供電裝置及供電方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種供電裝置及供電方法。供電裝置包括：多個(gè)輸入接口、多個(gè)輸出接口、第一供電器、第二供電器和控制器，其中，所述多個(gè)輸入接口與電源耦合；多個(gè)輸出接口與負(fù)載耦合；第一供電器與多個(gè)輸入接口和多個(gè)輸出接口耦合；第二供電器與多個(gè)輸入接口和多個(gè)輸出接口耦合；控制器用于與第一供電器和第二供電器通訊，其中，控制器控制第一供電器和第二供電器的啟用和禁用，并控制每個(gè)供電器的輸出。本發(fā)明的供電裝置及供電方法可降低成本，提高安全性能。
【專利說明】供電裝置及供電方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池領(lǐng)域，特別是涉及一種供電裝置以及供電方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電動車(Electrical Vehicle，簡稱EV)都備有兩個(gè)供電器:一個(gè)供電器(即主供電器)用于向電動車主電動系統(tǒng)供電，其中主電動系統(tǒng)不包括驅(qū)動電動車的電動機(jī)；另一個(gè)供電器(即備用供電器)用于向輔助電動系統(tǒng)供電。備用供電器通常為鉛酸電池。圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中向電動車提供備用電能的傳統(tǒng)方案100的示意圖。鉛酸電池102與直流/直流轉(zhuǎn)換器104的輸出端耦合，作為備用供電器向電動車的電動裝置106供電。直流/直流轉(zhuǎn)換器104與電動車的主供電器(圖1中未示出)耦合。
[0003]圖1所示的傳統(tǒng)方案有如下問題:(1)鉛酸電池較重且價(jià)格昂貴，給電動車的設(shè)計(jì)帶來麻煩；(2)如果電池在很長一段時(shí)間未充電，電池會由于靜態(tài)電流而自動耗盡，此時(shí)電池的電壓會過低而使電動車無法啟動；(3)如果電池短路，將引起電動車的自燃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種供電裝置及供電方法，可降低成本，提高安全性。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種供電裝置，該供電裝置包括:多個(gè)輸入接口，與電源稱合；多個(gè)輸出接口，與負(fù)載稱合；第一供電器，與所述多個(gè)輸入接口和所述多個(gè)輸出接口耦合；第二供電器，與所述多個(gè)輸入接口和所述多個(gè)輸出接口耦合；以及控制器，用于與所述第一供電器和所述第二供電器通訊，其中，所述控制器控制所述第一供電器和所述第二供電器的啟用和禁用，并控制每個(gè)供電器的輸出。
[0006]本發(fā)明還公開了一種供電方法，用于給負(fù)載供能，所述供電方法包括:接收來自電源的電能；接收第一使能信號，所述第一使能信號指示是否將所述電源的所述電能輸送至第一供電器；當(dāng)所述電源的所述電能輸送至所述第一供電器時(shí)，啟用所述第一供電器以輸出第一電壓的電流；以及當(dāng)所述電源的所述電能未輸送至所述第一供電器時(shí)，啟用第二供電器以輸出第二電壓的電流。
[0007]本發(fā)明還公開了一種供電裝置，與電源耦合，用于向負(fù)載輸出多個(gè)電壓，所述供電裝置包括:第一供電器，與所述電源耦合，用于向所述負(fù)載輸出電壓；第二供電器，與所述第一供電器并聯(lián)；以及控制器，用于與所述第一供電器和所述第二供電器通訊，其中所述控制器控制所述第一供電器的輸出電壓和所述第二供電器的輸出電壓。
[0008]本發(fā)明的所述供電裝置包括多個(gè)輸入接口、多個(gè)輸出接口、第一供電器、第二供電器以及控制器，所述控制器控制所述第一供電器和所述第二供電器的啟用和禁用，并控制每個(gè)供電器的輸出。采用本發(fā)明的供電裝置及方法，無需使用鉛酸電池即可滿足電動車主、備用供電的需求，而且還降低了成本，提高了安全性能。
【專利附圖】

【附圖說明】[0009]以下通過對本發(fā)明的一些實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。
[0010]圖1所示為向電動車提供備用電能的傳統(tǒng)方案的示意圖；
[0011]圖2所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的供電裝置的示意圖；
[0012]圖3所示為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的供電裝置的示意圖；
