CN102079279A - 一种电源管理系统及其车身控制器的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电源管理系统及其车身控制器的控制方法，通过实现车辆电器负载精细化控制及对启动机和发电机的管理，用CAN/LIN总线监控发电机、蓄电池及整车用电的状态，通过调节发电机电压实现蓄电池电量的动态充放，并根据车辆的动态情况切断大电流负载，有效降低车辆油耗，减小蓄电池的容量。而将BCM集成此功能，不仅可避免增加电子模块，而且切换简单，增加系统实用性。

Description

一种电源管理系统及其车身控制器的控制方法

技术领域

本发明涉及汽车电子，具体涉及一种电源管理系统及其车身控制器的控制方法。

背景技术

目前的乘用车车身控制器(BCM)主要功能有：灯光控制、雨刮控制、玻璃升降控制、门锁控制及车身防盗等功能。车身控制器控制了车辆的大部分大电流负载，其又集成CAN/LIN总线，有利于和其他模块通讯及其他功能扩展。

随着车载电器及电子模块越来越多，整车电器负载越来越大，随之要求蓄电池容量越来越大。而目前车用负载采用粗放型用法，电量被无故浪费。例如，蓄电池电量已充足时发电机仍向蓄电池充电；起动时有些电器负载仍在工作消耗电流，导致蓄电池不能集中电量起动起动机；车辆加速时，车用电器负载导致发电机负荷增加，导致加速性能下降；车辆减速时，发电机能量大于负载所需能量，电能被浪费等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电源管理系统及其车身控制器的控制方法，通过实现车辆电器负载精细化控制及对启动机和发电机的管理，用CAN/LIN总线监控发电机、蓄电池及整车用电的状态，通过调节发电机电压实现蓄电池电量的动态充放，并根据车辆的动态情况切断大电流负载，有效降低车辆油耗，减小蓄电池的容量。而将BCM集成此功能，不仅可避免增加电子模块，而且切换简单，增加系统实用性。

具体技术方案如下：

一种电源管理系统，包括电池传感器，电压调节模块和车身控制器，所述电池传感器用于监控汽车蓄电池的状态，其与车身控制器通过LIN或CAN总线连接；所述电压调节模块用于监控和/或调节汽车发电机电压，其与车身控制器通过LIN或CAN总线连接；所述车身控制器用于根据预设的电源管理策略对整车电源进行管理。

进一步地，所述的电压调节模块设置在发电机内部。

进一步地，所述电池传感器靠近蓄电池设置。

进一步地，所述对整车电源进行管理包括：用CAN/LIN总线监控发电机、蓄电池的状态，通过调节发电机电压实现蓄电池电量的动态充放，并根据车辆的动态情况切断大电流负载。

进一步地，所述车身控制器内集成有一电源管理控制模块。

进一步地，所述车身控制器通过LIN总线连接电池传感器和发电机内的电压调节模块。

进一步地，所述车身控制器通过CAN总线连接发动机管理系统，和/或整车其他控制器。

进一步地，所述发动机管理系统控制连接起动机。

进一步地，电池传感器所监控的蓄电池的状态包括蓄电池的温度，当前蓄电池的电压，蓄电池的输出电流，和/或蓄电池的充电状态SOC。

上述电源管理系统的车身控制器的控制方法，采用如下步骤：

1)当发动机启动且车速为0时，检查蓄电池的充电状态，若蓄电池容量不足，提高发电机电压，快速对蓄电池进行充电；

2)当车辆加速行驶时，使发电机电压等于蓄电池电压；

3)当车辆匀速行驶时，根据电池传感器显示的蓄电池充电状态进行反馈，若蓄电池电量充足，保持发电机电压与蓄电池电压相同，若蓄电池电亮不足，使发电机电压大于蓄电池电压；

4)当车辆减速行驶时，提高发电机电压，给蓄电池充电；

5)在启动车辆时，关闭各种娱乐系统及其他电器负载，保证车辆能够正常启动；或

6)将整车电器负载分为三等级：第一等级为娱乐系统、第二等级为舒适系统、第三等级为安全系统，当蓄电池电量不足时，首先将第一等级系统负载关闭，其次关闭舒适系统。

与目前现有技术相比，本发明使用电源管理系统对车辆电器的精细化控制，达到减少蓄电池容量，省油，减少二氧化碳排放，节省成本的目的。将电源管理集成于车身控制器内，可减少模块数量，减少成本，增加可用性。

附图说明

图1为本发明整体视图

具体实施方式

下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。

参照图1所示的实施例，本实施例提供一种车身控制器，将电源管理功能集成于车身控制器内，且定义了电源管理功能策略，车身控制器通过管理发电机和蓄电池，减少电量的不必要的浪费，可减小蓄电池，降低燃油消耗和二氧化碳排放；在启动发电机时，切断不必要的负载，也可有效降低车辆的蓄电池的容量。车身控制器也将整车电源分配的情况通过CAN总线实时通知各电子模块。

