CN102278250A - 双蓄电池管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双蓄电池管理单元，其特征在于：起动用蓄电池与起动机、发电机和ECU、TCU等动力系统相关用电设备相连；非起动用蓄电池与舒适娱乐系统相关用电设备相连；起动用蓄电池和非起动用蓄电池在双蓄电池管理系统的作用下，适时自动连接与断开，在紧急情况下还能实现手动连接与断开，具体实现方式如下：1）两个蓄电池的智能连接/断开；2）非起动用蓄电池参与起动；3）紧急情况下的强制连接/禁止连接；4）双蓄电池系统的故障报警。杜绝了采用双蓄电池并联方式供电的车辆在停放过程中两个蓄电池之间的相互放电现象，同时，非起动用蓄电池不受起动的影响，音响等娱乐设备在发动机起动过程中仍可以正常工作，提高了车辆品质。很大程度降低了起动用蓄电池的静电流消耗，同时，非起动用蓄电池不受起动的影响。

Description

双蓄电池管理系统
技术领域
本发明涉及一种双蓄电池管理系统，用于实现两个蓄电池的智能连接与断开，属于车辆电源管理的技术领域。
背景技术
随着汽车电子产业的迅猛发展，车辆上使用的用电设备越来越多，高档轿车更是如此，这对整车供电系统提出了很高的要求，传统的单蓄电池供电方式已经无法满足需求，为此，目前很多车辆采用双蓄电池并联方式供电，但使用中存在以下问题：两个蓄电池之间存在相互放电现象，车辆停放过程中，蓄电池易亏电，造成车辆无法起动；整车静电流较大，车辆停放时间较长时，蓄电池易亏电，造成车辆无法起动；车辆起动过程中，音响等娱乐设备不能工作。
发明内容
本发明的目的是提供一种双蓄电池管理系统，杜绝了采用双蓄电池并联方式供电的车辆在停放过程中两个蓄电池之间的相互放电现象，很大程度上降低了起动用蓄电池的静电流消耗，保证了车辆的可靠起动；同时，非起动用蓄电池不受起动的影响，舒适娱乐系统在发动机起动过程中仍可以正常工作，提高了车辆品质。
本发明的技术方案是这样实现的：双蓄电池管理系统，由双蓄电池管理单元和蓄电池连接用继电器组成，其特征在于：起动用蓄电池与起动机、发电机和ECU、TCU等动力系统相关用电设备相连；非起动用蓄电池与舒适娱乐系统相关用电设备相连；起动用蓄电池和非起动用蓄电池在双蓄电池管理系统的作用下，适时自动连接与断开，在紧急情况下还能实现手动连接与断开，具体实现方式如下：
1）两个蓄电池的智能连接/断开：双蓄电池管理单元采集发电机D+信号，检测到发电机D+信号为高电平状态时，MCU通过驱动电路控制蓄电池连接用继电器驱动信号+为高电平，从而蓄电池连接用继电器吸合，实现两个蓄电池连接，即车辆起动成功后，两个蓄电池自动连接；当发电机D+信号无效时，切断蓄电池连接用继电器驱动信号+输出，蓄电池连接用继电器断开，两个蓄电池也随之断开连接，即车辆熄火后，两个蓄电池自动断开连接；
2）非起动用蓄电池参与起动：双蓄电池管理单元通过模拟信号采集模块采集两个蓄电池的电压值，当采集到的起动蓄电池的电压低于12V时，并且采集到的非起动用蓄电池电压在12V以上时，点火开关ON档信号有效，MCU控制蓄电池连接用继电器驱动信号+为高电平，蓄电池连接用继电器吸合，从而两个蓄电池在起动之前就连接起来，即非起动蓄电池参与起动；
3）紧急情况下的强制连接/禁止连接：双蓄电池管理单元本体上设有强制连接开关和禁止连接开关，通过强制连接开关和禁止连接开关可以控制蓄电池连接用继电器驱动信号+的电平状态，从而连接或断开两个蓄电池；同时需要指出的是，这两种操作不受MCU的影响，即使MCU损坏，仍可使用； 
4）双蓄电池系统的故障报警：双蓄电池管理单元根据强制连接开关信号、禁止连接开关信号、发电机D+信号和继电器辅助触点电平状态实现双蓄电池系统的故障报警。
所述的双蓄电池系统的故障报警包括4种故障模式：
A手动连接：强制连接开关信号有效；
B手动禁止连接：禁止连接开关信号有效；
C发动机起动后，两个蓄电池没有建立连接：发电机D+信号有效，继电器辅助触点呈低电平；
D发动机熄火后，两个蓄电池没有断开连接：发电机D+信号无效，继电器辅助触点呈高电平。
本发明的积极效果是保证了车辆的起动性能，发动机起动时舒适娱乐系统的正常工作，提高了车辆品质；杜绝了采用双蓄电池并联方式供电的车辆在停放过程中两个蓄电池之间相互放电现象的发生，很大程度降低了起动用蓄电池的静电流消耗，同时，非起动用蓄电池不受起动的影响。
附图说明
图1为双蓄电池管理单元的原理框图。
图2为双蓄电池管理系统接线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如附图2所示，将两个蓄电池按功能定义为起动用蓄电池和非起动用蓄电池，起动用蓄电池与起动机、发电机和ECU、TCU等动力系统相关用电设备相连，非起动用蓄电池与舒适娱乐系统相关用电设备相连，两个蓄电池共地。
实施例1：两个蓄电池的智能连接/断开
双蓄电池管理单元采集发电机D+信号，发电机D+信号无效时，即车辆熄火后自动断开两个蓄电池的连接；发电机D+信号有效后，即车辆成功起动后自动连接两个蓄电池，同时通过发电机对两个蓄电池充电。
这样杜绝了两个蓄电池之间相互放电现象的发生，同时起动用蓄电池只承担起动相关的用电设备的静电流，静电流较小，车辆放置过程中消耗电量较低，从而保证了车辆长时间停放仍能正常起动。
此外，只有起动用蓄电池参与起动，非起动用蓄电池不受影响，这样与起动无关的用电设备（如音响等娱乐设备）在车辆起动过程中，仍可以正常工作，提高了车辆品质。
实施例2：非起动用蓄电池参与起动
双蓄电池管理单元监测两个蓄电池的电压，当起动用蓄电池电压过低起动困难，并且非起动用蓄电池电压在12V以上时，点火开关ON档信号有效，自动连接两个蓄电池，保证车辆顺利起动。点火开关ON档信号无效，自动断开两个蓄电池的连接。
这样在车辆放置时间较长时，可以为车辆起动提供支持，同时有效避免车辆放置时蓄电池相互放电现象的发生。
实施例3：紧急情况下的手动连接/禁止连接
当有较大的用电需求时，可以通过双蓄电池管理单元上的强制连接开关将两个蓄电池强制连接起来；当一个蓄电池发生短路/漏液等故障，防止损坏对另一个蓄电池，可以通过禁止连接开关强行禁止两个蓄电池的连接。
双蓄电池管理系统保证了紧急情况下两个蓄电池的合理应用，但将这种情况作为故障处理，不宜长期使用。
实施例4：双蓄电池系统的故障报警
双蓄电池管理单元根据强制连接开关信号、禁止连接开关信号、发电机D+信号和继电器辅助触点电平状态实现双蓄电池系统的故障报警，共有4种故障模式：
1）手动强制连接：双蓄电池管理单元本体上的强制连接开关信号有效；
2）手动禁止连接：双蓄电池管理单元本体上的禁止连接开关信号有效；
3）发动机起动后，两个蓄电池没有建立连接：发电机D+信号有效，继电器辅助触点呈低电平；
4）发动机熄火后，两个蓄电池没有断开连接：发电机D+信号无效，继电器辅助触点呈高电平。
双蓄电池管理单元将这些故障报警状态发送至仪表，由仪表显示，给用户以提示，从而合理使用双蓄电池系统。

