[发明专利]一种车用供电系统及其工作方法

权利要求书

1.一种车用供电系统，包括电源、PWM控制器、功率模块、变压器、整流滤波模块，其特征在于：还包括电流反馈环路、电压反馈环路、充电电流反馈环路、控制模块；电源连接至功率模块的输入端，功率模块连接至变压器的初级E，变压器次级F连接至整流滤波模块的输出端；整流模块的分别连接至低压设备和电池，表现为低压设备、整流滤波模块的输出端、电池两两相连接并形成公共节点A，PWM控制器的输出端连接至功率开关管的控制端，公共节点A与整流滤波模块的输出端之间的电气连接线设置有第一电流传感器，公共节点A与电池之间的电气连接线上设置有第二电流传感器；第一电流传感器的输出至电流反馈环路的输入端，第二电流传感器输出至充电电流反馈电环路的输入端，电压反馈环路的输入端与公共节点A连接，电流反馈环路、电压反馈环路、充电电流反馈环路的输出端分别连接至PWM控制器的输入端；控制模块包括MCU单片机、模数转换器、数模转换器；第一电流传感器、第二电流传感器还分别输出至模数转换器的输入端，模数转换器的输入端连接至公共电气节点A，模数转换器的输出端输出至MCU单片机，MCU单片机连接至数模转换器的输入端，数模转换器的输出端分别连接至电流反馈环路的参考电压输入端B、电压反馈环路参考电压输入端C、充电电流反馈环路的参考电压输入端D。

2.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于：所述功率模块由功率开关管和桥式电路构成。

3.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于：所述整流滤波模块由整流滤波电路结构构成，所使用的整流滤波电路结构为通用的整流滤波电路结构，例如二极管整流电路加LC滤波电路，或其他通用的整流滤波电路结构。

4.根据权利要求1所述的车用供电系统，其特征在于所述车供电系统中的各部件间的连接方式为电气连接。

5.一种车用供电系统的工作方法，其特征在于：所述电源输出高压电流至功率模块，PWM控制器输出PWM信号至功率模块从而驱动功率模块将电源输出的高压电流转化为高压方波，高压方波经变压器转化为低压方波，低压方波经过整流滤波模块后转化为低压直流电，低压直流电分别为低压设备供电、为电池充电；充电反馈环路将电池的充电电流感应信号反馈至PWM控制器，电流反馈环路将整流滤波模块输出的电流感应信号反馈至PWM控制器，电压反馈环路将整流滤波模块输出的电压感应信号反馈至PWM控制器；控制模块分别向充电电流反馈环路、电流反馈环路、电压反馈环路输出电压参考信号，并对整流滤波模块的输出电流、输出电压以及电池的充电电流进行采集和检测，同时控制模块通过CAN总线与其他车载设备进行数据通信。

6.根据权利要求5所述的车用供电系统的工作方法，其特征在于：所述MCU单片机将系统正常工作所要求的整流滤波模块的输出电压的上限阈值所对应的电压参考值通过数模转换模块转化为模拟信号并分别输出至电压反馈环路的参考电压输入端C，将系统正常工作所要求的整流滤波模块的输出电流的上限阈值所对应的电压参考值通过数模转换模块转化为模拟信号并分别输出至电流反馈环路的参考电压输入端B，将系统正常工作所要求的电池充电电流的上限阈值所对应的电压参考值通过数模转换模块转化为模拟信号并分别输出至充电电流反馈环路的参考电压输入端D；各反馈环路在电压参考信号的作用下，当整流滤波模块的输出电流超过其上限阈值时，电流反馈环路则会输出反馈信号至PWM控制器，PWM控制器改变其输出的PWM信号的占空比进而使得整流滤波模块的输出电流回复到其上限阈值以下；当整流滤波模块的输出电压超过其上限阈值时，电压反馈环路则会输出反馈信号至PWM控制器，PWM控制器改变其输出的PWM信号的占空比进而使得整流滤波模块的输出电流回复到其上限阈值以下；当电池的充电电流超过其上限阈值时，充电电流反馈环路则会输出反馈信号至PWM控制器，PWM控制器改变其输出的PWM信号的占空比进而使得整流滤波模块的输出电流下降，进而使得电池的充电电流回复到上限阈值以下。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的车用供电系统的工作方法，其特征在于：所述整流滤波模块输出的功率若大于低压设备所需功率加电池充电功率之和即低压设备所需电流小于整流滤波模块输出的电流时，低压设备接受的电流等于整流滤波模块输出的电流减电池充电电流即电池和低压设备共同接收整流滤波模块输出的电流；整流滤波模块输出的功率若小于低压设备所需功率即整流滤波模块输出端输出的电流小于低压设备所需的电流时，低压设备接受的电流等于整流滤波模块的输出电流加电池放电电流即低压设备同时接受整流滤波模块和电池输出的电流。