[發明專利]適用于商用車的雙電壓電源系統及應用該系統的汽車

在審

• 申請號: 201810248737.3
• 申請日: 2018-03-25
• 公開（公告）號: CN108270279A
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張曉寧
• 申請（專利權）人: 鄭州藍之夜電子科技有限公司
• 主分類號: H02J7/34
• 分類號: H02J7/34;H02J7/14;B60R16/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提出一種適用于商用車的雙電壓電源系統及應用該系統的汽車，該雙電壓電源系統，包含發電機、電壓管理系統、蓄電池、第一電壓主線、第二電壓主線、地線。其中，電壓管理系統包含超級電容模塊、升壓DCDC模塊、降壓DCDC模塊、電源管理模塊。發電機和超級電容模塊并聯在第一電壓主線，發電機的輸出電壓即為第一主線電壓；蓄電池和起動機并聯在第二電壓主線。發電機給第一電壓主線上的電器供電，同時通過降壓DCDC給第二電壓主線上的電器供電，同時也給蓄電池充電。在發動機未起動狀態，蓄電池給第二電壓主線上的電器供電，同時蓄電池通過升壓DCDC給第一電壓主線上的用電器供電。應用該系統的車輛，可以簡單的實現商用車大功率用電器的48V化，利于降低車輛成本，減輕車輛重量。

技術領域：

本發明涉車用電源領域，更具體的是用于傳統商用車(非新能源)的雙電壓電源系統及車輛。

背景技術：

傳統汽車的電源系統分為12V系統和24V系統，通常乘用車和輕型商用車采用12V系統，重型商用車如重卡和客車多采用24V系統。對于12V系統的汽車，車輛電器的標稱工作電壓為12V；對于24V系統的車輛，車輛電器的標稱工作電壓為24V。^【1】通常來說，這些車輛都是單一的電源電壓，即車輛的發電機和蓄電池同時都是12V系統，或者同時都是24V系統。

隨著車輛電器化的程度越來越高，車輛電器的總功率持續增加，根據P＝UI，相同功率下，電壓越高，電流越小。所以采用更高等級的系統電壓，能夠降低車輛的電流損耗。同時由于電器電流的減小，可以采用線徑更細、規格更低的導線，有利于減輕整車重量和降低成本。

申請號為201310105930.9的專利公開了一種汽車的雙電壓電器控制方法，第一電壓為48V，第二電壓為12V。蓄電池、啟動發電機在第一電壓電路，通過DCDC將第一電壓轉換為第二電壓后，給第二電壓電路的用電器進行供電。該專利所表述的技術，發動機的起動是依靠48V的啟動發電機(一體機)，在第二電壓側并不包含蓄電池和起動機，傳統車輛的起動機額定電壓為12V或者24V，所以該技術只適用于帶有啟動發電機的混合動力車輛，并不適用于傳統車輛。

申請號為201520309959.3的專利公開了一種應用于啟停系統的雙電壓超級電容器復合電源，超級電容模組、起動機和發電機位于低電壓一側，蓄電池位于高電壓一側，低電壓側和高電壓側通過一個雙向DCDC模塊相連。該技術主要是為了實現發動機的啟停功能，以達到節能目的。由于起動機需要有超級電容來供電進行起動，且超級電容的能量密度相比蓄電池較小，需要匹配較大規格的超級電容模組，成本較高。

申請號為201520357631.9的專利公開了一種商用車雙電壓混合電源系統，該技術方案的蓄電池、發電機和起動機都是24V，通過一個DCDC轉換出12V給發動機ECU和儀表供電。用來解決將12V的發動機ECU用于24V車輛，采用此雙電壓架構，可以降低成本和開發周期。由于起動機和蓄電池是24V，需要在原12V系統的發動機上重新匹配開發24V起動機。

1.QC-T413-2002汽車電氣設備基本技術條件，3.1.4產品的工作電壓范圍。

發明內容：

本發明是著眼于解決上述技術課題而構思的，其目的在于設計一種適用于商用車的雙電壓電源系統。

本發明提供的雙電壓電源系統，包含發電機、電壓管理系統、蓄電池、第一電壓主線、第二電壓主線、地線。

所述的雙電壓電源系統，其電壓管理系統包含超級電容模塊、升壓DCDC模塊、降壓DCDC模塊、電源管理模塊。

所述的雙電壓電源系統，發電機的正極連接第一電壓主線，負極接地線，發電機為第一電壓主線上的負載供電。第一電壓主線的電壓即為發電機輸出電壓。

所述的超級電容模塊，其特征為正極連接第一電壓主線，負極連接地線，超級電容模塊的額定工作電壓與發電機的輸出電壓相同，超級電容模塊的上限工作電壓高于發電機輸出電壓。