[發(fā)明專利]電源冗余系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910345657.4
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110417075B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 渡和久;一身健次
• 申請（專利權）人: 矢崎總業(yè)株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02J9/00
• 代理公司: 北京奉思知識產(chǎn)權代理有限公司 11464
• 代理人: 鄒軼鮫;石紅艷

提供了一種電源冗余系統(tǒng)，其中，不同電壓的電源系統(tǒng)共存，這使得即使其中發(fā)生接地故障或者短路時也能夠將電力供給到負載。該系統(tǒng)包括：直流直流轉換器，該直流直流轉換器的第一側連接到具有第一電壓的第一電池；第一開關，該第一開關設置在具有與第一電壓不同的第二電壓的第二電池與直流直流轉換器的第二側之間；負載，該負載利用第二電壓運行，其分開地連接到第二電池和直流直流轉換器的第二側；以及控制器，該控制器通過接通第一開關監(jiān)控第二電池的電壓，并且當?shù)诙姵氐碾妷鹤優(yōu)榈扔诨蛐∮诘谝换鶞手禃r，斷開第一開關并且使直流直流轉換器能夠從第二側輸出第二電壓。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電源冗余系統(tǒng)，其中，不同電壓的電源系統(tǒng)共存。

背景技術

傳統(tǒng)地，作為汽車的電源系統(tǒng)，常見的是12V電源系統(tǒng)，然而近年來，已經(jīng)積極地采用了48V電源系統(tǒng)。采用比過去電壓更高的電源使得即使在相同的輸出的情況下也能夠降低供電電流。結果，由于在電力傳輸時電力損耗減小并且電線變得更細，所以期望汽車重量減輕。未來，期望將48V電源系統(tǒng)用于配備有自動駕駛系統(tǒng)的車輛中。

即使在采用48V電源系統(tǒng)的情況下，目前，也可以期望其與用于操作現(xiàn)存的電氣設備等的12V電源系統(tǒng)在車輛內部共存。12V電源系統(tǒng)與48V電源系統(tǒng)的共存使得能夠構成意在實現(xiàn)電源冗余的電源冗余系統(tǒng)。

引用列表

專利文獻

[專利文獻1]

日本專利申請公開No.2017-229132

發(fā)明內容

技術問題

圖7是圖示出12V電源系統(tǒng)與48V電源系統(tǒng)共存的汽車電源冗余系統(tǒng)300的框圖。如圖所示，12V電源系統(tǒng)包括12V負載320和對12V負載320供電的12V電池310。48V電源系統(tǒng)具有48V負載340和對48V負載340供電的48V電池330。電力還可以通過配備的ISG(有電動機功能的發(fā)電機)等供給到48V負載340。

直流直流轉換器350設置在12V電源系統(tǒng)與48V電源系統(tǒng)之間，并且意在通過互相交換電力而實現(xiàn)電源冗余。在正常狀態(tài)下，進行48V至12V的降壓，使得能夠將電力從48V電源系統(tǒng)供給到12V電源系統(tǒng)。

48V負載340與諸如轉向這樣的功能相關，并且能夠將48V電池330中的發(fā)生異常時期望被供電的負載(后文中，稱為“備用負載”)與其它負載(后文中，稱為“普通負載”)區(qū)分。

圖7所示的電源冗余系統(tǒng)300使得直流直流轉換器350即使在48V電池330中發(fā)生電壓下降或者諸如開路這樣的異常時也能夠進行升壓操作，將來自12V電源系統(tǒng)的電力供給到48V備用負載。

然而，當在48V電池330中發(fā)生接地故障或者短路時，即使試圖經(jīng)由直流直流轉換器350從12V電源系統(tǒng)供給電力，在電源系統(tǒng)中電壓也不能充分地上升。因此，不可能將所需電力從12V電源系統(tǒng)供給到48V備用負載。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種電源冗余系統(tǒng)，其中，不同電壓的電源系統(tǒng)共存，這使得即使在一個電源系統(tǒng)中發(fā)生接地故障或者短路時也能夠將電力供給到負載。

為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電源冗余系統(tǒng)包括：直流直流轉換器，所述直流直流轉換器的第一側連接到具有第一電壓的第一電池；第一開關，該第一開關設置在具有與所述第一電壓不同的第二電壓的第二電池與所述直流直流轉換器的第二側之間；負載，該負載利用所述第二電壓運行，所述負載分別連接到所述第二電池和所述直流直流轉換器的所述第二側；以及控制器，該控制器通過接通所述第一開關監(jiān)控所述第二電池的電壓，并且當所述第二電池的電壓等于或小于第一基準值時，控制器斷開所述第一開關，并且使所述直流直流轉換器能夠從所述第二側輸出所述第二電壓。

這里，優(yōu)選地，電容器連接到所述負載的與所述直流直流轉換器的所述第二側連接的一側。