CN102280925A - 车辆电源互联桥式供电*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆电源互联桥式供电***,在各独立电源的供电***之间设置有电源互联桥装置，该装置包括：与相邻的两个独立电源的正极端连接用于提取其供电主电路上的电压实时信号的检测模块；与检测模块连接用于对检测模块提取到的电压实时信号进行处理并通过输出端子输出控制信号的控制模块；分别与控制模块的输出端子和相邻两个独立电源的正极端连接用于根据控制模块输出的控制信号控制相邻两独立电源的正极端导通与阻断的电源执行模块。本发明在发生过载负荷等非常情况下，各独立电源供电***自动互联，对受援独立电源供电***调配输送辅助电力，大大提高了车辆供电品质和供电***的运行安全等级。
Description
技术领域
本发明涉及车辆电源的供电***技术领域。
背景技术
随着现代汽车工业的快速发展，汽车家族中涌现的新型大客车、房车、特种功能车、军事用车年产量和社会保有量迅速增加，而且更新速度越来越快。用户根据车辆的特征和承担的任务不同，以及行驶在不同环境和地域，不断对其性能要求提出新的技术条件，制造厂商也为继续提高实用性、可靠性、耐久性和运行中的安全系数，不断地完善车载监控、管理、预警的电器执行***，所以车辆上搭载的各种新型电器、电子设备在不断增添，因此车辆所需耗散的电功率也在持续攀升。为了满足车载电气***对电力的需求和对供电质量的要求，车辆在设计、制造过程中已经出现了由原来单一电源供电增加到两套或多套电源分别向各自独立回路***供电的发展趋势，它们分别独立承载着不同性质的负荷不间断的运行，其中军用战车在发动后，对不间断供电的保障条件要求更为刻薄。
但是，现有车辆的电源供电***中，各个电源***是独立运行的，承载着各种功能、各种性质的负荷，按有关技术要求进行工作。当其中的某个独立电源供电***出现故障或过载负荷时，会导致相应的电器负载不能正常工作，甚至使得车辆不能安全行驶，特别是军用战车则直接影响其战斗力和生存能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种应用于载有多个独立电源车辆上的车辆电源互联桥式供电***，充分利用各个独立电源供电***已经具备的电力容量资源条件，在保证各独立电源供电***独立安全运行的同时，调度各独立电源中的电力达到互为备用应急辅助电源，在发生过负荷故障等非正常情况下，各独立电源供电***按技术要求自动互联，对受援独立电源供电***调配输送辅助电力，做到保障对车载各电器负载不间断供电，使其可靠运行正常发挥功能，持续执行和完成任务，或承担起受援独立电源供电***内重要负荷的全部电力供应，大大提高了车辆供电品质和供电***的运行安全等级。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：车辆电源互联桥式供电***，其包括：
配置于车辆上的至少两个独立电源，所述每个独立电源具有正极端和负极端且通过正极端和负极端分别与相应的车载电器负载连接形成供电主电路；
沿着从第一个独立电源到最末一个独立电源的顺序，在任意相邻的两个独立电源之间分别设置的电源互联桥装置，所述电源互联桥装置包括：
负极端连接线，所述负极端连接线将所述相邻的两个独立电源的负极端进行电路连接；
分别与所述相邻的两个独立电源的正极端连接用于提取所述相邻的两个独立电源的供电主电路上的电压实时信号的检测模块；
与所述检测模块连接用于对所述检测模块提取到的电压实时信号进行分析、对比和判断并输出控制信号的控制模块，所述控制模块具有用于输出所述控制信号的输出端子；
分别与所述控制模块的输出端子和所述相邻的两个独立电源的正极端连接用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述相邻的两个独立电源的正极端导通与阻断的电源执行模块，所述电源执行模块具有两个主电路连接端子和一个控制端子，所述两个主电路连接端子分别与所述相邻的两个独立电源的正极端连接，所述控制端子与所述控制模块的输出端子连接。