在蓄电池附近增加电池传感器，其主要作用是：实时监控当前蓄电池的状态，包括蓄电池的温度、当前蓄电池的电压、蓄电池的输出电流、蓄电池的充电状态(SOC)。

在发电机内部增加电压调节模块，可对发电机的输出电压进行实时调节，使发电机根据整车电量的需求调节输出的电能。

电池传感器和发电机电压调节模块通过LIN总线与车身控制器相连，车身控制器通过蓄电池的状态及整车电器状态来调节发电机的电压，以达到精细控制的目的。具体主要策略如下：

①当发动机启动且车速为0时，检查蓄电池的充电状态，若蓄电池容量不足，提高发电机电压(通过LIN总线)，快速对蓄电池进行充电。

②当车辆加速行驶时，为提高加速性能，使发电机电压等于蓄电池电压，避免给蓄电池充电，使发动机输出扭矩集中对车辆进行加速。提高加速性能。

③当车辆匀速行驶时，根据电池传感器显示的蓄电池充电状态进行反馈。若蓄电池电量充足，保持发电机电压与蓄电池电压相同，减少发电机消耗扭矩。若蓄电池电亮不足，使发电机电压大于蓄电池电压，给蓄电池充电。

④当车辆减速行驶时，提高发电机电压，给蓄电池充电，使发动机的扭矩尽量转换为电能存储起来。增加能量的利用率。

⑤将整车电器负载分为三等级：第一等级为娱乐系统、第的等级为舒适系统、第三等级为安全系统。当蓄电池电量不足时，首先将第一等级系统负载关闭，以节省电能。其次关闭舒适系统，以保证车辆的正常启动。涉及到安全系统的负载尽量保持不关闭，以确保安全。

⑥在启动车辆时，关闭各种娱乐系统及其他电器负载，保证车辆能够正常启动，并要使用户无不舒适感觉。

在蓄电池处增加电池传感器，在发电机内部增加电压调节模块。两者通过LIN总线与车身控制器相连，车身控制器根据电源管理策略对整车电源进行管理。对整车用电量精细化控制，以达到减少蓄电池容量、省油、增加动力性、减少排放的目的。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电源管理系统，其特征在于，包括电池传感器，电压调节模块和车身控制器，所述电池传感器用于监控汽车蓄电池的状态，其与车身控制器通过LIN或CAN总线连接；所述电压调节模块用于监控和/或调节汽车发电机电压，其与车身控制器通过LIN或CAN总线连接；所述车身控制器用于根据预设的电源管理策略对整车电源进行管理。

2.如权利要求1所述的电源管理系统，其特征在于，所述的电压调节模块设置在发电机内部。

3.如权利要求1或2所述的电源管理系统，其特征在于，所述电池传感器靠近蓄电池设置。

4.如权利要求1-3中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述对整车电源进行管理包括：用CAN/LIN总线监控发电机、蓄电池的状态，通过调节发电机电压实现蓄电池电量的动态充放，并根据车辆的动态情况切断大电流负载。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述车身控制器内集成有一电源管理控制模块。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述车身控制器通过LIN总线连接电池传感器和发电机内的电压调节模块。

7.如权利要求1-6中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述车身控制器通过CAN总线连接发动机管理系统，和/或整车其他控制器。

8.如权利要求1-7中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，所述发动机管理系统控制连接起动机。

9.如权利要求1-8中任一项所述的电源管理系统，其特征在于，电池传感器所监控的蓄电池的状态包括蓄电池的温度，当前蓄电池的电压，蓄电池的输出电流，和/或蓄电池的充电状态SOC。

10.如权利要求1-9所述电源管理系统的车身控制器的控制方法，其特征在于，采用如下步骤：

1)当发动机启动且车速为0时，检查蓄电池的充电状态，若蓄电池容量不足，提高发电机电压，快速对蓄电池进行充电；

2)当车辆加速行驶时，使发电机电压等于蓄电池电压；

3)当车辆匀速行驶时，根据电池传感器显示的蓄电池充电状态进行反馈，若蓄电池电量充足，保持发电机电压与蓄电池电压相同，若蓄电池电亮不足，使发电机电压大于蓄电池电压；

4)当车辆减速行驶时，提高发电机电压，给蓄电池充电；

5)在启动车辆时，关闭各种娱乐系统及其他电器负载，保证车辆能够正常启动；或

6)将整车电器负载分为三等级：第一等级为娱乐系统、第二等级为舒适系统、第三等级为安全系统，当蓄电池电量不足时，首先将第一等级系统负载关闭，其次关闭舒适系统。