CN215153992U - 一种多功能车载电源 - Google Patents

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甘欣辉
宋亮
万韬
姚连喜
蒋晓峰
郭贺
赵长超
何定律
吴浩
王磊
师晨光
王世祥
谭林涛
宇文超朋
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Abstract

本实用新型公开了一种多功能车载电源，所述车载电源包括功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器、若干电子开关，二极管和充电限流器，以及充电模块、主控单元，其中，所述车载电源在电源为交流电、硅发电、铅酸电池，选择性的经过功率因数校正模块、DC/DC模块、供电限流器，或者经二极管再接入到若干电子开关上，形成不同电压的输出，为锂电池、铅酸电池充电；所述主控单元用于根据能源类型切换充电模式。本申请提供的多功能车载电源，可根据***功能模块划分不同的供电分区，实现供电的需求化控制。

Description

一种多功能车载电源
技术领域
本实用新型涉及一种基于总线设计的多功能车载综合电源设备，属于车载电源设备技术领域。
背景技术
多功能车载综合电源是一种集成化的综合供配电装置，适用于各种***的供配电需求。多功能车载综合电源是一种具有多种输入方式、多路输出和输出控制的车载电源装备，采用直流总线技术，满足***对供配电***的多样性设计需求。
多功能车载综合电源具有输入方式多，输出路数多和输出可控，同时具有锂电池充电、供电能力等应用特点。
传统电源在为某型轮式轻型侦察车***供电时，存在以下三个技术问题；
（1）未按功能模块划分设备供电需求，导致某些设备在不需要使用时，仍开机工作，浪费了***电能；
（2）***中存在多种供电电压等级设备装置时，需要多个电源才能满足供电需求；
（3）***中存在多种储能设备，需要配合多个充电设备才能满足对储能装备的充电；
（4）供电控制无法实现远程控制。
实用新型内容
本实用新型针对上述背景技术中所要解决的技术问题，提供一种多功能车载电源，可根据***功能模块划分不同的供电分区，实现供电的需求化控制。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下设计：
一种多功能车载电源，所述车载电源包括功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器、若干电子开关，二极管和充电限流器，以及充电模块、主控单元，其中，所述车载电源在电源为交流电、硅发电、铅酸电池，选择性的经过功率因数校正模块、DC/DC模块、供电限流器，或者经二极管再接入到若干电子开关上，形成不同电压的输出，为锂电池、铅酸电池充电；
所述主控单元用于根据能源类型切换充电模式。
进一步的，当电源为交流电或硅发电时，电源经固态继电器后接入车载电源。
进一步的，电源为交流电，电源依次经过功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器形成供电输出；所述车载电源包括若干输出端，第一输出端直接供电输出，第二至第N输出端连接到若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过二极管和充电限流器连接到铅酸电池为其充电，第三输出端、第四输出端通过充电模块对至少两组锂离子电池充电。
进一步的，电源为硅发电时，经过二极管后，形成供电输出；其中，第一输出端经供电限流器直接输出，第二至第N输出端若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供输出电，第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端、第五输出端分别通过充电模块对至少两组锂离子电池分别充电。
进一步的，电源为铅酸电池输入时，经直流接触器接入综合电源，经过二极管后形成不同供电输出；第一输出端一路经供电限流器直接输出，第二至第N输出端分别通过输出电子开关供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供电；第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端分别通过充电模块对指的两组锂离子电池分别充电。
进一步的，所述车载电源还设有通信接口，所述通信接口与主控单元相连，用于车载电源与外部充电设备间的通信。
有益效果
（1）解决了***供电***的高度集成化；
（2）提升了***供配电的电能利用效率；
（3）实现了***共配系的远程控制。
附图说明
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。
下面结合附图对本实用新型进一步说明：
图1是本实用新型车载综合电源前视图；
图2是本实用新型车载综合电源俯视图；
图3是本实用新型车载综合电源侧视图；
图4是本实用新型车载综合电源原理框图。
具体实施方式
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。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）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。
另外，在本实用新型中如涉及“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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，本实用新型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。
本实施例提供一种多功能车载电源，所述车载电源包括功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器、若干电子开关，二极管和充电限流器，以及充电模块、主控单元，其中，所述车载电源在电源为交流电、硅发电、铅酸电池，选择性的经过功率因数校正模块、DC/DC模块、供电限流器，或者经二极管再接入到若干电子开关上，形成不同电压的输出，为锂电池、铅酸电池充电；
所述主控单元用于根据能源类型切换充电模式。
进一步的，当电源为交流电或硅发电时，电源经固态继电器后接入车载电源。
进一步的，电源为交流电，电源依次经过功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器形成供电输出；所述车载电源包括若干输出端，第一输出端直接供电输出，第二至第N输出端连接到若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过二极管和充电限流器连接到铅酸电池为其充电，第三输出端、第四输出端通过充电模块对至少两组锂离子电池充电。
进一步的，电源为硅发电时，经过二极管后，形成供电输出；其中，第一输出端经供电限流器直接输出，第二至第N输出端若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供输出电，第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端、第五输出端分别通过充电模块对至少两组锂离子电池分别充电。
进一步的，电源为铅酸电池输入时，经直流接触器接入综合电源，经过二极管V1后形成不同供电输出；第一输出端一路经供电限流器直接输出，第二至第N输出端分别通过输出电子开关供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供电；第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端分别通过充电模块对指的两组锂离子电池分别充电。
进一步的，所述车载电源还设有通信接口，所述通信接口与主控单元相连，用于车载电源与外部充电设备间的通信。
本申请提供的综合电源能够实现以下功能：
（1）多功能车载综合电源将多种输入通过转换电路转换成电压一致的直流母线电压，根据输出电压的不通连接不通的转换模块或开关控制模块，只有在模块输出使能打开的情况下，模块对外输出；
（2）根据输出电压的不同，直流母线上连接不同的转换模块，转化模块输出不同的电压为不同电压等级的设备供电；
（3）通过在直流母线上连接铅酸电池充电模块和锂离子电池充电模块，实现对铅酸电池和锂离子电池的充电；
（4）所有转换模块和充电模块能均通过内部CAN总线相连，并通过电源内部的控制模块实现外部统一控制。
多功能车载综合电源原理框图如图4所示。
有交流输入时，交流输入经固态继电器接入综合电源，经功率因数校正和DC/DC充电产生直流最大28.8V（具体电压值根据电池容量和输出负载情况产生，电压范围为20.0V～28.5V）。直流28.8V电压一路经供电限流器直接输出供24V第1路输出；一路分别通过输出电子开关（24V输出5通过DC/DC供电模块）供24V第2～5路输出；一路通过DC/DC供电模块供48V输出（只有在有硅发或铅酸电池正常接入电源工作时）；一路通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电；另一路分别通过充电模块对两组锂离子电池分别充电。
无交流输入但硅发正常时，硅发输入经直流接触器接入综合电源，经过二极管后，一路经供电限流器直接输出供24V输出1；一路分别通过输出电子开关（24V输出5通过DC/DC供电模块）供24V第2～5路输出；一路通过DC/DC供电模块供48V输出（只有在有硅发或铅酸电池正常接入电源工作时）；一路通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电；另一路分别通过充电模块对两组锂离子电池分别充电。
无交流输入也无硅发输入时，铅酸电池输入经直流接触器接入综合电源，经过二极管V1（双肖特基二极管中的另一只）后，一路经供电限流器直接输出供24V第1路输出；一路分别通过输出电子开关（24V输出5通过DC/DC供电模块）供24V第2～5路输出；一路通过DC/DC供电模块供48V输出（只有在有硅发或铅酸电池正常接入电源工作时）；一路通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电；另一路分别通过充电模块对两组锂离子电池分别充电。
除锂离子电池以外无其它正常能源时，两组锂离子电池通过二极管进行功率合成。位于前面板上的锂离子供电开关打开后，合成后的锂离子电池电压通过直流接触器，一路经供电限流器直接输出供24V输出1；一路分别通过输出电子开关（24V输出5通过DC/DC供电模块）供24V第2～5路输出。
多功能车载综合电源具有多路可控输出接口，可根据***功能模块划分不同的供电分区，实现供电的需求化控制；同时给予直流总线实现供电电源的转换，通过转换模块时间了将直流总线电源变换成所需等级的电压；集成了铅酸电池和锂电池充电模块，可同时为一组铅酸电池和两组锂电池进行充电；电源的所有控制均可通过CAN总线实现远程控制。
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。

