应用于车辆的供电网络结构以及车辆的制作方法
- 国知局
- 2024-11-19 09:29:56
本技术涉及车辆供电领域,尤其涉及一种应用于车辆的供电网络结构以及车辆。
背景技术:
1、在电动汽车中,由于整车电气化、智能化和舒适性等方面的要求,在电动汽车中引入了主动稳定杆、线控转向、空气弹簧等用电器件。由于所加入的用电器件具有多个大功率的用电器件,因此,需要设计一个用于提供固定电压值的供电网络,以向上述的大功率的用电器件进行供电,例如,上述固定电压值为48伏。
2、现有技术中,采用大容量锂电池和直流转换器(direct current to directcurrent,dcdc)组成供电网络,以大容量锂电池作为电源,通过直流转换器转换电压等级,以向大功率的用电器件供电。
3、但是,由于锂电池在低温下的性能会明显降低;并且,大功率的用电器件在工作中存在自发电的问题,进而会导致供电网络的电压上升,对供电网络造成损坏;因此,会导致供电不稳定,从而影响用电器件的工作。
技术实现思路
1、本技术实施例提供一种应用于车辆的供电网络结构以及车辆,用以达到7510522f1b7939e237b0b070aecf76ee的效果。
2、第一方面,本技术实施例提供一种应用于车辆的供电网络结构,包括:电源结构、第一升压结构、第二升压结构、以及分配结构;其中,第一升压结构包括并联的第一直流转直流dc/dc转换器和超级电容器。
3、电源结构与第一dc/dc转换器连接,第一dc/dc转换器、超级电容器分别与第二升压结构的一端连接,第二升压结构的另一端与分配结构连接,分配结构与车辆中的用电器件连接。
4、第一dc/dc转换器,用于接收电源结构传输的第一电压值的电压,并将第一电压值的电压转换为第二电压值的电压,并将所得到的第二电压值的电压传输给第二升压结构。
5、超级电容器,用于将超级电容器中的第二电压值的电压传输给第二升压结构;其中,第二电压值大于第一电压值。
6、第二升压结构,用于将接收到的第二电压值的电压转换为第三电压值的电压,并将所得到的第三电压值的电压传输给分配结构;其中,第三电压值大于第二电压值。
7、分配结构,用于将接收到的第三电压值的电压分配给用电器件。
8、在一种可能的实施方式中,第一升压结构还包括电子保险丝,电子保险丝的一端与电源结构连接,电子保险丝的另一端与第一dc/dc转换器连接。
9、电子保险丝,用于在检测到供电网络结构发生异常时,进行断开。
10、在一种可能的实施方式中,供电网络结构还包括:微控制单元、电池平衡与电池采样模块bsm、以及智能电池控制器;其中,微控制单元分别与超级电容器、bsm、以及智能电池控制器连接;bsm与超级电容器连接。
11、bsm,用于检测超级电容器中的电芯的电压值,并通过微控制单元将超级电容器中的电芯的电压值,传输给智能电池控制器。
12、智能电池控制器,用于根据超级电容器中的电芯的电压值,确定与超级电容器对应的电压平衡方式,并根据电压平衡方式生成电压平衡指令,将电压平衡指令发送给微控制单元;其中,电压平衡方式表征对超级电容器中的电芯的电压的平衡方式;电压平衡指令用于指示出对超级电容器中的电芯的电压的平衡方式。
13、微控制单元,用于针对超级电容器执行电压平衡指令,以平衡超级电容器中的电芯的电压。
14、在一种可能的实施方式中,超级电容器中的每一电芯与每一电芯所对应的第一开关连接,每一电芯所对应的第一开关与电阻回路连接;电压平衡方式表征闭合电压值大于第一预设电压阈值的电芯对应的第一开关;电压平衡指令表征闭合电压值大于第一预设电压阈值的电芯对应的第一开关。
15、智能电池控制器,具体用于根据超级电容器中的电芯的电压值,确定出电压值大于第一预设电压阈值的电芯,并生成电压平衡指令,将电压平衡指令发送给微控制单元。
