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供电装置、行驶装置的制作方法

2021-11-25 14:01:00 来源:中国专利 TAG:


1.本实用新型涉及电力转换技术领域,特别涉及一种供电装置、行驶装置。


背景技术:

2.对于汽车、电动汽车等行驶装置,传统12v供电系统通过行驶装置的高压动力电池、高压转12v的直流变换器和12v蓄电池为负载供电,负载包括车内的灯光、仪表中控锁、整车控制器、气囊传感器等电子设备,部分负载具有较高安全性要求。在传统方案中,电动汽车的12v供电系统包括两个供电来源,包括并联的高压转低压电路和12v蓄电池,高压转低压电路包括电压转换器dc

dc(direct current to direct current converter,直流电压转换器),其中 dc

dc负责实现高压动力电池(高压动力电池的电压高于目标电压12v的电池,也可以称为动力电池)和目标电压12v之间的能量转换;12v蓄电池可以在dc

dc不工作时,为负载提供不间断的电能。为了保证12v蓄电池的使用寿命,在大多数情况下,负载电能主要由高压动力电池和高压转12v的dc

dc 提供,12v蓄电池不会为负载提供能量。12v蓄电池作为备用,会在高压转 12v的直流变换器不工作或者瞬态响应无法满足要求时向负载补充能量,从而保证低压12v供电系统稳定可靠地运行。
3.在上述供电系统中,高压转低压电路在发生故障时可能无法对负载进行供电,稳定性较差;若此时12v电源不能正常供电,则供电系统不能正常向外供电。


技术实现要素:

4.本实用新型的主要目的是提出一种供电装置,旨在提高供电稳定性。
5.为实现上述目的,本实用新型提出的供电装置,包括由两个串联的电源单元组成的电源组、电源处理电路以及电压转换器;所述电压转换器包括第一输入线和第二输入线,所述电压转换器的正输入端通过所述第一输入线连接至所述电源组的正极,所述电压转换器的负输入端通过所述第二输入线连接至所述电源组的负极;所述电源处理电路连接在所述电源组与所述电压转换器之间,所述电源处理电路包括:第一单向导通器件,所述第一单向导通器件的输出端连接至所述第一输入线;第二单向导通器件,所述第二单向导通器件的输入端连接至所述第二输入线,所述第二单向导通器件的输出端与所述第一单向导通器件的输入端连接;连接线,所述连接线的一端连接在两个所述电源单元之间,所述连接线的另一端连接至所述第一单向导通器件与所述第二单向导通器件的共接点;电容,所述电容的一端连接至所述第一单向导通器件的输出端,所述电容的另一端连接至所述第二单向导通器件的输入端。
6.可选地,所述第一单向导通器件和/或所述第二单向导通器件设置为二极管。
7.可选地,供电装置包括两个所述电源处理电路和两个所述电压转换器,两个所述电源处理电路与两个所述电压转换器一一对应连接。
8.可选地,供电装置还包括:第一保险丝,设置在所述第一输入线上且连接在所述第一输入线连接所述电源组的一端与所述第一单向导通器件之间,或设置在所述第二输入线
上且连接在所述第二输入线连接所述电源组的一端与所述第二单向导通器件之间;第二保险丝,设置在所述连接线上。
9.可选地,两个所述电压转换器的输出端分别用于连接至不同的负载,用于为不同的负载供电。
10.可选地,两个所述电压转换器的输出端并联后连接,用于为同一负载供电。
11.可选地,两个所述电压转换器分别为第一电压转换器和第二电压转换器,所述供电装置还包括:第一防反二极管,所述第一防反二极管的阳极与所述第一电压转换器的正输出端连接;第二防反二极管,所述第二防反二极管的阳极与所述第二电压转换器的正输出端连接,所述第二防反二极管的阴极与所述第一防反二极管的阴极共接;所述第一电压转换器的负输出端与所述第二电压转换器的负输出端共接。
12.可选地,两个所述电压转换器分别为第一电压转换器和第二电压转换器,所述第一电压转换器的输出端和所述第二电压转换器的输出端分别用于连接至具有冗余供电接口的负载的不同供电接口。
13.本实用新型还提出一种行驶装置,包括上述供电装置。
14.可选地,所述行驶装置设置为电动汽车。
15.本实用新型的技术方案中电源处理电路连接在电源组和电压转换器之间,当电源组的两个串联的电源单元中任意一个发生断开的失效情况时,电压转换器依旧能够接收到电压输入,使电源组保持稳定的输出电压,能够提高供电系统的稳定性;供电装置能够去除具有较大的体积和重量的蓄电池,变得更加紧凑同时保证可靠性,提高了稳定性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型供电装置一实施例的结构示意图。
18.图2为本实用新型供电装置另一实施例的结构示意图。
19.图3为本实用新型供电装置又一实施例的结构示意图。
20.图4为本实用新型供电装置再一实施例的结构示意图。
21.附图标号说明:
22.标号名称标号名称1电源处理电路11第一输入线12第二输入线13连接线
23.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
25.需要说明,若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
26.另外,若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,若全文中出现的“和/或”或者“及/或”,其含义包括三个并列的方案,以“a和/或b”为例,包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。
27.本实用新型提出一种供电装置。
28.参照图1至图4,在本实用新型一实施例中,该供电装置包括电源组,电源组包括两个串联的电源单元bt1和bt2,电源单元bt1和bt2可设置为电压高于目标电压(本实施例中目标电压为12v)的高压动力电池;供电装置还包括电压转换器(dc

