一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及電動汽車用電控單元裝置領域，尤其涉及一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電動汽車的智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展，越來越多的電控單元和電子部件被應用在汽車上，如整車電控單元，高壓電池管理系統(tǒng)電控單元、電機驅(qū)動系統(tǒng)電控單元，3G/4G模塊，PEPS模塊等。這些電控單元和電子部件在駕駛員停車拔下汽車鑰匙后，一部分還會工作于低功耗模式產(chǎn)生較大的靜態(tài)電流，尤其是3G/4G模塊，其在整車下電后還會一直工作，導致電動汽車的靜態(tài)電流遠遠大于傳統(tǒng)汽車的靜態(tài)電流，而傳統(tǒng)汽車通過控制各個電控單元的靜態(tài)電流來減小整車靜態(tài)電流的方法已不再適用。

電動汽車靜態(tài)電流過大后，導致其靜態(tài)放置的時間將遠遠小于傳統(tǒng)汽車，當電動汽車放置一段時間后，低壓蓄電池電壓低于高壓電池管理系統(tǒng)電控單元正常工作電壓，高壓繼電器不能正常工作閉合，導致電動汽車無法啟動。因此，設計一種針對電動汽車的低壓電源管理系統(tǒng)，來解決整車靜態(tài)電流過大導致的電動汽車靜態(tài)放置時間不滿足要求的問題是非常有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的是提供一種易于實施、運行可靠、成本低廉，可使電動汽車靜態(tài)放置時間遠大于傳統(tǒng)汽車的電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)。

本實用新型提供一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)，包括整車控制器、設于電池包內(nèi)的電池管理系統(tǒng)、高壓繼電器、DC/DC電壓變換器、低壓蓄電池；所述整車控制器分別與所述電池管理系統(tǒng)和所述DC/DC電壓變換器雙向通信；所述電池管理系統(tǒng)和所述電池包分別連接所述高壓繼電器，所述高壓繼電器連接所述DC/DC電壓變換器，所述DC/DC電壓變換器與所述低壓蓄電池連接，所述整車控制器與所述低壓蓄電池連接。

該系統(tǒng)能在電動汽車整車下電后實時監(jiān)控電動汽車低壓蓄電池電壓，當檢測到該電壓小于預設的電壓值時，啟動DC/DC電壓變換器給低壓蓄電池充電，解決電動汽車靜態(tài)放置時間過長導致的低壓蓄電池饋電問題。

作為優(yōu)選，所述整車控制器包括電壓檢測及電源喚醒電路。

作為優(yōu)選，所述電壓檢測及電源喚醒電路包括輸入端、第一三極管、第二三極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一電容、第二電容、MOS管、輸出端；所述第一三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第一電阻與所述輸入端連接，所述第一三極管的發(fā)射極經(jīng)所述第四電阻與所述第二三極管的基極連接，所述第一三極管的基極經(jīng)所述第三電阻與輸入端連接，所述第一三極管的基極分別經(jīng)所述第二電阻和所述第一電容接地，所述第一三極管的集電極接地；所述第二三極管的基極分別經(jīng)所述第五電阻和所述第一電容接地，所述第二三極管的集電極經(jīng)第六電阻連接所述MOS管的1引腳，所述第二三極管的集電極經(jīng)所述第七電阻連接所述MOS管的3引腳，所述第二三極管的發(fā)射極接地；所述MOS管的1引腳連接輸入端，所述MOS管的2引腳和4引腳連接所述輸出端。

作為優(yōu)選，所述低壓蓄電池正極連接所述輸入端，所述低壓蓄電池負極接地，所述輸出端輸出電壓至所述整車控制器。

作為優(yōu)選，所述MOS管為當1引腳為高電平，3引腳為低電平時導通的MOS管。

作為優(yōu)選，所述整車控制器還包括充電定時電路。

作為優(yōu)選，所述電池管理系統(tǒng)經(jīng)低壓線束與所述高壓繼電器連接；所述電池包、所述高壓繼電器、所述DC/DC電壓變換器依次經(jīng)高壓線速串聯(lián)；所述DC/DC電壓變換器與所述低壓蓄電池之間，以及所述整車控制器與所述低壓蓄電池之間均經(jīng)低壓線速連接。

