一種供電設備、車載充電機和新能源車輛的制作方法

本技術涉及車輛充放電，特別涉及一種供電設備、車載充電機和新能源車輛。

背景技術：

1、隨著新能源汽車的發展以及碳中和戰略目標的要求，傳統的燃油動力車目前正在被新能源汽車逐步取代，新能源汽車如：純電動車(battery?electric?vehicle，bev)、插電式混合動力汽車(plug-in?hybrid?electric?vehicle，phev)以及混合動力汽車(hybridelectric?vehicle，hev)。新能源汽車的供電部分一般由高壓動力電池(high?voltagepower?battery)以及低壓電池(low?voltage?battery)共同組成；其中，低壓電池主要用于給進行自動駕駛設備、車用娛樂設備以及其他終端設備進行供電，隨著新能源汽車的發展，上述設備的數量不斷增加，導致汽車內部對于低壓負載的需求逐漸增大，使得故障失效率增高，由于自動駕駛、行車安全等需求，對低壓供電可靠性的要求卻反而提高。當前車輛內的低壓供電系統均為直流轉直流dcdc電路、蓄電池與負載直接相連，任意設備出現短路或故障失效均會導致負載電流增大，使低壓供電系統掉電或保護，使得雙路備份供電無法真正起到備份作用。

技術實現思路

1、本技術提供一種供電設備、車載充電機和新能源車輛，能在負載和蓄電池任意一個發生故障時保證備份供電的可靠性。

2、第一方面，本技術提供了一種車輛的供電設備，可以應用于各種車輛，例如可以應用于新能源汽車，車輛可以包括：車內負載設備和蓄電池。供電設備可以包括：直流轉直流(dcdc)電路和開關；其中，dcdc電路的輸出端與開關的一端耦接且作為供電設備的第一供電端口，開關的另一端作為供電設備的第二供電端口；第一供電端口用于與車內負載設備中的第一負載耦接，第二供電端口用于分別與車內負載設備中的第二負載和蓄電池耦接。第一負載可以包括車內負載設備中重要雙路備份負載中的一路，第二負載可以包括車內負載設備中重要雙路備份負載中的另一路，即重要負載均為雙路控制，其中一路作為備份，兩路備份負載分別從開關的兩端取電。開關的初始狀態為導通，使得在正常工作狀態下dcdc電路經過開關給蓄電池供電，車內負載設備中的重要雙路備份負載均可以分別從開關的前后取電，即通過dcdc電路和蓄電池可以為重要雙路備份負載的兩路同時正常供電。當檢測到第一供電端口耦接的第一負載出現故障時，可以斷開開關，通過蓄電池給第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過蓄電池正常供電；當檢測到第二供電端口耦接的第二負載和/或蓄電池出現故障時，也可以斷開開關，通過dcdc電路向第一供電端口耦接的第一負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過dcdc電路正常供電。進一步地，當檢測到dcdc電路發生故障時，可以斷開開關，通過蓄電池為第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過蓄電池正常供電；或者，當檢測到dcdc電路發生故障且具有保護功能斷開時，可以保持開關的導通狀態，通過蓄電池同時為第一供電端口耦接的第一負載和第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載的兩路通過蓄電池正常供電。通過控制開關的狀態，可以保障車內負載設備出現短路、dcdc電路出現故障、以及蓄電池故障失效中的任何單一故障下，重要負載都得到供電，整車重要低壓負載仍然可以保證備份供電的可靠性，提升低壓負載的冗余供電可靠性，保障了整車安全。

3、作為一種可能的實施方式，基于集成模塊化思維，在設計供電設備時，可以將dcdc電路和開關集成在同一機殼中，有利于減少零件數量，提升裝配效率，降低物料成本，縮短開發周期。

4、作為一種可能的實施方式，dcdc電路和開關還可以集成在同一電路板，有利于減少零件數量，提升裝配效率，降低物料成本，縮短開發周期。或者，dcdc電路和開關也可以分別設置在不同的電路板，便于維修檢測。

