CN104578319A - 蓄电池充电控制方法、装置及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电池充电控制方法、装置及汽车，其中，方法包括：采集蓄电池的状态参数，根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；将实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若实际关系曲线不在预设关系曲线的预设区间内，更新蓄电池的预设充电电量阈值；根据状态参数，得到蓄电池的电量值，将蓄电池的电量值与预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向蓄电池进行充电。从而实现了根据蓄电池状态特性，灵活调整蓄电池预设充电电量阈值，从而有效避免了蓄电池深度放电，保证蓄电池工作在最佳状态，延长蓄电池的使用寿命。

Description

蓄电池充电控制方法、装置及汽车
技术领域
本发明涉及电池技术，尤其涉及一种蓄电池充电控制方法、装置及汽车。
背景技术
目前，随着能源技术的发展，可供车主选择的车载蓄电池的类型、型号越来越多。
由于蓄电池的种类繁多，比如铅酸电池、AGM电池，用户在使用过程中会随意更换不同类型电池，这就造成为蓄电池充电的系统与不同类型蓄电池之间存在兼容性问题，导致蓄电池深度放电，从而影响了蓄电池工作效率及使用寿命。
发明内容
本发明提供一种蓄电池充电控制方法、装置及汽车，可以实现根据蓄电池自身特性，灵活调整蓄电池预设充电电量阈值，从而有效避免蓄电池深度放电，保证蓄电池工作在最佳状态，延长蓄电池的使用寿命。
本发明提供一种蓄电池充电控制方法，包括：
采集蓄电池的状态参数，根据所述状态参数，获取预设时间内的所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，所述预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；
将所述实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若所述实际关系曲线不在所述预设关系曲线的预设区间内，更新所述蓄电池的预设充电电量阈值；
根据所述状态参数，得到所述蓄电池的电量值，将所述蓄电池的电量值与所述预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向所述蓄电池进行充电。
本发明提供一种蓄电池充电控制装置，包括：
蓄电池状态监测单元，与蓄电池连接，用于采集蓄电池的状态参数；
处理单元，与所述蓄电池状态监测单元连接，用于根据所述状态参数，获取预设时间内的所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，所述预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；将所述实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若所述实际关系曲线不在所述预设关系曲线的预设区间内，更新所述蓄电池的预设充电电量阈值；
控制单元，分别与所述蓄电池状态监测单元、所述处理单元连接，用于根据所述状态参数，得到所述蓄电池的电量值，将所述蓄电池的电量值与所述预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向所述蓄电池进行充电。
本发明提供一种汽车，包括车身，在所述车身内安装有如上述任一所述的蓄电池充电控制装置，还安装有发电机和蓄电池；所述蓄电池用于向汽车中的各电气负载供电，所述蓄电池与所述蓄电池充电控制装置的所述蓄电池状态监测单元连接；所述发电机与所述蓄电池充电控制装置的所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下向所述蓄电池充电。
本发明的蓄电池充电控制方法、装置及汽车，通过采集蓄电池的状态参数，根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，从而将实际关系曲线与预设关系曲线的预设区间进行比对，进而根据比对结果更新蓄电池的预设充电电量阈值，使得蓄电池的预设充电电量阈值可以根据蓄电池的状态进行更新、调整，以使发电机根据与蓄电池最匹配的预设充电电量阈值对蓄电池进行充电，从而有效避免蓄电池深度放电，保证蓄电池工作在最佳状态，延长蓄电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明蓄电池充电控制方法的实施例一的流程图；
图2为本发明蓄电池充电控制方法的实施例二的流程图；
图3为本发明蓄电池充电控制装置的实施例一的结构示意图；
图4为本发明蓄电池充电控制装置的实施例二的结构示意图；
图5为本发明一种汽车的实施例一的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在附图或说明书中，相似或相同的元件皆使用相同的附图标记。
图1为本发明蓄电池充电控制方法的实施例一的流程图，如图1所示，本实施例的方法包括：
步骤101、采集蓄电池的状态参数，根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