[0013]圖4所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的供電方法流程圖；及
[0014]圖5所示為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的供電方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下將對本發(fā)明的實(shí)施例給出詳細(xì)的參考。盡管本發(fā)明通過這些實(shí)施方式進(jìn)行闡述和說明，但需要注意的是本發(fā)明并不僅僅只局限于這些實(shí)施方式。相反，本發(fā)明涵蓋所附權(quán)利要求所定義的發(fā)明精神和發(fā)明范圍內(nèi)的所有替代物、變體和等同物。
[0016]另外，為了更好的說明本發(fā)明，在下文的【具體實(shí)施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有這些具體細(xì)節(jié)，本發(fā)明同樣可以實(shí)施。在另外一些實(shí)例中，對于大家熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本發(fā)明的主旨。
[0017]本發(fā)明提供了一種供電裝置以及供電方法，無需使用鉛酸電池，降低了成本，提高了安全性能。本發(fā)明提供的供電裝置也稱為雙核直流/直流模塊，該供電裝置用于給電動車中的主電動系統(tǒng)和輔助電動系統(tǒng)供電。雙核直流/直流模塊與電源耦合，該雙核直流/直流模塊包括兩個(gè)并聯(lián)的供電器。每個(gè)供電器均與電源耦合。雙核直流/直流模塊還包括控制器，控制器接收來自電動車的第一使能信號，并根據(jù)該第一使能信號控制兩個(gè)供電器的啟用和禁用。此外，控制器還可調(diào)節(jié)每個(gè)供電器的輸出電壓。
[0018]本發(fā)明的實(shí)施例中，電動車也可以稱為供電裝置的負(fù)載。第一使能信號用于指示電動車是否處于工作狀態(tài)。第一使能信號可以包括兩種狀態(tài):激活狀態(tài)和未激活狀態(tài)，分別用于指示電動車處于工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)。
[0019]圖2所示為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的供電裝置200的示意圖。供電裝置200包括兩個(gè)輸入接口、一個(gè)使能接口和兩個(gè)輸出接口。其中，兩個(gè)輸入接口 Pack+和Pack-與電動車的外接電源(圖2中未示出)耦合，使能接口 Enable與電動車的控制系統(tǒng)(圖2中未示出)耦合，兩個(gè)輸出接口 Output+和Output-與電動車的電動裝置(圖2中未示出)耦合。使能接口 Enable還與開關(guān)SWl耦合，用于控制開關(guān)SWl。在供電裝置200的內(nèi)部還包含兩個(gè)供電器，分別為主供電器202 (即第一供電器)和備用供電器204 (即第二供電器)，主供電器202率禹合至供電裝置的輸入接口 Pack+和Pack-以及輸出接口 Output+和Output-,備用供電器204耦合至供電裝置的輸入接口 Pack+和Pack-以及輸出接口 Output+和Output-。供電裝置200還包含控制器206。控制器206與兩個(gè)供電器通訊，用于控制兩個(gè)供電器的啟用和禁用，并控制每個(gè)供電器的輸出。每個(gè)供電器分別具有兩個(gè)輸入接口和兩個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口分別為IN+和IN-，兩個(gè)輸出接口分別為OUT+和OUT-。兩個(gè)供電器的輸入接口IN+耦合在一起，輸入接口 IN-也耦合在一起。類似地，兩個(gè)供電器的輸出接口 OUT-耦合在一起。備用供電器204的輸出接口 OUT+通過二極管Dl耦合至主供電器202的輸出接口OUT+。兩個(gè)供電器的輸入接口 IN+均與供電裝置200的輸入接口 Pack+耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸入接口 IN-均與供電裝置200的輸入接口 Pack-耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸出接口 OUT+均與供電裝置200的輸出接口 Output+耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸出接口OUT-均與供電裝置200的輸出接口 Output-耦合在一起。
