專利名稱：汽車供電系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及汽車電氣技術領域，特別涉及一種用于汽車供電系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)的汽車電器系統(tǒng)使用蓄電池-發(fā)電機并聯(lián)為整車電器提供供電，從蓄電池正極引出三條線一條線與起動機直接連接；一條線經過熔斷絲與發(fā)電機連接；一條線作為車身用電器的功率供電線。車身用電器的功率供電線經過熔斷絲之后，又進一步分為三根 常通功率電線、ACC功率電線及ON功率電線，其通斷通過鑰匙檔位控制相應繼電器實現(xiàn)，由熔斷絲來進行過流保護。傳統(tǒng)電源供電方式的結構簡單，成本低廉，目前在汽車上仍然大量使用，為汽車電器系統(tǒng)提供功率供電。電器的通斷控制通過開關、繼電器、分配器等元件實現(xiàn)。整車電器設計幾塊配電板，在配電板上安裝有大量插片式熔斷絲，為各個電器供電，導致配電板的接線非常雜亂。而且，電器的日益增多在帶來供電連接復雜的同時，為整車用電安全也帶來了更多的隱患，傳統(tǒng)的熔斷絲保護方式對整車用電安全保護的作用非常有限。此外，汽車電器系統(tǒng)的電控單元和電路越來越多，蓄電池-發(fā)電機輸出電壓不穩(wěn)定，不適合給整車的控制器電路直接供電，電控單元的用電需要進行穩(wěn)壓轉換。綜上，現(xiàn)有的汽車供電網絡存在的問題是，無良好的整車用電規(guī)劃機制，供電系統(tǒng)連接雜亂，無智能化功能對供電系統(tǒng)的用電安全進行監(jiān)視保護。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一。為達到上述目的，本發(fā)明提出一種汽車供電系統(tǒng)，包括功率電供電單元，所述功率電供電單元與輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成功率電；和控制器電供電單元，所述控制器電供電單元與所述輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成控制器電，其中所述功率電供電單元和所述控制器電供電單元并聯(lián)連接。根據本發(fā)明實施例的汽車供電系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)控電分離，為整車電器的傳統(tǒng)功率負載和電控單元提供分類的供電電源，供電系統(tǒng)連接規(guī)范，使用安全。在本發(fā)明的一個實施例中，所述輸入電源包括并聯(lián)的發(fā)電機和蓄電池。在本發(fā)明的一個實施例中，所述功率電供電單元進一步包括常通功率電輸出模塊，所述常通功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端連接，用于輸出常通功率電； 以及可控功率電輸出模塊，所述可控功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端可切換地連接，用于輸出可控功率電。在本發(fā)明的一個實施例中，所述功率電供電單元進一步包括常通供電線路監(jiān)測模塊，所述常通供電線路監(jiān)測模塊連接在所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端與所述常通功率電輸出模塊之間，用于檢測所述常通功率電輸出模塊輸出的電流；以及可控供電線路監(jiān)控模塊，所述可控供電線路監(jiān)控模塊連接在所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端與所述可控功率電輸出模塊之間，用于檢測所述可控功率電輸出模塊輸出的電流，其中當所述可控功率電輸出模塊輸出的電流處于非正常狀態(tài)時，控制所述可控功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端之間的連接斷開。通過對供電線路的輸出進行電流監(jiān)測，當線路發(fā)生過流故障時， 可對線路進行相應的保護。在本發(fā)明的一個實施例中，所述功率電供電單元進一步包括發(fā)電機電流監(jiān)測模塊，所述發(fā)電機電流監(jiān)測模塊連接在所述發(fā)電機的輸出端和所述常通供電線路監(jiān)測模塊之間，用于檢測所述發(fā)電機輸出的電流值以控制所述發(fā)電機的電流輸出；以及蓄電池監(jiān)測模塊，所述蓄電池監(jiān)測模塊連接在所述蓄電池的輸出端和所述可控供電線路監(jiān)控模塊之間， 用于檢測所述蓄電池的工作電壓、工作電流和工作溫度以實時檢測蓄電池荷電狀態(tài)，進行虧電保護。根據本發(fā)明的一個實施例，根據所述工作電壓、工作電流和工作溫度計算所述蓄電池的荷電狀態(tài)，并當所述蓄電池處于虧電狀態(tài)時，采用分級關斷的方法保護所述蓄電池。在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制器電供電單元進一步包括電壓轉換模塊，所述電壓轉換模塊的輸入端與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端連接，用于將所述發(fā)電機和蓄電池提供的電壓轉換成穩(wěn)定的控制器電；常通控制器電輸出模塊，所述常通控制器電輸出模塊與所述電壓轉換模塊的輸出端連接，用于輸出常通控制器電；以及可控控制器電輸出模塊，所述可控控制器電輸出模塊與所述電壓轉換模塊的輸出端連接，用于輸出可控控制器 H1^ ο根據本發(fā)明的一個實施例，所述電壓轉換模塊包括兩個并聯(lián)的直流/直流轉換器，所述兩個并聯(lián)的直流/直流轉換器在汽車上電和下電過程中自適應地切換。。