5、作為一種可能的實施方式，開關具體可以為電子開關，例如雙向(也可以稱為對頂)的開關管，開關管具體可以為金屬氧化物半導體場效應晶體管(metal?oxidesemiconductor?field?effect?transistor，mosfet)、絕緣柵雙極型晶體管(insulatedgate?bipolar?transistor，igbt)，雙極結型管(bipolar?junction?transistor，bjt)等。或者開關也可以為機械開關，例如繼電器，接觸器等。開關可以為一個也可以為多個，在此不做限定。

6、第二方面，本技術提供了一種車輛，包括：車內負載設備、蓄電池和第一方面中任一項的供電設備。第二方面中相應方案的技術效果可以參照第一方面中對應方案可以得到的技術效果，重復之處不予詳述。

7、作為一種可能的實施方式，當應用于新能源汽車時，車輛內部還會包括車載充電機(obc)。

8、作為一種可能的實施方式，obc內也會包括dcdc電路，obc與供電設備可以共用一個dcdc電路，也可以分別設置不同的dcdc電路，在此不做限定。

9、作為一種可能的實施方式，車內負載設備可以包括但不限于汽車內部的車載收音機、車載導航器、輔助駕駛設備以及自動泊車設備等等，能被低壓(12/24/36/48v)的電池進行供電的設備均可以視作車內負載設備。車內負載設備其中的重要負載例如可以為剎車設備等對于正常駕駛起到關鍵作用的設備，或者可以認為具有備份的負載均為重要負載，重要雙路備份負載中的兩路分別與第一供電端口和第二供電端口耦接，以保證單一故障下，其中雙路備份負載其中的一路可以正常供電，提升備份供電的可靠性。車內負載設備中的次要負載例如可以為車載收音機等對于正常駕駛影響作用不大的設備，或者可以認為沒有備份的負載為次要負載，次要負載可以從第一供電端口和第二供電端口中任意端口取電，即第一負載還可以包括車內負載設備中的次要負載，第二負載還可以包括車內負載設備中的次要負載。第一供電端口和第二供電端口連接的第一負載和第二負載的數量可以相同也可以不同。

10、作為一種可能的實施方式，蓄電池400包括以下至少一種類型的電池：鉛酸電池、鋰離子電池、鎳氫電池、鋰聚合物電池、鎳鎘電池以及超級電容等，并且需要說明的，任何可以用于存儲電能和或釋放電能的設備或器件均可以作為本技術的蓄電池。

11、第三方面，本技術還提供了一種第二方面中任一項的車輛的供電方法，包括將開關的初始狀態設置為導通，使得在正常工作狀態下dcdc電路經過開關給蓄電池供電，車內負載設備中的重要雙路備份負載均可以分別從開關的前后取電，即通過dcdc電路和蓄電池可以為重要雙路備份負載的兩路同時正常供電。當檢測到第一供電端口耦接的第一負載出現故障時，可以斷開開關，通過蓄電池給第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過蓄電池正常供電；當檢測到第二供電端口耦接的第二負載和/或蓄電池出現故障時，也可以斷開開關，通過dcdc電路向第一供電端口耦接的第一負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過dcdc電路正常供電。進一步地，當檢測到dcdc電路發生故障時，可以斷開開關，通過蓄電池為第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載其中的一路通過蓄電池正常供電；或者，當檢測到dcdc電路發生故障且具有保護功能斷開時，可以保持開關的導通狀態，通過蓄電池同時為第一供電端口耦接的第一負載和第二供電端口耦接的第二負載供電，保證重要雙路備份負載的兩路通過蓄電池正常供電。通過控制開關的狀態，可以保障車內負載設備出現短路、dcdc電路出現故障、以及蓄電池故障失效中的任何單一故障下，重要負載都得到供電，整車重要低壓負載仍然可以保證備份供電的可靠性，提升低壓負載的冗余供電可靠性，保障了整車安全。

12、本技術的這些方面或其他方面在以下實施例的描述中會更加簡明易懂。