適用于雙電源供電系統的電能分配模塊技術方案

本實用新型專利技術涉及一種適用于雙電源供電系統的電能分配模塊，電能分配模塊包含檢測單元、電路導通單元、直流/直流變換單元以及控制單元，所述檢測單元連接第一供電系統以及第二供電系統，并對所述第一供電系統以及所述第二供電系統的電壓和電流進行檢測，并根據檢測產生電壓、電流信號輸出，所述控制單元與所述直流/直流變換單元、所述電路導通單元和所述檢測單元相連，并接收所述檢測單元的所述等電壓、電流信號輸出，并控制所述直流/直流變換單元的導通方向以及輸出電流和所述電路導通單元的導通模式實現所述兩路供電系統與兩路電器設備的供電。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

適用于雙電源供電系統的電能分配模塊
本技術涉及能源技術，特別涉及一種適用于雙電源供電系統的電能分配模 塊。
技術介紹
隨著全球車輛的增加，導致石油供不應求，價格與日俱增，環境污染也日趨嚴重， 人們漸漸把目光放到新能源汽車上。在“十大產業振興規劃”和“汽車產業綱要”中，我國把 節能與新能源汽車產業作為加快汽車結構調整，加快汽車產業升級的重要舉措，并在北京、 上海、武漢、長沙等城市試點推廣，給予財政補貼。這無疑對推動我國實現可持續發展，具有 極其深遠的影響。隨著電動車技術的發展，各種取代傳統車也應運而生，對電動汽車的供電系統的 要求也越來越高，所以對供電系統的穩定性要求也更高。當前的新能源汽車供電系統都是 采用一路直流/直流(DC/DC)加蓄電池作為供電系統為整車供電，但是為了承擔更多用電 器的功率與瞬間的大電流工況，往往選用功率較大的DC/DC，這無疑增加了 DC/DC開發的技 術難度并降低了 DC/DC的利用率。使用雙電源供電系統并合理分配電器設備，能夠大大降低單個DC/DC的功率,其 技術要求也大大降低，但是仍然做不到雙電源供電系統的能量均衡分配、故障處理。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一個電能分配模塊，用以解決雙電源供電的新能源汽 車在能源分配上的問題。為解決上述技術問題，本技術提出一種適用于雙電源供電系統的電能分配模 塊，電能分配模塊包含檢測單元、電路導通單元、直流/直流變換單元以及控制單元，所述 檢測單元用于和第一供電系統以及第二供電系統連接的檢測單元，對所述第一供電系統以 及所述第二供電系統的電壓和電流進行檢測，并根據檢測產生電壓、電流信號輸出，所述控 制單元與所述直流/直流變換單元、所述電路導通單元和所述檢測單元相連，用于接收所 述檢測單元的所述等電壓、電流信號輸出，并控制所述直流/直流變換單元的導通方向以 及輸出電流和所述電路導通單元的導通模式實現所述兩路供電系統與兩路電器設備的供 電。較佳的是，所述電路導通單元包含至少三個電路切換元件，其中第一電路切換元件處于常斷狀態，用于將所述第一路供電系統與所述第二路供電 系統聯通；第二電路切換元件處于常通狀態，用于連接所述第一路供電系統與其相應的電 器設備；第三電路切換元件處于常通狀態，用于連接所述第二路供電系統與其相應的電器 設備。較佳的是，所述等電路切換元件為繼電器、斷路器、MOSFET或IGBT。較佳的是，所述直流/直流變換單元用于將一路供電系統的電能通過升壓后，給另一路供電系統供電以及充電。較佳地，所述直流/直流變換單元具有限電流輸出功能。較佳地，所述直流/直流變換單元為雙向Boost直流/直流變換單元。較佳地，所述控制單元用于確定供電系統的狀態為正常、虧電或故障，并根據供電 系統的狀態采用預定的工作模式。較佳地，所述控制單元用于接收所述檢測單元的所述等電壓、電流信號輸出，根據 所述等電壓、電流信號輸出，所述控制單元驅動所述電路導通單元使所述第一路供電系統 給所述第二路供電系統充電；所述第二路供電系統給所述第一路供電系統充電；斷開所述 第一路供電系統的供電，并將所述第一路供電系統相連的電器設備連接到所述第二路供電 系統上；斷開所述第二路供電系統的供電，并將所述第二路供電系統相連的電器設備連接 到所述第一路供電系統上；或兩路供電系統分別為各自電器設備供電。附圖說明圖1為按照本技術所述電能分配模塊的結構框圖；圖2為為按照本技術所述電路導通單元的結構框圖；圖3為按照本技術所述電能分配模塊的運作流程圖。具體實施方式現將詳細參照于本技術實施例，其例示圖解于附圖之中，盡其可能，所有附圖 中將依相同元件符號以代表相同或類似的部件，必須注意到所述等附圖為簡化的型式，且 未依精確比例繪制。圖1為按照本技術所述用于雙電源供電系統的電能分配模塊10的實施例的 結構圖。電能分配模塊10至少包括檢測單元200、電路導通單元400以及直流/直流變換 單元500和與所述檢測單元200、電路導通單元400以及直流/直流變換單元500相連的控 制單元300。檢測單元200用于和第一供電系統110以及第二供電系統120連接，檢測單元200 包含四個輸出端211、212、213、214 :第一個輸出端211和第二個輸出端212能夠實現對第 一供電系統110以及第二供電系統120的電壓進行檢測,第三個輸出端213和第四個輸出 端214能夠實現對第一供電系統110以及第二供電系統120的輸出電流進行檢測，根據兩 路供電系統110、120電壓與電流的不同狀態，可以實現兩路供電系統110、120的之間的充 電、并聯操作。圖2為按照本技術所述電路導通單元400的實施例的結構框圖。電路導通單 元400包含三個電路切換元件410、420、430。第一電路切換元件410處于常斷狀態，用于將 第一路供電系統110與第二路供電系統120聯通，兩路供電系統可以一起為供電負載提供 電能，或者在其中一路供電系統故障，導致無法輸出電能時，另一路供電系統可以同時為兩 路供電系統供電；第二電路切換元件420處于常通狀態，用于連接第一路供電系統110與其 相應的電器設備610 ;第三電路切換元件430處于常通狀態，用于連接第二路供電系統120 與其相應的電器設備620。電路導通單元400中的電路切換元件410、420、430可為繼電器、 斷路器、MOSFET或IGBT。回到圖1，直流/直流變換單元500用于將一路供電系統的電能通過升壓后，給另 一路供電系統供電以及充電。直流/直流變換單元500具有限電流輸出功能。直流/直流 變換單元500可為雙向Boost直流/直流變換單元。控制單元300用于接收檢測單元200的電壓、電流信號輸出，并根據所述等電壓、 電流信號輸出控制所述直流/直流變換單元500的導通方向以及輸出電流、所述電路導通 單元400的導通模式，實現兩路供電系統110/120與兩路電器設備610/620的供電。控制單元300具有四路輸入端311、312、313、314和六路輸出端321、322、323、324、 325,3260第一輸入端311和第二輸入端312分別接收檢測單元200的第一供電系統110 以及第二供電系統120的電壓信號，第三輸入端313和第四輸入端314分別接收檢測單元 200的第一供電系統110以及第二供電系統120的電流信號,根據兩個供電系統110、120的 電壓、電流情況，控制單元300可以實現以下五種工作模式1、由第一路供電系統110給第 二路供電系統120充電；2、由第二路供電系統120給第一路供電系統110充電；3、在第一路 供電系統110故障時，驅動電路導通單元400，斷開第一路供電系統110的供電，并將第一 路供電系統110相連的電器設備610連接到第二路供電系統120上；4、在第二路供電系統 120故障時，驅動電路導通單元400，斷開第二路供電系統120的供電，并將第二路供電系統 120相連的電器設備620連接到第一路供電系統110上；5、默認的工作模式，兩路供電系統 分別為各自電器設備供電。控制單元300的輸出端321、322、323、324、325、326分別能夠實現以下功能其中 三路輸出端321、本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于雙電源供電系統的電能分配模塊，其特征在于，包含：用于和第一供電系統以及第二供電系統連接的檢測單元，其對所述第一供電系統以及所述第二供電系統的電壓和電流進行檢測，并根據檢測產生電壓、電流信號輸出；電路導通單元；直流/直流變換單元；以及控制單元，其與所述直流/直流變換單元、所述電路導通單元和所述檢測單元相連，用于接收所述檢測單元的所述等電壓、電流信號輸出，并控制所述直流/直流變換單元的導通方向以及輸出電流和所述電路導通單元的導通模式實現所述兩路供電系統與兩路電器設備的供電。