[0020]當(dāng)電動車未工作時(shí)，即電動車未行駛也未點(diǎn)火時(shí)，電動車的控制系統(tǒng)(圖2中未示出)不激活第一使能信號，則保持開關(guān)SWl斷開。當(dāng)開關(guān)SWl斷開時(shí)，輸入接口 Pack+和輸入接口 Pack-與備用供電器204耦合，并由外接電源向備用供電器204供電。備用供電器204在輸出接口 Output+和輸出接口 Output-輸出低壓電流。該低壓電流驅(qū)動電動車的輔助電動系統(tǒng)中的電動裝置，例如收音機(jī)或其他的電子儀器。
[0021 ] 當(dāng)電動車工作時(shí)，即電動車在行駛中或已點(diǎn)火，電動車的控制系統(tǒng)(圖2中未示出)激活第一使能信號，并閉合開關(guān)SW1，主供電器202接收電源的電能。即第一使能信號指示主供電器202是否接收電源的電能。當(dāng)開關(guān)SWl閉合后，外接電源同時(shí)耦合至主供電器202和備用供電器204?？刂破?06也可以從電動車的控制系統(tǒng)接收激活的第一使能信號，該激活的第一使能信號表不電動車正處于工作中。可選擇地，控制器206也可以從主供電器202接收用于指示主供電器202與外接電源耦合的激活的第一使能信號，以確認(rèn)電動車正處于工作中。于是控制器206使得主供電器202接收來自電源的電能，并輸出高壓電流。該高壓電流驅(qū)動電動車的主電動系統(tǒng)中的電動設(shè)備:例如雨刮器，電動窗，燈等。二極管Dl用于阻止主供電器202的高壓電流流入備用供電器204。一旦電動車停止工作時(shí)，控制器206禁用主供電器202的輸出，并啟用備用供電器204的輸出。
[0022]圖3所示為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的供電裝置300的示意圖。供電裝置300包括兩個(gè)輸入接口、一個(gè)使能接口和兩個(gè)輸出接口。其中，兩個(gè)輸入接口 Pack+和Pack-與電動車的外接電源(圖3中未示出)耦合，使能接口 Enable與電動車的控制系統(tǒng)(圖3中未示出)耦合，兩個(gè)輸出接口 Output+和Output-與電動車的電動裝置(圖3中未示出)耦合。在供電裝置300的內(nèi)部包含兩個(gè)供電器，分別為主供電器302 (第一供電器)和備用供電器304 (第二供電器)，主供電器302耦合至供電裝置的輸入接口 Pack+和Pack-以及輸出接口 Output+和Output-,備用供電器304稱合至供電裝置的輸入接口 Pack+和Pack-以及輸出接口 Output+和Output-。供電裝置300還包含控制器306，控制器306與兩個(gè)供電器通訊，用于從電動車的控制系統(tǒng)接收第一使能信號，并根據(jù)所述第一使能信號控制主供電器302和備用供電器304的啟用和禁用。每個(gè)供電器分別具有兩個(gè)輸入接口和兩個(gè)輸出接口，兩個(gè)輸入接口分別為IN+和IN-，兩個(gè)輸出接口分別為OUT+和OUT-。兩個(gè)供電器的輸入接口 IN+耦合在一起，輸入接口 IN-也耦合在一起。類似地，兩個(gè)供電器的輸出接口OUT-耦合在一起，兩個(gè)供電器的輸出接口 OUT+也耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸入接口 IN+均與供電裝置300的輸入接口 Pack+耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸入接口 IN-均與供電裝置300的輸入接口 Pack-耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸出接口 OUT+均與供電裝置300的輸出接口 Output+耦合在一起。兩個(gè)供電器的輸出接口 OUT-均與供電裝置300的輸出接口 Output-稱合在一起。
[0023]在圖3所示的實(shí)施例中，外接電源同時(shí)與主供電器302和備用供電器304耦合。當(dāng)電動車未工作時(shí)，即電動車未行駛也未點(diǎn)火時(shí)，電動車的控制系統(tǒng)不激活第一使能信號?？刂破?06啟用備用供電器304，并在輸出接口 Output+和輸出接口 Output-輸出低壓電流。
[0024]當(dāng)電動車工作時(shí)，即電動車在行駛中或已點(diǎn)火，電動車的控制系統(tǒng)激活第一使能信號?？刂破?06從電動車的控制系統(tǒng)接收指示電動車處于工作狀態(tài)的激活的第一使能信號?？刂破?06啟用主供電器302，并輸出高壓電流。同時(shí)控制器306禁用備用供電器304，使得備用供電器304不輸出任何電流。