作为一种优选的技术方案，所述控制模块的输出端子与所述电源执行模块的控制端子之间连接有预置控制开关。
作为一种优选的技术方案，所述至少两个独立电源包括发电机和/或蓄电池。
作为一种优选的技术方案，所述电源执行模块的两个主电路连接端子之间设置有用于控制所述相邻的两个独立电源的供电主电路之间双向输送电力的双向输送电力执行单元。另外，根据实际需要，也可以是所述电源执行模块的两个连接端子之间设置有用于控制所述相邻的两个独立电源的供电主电路之间单向输送电力的单向输送电力执行单元。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明中，沿着从第一个独立电源到最末一个独立电源的顺序，在任意相邻的两个独立电源之间设置有电源互联桥装置，该电源互联桥装置包括：用于连接相邻的两个独立电源的负极端的负极端电路连接线；与相邻的两个独立电源的正极端连接用于提取相邻的两个独立电源的供电主电路上的电压实时信号的检测模块；与检测模块连接用于对检测模块提取到的电压实时信号进行分析、对比和判断并通过输出端子输出控制信号的控制模块；分别与控制模块的输出端子、相邻的两个独立电源的正极端连接用于根据控制模块输出的控制信号控制相邻的两个独立电源的正极端导通与阻断的电源执行模块。
采用上述的技术方案，工作过程中，检测模块分别提取相邻的两个独立电源的供电主电路上的电压实时信号，然后输出到控制模块进行分析、对比和判断，如果该电压实时信号低于预定的过载电压值（该预定的过载电压值小于独立电源的额定电压），则表明存在以下三种非正常情况：
1.该独立电源供电***过载负荷，导致供电主电路电压下降。
2.该独立电源供电***中的独立电源出现故障，导致供电主电路失去电压。
3.车辆在怠速或缓速运行时，由于发动机的转速减小，导致发电机的转速减小，对应的独立电源供电***其输出功率不能满足相应的车载电器负载的使用，导致供电主电路电压下降。当出现上述三种情况后，控制模块的输出端子输出一个控制信号给电源执行模块，电源执行模块根据该控制信号控制相邻的两个独立电源的正极端导通，即相邻的两个独立电源并联连接，两个独立电源供电***进行互联，实现以下功能：1.相邻的独立电源在满足自身供电***的电力需求的情况下，对过载负荷的独立电源供电***进行电力支援，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，其它独立电源继续与该独立电源并联、进而加入到电力调配的队列中，提高了供电负荷能力；2.相邻的独立电源对故障独立电源的供电***进行电力支援，使其迅速恢复供电，同样的，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，最终实现维护整车功能不间断的运行，使各种搭载的电气设备持续发挥功能，由此提高了车辆的可靠性，尤其是做到了使军用战车中各个独立电源供电***时刻在双重保障条件下运行工作，达到在执勤的机动过程中提高防护与长途奔袭中的抗打击生存能力，充分发挥出车辆技术性能与战斗力的目的；3.车辆怠速或缓速运行时，对于因发动机转速减小而导致的独立电源供电主电路电压下降，相邻的独立电源对该独立电源供电主电路进行电力支援，同样的，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，其它独立电源继续加入到电力调配的队列中，达到了应急集中统一供电，该技术措施的效果完全可以取代通过采用提高发动机转速措施来加强电力输出能力的常规操作方法，由此既节约了燃料，又减少了机械磨损，延长了发动机使用寿命，减少了噪声，减弱红外辐射能量，保护了电磁环境的洁净度，增强了军事行动中的隐蔽性。
