專利名稱：商用車電源系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及商用車，尤其涉及商用車電源系統。
背景技術：
商用車，如巴士，貨車，其電源系統中電池組的電壓為24V。當車輛啟動 時，電源系統中的電池組被充電。所述電池組一方面為電子控制單元中在汽車 啟動和運行過程中持續工作的元件提供電壓，即電池電壓，另一方面為電子控 制單元中僅在汽車啟動過程中工作的元件提供電壓，即點火電壓。
但是商用車的電子控制單元的工作電壓為12V,這就需要商用車電源系統 將24V的電池組電壓降為12V。現有的汽車電源系統通過電池均衡器中的降壓 轉換器(DC-DC Converter)完成這一操作的。然而，降壓轉換器(DC-DC converter)的使用增加了電源供給的消耗。此外，使用繼電器將電池電壓傳輸 到電子控制單元會產生噪音。
發明內容
為解決現有的商用車電源系統中存在的電源消耗高和噪音大的缺陷，本發 明提供一種結構簡單、使用方便并且節能的商用車電源系統。使用該電源系統 可以為汽車的電子控制單元穩定地提供所需要的工作電壓。
本發明的技術方案如下
本發明提供一種商用車電源系統，包括 一個電子控制單元； 一個電池組， 向上述電子控制單元提供電池電壓； 一個電池均衡器，將上述電池電壓作為點 火電壓供給到電子控制單元；上述電池均衡器包括一個晶體管，當車輛點火時， 上述晶體管從電池組中將電池電壓作為點火電壓，供給到上述電子控制單元。
作為優化，上述晶體管是N-溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管。上述電池組包括復數個串聯的電池。
上述電池組將復數個電池中的一個電壓作為電池電壓傳輸。 上述晶體管將復數個電池中的一個電壓作為點火電壓傳輸。
上述電池電壓和點火電壓為12V。
上述晶體管的柵極和源極之間的電壓大于3 V時，所述晶體管開啟。 本發明進一步提供使用上述商用車電源系統的商用車。 上述商用車在點火時晶體管開啟，使電池電壓作為點火電壓被傳輸到電子 控制單元。
由于晶體管的應用，較之現有技術，本發明所提供的商用車電源系統的耗 電性能大大改善，且避免了繼電器所產生的噪音。
圖i是本發明商用車電源系統的簡略功能示意圖； 圖2是圖i中電池均衡器的簡示圖。
具體實施例方式
關于本發明的商用車輛電源系統的實施方式可以是多種多樣的，下面將結 合附圖，對本發明的實施方式進行舉例說明。
圖l是根據本發明的商用車電源系統的簡略功能示意圖。如圖i所示，所 述商用車電源系統由至少包括一個電池的電池組io、利用從電池組io輸出的
電池電壓的電子控制單元20以及把電池電壓轉換成點火電壓輸出給電子控制 單元20的電池均衡器30構成。
在此實施方式中，電池組10由兩個串聯的12V電池11和12構成。但是， 所述電池組也可以由更多的電池串聯或者并聯組成。
當車輛點火時，所述電池組10被充電。當車輛點火時，點火開關32閉合， 以使點火單元產生的電壓供給到電池組10。在24V電源系統中，點火單元產生 的電壓是24V,此電壓被充到電池組IO。電池組10為電子控制單元20提供電池電壓。所述電子控制單元包括通過 電壓操作的元件。所述元件即可以依靠電池組IO供給的電池電壓操作，也可以 依靠經由電池均衡器30的電池電壓即點火電壓操作。電池電壓和點火電壓為 12V
通過經由BV端口傳輸的電壓搡作的元件是不論車輛是否啟動都需要供給 電壓的元件，如馬達、閥或者驅動器等。通過經由IV端口傳輸的電壓操作的元 件是在車輛點火時需要供給電壓的元件，如微處理器或者車輛控制電路。上述
BV端口指電池電壓的輸入端口 ， IV端口指點火電壓的輸入端口 。
電池均衡器30平衡兩個串聯的12V電池的電壓，使電壓穩定的供給到電 子控制單元20。電池均衡器30使經由點火開關32傳輸的24V電壓轉換為12V 電壓。被轉換的電池電壓通過BV端口供給到電子控制單元。BV端口還連接到 兩個12V電池11和12的連接點A。因此，可保持兩電池11和12之間的電壓 平衡。
電池均衡器30將電池組10的第二電池12的電池電壓作為點火電壓，通過 IV端口傳輸到電子控制單元20。所述電壓供給到車輛點火時操作的元件。 圖2示出本實施方式更具體的細節。
電池均衡器30包括一個晶體管36。點火開關32閉合時，所述晶體管36 開啟。因此，晶體管36將第二電池12的電池電壓作為點火電壓傳送到電子控 制單元20。
所述晶體管36可由N-channel MOSFET (N-溝道金屬氧化物半導體場效應 晶體管)構成。當柵極(Gate，G )和源極(Source, S)之間的電壓差超過3V 時，晶體管36開啟。當車輛點火時，點火開關32閉合。因此，來自電池組IO 的24V電池電壓供給到晶體管36的柵極(Gate, G )。當源極(Source, S )連接 到電壓為12V的連接點A時，晶體管源極(Source, S)的電壓也為12V。