dc1,dc

dc2),电压转换器(dc

dc1,dc

dc2) 包括第一输入线11和第二输入线12,第一输入线11和第二输入线12分别连接电源组的正极和电源组的负极;该供电装置还包括电源处理电路1(或1a, 1b),该电源处理电路1(或1a,1b)连接在电源组和电压转换器(dc

dc1, dc

dc2)之间,即通过以下方式连接在电源组和电压转换器(dc

dc1, dc

dc2)之间:
29.电源处理电路1(或1a,1b)包括第一单向导通器件(q1,q3)和第二单向导通器件(q2,q4),第一单向导通器件(q1,q3)和第二单向导通器件(q2,q4)均设置为二极管。第一单向导通器件(q1,q3)的输出端连接至第一输入线11,第二单向导通器件(q2,q4)的输入端连接至第二输入线 12,第二单向导通器件(q2,q4)的输出端与第一单向导通器件(q1,q3) 的输入端连接;供电装置还包括连接线12,连接线12的一端连接在两个电源单元bt1和bt2之间,连接线12的另一端连接至第一单向导通器件(q1, q3)与第二单向导通器件(q2,q4)的共接点;供电装置还包括电容(vc1, vc2),电容(vc1,vc2)的一端连接至第一单向导通器件(q1,q3)的输出端,电容(vc1,vc2)的另一端连接至第二单向导通器件(q2,q4)的输入端。在图1至图4的实施例中,供电装置中的电源处理电路1(或1a,1b) 的元件组成如下:
[0030][0031]
本实施例种的电源处理电路1(或1a,1b),可设置在单独的电路板上,再通过电路板这一载体形式与电源组、负载进行连接,即电源处理电路与电源组、负载均可设置为可拆卸连接。
[0032]
在本实施例中,电源单元bt1的电压设置为等于电源单元bt2的电压。可以理解的是,上述电压相等包含一定的偏差,如两者相差5%或10%。如图 2至图4所示,供电装置包括两个上述电源处理电路(1a和1b)和两个电压转换器(dc