Claims (6)

1.一种多功能车载电源，其特征在于，所述车载电源包括功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器、若干电子开关，二极管和充电限流器，以及充电模块、主控单元，其中，所述车载电源在电源为交流电、硅发电、铅酸电池，选择性的经过功率因数校正模块、DC/DC模块、供电限流器，或者经二极管再接入到若干电子开关上，形成不同电压的输出，为锂电池、铅酸电池充电；
所述主控单元用于根据能源类型切换充电模式。
2.根据权利要求1所述的一种多功能车载电源，其特征在于，当电源为交流电或硅发电时，电源经固态继电器后接入车载电源。
3.根据权利要求2所述的一种多功能车载电源，其特征在于，电源为交流电，电源依次经过功率因数校正模块、DC/DC充电模块、供电限流器形成供电输出；所述车载电源包括若干输出端，第一输出端直接供电输出，第二至第N输出端连接到若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过二极管和充电限流器连接到铅酸电池为其充电，第三输出端、第四输出端通过充电模块对至少两组锂离子电池充电。
4.根据权利要求1所述的一种多功能车载电源，其特征在于，电源为硅发电时，经过二极管后，形成供电输出；其中，第一输出端经供电限流器直接输出，第二至第N输出端若干电子开关形成不同供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供输出电，第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端、第五输出端分别通过充电模块对至少两组锂离子电池分别充电。
5.根据权利要求1所述的一种多功能车载电源，其特征在于，电源为铅酸电池输入时，经直流接触器接入综合电源，经过二极管V1后形成不同供电输出；第一输出端一路经供电限流器直接输出，第二至第N输出端分别通过输出电子开关供电输出，第二输出端通过DC/DC供电模块供电；第三输出端通过二极管和充电限流器对铅酸电池进行充电，第四输出端分别通过充电模块对指的两组锂离子电池分别充电。
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种多功能车载电源，其特征在于，所述车载电源还设有通信接口，所述通信接口与主控单元相连，用于车载电源与外部充电设备间的通信。
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