本發(fā)明的汽車供電系統(tǒng)，實現(xiàn)了控電分離，供電系統(tǒng)連接規(guī)范，并且通過對供電線路進行電流監(jiān)測，能夠在線路發(fā)生故障時進行相應的保護。此外，通過實時監(jiān)測發(fā)電機和蓄電池的工作參數(shù)，能夠為蓄電池提供虧電保護。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中圖1為本發(fā)明實施例的汽車供電系統(tǒng)的結構示意圖；圖2為本發(fā)明一個實施例的汽車供電系統(tǒng)的示意圖；圖3為本發(fā)明一個實施例的功率電供電單元的結構示意圖；圖4為本發(fā)明一個實施例的功率電供電單元的電路示意圖；圖5為本發(fā)明一個實施例的控制器電供電單元的結構示意圖；以及圖6為本發(fā)明一個實施例的控制器電供電單元的電路示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。如圖1所示為本發(fā)明實施例的汽車供電系統(tǒng)的示意圖，該汽車供電系統(tǒng)包括功率電供電單元100和控制器電供電單元200。功率電供電單元100與輸入電源300連接，用于將輸入電源300提供的電壓處理成功率大、電流波動大的功率負載用電，例如12V/24V的功率電。控制器電供電單元200也與輸入電源300連接，用于將輸入電源300提供的電壓處理成功率小、電壓穩(wěn)定性高的控制器電，例如12V的控制器電。顯然地，控制器電供電單元200與功率電供電單元100并聯(lián)連接。其中，功率電供電單元100輸出的功率電可提供至汽車用電器，例如車大燈、喇叭、風扇等?？刂破麟姽╇妴卧?00輸出的控制器電可提供至汽車控制器單元。在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2所示，輸入電源300可包括并聯(lián)的發(fā)電機310和蓄電池320。如圖3所示為本發(fā)明一個實施例的功率電供電單元100的結構示意圖，該功率電供電單元100可包括常通功率電輸出模塊110和可控功率電輸出模塊120。常通功率電輸出模塊110與發(fā)電機310和蓄電池320的輸出端連接，用于輸出常通功率電?？煽毓β孰娸敵瞿K120與發(fā)電機310和蓄電池320的輸出端可切換地連接，用于輸出可控功率電。具體地，常通功率電輸出模塊110和可供功率電輸出模塊120可為線束。對于本領域技術人員而言，很容易理解的是，可在常通功率電輸出模塊110和可供功率電輸出模塊120與發(fā)電機310和蓄電池320的輸出端之間增加保險絲，對用電安全進行保護。上面提到的使用保險絲對用電安全進行保護的作用非常有限，因此在本發(fā)明的一些實施例中，為了更好地對線路進行保護，功率電供電單元100還可包括常通供電線路監(jiān)測模塊130和可控供電線路監(jiān)測模塊140。常通供電線路監(jiān)測模塊130連接在發(fā)電機310 和蓄電池320的輸出端與常通功率電輸出模塊110之間，用于檢測常通功率電輸出模塊110 輸出的電流。可控供電線路監(jiān)控模塊140連接在發(fā)電機310和蓄電池320的輸出端與可控功率電輸出模塊120之間，用于檢測可控功率電輸出模塊120輸出的電流，當所述可控功率電輸出模塊120輸出的電流處于非正常狀態(tài)時，控制可控功率電輸出模塊120與發(fā)電機310 和蓄電池320的輸出端之間的連接斷開。這樣，可對供電線路的輸出進行電流監(jiān)測，判斷線路的過流故障，從而進行相應的保護，防止發(fā)生危險。在本發(fā)明的另一些實施例中，功率電供電單元100還可包括發(fā)電機電流監(jiān)測模塊 150和蓄電池監(jiān)測模塊160。發(fā)電機電流監(jiān)測模塊150連接在發(fā)電機310的輸出端和常通供電線路監(jiān)測模塊130之間，用于檢測發(fā)電機310輸出的電流值以控制發(fā)電機310的電流輸出。蓄電池監(jiān)測模塊160連接在蓄電池320的輸出端和可控供電線路監(jiān)控模塊140之間， 用于檢測蓄電池320的工作電壓、工作電流和工作溫度以控制蓄電池的電流輸出。具體地，可根據蓄電池320的工作電壓、工作電流和工作溫度計算出蓄電池320的荷電狀態(tài)，當蓄電池320處于虧電狀態(tài)時，采用分級關斷的方法以保護蓄電池320。如圖4所示為本發(fā)明一個實施例的功率電供電單元的電路示意圖，圖4中示出了兩條常通功率電供電線路Cl1 q2和四條可控功率電供電線路q3 q6，應理解，這僅為一個示意性的例子，并不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的功率電供電單元100可輸出任意條數(shù)的常通功率電和可控功率電。如圖5所示為本發(fā)明一個實施例的控制器電供電單元200的結構示意圖，該控制器電供電單元200可包括電壓轉換模塊210、常通控制器電輸出模塊220和可控控制器電輸出模塊230。電壓轉換模塊210的輸入端與發(fā)電機310和蓄電池320的輸出端連接，用于將發(fā)電機310和蓄電池320提供的電壓轉換成穩(wěn)定的控制器電。常通控制器電輸出模塊220與電壓轉換模塊210的輸出端連接，用于輸出常通控制器電?？煽乜刂破麟娸敵瞿K230與電壓轉換模塊210的輸出端連接，用于輸出可控控制器電。如圖6所示為本發(fā)明一個實施例的控制器電供電單元200的電路示意圖，該電壓轉換模塊210包括兩個并聯(lián)的直流/直流轉換器DC/DC1和DC/DC2。在汽車上電和下電過程中，DC/DC1和DC/DC2自適應地切換連通，以節(jié)省耗電。具體的實施方式可參見現(xiàn)有技術， 此處為了簡單起見，不再贅述。本發(fā)明的汽車供電系統(tǒng)，實現(xiàn)了控電分離，供電系統(tǒng)連接規(guī)范，并且通過對供電線路進行電流監(jiān)測，能夠在線路發(fā)生故障時進行相應的保護。此外，通過實時監(jiān)測發(fā)電機和蓄電池的工作參數(shù)，能夠為蓄電池提供虧電保護。在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等同限定。