综上所述，本发明的车辆电源互联桥式供电***，在确保车载的各个独立电源供电***既可以保持独立结构、独立安全运行的同时，又可以调度各独立电源供电***之间进行电力调配与支援，大大提高了车辆供电品质和供电***的运行安全等级。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中：1.独立电源，11.正极端，12.负极端，2.车载电器负载，3.供电主电路，4.负极端连接线，5.输出端子，6.控制端子，7.主电路连接端子，8.预置控制开关，9.独立电源供电***，10.电源互联桥装置。
具体实施方式
如图1所示，一种车辆电源互联桥式供电***，其针对载有两个或两个以上独立电源的车辆，尤其是军用战车，其车辆上搭载的电气设备比较多，对供电***的性能要求比较高，以保障其战斗力和生存能力尤其重要。
该车辆电源互联桥式供电***包括配置于车辆上的至少两个独立电源1，该至少两个独立电源1可以是发电机，可以是蓄电池，还可以是两者的结合。每个独立电源1具有正极端11和负极端12且通过正极端11和负极端12分别与相应的车载电器负载2连接形成供电主电路3。每个独立电源1、与之对应的车载电器负载2和连接两部分的供电主电路3构成保持独立结构且安全运行的若干个独立电源供电***9。
沿着从第一个独立电源1到最末一个独立电源1的顺序，在任意相邻的两个独立电源1之间设置有电源互联桥装置10，该电源互联桥装置10包括负极端连接线4，该负极端连接线4将相邻的两个独立电源1的负极端12进行连接，还包括依次连接的检测模块、控制模块和电源执行模块。检测模块与相邻的两个独立电源1的正极端11连接用于提取相邻的两个独立电源1的供电主电路3上的电压实时信号。控制模块与检测模块连接用于对检测模块提取到的电压实时信号进行分析、对比和判断并通过其输出端子5输出控制信号。电源执行模块具有两个主电路连接端子7和一个控制端子6，两个主电路连接端子7分别与相邻的两个独立电源1的正极端11连接，控制端子6与控制模块的输出端子5连接，该电源执行模块用于根据控制模块输出的控制信号控制相邻的两个独立电源1的正极端11之间导通与阻断。
电源执行模块的两个主电路连接端子7之间设置有用于控制相邻两个独立电源1的供电主电路3之间单向输送电力的单向输送电力执行单元，该单向输送电力执行单元的设置，可以保证各独立电源互为备用电源，可以实现双向的电力调配输送。当然也可以根据实际需要，在电源执行模块的两个主电路连接端子7之间设置有用于控制相邻两个独立电源1的供电主电路3之间单向输送电力的单向输送电力执行单元，单向输送电力执行单元的设置则规定了只能由指定的用于支援的独立电源向受援的独立电源单方向输送电力，保证重点、重要的独立电源供电***随时接受电力支援，实现不间断供电。本实施过程中，采用电力双向执行单元。
为了方便使用，在控制模块的输出端子5与电源执行模块的控制端子6之间连接有预置控制开关8。闭合预置控制开关8，则开启电源互联桥装置10，断开预置控制开关8，则电源互联桥装置10关断不起作用，各个独立电源供电***9相互独立安全运行。
本实用型新的工作原理：工作过程中，闭合预置控制开关8，电源互联桥装置10启动，检测模块分别提取相邻的两个独立电源1的供电主电路3上的电压实时信号，然后输出到控制模块进行分析、对比和判断，如果该电压实时信号低于预定的过载电压值（该预定的过载电压值小于独立电源的额定电压），则表明存在以下三种非正常情况：
1.该独立电源供电***过载负荷，导致供电主电路电压下降。
2.该独立电源供电***中的独立电源出现故障，导致供电主电路失去电压。
3.车辆在怠速或缓速运行时，由于发动机的转速减小，导致发电机的转速减小，对应的独立电源供电***其输出功率不能满足相应的车载电器负载的使用，导致供电主电路电压下降。