【技術特征摘要】
1.一種適用于雙電源供電系統的電能分配模塊，其特征在于，包含用于和第一供電系統以及第二供電系統連接的檢測單元，其對所述第一供電系統以及所述第二供電系統的電壓和電流進行檢測，并根據檢測產生電壓、電流信號輸出；電路導通單元；直流/直流變換單元；以及控制單元，其與所述直流/直流變換單元、所述電路導通單元和所述檢測單元相連，用于接收所述檢測單元的所述等電壓、電流信號輸出，并控制所述直流/直流變換單元的導通方向以及輸出電流和所述電路導通單元的導通模式實現所述兩路供電系統與兩路電器設備的供電。2.根據權利要求1所述的電能分配模塊，其特征在于，所述電路導通單元包含至少三個電路切換元件，其中第一電路切換元件處于常斷狀態，用于將所述第一路供電系統與所述第二路供電系統聯通；第二電路切換元件處于常通狀態，用于連接所述第一路供電系統與其相應的電器設備;第三電路切換元件處于常通狀態，用于連接所述第二路供電系統與其相應的電器設備。3.根據權利要求2所述的電能分配模塊，其特征在于，所述等電路切換元件為繼電器、斷路器、MOSFET或IGBT。4.根據權利要求1所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄧恒，
申請(專利權)人：上海汽車集團股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：