[发明专利]一种用于车辆的集成式48V系统、车辆及控制方法

说明书

本发明公开了一种用于车辆的集成式48V系统，其包括：整车控制器，电池管理系统，电池系统和电机，其中电池管理系统与整车控制器通讯连接，并与电池系统连接，所述电机与电池系统连接；其特征在于，电池系统包括：第一电池以及第二电池，第一电池与第二电池能够串联连接以形成48V电池；互锁开关，其与电池管理系统连接，所述互锁开关包括互锁的第一继电器和第二继电器；电池分配单元，其与电池管理系统连接，该电池分配单元包括：第三继电器和第四继电器；DC/DC转换器，其与电池管理系统连接；其中，所述电池管理系统监控电池系统的状态，对电池系统的SOC进行估算，并基于车辆工况和电池系统的SOC对所述互锁开关、第三继电器和第四继电器的开闭进行控制。

技术领域

本发明涉及一种车用电池系统，尤其涉及一种车用集成式电池系统。

背景技术

在当前汽车领域中，传统内燃机汽车仍然占据着市场的重要份额，因此进一步提高节能汽车在传统动力汽车中所占的比例，推广混合动力与先进节能技术在节能汽车领域的应用，仍然是我国汽车产业降低能源消耗、减轻环境污染、实现能源安全的重要目标。

由此可见，为了满足未来汽车行业平均油耗目标，混动车型的发展仍然是未来汽车领域的技术研发重点。而在混动车型的研发中，48V微混技术又是一条非常重要的技术路线。

例如，图1示意性地显示了一种传统的48V整车系统架构。图1所示的传统的48V整车系统架构通常包括有：12V铅酸电池1、12V负载2、12V电池与DC/DC转换器连接线束3、DC/DC转换器4、48V电池与DC/DC转换器连接线束5、48V锂电池6、电机控制器7、48V电机8、高功率负载9。

在现有技术中，传统的48V整车系统架构常采用DC/DC转换器4，来实现电气系统12V/48V双电压架构，以在不同电压下分别驱动不同元件。在这种 48V整车系统架构中，48V锂电池6、12V铅酸电池1和DC/DC转换器4均为独立元件，且分别布置在不同位置，其通过线束实现彼此之间的电气连通。

然而，在实际应用过程中，发明人发现这种传统的48V整车系统架构仍然存在以下几点缺陷：

(1)现有的48V整车系统架构依然保留使用着12V铅酸蓄电池，这种铅酸电池的使用寿命短，2～3年就要更换一次；另外12V铅酸电池内部所含硫酸液含有大量铅，会污染环境且对人体有害。

(2)12V铅酸电池的放电功率和放电能力有限，为了满足整车低温冷启动要求以及整车用电器负载要求，一般都会选择大容量电池，这种大容量电池的重量重、体积大。

(3)在当前的48V整车系统架构中，48V锂电池，12V铅酸电池，48V/12V DC/DC转换器分别布置在整车不同的位置，彼此之间通过高低压线束实现电气连接，其装配难度较高，装配过程复杂，且线束较长。

(4)当前的48V整车系统架构虽然是性价比最高的混动化系统架构，但相比燃油车成本依然相对较高，消费者对价格较为敏感，市场迫切需求一种低成本的48V整车系统架构。

(5)在当前的48V整车系统架构中，由于48V电池与DC/DC转换器分散布置，热管理系统也是分别设计和布置的，其不仅会占用整车空间，还会多余地消耗整车电量。

(6)在当前的48V整车系统架构中，12V电池为整车电器供电，一旦12V 电池或者连接失效，整车所有电器和控制器停止供电，无其它备份允余供电。

基于此，针对克服以上现有技术中的问题，本发明提供了一种系统集成度高、成本低、重量轻、体积小、环境友好、装配简单、系统安全性高的集成式 48V系统架构。

发明内容