16、在一种可能的实施方式中,超级电容器中的每一电芯与每一电芯所对应的第二开关连接,每一电芯所对应的第二开关与第二dc/dc转换器连接;电压平衡指令表征闭合电压值大于第二预设电压阈值的电芯所对应的第二开关、且闭合电压值小于第三预设电压阈值的电芯所对应的第二开关。
17、智能电池控制器,具体用于根据超级电容器中的电芯的电压值,确定出电压值大于第二预设电压阈值的电芯,并确定出电压值小于第三预设电压阈值的电芯;其中,第二预设电压阈值大于第三预设电压阈值;并根据电压值大于第二预设电压阈值的电芯、电压值小于第三预设电压阈值的电芯,生成电压平衡指令,将电压平衡指令发送给微控制单元。
18、在一种可能的实施方式中,电源结构包括车辆中的动力电池、高压dc/dc转换器、以及预设电池;预设电池为第一电压值的电池;动力电池与高压dc/dc转换器的一端连接,高压dc/dc转换器的另一端、预设电池均与第一升压结构连接。
19、高压dc/dc转换器,用于将动力电池传输的电压转换为第一电压值的电压,并将所得到的第一电压值的电压传输给第一升压结构。
20、预设电池,用于将预设电池中的第一电压值的电压,传输给第一升压结构。
21、在一种可能的实施方式中,电源结构,还用于在第二升压结构处于关断状态时,向第一dc/dc转换器传输第一电压值的电压,以向超级电容器充电。
22、第一dc/dc转换器,还用于在确定第一dc/dc转换器处于第一电压值的工作状态时,切换至升压模式,以输出第二电压值的电压,以为超级电容器继续充电。
23、在一种可能的实施方式中,第二升压结构为第三dc/dc转换器。
24、第三dc/dc转换器,用于在检测到第三dc/dc转换器的电压值大于或等于第四预设电压阈值的时长,超过第一预设时长时,控制第三dc/dc转换器进入降压模式,以向超级电容器充电。
25、第三dc/dc转换器,还用于在检测到第三dc/dc转换器的电压值小于或等于第五预设电压阈值的时长,超过第一预设时长时,控制第三dc/dc转换器进入升压模式。
26、在一种可能的实施方式中,第一dc/dc转换器,还用于在第二升压结构向超级电容器充电的过程中,若检测到第一dc/dc转换器的电压值大于或等于第六预设电压阈值的时长,超过第二预设时长,则控制第一dc/dc转换器进入降压模式,以向电源结构中的预设电池充电。
27、第一dc/dc转换器,还用于若检测到第一dc/dc转换器的电压值小于或等于第七预设电压阈值的时长,超过第二预设时长,则控制第一dc/dc转换器进入升压模式。
28、在一种可能的实施方式中,超级电容器中包括10个电芯。
29、第二方面,本技术实施例提供一种车辆,车辆中设置有如第一方面中任一项的供电网络结构。
30、本技术实施例提供的应用于车辆的供电网络结构以及车辆,通过采用第一dc/dc转换器与超级电容器并联构成第一升压结构,第二升压结构与第一升压结构串联,在用电器件产生反向电动势时,第二升压结构向超级电容器泄压,保证了供电网络结构的电压稳定,从而提高了用电器件正常工作的概率;并且,超级电容器可以对泄出的电能进行存储,从而超级电容器利用存储的电能向用电器件供电,提高了电能的使用效率,达到了节约能源的效果。
31、此外,通过采用第一升压结构和第二升压结构串联,并依次升高电压,可以降低第一升压结构的电压,即,降低超级电容器的电压;进而减少了超级电容器中的电芯的数量,可以减轻超级电容器的重量,不但可以适应车身轻量化的需求,并且降低了成本。
32、再者,由于超级电容器自身的特点,不存在锂电池在低温下性能显著下降的问题,因而可以保证供电网络结构的稳定供电;并且,超级电容器可以覆盖车辆的整车寿命,相比于锂电池,无需另外考虑设计超级电容器的更换,节约了成本。
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