作為優(yōu)選，所述整車控制器分別與所述電池管理系統(tǒng)和所述DC/DC電壓變換器經(jīng)CAN總線雙向通信。

作為優(yōu)選，所述DC/D C電壓變換器輸出14V電壓給所述低壓蓄電池。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)，能在電動汽車整車下電后實時監(jiān)控電動汽車低壓蓄電池電壓，結(jié)構(gòu)簡單，易于實施，電路運行可靠，成本低。

附圖說明

圖1為本實用新型一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1中電壓檢測及電源喚醒電路的原理圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1，一種電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)包括整車控制器VCU、設于電池包內(nèi)的電池管理系統(tǒng)BMS、高壓繼電器、DC/DC電壓變換器DCDC、低壓蓄電池。其中，所述整車控制器分別與所述電池管理系統(tǒng)和所述DC/DC電壓變換器雙向通信，例如通過CAN總線相互通訊。所述整車控制器VCU包括電壓檢測及電源喚醒電路，該電路通過低壓電源線束與低壓蓄電池相連，用于檢測低壓蓄電池的電壓和喚醒整車控制器的低壓供電電源。所述電池管理系統(tǒng)通過低壓線束與高壓繼電器相連，用于控制高壓繼電器的通斷。高壓繼電器串聯(lián)在高壓線束中，DC/DC電壓變換器和電池包通過高壓線束相連。DC/DC電壓變換器的輸出通過低壓電源線束與低壓蓄電池相連，用于給低壓蓄電池充電。

該電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)的工作原理為：電動汽車整車下電后，電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)通過電壓檢測及電源喚醒電路監(jiān)控整車低壓蓄電池電壓，當檢測到低壓蓄電池電壓小于系統(tǒng)預設的電壓值時，電壓檢測及電源喚醒電路會激活整車控制器低壓供電電源，整車控制器得電開始工作。整車控制器工作后通過CAN通訊喚醒電池管理系統(tǒng)和DC/DC電壓變換器，電池管理系統(tǒng)和DC/DC電壓變換器開始工作，整車控制器通過CAN給BMS發(fā)送高壓繼電器閉合指令，電池管理系統(tǒng)控制高壓繼電器閉合，高壓電通過高壓線束輸出給DC/DC電壓變換器， DC/DC電壓變換器檢測到高壓電源輸入后開始正常工作輸出14V電壓給低壓蓄電池充電。

所述整車控制器還包括充電定時電路，用以控制DC/DC電壓變換器充電時間。整車控制器進行充電定時，充電時間可根據(jù)具體實施例定義，當充電時間達到后，低壓蓄電池的電壓達到其定義的額定電壓值，整車控制器通過CAN發(fā)送指令給DC/DC電壓變換器停止工作，DC/DC電壓變換器下電停止工作。整車控制器通過CAN發(fā)送指令給電池管理系統(tǒng)斷開高壓繼電器，電池管理系統(tǒng)控制高壓繼電器斷開，整車高壓系統(tǒng)下電，電池管理系統(tǒng)下電停止工作，整車控制器下電停止工作，電動汽車重新進入整車下電狀態(tài)。

本實用新型采用電壓檢測電路及電源喚醒電路在整車下電后實時監(jiān)控整車低壓蓄電池電壓，在監(jiān)測到低壓蓄電池電壓低時利用電動汽車的高壓電源和DC/DC電壓變換器給低壓蓄電池充電，該系統(tǒng)共用電動汽車既有的高壓部件，易于實施，同時具備控制DC/DC電壓變換器充電時間可調(diào)節(jié)的優(yōu)點。