Claims (2)

1.双蓄电池管理系统，由双蓄电池管理单元和蓄电池连接用继电器组成，其特征在于：起动用蓄电池与起动机、发电机和ECU、TCU等动力系统相关用电设备相连；非起动用蓄电池与舒适娱乐系统相关用电设备相连；起动用蓄电池和非起动用蓄电池在双蓄电池管理系统的作用下，适时自动连接与断开，在紧急情况下还能实现手动连接与断开，具体实现方式如下：
1）两个蓄电池的智能连接/断开：双蓄电池管理单元采集发电机D+信号，检测到发电机D+信号为高电平状态时，MCU通过驱动电路控制蓄电池连接用继电器驱动信号+为高电平，从而蓄电池连接用继电器吸合，实现两个蓄电池连接，即车辆起动成功后，两个蓄电池自动连接；当发电机D+信号无效时，切断蓄电池连接用继电器驱动信号+输出，蓄电池连接用继电器断开，两个蓄电池也随之断开连接，即车辆熄火后，两个蓄电池自动断开连接；
2）非起动用蓄电池参与起动：双蓄电池管理单元通过模拟信号采集模块采集两个蓄电池的电压值，当采集到的起动蓄电池的电压低于12V时，并且采集到的非起动用蓄电池电压在12V以上时，点火开关ON档信号有效，MCU控制蓄电池连接用继电器驱动信号+为高电平，蓄电池连接用继电器吸合，从而两个蓄电池在起动之前就连接起来，即非起动蓄电池参与起动；
3）紧急情况下的强制连接/禁止连接：双蓄电池管理单元本体上设有强制连接开关和禁止连接开关，通过强制连接开关和禁止连接开关可以控制蓄电池连接用继电器驱动信号+的电平状态，从而连接或断开两个蓄电池；同时需要指出的是，这两种操作不受MCU的影响，即使MCU损坏，仍可使用； 
4）双蓄电池系统的故障报警：双蓄电池管理单元根据强制连接开关信号、禁止连接开关信号、发电机D+信号和继电器辅助触点电平状态实现双蓄电池系统的故障报警。
2.根据权利要求1所述的一种双蓄电池管理系统，其特征在于所述的双蓄电池系统的故障报警包括4种故障模式：
A手动连接：强制连接开关信号有效；
B手动禁止连接：禁止连接开关信号有效；
C发动机起动后，两个蓄电池没有建立连接：发电机D+信号有效，继电器辅助触点呈低电平；
D发动机熄火后，两个蓄电池没有断开连接：发电机D+信号无效，继电器辅助触点呈高电平。
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