權利要求
1.一種汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，包括功率電供電單元，所述功率電供電單元與輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成功率負載用電；和控制器電供電單元，所述控制器電供電單元與所述輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成控制器電，其中所述功率電供電單元和所述控制器電供電單元并聯(lián)連接。
2.根據權利要求1所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入電源包括并聯(lián)的發(fā)電機和蓄電池。
3.根據權利要求2所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述功率電供電單元進一步包括常通功率電輸出模塊，所述常通功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端連接，用于輸出常通功率電；以及可控功率電輸出模塊，所述可控功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端可切換地連接，用于輸出可控功率電。
4.根據權利要求2所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述功率電供電單元進一步包括常通供電線路監(jiān)測模塊，所述常通供電線路監(jiān)測模塊連接在所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端與所述常通功率電輸出模塊之間，用于檢測所述常通功率電輸出模塊輸出的電流；以及可控供電線路監(jiān)控模塊，所述可控供電線路監(jiān)控模塊連接在所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端與所述可控功率電輸出模塊之間，用于檢測所述可控功率電輸出模塊輸出的電流，其中當所述可控功率電輸出模塊輸出的電流處于非正常狀態(tài)時，控制所述可控功率電輸出模塊與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端之間的連接斷開。
5.根據權利要求2所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述功率電供電單元進一步包括發(fā)電機電流監(jiān)測模塊，所述發(fā)電機電流監(jiān)測模塊連接在所述發(fā)電機的輸出端和所述常通供電線路監(jiān)測模塊之間，用于檢測所述發(fā)電機輸出的電流值；以及蓄電池監(jiān)測模塊，所述蓄電池監(jiān)測模塊連接在所述蓄電池的輸出端和所述可控供電線路監(jiān)控模塊之間，用于檢測所述蓄電池的工作電壓、工作電流和工作溫度以實時監(jiān)測蓄電池荷電狀態(tài)，進行虧電保護。
6.根據權利要求5所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述蓄電池監(jiān)測模塊根據所述工作電壓、工作電流和工作溫度計算所述蓄電池的荷電狀態(tài)，并當所述蓄電池處于虧電狀態(tài)時，采用分級關斷的方法以保護所述蓄電池。
7.根據權利要求1所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器電供電單元進一步包括電壓轉換模塊，所述電壓轉換模塊的輸入端與所述發(fā)電機和蓄電池的輸出端連接，用于將所述發(fā)電機和蓄電池提供的電壓轉換成穩(wěn)定的控制器電；常通控制器電輸出模塊，所述常通控制器電輸出模塊與所述電壓轉換模塊的輸出端連接，用于輸出常通控制器電；以及可控控制器電輸出模塊，所述可控控制器電輸出模塊與所述電壓轉換模塊的輸出端連接，用于輸出可控控制器電。
8.根據權利要求7所述的汽車供電系統(tǒng)，其特征在于,所述電壓轉換模塊包括兩個并聯(lián)的直流/直流轉換器，所述兩個并聯(lián)的直流/直流轉換器在汽車上電和下電過程中自適應地切換。
全文摘要
本發(fā)明提出一種汽車供電系統(tǒng)，包括功率電供電單元，所述功率電供電單元與輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成功率電；和控制器電供電單元，所述控制器電供電單元與所述輸入電源連接，用于將所述輸入電源提供的電壓處理成控制器電，其中所述功率電供電單元和所述控制器電供電單元并聯(lián)連接。根據本發(fā)明的汽車供電系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)控電分離，為整車電器的傳統(tǒng)功率負載和電控單元提供分類的供電電源，供電系統(tǒng)連接規(guī)范，使用安全。
文檔編號H02H3/08GK102229327SQ201110107919
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者張劍, 曹發(fā)濤, 白鵬飛 申請人:北京啟明精華新技術有限公司