本技術(shù)涉及車領(lǐng)域,具體涉及一種車載供電裝置及車輛。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)階段新能源車輛開始采用車載光伏電池來發(fā)電供車載電器使用。
2、現(xiàn)有技術(shù)的車載光伏電池發(fā)電使用需要配置新增大量子部件如光伏設(shè)備、低壓模塊等,比較影響整車電路架構(gòu),同時車載光伏電池只能給低壓蓄電池及其直連的負(fù)載供電,不能給高壓動力電池充電,當(dāng)?shù)蛪盒铍姵爻錆M電后光伏電池需停止工作,光伏電池利用率較差。另外,由于車載光伏設(shè)備需布置在車頂或引擎蓋等人手可觸摸的位置,還存在人體觸電風(fēng)險。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)提供一種車載供電裝置及車輛,該車載供電裝置最大化復(fù)用現(xiàn)有整車部件的車載供電裝置,不僅可以提高車載光伏電池的發(fā)電利用率以提升車輛續(xù)航里程,還能規(guī)避人身觸電風(fēng)險。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種車載供電裝置,車載供電裝置包括光伏mppt控制器、雙向dc/dc變換電路和多個端口,光伏mppt控制器用于根據(jù)mppt方式控制車載光伏電池發(fā)電,光伏mppt控制器的一端用于通過車載供電裝置的一個端口連接到車載光伏電池,光伏mppt控制器的另一端用于連接到車載供電裝置的多個端口,光伏mppt控制器用于接收車載光伏電池的發(fā)電并通過多個端口輸出電流分別給車用負(fù)載供電和車載低壓蓄電池充電。雙向dc/dc變換電路的一端用于連接到光伏mppt控制器的另一端,雙向dc/dc變換電路的另一端用于通過車載供電裝置的一個端口連接到車載動力電池,雙向dc/dc變換電路用于接收光伏mppt控制器的輸出電流并變換電壓向車載動力電池充電。
3、車載供電裝置通過光伏mppt控制器接收車載光伏電池的發(fā)電并進(jìn)行最大功率跟蹤,其輸出的功率可以給低壓蓄電池充電及給車用負(fù)載供電,減少車載動力電池對車載低壓蓄電池及車用負(fù)載供電消耗,減少車載動力電池在雙向dc/dc變換電路工作時的電能消耗,增加了車輛的續(xù)航里程。同時雙向dc/dc變換電路可以接收光伏mppt控制器的輸出電流并變換電壓給車載動力電池充電,進(jìn)一步提升車輛的續(xù)航里程。
4、第一方面的一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置包括的雙向dc/dc變換電路的一端用于通過車載供電裝置的一個端口連接到車載低壓蓄電池,雙向dc/dc變換電路用于接收車載動力電池的供電并變換電壓輸出向車載低壓蓄電池充電。進(jìn)一步地,光伏mppt控制器輸出電壓與雙向dc/dc變換電路的輸出電壓之差大于0v且小于等于1v。
5、當(dāng)光伏mppt控制器的輸出功率不能滿足對車載低壓蓄電池的充電及給車用負(fù)載供電時,雙向dc/dc變換電路可與光伏mppt控制器共同對車載低壓蓄電池的充電及給車用負(fù)載供電,增加了車載低壓蓄電池的和車用負(fù)載的冗余供電,加強(qiáng)了供電穩(wěn)定性。進(jìn)一步地,光伏mppt控制器輸出電壓與雙向dc/dc變換電路的輸出電壓之差大于0v且小于等于1v,防止了雙向dc/dc變換電路接收車載動力電池的供電并變換電壓輸出時將電流傳輸給了光伏mppt控制器而浪費了電能。
6、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置包括第一開關(guān),第一開關(guān)的一端用于連接到雙向dc/dc變換電路的一端和光伏mppt控制器的另一端,第一開關(guān)的另一端用于通過車載供電裝置的一個端口連接到車載低壓蓄電池,第一開關(guān)用于阻止車載低壓蓄電池的電流從第一開關(guān)的另一端流向第一開關(guān)的一端。