dc1和dc

dc2),两个电压转换器(dc

dc1,dc

dc2)分别为第一电压转换器dc

dc1和第二电压转换器dc

dc2,两个电源处理电路 (1a和1b)与两个电压转换器(dc

dc1和dc

dc2)一一对应连接,即电源处理电路1a和第一电压转换器dc

dc1连接,电源处理电路1b和第二电压转换器dc

dc2连接。两个电源处理电路(1a和1b)与两个电压转换器 (dc

dc1和dc

dc2)一一对应连接,使得其中一个电源处理电路(1a或 1b)失效后,另一个电源处理电路(1b或1a)能够继续提供稳定的输出电压,进一步提高供电装置的稳定性。
[0033]
供电装置还包括第一保险丝(f1,f2),第一保险丝(f1,f2)设置在第一输入线11上且连接在第一输入线11连接电源组的一端(即图中第一输入线11的左端)与第一单向导通器件(q1,q3)之间,或第一保险丝(f1, f2)设置在第二输入线12上且连接在第二输入线12连接电源组的一端(即图中第二输入线12的左端)与第二单向导通器件(q2,q4)之间;供电装置还包括第二保险丝(f3,f4),第二保险丝(f3,f4)设置在连接线12上。具体而言,第一保险丝(f1,f2)的设置形式包括同时设置在第一输入线11 上、同时设置在第二输入线12和一个设置在第一输入线11上而另一个设置在第二输入线12。在图2至图4所示的实施例中,电源处理电路1a对应的第一保险丝f1设置在第一输入线11上,电源处理电路1b对应的第一保险丝f2 设置在第一输入线11上。在另选的实施方式中,还包括电源处理电路1a对应的第一保险丝f1设置在第一输入线11上,电源处理电路1b对应的第一保险丝f2设置在第二输入线12上;电源处理电路1a对应的第一保险丝f1设置在第二输入线12上,电源处理电路1b对应的第一保险丝f2设置在第一输入线11上;电源处理电路1a对应的第一保险丝f1设置在第二输入线12上,电源处理电路1b对应的第一保险丝f2设置在第二输入线12上。图2至图4 中的供电装置在使用时,当第一单向导通器件q1短路时,第一保险丝f1和第二保险丝f3中有一个会熔断。当第二单向导通器件q2短路失效时,第二保险丝f3会熔断。当第一单向导通器件q1和第二单向导通器件q2同时短路失效时,第一保险丝f1会熔断,即当dc

dc1输入侧短路失效时,第一保险丝f1会熔断。因此,连接电路1a和转换器dc

dc1其中一个出现短路失效,都会与电源单元bt1和bt2断开连接,从而保证第二电压转换器dc

dc 2的正常供电,输出12v的目标电压lv2。当第一单向导通器件q3短路时,第一保险丝f2和第二保险丝f4中有一个会熔断。当第二单向导通器件q4 短路失效时,第二保险丝f4会熔断。当第一单向导通器件q3和第二单向导通器件q4同时短路失效时,第一保险丝f2会熔断,即当第二电压转换器 dc

dc2输入侧短路失效时,第一保险丝f2会熔断。因此,电源处理电路1b 和第二电压转换器dc

dc2其中一个出现短路失效,都会与电源单元bt1和 bt2断开连接,从而保证第一转换器dc

dc1的正常供电,输出12v的目标电压lv1。第一保险丝(f1,f2)和第二保险丝(f3,f4)使得供电装置中的部分元件发生失效时,如第一单向导通器件(q1,q3)短路、第二单向导通器件(q2,q4)短路、第一单向导通器件(q1,q3)和第二单向导通器件 (q2,q4)同时短路,第一保险丝(f1,f2)、第二保险丝(f3,f4)与电源处理电路(1a、1b)共同作用,与电源组断开连接,保证供电装置的正常供电。
[0034]
本实施例中包括两个上述电源处理电路(1a和1b)和两个电压转换器 (dc

dc1和dc

dc2)的供电装置,在连接负载时包括以下实施方式:图2 展示了第一种方式,第一电压
转换器dc

dc1和第二电压转换器dc

dc2的输出端分别用于连接至不同的负载,用于为不同的负载供电,即第一电压转换器dc

dc1的输出电压lv1用于为负载1供电,第二电压转换器dc

dc2 的输出电压lv2用于为负载2供电。图3展示了第二种方式,第一电压转换器dc

dc1和第二电压转换器dc

dc2的输出端并联后连接,用于为同一负载供电。具体而言,供电装置还包括第一防反二极管d1,第一防反二极管 d1的阳极与第一电压转换器dc

dc1的正输出端连接;供电装置还包括第二防反二极管d2,第二防反二极管d2的阳极与第二电压转换器dc

dc2的正输出端连接,用于连接负载的正输入端;第二防反二极管d2的阴极与第一防反二极管d1的阴极共接;第一电压转换器dc

dc1的负输出端与第二电压转换器dc

dc2的负输出端共接,用于连接负载的负输入端。图4展示了第三种方式,此时对应的负载具有冗余接口,即如图4所示的“接口”和“冗余接口”,第一电压转换器dc

dc1的输出端和第二电压转换器dc

dc2的输出端分别不同供电接口,即第一电压转换器dc

dc1的与负载的接口连接,第二电压转换器dc

dc2与负载的冗余接口连接。该电源处理电路(1a和1b) 的具体结构参照上述实施例,由于本供电装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0035]
本实用新型还提出一种行驶装置,包括上述供电装置,行驶装置设置为电动汽车,电源组设置为动力电池。该供电装置的具体结构参照上述实施例,由于本行驶装置采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
[0036]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
再多了解一些

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