如圖2，所述電動汽車低壓電源管理系統(tǒng)中的電壓檢測及電源喚醒電路包括輸入端KL30、第一三極管Q1、第二三極管Q2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第一電容C1、第二電容C2、MOS管Q3、輸出端VCC。所述低壓蓄電池正極連接所述輸入端KL30，所述低壓蓄電池負極接地KL31，所述輸出端VCC輸出電壓至所述整車控制器，其輸入電壓為V1，輸出端輸出電壓為V2，為整車控制器低壓供電電源。所述第一三極管Q1的發(fā)射極經(jīng)所述第一電阻R1與所述輸入端KL30連接，所述第一三極管Q1的發(fā)射極經(jīng)所述第四電阻R4與所述第二三極管Q2的基極連接，所述第一三極管Q1的基極經(jīng)所述第三電阻R3與輸入端KL30連接，所述第一三極管Q1的基極分別經(jīng)所述第二電阻R2和所述第一電容C1接地KL31，所述第一三極管Q1的集電極接地KL31。所述第二三極管Q2的基極分別經(jīng)所述第五電阻R5和所述第一電容C1接地，所述第二三極管Q2的集電極經(jīng)第六電阻R6連接所述MOS管的1引腳，所述第二三極管Q2的集電極經(jīng)所述第七電阻R7連接所述MOS管Q3的3引腳，所述第二三極管的發(fā)射極接地。所述MOS管Q3的1引腳連接輸入端KL30，所述MOS管Q3的2引腳和4引腳連接相連，連接所述輸出端VCC。其中所述MOS管Q3的3引腳為控制引腳，當MOS管Q3的1腳接電源輸入V1為高電平，控制引腳3為高電平時，MOS管Q3不能導通，即2、4腳與1腳不導通，MOS管Q3的輸出電壓V2為0V；當MOS管Q3的1腳接電源輸入V1為高電平，控制引腳3為低電平時，MOS管Q3導通，即2、4腳與1腳導通，MOS管Q3的輸出電壓V2為輸入電壓V1。

當設定第一三極管Q1的基極電壓Vb1為 ,發(fā)射極電壓Ve1為 。則：

k為比例系數(shù) ,當Veb大于等于第一三極管Q1開啟門限電壓值Von時，即V1大于等于 時，第一三極管Q1導通，發(fā)射極電壓Ve1變?yōu)榈碗娖?，當Veb小于第一三極管Q1開啟門限電壓值Von時，即V1小于 時，第一三極管Q1截止，發(fā)射極電壓Ve1變?yōu)楦唠娖健?/p>

當設定第二三極管Q2的基極電壓Vb2為 ，當Vb2為高電平時，第二三極管Q2導通，其集電極電壓Vc2為低電平，當Vb2為低電平時，第二三極管Q2截止，其集電極電壓Vc2為高電平。

該電壓檢測及電源喚醒電路工作原理為：當?shù)蛪盒铍姵仉妷篤1小于電路設計的監(jiān)控門限值時實施例中監(jiān)控門限電壓值10V，第一三極管Q1的Veb1小于其開啟門限電壓值Von，第一三極管Q1工作于截止狀態(tài)，其發(fā)射極電壓Ve1變?yōu)楦唠娖?，則第二三極管Q2的基極電壓Vb2= 也變?yōu)楦唠娖?，第二三極管Q2工作于導通狀態(tài)，其集電極電壓Vc2變?yōu)榈碗娖?，則與第二三極管Q2集電極相連的MOS管Q3的3腳也變?yōu)榈碗娖剑琈OS管 Q3滿足導通工作條件：1腳接電源輸入V1為高電平，控制引腳3為低電平，MOS管Q3導通，即MOS管 Q3的輸出端電壓V2等于輸入端電壓V1，整車控制器低壓供電電源VCC得電，整車控制器開始工作。

上面所述的實施例僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構(gòu)思的前提下，本領域普通人員對本實用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應落入到本實用新型的保護范圍，本實用新型請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。