7、車載供電裝置增加了第一開關(guān),第一開關(guān)位于車載低壓蓄電池與雙向dc/dc變換電路和光伏mppt控制器之間,當(dāng)車載低壓蓄電池向雙向dc/dc變換電路和光伏mppt控制器反向輸出電流時,第一開關(guān)阻止電流通過,防止電流反灌,用以保護(hù)車載供電裝置同時節(jié)約車載低壓蓄電池電能。
8、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置的第一開關(guān)為ori?ng管開關(guān)或aps開關(guān),ori?ng管開關(guān)35或aps開關(guān)35在車輛1停車后保持導(dǎo)通。
9、車載供電裝置的第一開關(guān)采用ori?ng管開關(guān)或aps開關(guān),可以快速精確地在需要時被控制斷開,對車載供電裝置加強(qiáng)了保護(hù),并且當(dāng)車輛在停車后ori?ng管開關(guān)或aps開關(guān)可以被控保持導(dǎo)通,以防車載供電裝置隨時被喚醒工作,增加了供電穩(wěn)定性和安全性。
10、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置雙向dc/dc變換電路的控制芯片與光伏mppt控制器的控制芯片為同一個。
11、車載供電裝置的采用同一個控制芯片來控制雙向dc/dc變換電路與光伏mppt控制器的工作,提升了雙向dc/dc變換電路與光伏mppt控制器之間的信息交互處理速度,同時節(jié)省了電路布置空間,使車載供電裝置更集成高效。
12、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置雙向dc/dc變換電路的輸出電壓采樣電路與光伏mppt控制器的輸出電壓采樣電路為同一個。
13、車載供電裝置的采用同一個輸出電壓采樣電路來控制雙向dc/dc變換電路與光伏mppt控制器的工作,加強(qiáng)了對兩個輸出電壓的同步監(jiān)測,確保了兩個輸出電壓的輸出滿足控制要求,提升了車載供電裝置的供電精確性,同時節(jié)省了電路布置空間,使車載供電裝置更集成高效。
14、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置包含監(jiān)測電路,車載供電裝置通過監(jiān)測電路分別檢測車載低壓蓄電池電壓的大小和車用負(fù)載電流之和的大小并控制雙向dc/dc變換電路工作。
15、車載供電裝置可以對車載低壓蓄電池電壓的大小和車用負(fù)載電流之和進(jìn)行監(jiān)測并根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果控制雙向dc/dc變換電路工作在不同的模式下,使得雙向dc/dc變換電路的工作更高效并提升車輛續(xù)航里程。
16、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載低壓蓄電池電壓小于第一電壓值,車用負(fù)載電流之和大于第一電流值,雙向dc/dc變換電路輸出恒定大小的電壓給車載低壓蓄電池和車用負(fù)載供電,光伏mppt控制器用于輸出恒定大小的電流給車載低壓蓄電池和車用負(fù)載供電,第一電壓值用于指示低壓蓄電池的soc值小于第一閾值。
17、車載低壓蓄電池電壓大于第二電壓值,車用負(fù)載電流之和小于第二電流值且大于第三電流值,光伏mppt控制器用于輸出恒定大小的電流給車用負(fù)載供電,雙向dc/dc變換電路處于不工作狀態(tài),第二電壓值用于指示低壓蓄電池的soc值大于第二閾值。
18、車載低壓蓄電池電壓大于第二電壓值,車用負(fù)載電流之和小于第三電流值,光伏mppt控制器用于輸出恒定大小的電流給車用負(fù)載和雙向dc/dc變換電路供電,雙向dc/dc變換電路用于接受光伏mppt控制器的供電并變換電壓給車載動力電池充電。
