电流测量设备(28)。

9.根据权利要求8所述的电源电路，其中所述控制器包括关于所述第二用电设备(20)的电流需求的信息，并且所述控制器(24)被设置成基于所述电流需求和到所述第二电池组(18)的电流(ib)来估计流经所述过载电流断路器(22)的电流。

10.根据前述任一权利要求所述的电源电路，其中所述过载电流断路器(22)为热断路器、机械断路器、电子断路器或其组合中的任意一种。

11.根据权利要求1所述的电源电路，其中所述电源(14)为交流发电机、dc/dc转换器、电池或其组合中的一种或几种。

12.一种车辆电源电路的控制方法，所述电源电路包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述电源(14)的输出电压(v)增加直到最大允许充电电压。

14.一种用于控制被设置来执行权利要求12所述方法的车辆电源电路的控制器。

15.一种计算机程序产品，其包括指令，当所述程序被计算机执行时，所述指令使计算机执行权利要求12所述的方法。

16.一种包括指令的计算机可读存储介质，当所述指令由计算机执行时，该指令导致计算机执行权利要求12所述的方法。

17.一种包括根据权利要求1-11任一项所述的电源电路的车辆。

技术总结本申请涉及车辆的电源电路，该电源电路包括第一侧(A)、与第一侧(A)串联的第二侧(B)、在第一侧和第二侧之间设置有过载电流断路器(22)以及控制器(24)，其中第一侧(A)包括电源(14)、第一电池组(12)和第一用电设备(16)；第二侧(B)包括第二电池组(18)和第二用电设备(20)；所述过载电流断路器(22)具有预定的阈值断开电流(I<subgt;Threshold</subgt;)，在该阈值断开电流时电路断开；控制器(24)连接到所述电源用于调节所述电源(14)的输出电压，控制器(24)被提供有所述阈值断开电流(I<subgt;Threshold</subgt;)，所述控制器进一步操作连接到电流测量设备(26,28)，提供关于通过所述过载电流断路器(22)的充电电流(I<subgt;ch</subgt;)的信息。控制器(24)被设置来确定相对于阈值断开电流(I<subgt;Threshold</subgt;)的最大允许充电电流(I<subgt;Permissible</subgt;)；设定所述电源(14)输出的低电压(V)，用于在激活所述电源(14)时为所述第二电池组(18)充电；利用来自电流测量设备(26、28)的信息监控通过所述过载电流断路器(22)到第二电池组(18)的充电电流(I<subgt;ch</subgt;)，并将充电电流(I<subgt;ch</subgt;)与最大允许充电电流(I<subgt;Permissible</subgt;)进行比较；如果充电电流(I<subgt;ch</subgt;)小于最大允许充电电流(I<subgt;ch</subgt;<I<subgt;Permissible</subgt;)，则增加电源(14)的输出电压(V)；如果充电电流(I<subgt;ch</subgt;)等于或大于最大允许充电电流(I<subgt;ch</subgt;≥I<subgt;Permissible</subgt;)，则降低电源(14)的输出电压(V)。技术研发人员：冈纳·勒德费尔特,卢卡斯·莱登,马蒂亚斯·埃格林受保护的技术使用者：斯堪尼亚商用汽车有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/17