晶體管36—旦開啟，來自第二電池12的12V電池電壓作為點火電壓供給 到電子控制單元20。因此，當車輛點火時產生供給到電子控制單元20的點火 電壓。
5在這里，除N-溝道電場效應晶體管36之外，電池均衡器30可使用其它部件，在本發明中并不限定于此。本發明還可如下實現
商用車電源系統的結構圖如圖l所示。電源系統包括電池組IO、點火開關32、電子控制單元20和電池均衡器30。
其中，電池組由第一電池11和第二電池12串聯而成，第一電池11的另一端接點火開關32。每節電池的額定電壓為12V。
電池均衡器30包括開關單元36。開關單元36分別與點火開關32、電子控制單元20的BV和IV端口連接。電子控制單元20的BV端口連接于第一電池11和第二電池12之間的A點。上述BV端口指電池電壓的輸入端口 ， IV端口指點火電壓的輸入端口。
在本實施例中開關單元36選用N溝道金屬氧化物半導體場效應晶體管，以下簡稱N溝道場效應管。
下面，將結合圖2對N溝道場效應管的工作過程進行詳細說明。
N溝道場效應管36有三個電極，分別為(Gate，G)、 (Source, S)和漏極(Drain, D)。柵極與點火開關32連接；源極與電子控制單元20的BV端口連接，電子控制單元20的BV端口連接于第一電池11和第二電池12之間的A點；漏極與電子控制單元20的IV端口連接。所述BV端口的電勢等于A點的電勢。
當柵極和源極之間的電勢差大于開啟電壓3V時，N溝道場效應管36處于導通狀態，源極和漏極之間有電流，且電勢相等；當柵極和源極之間的電勢差大于0V且小于開啟電壓3V時，N溝道場效應管36處于截止狀態，源極和漏極之間無電流。
當車輛啟動時，點火開關32閉合，第一電池11和第二電池12被充電。一方面，第二電池12的電勢被加在電子控制單元20的BV端口 ， BV端口的電勢為12V,為馬達、驅動器等在汽車啟動和運行過程中持續工作的元件提供電壓，即電池電壓。另一方面，第一電池11和第二電池12串聯后的電壓加至N溝道場效應管36的柵極，此時柵極的電勢為24V。由于N溝道場效應管36的源極的電勢為12V，柵極和源極之間的電勢差等于12V,大于N溝道場效應管36的開啟電壓3V, N溝道場效應管36處于導通狀態，漏極的電勢為12V。和漏極連接的電子控制單元20的IV端口的電勢也為12V，符合電子控制單元20的工作電壓的條件。所述IV端口為微處理器、車輛控制電路等僅在汽車啟動過程中工作的元件提供電壓，即點火電壓。
如上所述，本發明利用電場效應晶體管的商用車電源系統重量輕，具有簡單的電路結構，穩定的運行回路，且減少成本。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍，本領域普通技術人員可以在所附權利要求的范圍內做出各種變形和修改。
權利要求
1、一種商用車輛的電源系統，包括一個電子控制單元；一個電池組，其向所述電子控制單元提供電池電壓；一個電池均衡器，其將所述電池電壓作為點火電壓供給到電子控制單元；所述電池均衡器包括一個晶體管，當車輛點火時，所述晶體管從電池組中將電池電壓作為點火電壓，供給到所述電子控制單元。
2、 根據權利要求l所述的電源系統，其特征在于，所述晶體管是N-溝道 金屬氧化物半導體場效應晶體管。
3、 根據權利要求2所述的電源系統，其特征在于，車輛點火時晶體管開啟， 使電池電壓作為點火電壓被傳輸到電子控制單元。
4、 根據權利要求1所述的電源系統，其特征在于，所述電池組包括復數個 串聯的電池。
5、 根據權利要求4所述的電源系統，其特征在于，所述電池組將復數個電 池中的 一個電壓作為電池電壓傳輸。
6、 根據權利要求4所述的電源系統，其特征在于，所述晶體管將復數個電 池中的一個電壓作為點火電壓傳輸。
7、 根據權利要求l所述的電源系統，其特征在于，所述電池電壓和點火電 壓為12V。
8、 根據權利要求l所述的電源系統，其特征在于，所述晶體管的柵極和源 極之間的電壓大于3V時，所述晶體管開啟。
9、 使用權利要求1-8中任意一項所述電源系統的商用車。
全文摘要
本發明公開了一種商用車電源系統，所述電源系統包括一個電子控制單元；一個電池組，其向所述電子控制單元提供電池電壓；一個電池均衡器，其將所述電池電壓作為點火電壓供給到電子控制單元；所述電池均衡器包括一個晶體管，當車輛點火時，所述晶體管從電池組中將電池電壓作為點火電壓，供給到所述電子控制單元。本發明還提供一種使用上述電源系統的商用車。本發明提供的電源系統結構簡單、使用方便并且節能。
文檔編號B60R16/02GK101633347SQ20091014773
公開日2010年1月27日 申請日期2009年6月18日 優先權日2008年6月18日
發明者崔德寬 申請人:現代摩比斯株式會社