19、車載供電裝置可以根據(jù)車載低壓蓄電池和車用負(fù)載的需求來調(diào)整供電模式。當(dāng)車載低壓蓄電池虧電或車用負(fù)載總功率較大時,雙向dc/dc變換電路承擔(dān)主要供電功能,光伏mppt控制器最大化利用車載光伏電池發(fā)電用于補(bǔ)充車載低壓蓄電池和車用負(fù)載的需求;當(dāng)車載低壓蓄電池處于滿電狀態(tài)且車用負(fù)載總功率較小時,車用負(fù)載總功率全部由光伏mppt控制器接收車載光伏電池發(fā)電來提供,雙向dc/dc變換電路處于待機(jī)狀態(tài)下,避免車載動力電池持續(xù)耗電;當(dāng)車載低壓蓄電池處于滿電狀態(tài)且車用負(fù)載總功率更小時如在戶外長時間停車時,光伏mppt控制器最大化利用車載光伏電池發(fā)電,雙向dc/dc變換電路將光伏mppt控制器傳輸?shù)亩嘤嚯娏可龎恨D(zhuǎn)換到車載動力電池側(cè)對車載動力電池充電。通過多種供電模式,車載供電裝置加強(qiáng)了供電的穩(wěn)定性,提升了車輛續(xù)航里程。
20、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置的光伏mppt控制器包含漏電保護(hù)電路,漏電保護(hù)電路用于車載光伏電池漏電時接通車載光伏電池與車輛的金屬車架。
21、對應(yīng)的,車載供電裝置可以對車載光伏電池漏電進(jìn)行監(jiān)測并及時將漏電流導(dǎo)通至車身的地電位點如車輛的金屬車架或金屬車身等放電處理,從而避免了人員接觸到車載光伏電池而發(fā)生觸電風(fēng)險。
22、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置包括高壓充電電路,高壓充電電路用于通過的車載供電裝置的一個端口接收充電樁的供電并變換電壓給車載動力電池充電。
23、車載供電裝置集成了高壓充電電路,實現(xiàn)了與obc車載充電器的集成,節(jié)約了車輛電氣裝置的布置空間。
24、第一方面的另一種實現(xiàn)形式中,車載供電裝置包括高壓控制電路和逆變電路,逆變電路用于通過所述的車載供電裝置的一個端口接收車載動力電池輸出的直流電,高壓控制電路用于控制逆變電路輸出交流電供給驅(qū)動裝置。
25、車載供電裝置集成了高壓控制電路和逆變電路,車載供電裝置與電機(jī)控制器mcu集成為一體,實現(xiàn)了電驅(qū)控制器的多合一集成,節(jié)約了車輛電氣裝置的布置空間。
26、第二方面,本技術(shù)提供一種動力總成,動力總成包括車載驅(qū)動電機(jī)和第一方面提供的車載供電裝置,車載供電裝置用于接收車載動力電池供電并供給車載驅(qū)動電機(jī)工作。
27、相應(yīng)的,車載供電裝置與車載驅(qū)動電機(jī)集成為一體,實現(xiàn)了電驅(qū)動力總成的集成,節(jié)約了車輛的電驅(qū)動力總成布置空間。
28、第三方面,本技術(shù)提供了一種車輛,車輛包括自動駕駛系統(tǒng)和第一方面提供的車載供電裝置,車載供電裝置用于供電給自動駕駛系統(tǒng)工作。
29、對應(yīng)的,車載供電裝置供電給車輛自動駕駛系統(tǒng),使得自動駕駛系統(tǒng)具有多路冗余供電系統(tǒng),增強(qiáng)了自動駕駛系統(tǒng)的供電安全,提升了自動駕駛系統(tǒng)的使用安全性。
30、另外,根據(jù)本技術(shù)的發(fā)明構(gòu)想,本身的車載供電裝置還可以與其他的電路如空調(diào)壓縮機(jī)控制電路、電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)ptc電路等集成,進(jìn)一步實現(xiàn)車載電氣裝置的集成,同時本身的車載供電裝置還可以與驅(qū)動電機(jī)集成,形成電動車輛的多合一電驅(qū)總成系統(tǒng)。