[实用新型]适用于商用车的双电压电源系统及应用该系统的汽车

说明书

本实用新型涉及适用于商用车的双电压电源系统及应用该系统的汽车；适用于商用车的双电压电源系统包含发电机、电压管理系统、蓄电池、第一电压主线、第二电压主线、地线，电压管理系统包含超级电容模块、升压DCDC模块、降压DCDC模块、电源管理模块；发电机的正极、超级电容模块的正极和降压DCDC模块的输入端分别连接第一电压主线，发电机的负极和超级电容模块的负极分别连接地线，降压DCDC模块的输出端和升压DCDC模块的输入端分别连接第二电压主线，升压DCDC模块的输出端通过电源管理模块控制并输出到第一电压主线。当蓄电池电荷状态为亏电时，提高降压DCDC的输出电压对蓄电池充电。发动机未运转时，关断发电机的励磁电流，发动机运转时，接通发电机的励磁电流。

技术领域

本实用新型新涉车用电源领域，更具体的是用于传统商用车(非新能源)的双电压电源系统及车辆。

背景技术

传统汽车的电源系统分为12V系统和24V系统，通常乘用车和轻型商用车采用12V系统，重型商用车如重卡和客车多采用24V系统。对于12V系统的汽车，车辆电器的标称工作电压为12V；对于24V系统的车辆，车辆电器的标称工作电压为24V。^【1】通常来说，这些车辆都是单一的电源电压，即车辆的发电机和蓄电池同时都是12V系统，或者同时都是 24V系统。

随着车辆电器化的程度越来越高，车辆电器的总功率持续增加，根据P＝UI，相同功率下，电压越高，电流越小。所以采用更高等级的系统电压，能够降低车辆的电流损耗。同时由于电器电流的减小，可以采用线径更细、规格更低的导线，有利于减轻整车重量和降低成本。

申请号为201310105930.9的专利公开了一种汽车的双电压电器控制方法，第一电压为48V，第二电压为12V。蓄电池、启动发电机在第一电压电路，通过DCDC将第一电压转换为第二电压后，给第二电压电路的用电器进行供电。该专利所表述的技术，发动机的起动是依靠48V的启动发电机(一体机)，在第二电压侧并不包含蓄电池和起动机，传统车辆的起动机额定电压为12V或者24V，所以该技术只适用于带有启动发电机的混合动力车辆，并不适用于传统车辆。

申请号为201520309959.3的专利公开了一种应用于启停系统的双电压超级电容器复合电源，超级电容模组、起动机和发电机位于低电压一侧，蓄电池位于高电压一侧，低电压侧和高电压侧通过一个双向DCDC模块相连。该技术主要是为了实现发动机的启停功能，以达到节能目的。由于起动机需要有超级电容来供电进行起动，且超级电容的能量密度相比蓄电池较小，需要匹配较大规格的超级电容模组，成本较高。

申请号为201520357631.9的专利公开了一种商用车双电压混合电源系统，该技术方案的蓄电池、发电机和起动机都是24V，通过一个DCDC转换出12V给发动机ECU和仪表供电。用来解决将12V的发动机ECU用于24V车辆，采用此双电压架构，可以降低成本和开发周期。由于起动机和蓄电池是24V，需要在原12V系统的发动机上重新匹配开发24V 起动机。

1.QC-T413-2002汽车电气设备基本技术条件，3.1.4产品的工作电压范围。

实用新型内容

本实用新型是着眼于解决上述技术课题而构思的，其目的在于设计一种适用于商用车的双电压电源系统。

本实用新型提供的双电压电源系统，包含发电机、电压管理系统、蓄电池、第一电压主线、第二电压主线、地线，电压管理系统包含超级电容模块、升压DCDC模块、降压 DCDC模块、电源管理模块；发电机的正极、超级电容模块的正极和降压DCDC模块的输入端分别连接第一电压主线，发电机的负极和超级电容模块的负极分别连接地线，降压 DCDC模块的输出端和升压DCDC模块的输入端分别连接第二电压主线，升压DCDC模块的输出端通过电源管理模块控制并输出到第一电压主线。

进一步的，超级电容模块的上限工作电压高于发电机输出电压。

进一步的，第一电压主线的电压高于第二电压主线的电压。