当出现上述三种情况后，控制模块的输出端子输出一个控制信号给电源执行模块，电源执行模块根据该控制信号控制相邻的两个独立电源1的正极端11之间导通，即相邻的两个独立电源1电路并联，两个独立电源供电***9进行互联，实现以下功能：1.相邻的独立电源在满足自身供电***的电力需求的情况下，对过载负荷的独立电源供电***进行电力支援，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，其它独立电源继续与该独立电源并联、进而加入到电力调配的队列中，提高了供电负荷能力；2.相邻的独立电源对故障独立电源的供电***进行电力支援，使其迅速恢复供电，同样的，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，最终实现维护整车功能不间断的运行，使各种搭载的电气设备持续发挥功能，由此提高了车辆的可靠性，尤其是做到了使军用战车中各个独立电源供电***时刻在互为双重保障条件下运行工作，达到在执勤的机动过程中提高防护与长途奔袭中的生存与机动能力，充分发挥出车辆技术性能与战斗力的目的；3.车辆怠速或缓速运行时，对于因发动机转速降低而导致的独立电源供电主电路负载能力下降，相邻的独立电源对该独立电源供电主电路进行电力支援，同样的，在相邻独立电源的电力不足以支援该独立电源供电***时，旁侧的电源互联桥装置继续开启，其它独立电源继续加入到电力调配的队列中，达到了集中统一供电，该技术措施的效果完全可以取代通过采用提高发动机转速措施来加强电力输出能力的常规操作方法，由此既节约了燃料，又减少了机械磨损，延长了发动机使用寿命，减少了噪声，减弱红外辐射能量，保护了电磁环境的洁净度，增强了军事行动中的隐蔽性。
直到检测模块检测到非正常独立电源供电***的电压实时信号恢复到大于预定电压值，表明该非正常独立电源供电***恢复正常，则控制模块输出控制信号给电源执行模块，电源执行模块控制相邻的两个独立电源的正极端阻断，电力调配与支援工作结束。
Claims (5)
1.车辆电源互联桥式供电***，其特征在于，其包括：
配置于车辆上的至少两个独立电源，所述每个独立电源具有正极端和负极端且通过正极端和负极端分别与相应的车载电器负载连接形成供电主电路；
沿着从第一个独立电源到最末一个独立电源的顺序，在任意相邻的两个独立电源之间分别设置的电源互联桥装置，所述电源互联桥装置包括：
负极端连接线，所述负极端连接线将所述相邻的两个独立电源的负极端进行电路连接；
分别与所述相邻的两个独立电源的正极端连接用于提取所述相邻的两个独立电源的供电主电路上的电压实时信号的检测模块；
与所述检测模块连接用于对所述检测模块提取到的电压实时信号进行分析、对比和判断并输出控制信号的控制模块，所述控制模块具有用于输出所述控制信号的输出端子；
分别与所述控制模块的输出端子和所述相邻的两个独立电源的正极端连接用于根据所述控制模块输出的控制信号控制所述相邻的两个独立电源的正极端导通与阻断的电源执行模块，所述电源执行模块具有两个主电路连接端子和一个控制端子，所述两个主电路连接端子分别与所述相邻的两个独立电源的正极端连接，所述控制端子与所述控制模块的输出端子连接。
2.如权利要求1所述的车辆电源互联桥式供电***，其特征在于，所述控制模块的输出端子与所述电源执行模块的控制端子之间连接有预置控制开关。
3.如权利要求1所述的车辆电源互联桥式供电***，其特征在于，所述至少两个独立电源包括发电机和/或蓄电池。
4.如权利要求1所述的车辆电源互联桥式供电***，其特征在于，所述电源执行模块的两个主电路连接端子之间设置有用于控制所述相邻的两个独立电源的供电主电路之间双向输送电力的双向输送电力执行单元。
5.如权利要求1所述的车辆电源互联桥式供电***，其特征在于，所述电源执行模块的两个主电路连接端子之间设置有用于控制所述相邻的两个独立电源的供电主电路之间单向输送电力的单向输送电力执行单元。
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