[0025]盡管在上文的實(shí)施例中，主供電器和備用供電器在互斥模式下工作，本發(fā)明的供電裝置中的兩個(gè)供電器也可以在共存模式下工作。例如，在共存模式下，控制器接收指示共存模式的第二使能信號，并控制兩個(gè)供電器以相同的預(yù)設(shè)電壓在輸出接口輸出電流。假如主供電器可以傳輸40W的電能,備用供電器可以傳輸IOW的電能,那么兩個(gè)供電器可以給電動車的電動裝置傳輸共50W的電能。在共存模式下工作時(shí)，根據(jù)預(yù)設(shè)電壓的不同，控制器可以控制降低主供電器輸出電壓或升高備用供電器輸出電壓。例如，如果預(yù)設(shè)電壓等于備用供電器的輸出電壓，則控制器降低主供電器的輸出電壓，使其接近備用供電器的輸出電壓，并使備用供電器和主供電器共同驅(qū)動負(fù)載?？蛇x擇地，如果預(yù)設(shè)電壓等于主供電器的電壓，則控制器可以升高備用供電器的輸出電壓，使其接近主供電器的輸出電壓。
[0026]圖4所示為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的供電方法流程圖400。
[0027]在步驟402中，供電裝置接收來自電動車的控制系統(tǒng)的第一使能信號。
[0028]在步驟404中，接收到的第一使能信號指示電動車是否處于工作狀態(tài)。
[0029]在步驟406中，如果電動車未工作，供電裝置中的控制器禁用主供電器。
[0030]在步驟408中，供電裝置中的控制器啟用備用供電器。
[0031]在步驟410中，如果電動車處于工作狀態(tài)，供電裝置中的控制器啟用主供電器。
[0032]在步驟412中，供電裝置中的控制器禁用備用供電器。
[0033]圖5所示為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的供電方法流程圖500。
[0034]在步驟502中，供電裝置接收來自電動車的控制系統(tǒng)的第二使能信號。第二使能信號指示供電裝置中兩個(gè)供電器以共存模式傳輸電能。
[0035]在步驟504中，供電裝置向每個(gè)供電器發(fā)送控制信號，將每個(gè)供電器的輸出電壓調(diào)整至預(yù)設(shè)電壓。
[0036]在步驟506中，供電裝置啟用主供電器以按照預(yù)設(shè)電壓輸出。
[0037]在步驟508中，供電裝置啟用備用供電器以按照預(yù)設(shè)電壓輸出。
[0038]兩個(gè)供電器在供電裝置的輸出接口 Output+和Output-均輸出電流，且總輸出功率為兩個(gè)供電器的輸出功率之和。
[0039]在此使用之措辭和表達(dá)都是用于說明而非限制，使用這些措辭和表達(dá)并不將在此圖示和描述的特性之任何等同物或部分等同物排出在發(fā)明范圍之外，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)可能存在各種修改。其他的修改、變體和替代物也可能存在。因此，權(quán)利要求旨在涵蓋所有此類等同物。
【權(quán)利要求】
1.一種供電裝置，其特征在于，所述供電裝置包括: 多個(gè)輸入接口，與電源耦合； 多個(gè)輸出接口，與負(fù)載耦合； 第一供電器，與所述多個(gè)輸入接口和所述多個(gè)輸出接口耦合； 第二供電器，與所述多個(gè)輸入接口和所述多個(gè)輸出接口耦合；以及控制器，用于與所述第一供電器和所述第二供電器通訊，其中，所述控制器控制所述第一供電器和所述第二供電器的啟用和禁用，并控制每個(gè)供電器的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括: 開關(guān)，用于將所述多個(gè)輸入接口中的一個(gè)連接至所述第一供電器；以及 使能接口，用于控制所述開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述控制器接收第一使能信號，并根據(jù)所述第一使能信號控制所述第一供電器和所述第二供電器的啟用和禁用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述控制器接收來自所述第一供電器的第一使能信號，所述第一使能信號指示所述第一供電器是否接收來自所述電源的電倉泛。