[发明专利]一种用于车辆的48V集成供电系统及冗余供电方法

权利要求书

1.一种用于车辆的48V集成供电系统，其特征在于，包括：

具有12V电池的12V电池回路，其具有12V第一输出端和12V第二输出端；

具有36V电池的36V电池回路；

所述12V电池和36V电池串联连接形成48V回路，所述48V回路具有48V输出端；

双向DC/DC转换器，其与所述12V电池回路和36V电池回路连接；

电池管理系统，其包括MCU控制器以及12V电池AFE采样芯片，所述12V电池AFE采样芯片采集12V电池的信号并将其传输给MCU控制器；

具有若干个MOS管的MOS板，其与所述MCU控制器、12V电池回路和48V回路分别连接；

其中所述MCU控制器根据12V电池AFE采样芯片传输的信号，控制双向DC/DC转换器的电压转换模式以其各MOS管的关断状态。

2.如权利要求1所述的48V集成供电系统，其特征在于，所述12V第二输出端用于连接车辆的安全装置负载，当MCU控制器根据12V电池AFE采样芯片传输的信号判断12V电池的电压低于设定的阈值时，其控制双向DC/DC转换器的电压转换模式以其各MOS管的关断状态，使得仅有12V第二输出端输出电压。

3.如权利要求2所述的48V集成供电系统，其特征在于，所述安全装置负载至少包括车辆EPS。

4.如权利要求3所述的48V集成供电系统，其特征在于，所述安全装置负载还包括车辆刹车装置和/或车门控制装置。

5.如权利要求1所述的48V集成供电系统，其特征在于，所述12V电池包括磷酸铁锂电池，并且/或者所述36V电池包括三元镍钴锰锂电池。

6.如权利要求1所述的48V集成供电系统，其特征在于，所述若干个MOS管包括：

12V放电MOS管，其与所述12V第一输出端连接，以控制12V第一输出端输出电压的关断；

12V充放电MOS管，其连接于所述12V电池回路中；

36V充放电MOS管，其连接于所述36V电池回路中；

48V充放电MOS，其连接于48V回路中。

7.一种基于48V集成供电系统的冗余供电方法，其特征在于：

所述48V集成供电系统包括：具有12V电池的12V电池回路，其具有12V第一输出端和12V第二输出端；具有36V电池的36V电池回路；所述12V电池和36V电池串联连接形成48V回路，所述48V回路具有48V输出端；双向DC/DC转换器，其与所述12V电池回路和36V电池回路连接；电池管理系统，其包括MCU控制器以及12V电池AFE采样芯片，所述12V电池AFE采样芯片采集12V电池的信号并将其传输给MCU控制器；具有若干个MOS管的MOS板，其与所述MCU连接、12V电池回路和48V回路分别连接；

其中所述MCU控制器根据12V电池AFE采样芯片传输的信号判断12V电池的故障状态，并基于故障状态控制双向DC/DC转换器的电压转换模式以其各MOS管的关断状态，以控制12V第一输出端、12V第二输出端和48V输出端的输出状态以及12V电池的充放电状态。

8.如权利要求7所述的冗余供电方法，其特征在于，所述12V电池的故障状态包括：电池过压、电池严重过压、电池欠压、电池严重欠压、电池短路、电池断路。

9.如权利要求8所述的冗余供电方法，其特征在于，所述12V第二输出端用于连接车辆的安全装置负载；当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池严重欠压时，其控制双向DC/DC转换器将36V电压或48V电压转换为12V，并且控制各MOS管的关断状态，使得仅有12V第二输出端输出电压。

10.如权利要求8所述的冗余供电方法，其特征在于：

所述若干个MOS管包括：12V放电MOS管，其与所述12V第一输出端连接，以控制12V第一输出端输出电压的关断；12V充放电MOS管，其连接于所述12V电池回路中，以控制12V电池充放电的关断；36V充放电MOS管，其连接于所述36V电池回路中，以控制36V电池充放电的关断；48V充放电MOS管，其连接于48V回路中，以控制48V电池充放电的关断；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池欠压且处于非制动回收状态时，其控制12V充放电MOS管、12V放电MOS管、36V充放电MOS管均导通，48V充放电MOS管断开，双向DC/DC转换器将36V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池欠压且处于制动回收状态时，其控制12V充放电MOS管、12V放电MOS管导通，36V充放电MOS管断开，48V充放电MOS管导通，双向DC/DC转换器将48V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池严重欠压且处于非制动回收状态时，其控制12V充放电MOS管和12V放电MOS管、48V充放电MOS管均断开，36V充放电MOS管导通，双向DC/DC转换器将36V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池严重欠压且处于制动回收状态时，其控制12V充放电MOS管和12V放电MOS管断开、48V充放电MOS管导通，36V充放电MOS管断开，双向DC/DC转换器将48V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池过压时，其控制48V充放电MOS管和36V充放电MOS管均断开，12V充放电MOS管和12V放电MOS管均导通，双向DC/DC转换器不工作；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池严重过压且处于非制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管和12V充放电MOS管均断开，12V放电MOS管和36V充放电MOS管均导通，双向DC/DC转换器将36V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池严重过压且处于制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管导通，12V充放电MOS管断开，12V放电MOS管导通，36V充放电MOS管断开，双向DC/DC转换器将48V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池短路且处于非制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管和12V充放电MOS管均断开，12V放电MOS管和36V充放电MOS管导通，双向DC/DC转换器将36V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池短路且处于制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管导通，12V充放电MOS管断开，12V放电MOS管导通，36V充放电MOS管断开，双向DC/DC转换器将48V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池断路且处于非制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管和12V充放电MOS管均断开，12V放电MOS管和36V充放电MOS管导通，双向DC/DC转换器将36V电压转换为12V；

当MCU控制器判断12V电池的故障状态属于电池断路且处于制动回收状态时，其控制48V充放电MOS管导通，12V充放电MOS管断开，12V放电MOS管导通，36V充放电MOS管断开，双向DC/DC转换器将48V电压转换为12V。