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一供電器接收來自所述電源的電能時(shí)，所述控制器禁用所述第二供電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的供電裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一供電器未接收來自所述電源的電能時(shí)，所述控制器禁用所述第一供電器并啟用所述第二供電器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括: 二極管，耦合于所述第一供電器的輸出端和所述第二供電器的輸出端之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置工作在共存模式下時(shí)，所述控制器控制所述第一供電器和所述第二供電器按照預(yù)設(shè)電壓輸出。
9.一種供電方法，用于給負(fù)載供能，其特征在于，所述供電方法包括: 接收來自電源的電能； 接收第一使能信號，所述第一使能信號指示是否將所述電源的所述電能輸送至第一供電器； 當(dāng)所述電源的所述電能輸送至所述第一供電器時(shí)，啟用所述第一供電器以輸出第一電壓的電流；以及 當(dāng)所述電源的所述電能未輸送至所述第一供電器時(shí)，啟用第二供電器以輸出第二電壓的電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電方法，其特征在于，所述第一使能信號來自負(fù)載的控制系統(tǒng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電方法，其特征在于，所述第一使能信號來自所述第一供電器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電方法，其特征在于，所述供電方法還包括: 當(dāng)所述電源的所述電能輸送至所述第一供電器時(shí)，禁用所述第二供電器。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的供電方法，其特征在于，所述供電方法還包括: 接收指示共存模式的第二使能信號；控制所述第一供電器按照預(yù)設(shè)電壓輸出；以及 控制所述第二供電器按照所述預(yù)設(shè)電壓輸出。
14.一種供電裝置，與電源耦合，用于向負(fù)載輸出多個(gè)電壓，其特征在于，所述供電裝置包括: 第一供電器，與所述電源I禹合，用于向所述負(fù)載輸出電壓； 第二供電器，與所述第一供電器并聯(lián)；以及 控制器，用于與所述第一供電器和所述第二供電器通訊，其中所述控制器控制所述第一供電器的輸出電壓和所述第二供電器的輸出電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置，其特征在于，所述控制器控制由所述第一供電器或所述第二供電器向所述負(fù)載輸出電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括: 開關(guān)，耦合于所述第一供電器和所述電源之間；以及 使能接口，用于控制所述開關(guān)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置，其特征在于，所述控制器接收來自所述第一供電器的第一使能信號，所述第一使能信號指示所述第一供電器是否接收來自所述電源的電倉泛。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的供電裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一供電器接收來自所述電源的電能時(shí)，所述控制器禁用所述第二供電器。`
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的供電裝置，其特征在于，當(dāng)所述第一供電器未接收來自所述電源的電能時(shí)，所述控制器禁用所述第一供電器并啟用所述第二供電器。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置工作在共存模式下時(shí)，所述控制器控制所述第一供電器和所述第二供電器按照預(yù)設(shè)電壓輸出。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的供電裝置，其特征在于，所述供電裝置還包括: 二極管，耦合于所述第二供電器和所述負(fù)載之間。
【文檔編號】H02J9/04GK103516042SQ201210224028
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月29日
【發(fā)明者】張衛(wèi), 鐘偉, 高思遠(yuǎn) 申請人:凹凸電子（武漢）有限公司