具体的，可以通过电流/电压传感器、温度传感器等采集获得蓄电池的状态参数，其中，预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔，车辆刚刚启动的期间是蓄电池大电流放电的期间，通常此时的放电电流可以达到20安培。蓄电池的状态参数包括：蓄电池的充放电次数、蓄电池的放电电流、蓄电池的电压、蓄电池的温度值，还可以包括任何表征蓄电池状态的参数，具体根据衡量蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线所需的参数而定，本发明对此不作限定。根据所获取的蓄电池的状态参数，可以根据计算公式或者查表法等，得出蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。此外，蓄电池电量的衡量标准有许多种，如通过内阻值与蓄电池充放电次数的关系进行电量判定，根据蓄电池的电压值与蓄电池充放电次数的关系进行判断，统计蓄电池放电电流累计值与电池理论总放电量的关系进行判定等等。
步骤102、将实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若实际关系曲线不在预设关系曲线的预设区间内，更新蓄电池的预设充电电量阈值。
具体的，蓄电池在不同的容量下进行充放电会直接影响蓄电池的使用寿命，比如铅酸蓄电池如果长期在低于90％容量的条件下使用会减少其使用寿命，而AGM电池则在低于80％容量的条件下使用会影响其寿命(以上容量数据因蓄电池具体型号不同会有所不同)。考虑到实际用户使用车辆时很可能在售后选用不同的蓄电池，现有的蓄电池管理模式若选择高容量值的监测方式，比如说以90％容量为基准，那么发电机需要频繁地为蓄电池补充电量，加重发电机的负担，且频繁充电也影响蓄电池寿命；而如果以低容量值为基准，又会造成部分类型蓄电池持续在低容量条件下为负载供电，易造成蓄电池的深度放电，或蓄电池的早期劣化。因此，本发明在蓄电池充电控制装置内预存预设关系曲线的预设区间作为参考数据，其可以是表格形式、图表形式等等，该预设关系曲线的预设区间的参考数据是根据市场上多种类型，多种型号蓄电池的电气特性进行统计分析后得到的标准数据，并根据该标准数据定出冗余区间，作为预设区间。进而判断蓄电池的实际关系曲线是否偏离预设关系曲线的预设区间，若偏离预设区间，确定是升高预设充电电量阈值，还是降低预设充电电量阈值；若未偏离预设区间，则维持之前的预设充电电量阈值。
步骤103、根据状态参数，得到蓄电池的电量值，将蓄电池的电量值与预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向蓄电池进行充电。
具体的，根据所获取的蓄电池的状态参数，可以根据计算公式或者查表法等，得出蓄电池的电量值。此外，蓄电池电量的衡量标准有许多种，本发明对此不作具体限定。通过上述步骤101、步骤102已经对蓄电池的最佳预设充电电量阈值进行了确定，可以保证蓄电池不会因为预设充电电量阈值与其自身电气特征不匹配而造成蓄电池深度放电，从而影响其使用寿命，因此，步骤103中的是否对蓄电池进行充电的标准判定是建立在合理的预设充电电量阈值的基础上的，进而当蓄电池的电量低于预设的充电电量阈值时，发电机向该蓄电池及时补充电量，以保证车内各个用电设备的正常工作。
本实施例的蓄电池充电控制方法，通过采集蓄电池的状态参数，根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，从而将实际关系曲线与预设关系曲线的预设区间进行比对，进而根据比对结果更新蓄电池的预设充电电量阈值，使得蓄电池的预设充电电量阈值可以根据蓄电池的状态进行更新、调整，以使发电机根据与蓄电池最匹配的预设充电电量阈值对蓄电池进行充电，从而有效避免蓄电池深度放电，保证蓄电池工作在最佳状态，延长蓄电池的使用寿命。
下面采用一个具体的实施例对图1所示方法实施例的技术方案进行详细说明。
图2为本发明蓄电池充电控制方法的实施例二的流程图，如图2所示，本实施例的方法可以包括：
步骤201、采集蓄电池的状态参数，根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
具体的，对于获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线可以通过：在预设时间内，根据蓄电池的放电电流、蓄电池的电压，计算得到蓄电池的内阻值；根据蓄电池的温度值，蓄电池的内阻值，计算得到蓄电池的内阻修正值；根据内阻修正值、蓄电池的充放电次数，得到蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
步骤202、将实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若实际关系曲线不在预设关系曲线的预设区间内，更新蓄电池的预设充电电量阈值。
步骤202的具体实现同图1所示方法实施例一中的步骤102的具体实现，此处不再赘述。
步骤203、根据状态参数，得到蓄电池的电量值，将蓄电池的电量值与预设充电电量阈值进行比较，若蓄电池的电量值低于预设充电电量阈值，执行步骤204；若蓄电池的电量值大于等于预设充电电量阈值，执行步骤205。
步骤204、蓄电池的电量值低于预设充电电量阈值，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给蓄电池充电。
步骤205、蓄电池的电量值大于等于预设充电电量阈值，采集车辆行驶状态参数，判定车辆行驶状态参数是否满足充电条件，若满足，执行步骤206；若不满足，执行步骤207。
步骤206、发送电压升高指令到发电机，以使发电机给蓄电池充电。
步骤207、发送电压降低指令到发电机，以使发电机停止向蓄电池充电。
步骤203～步骤207的具体实现为：蓄电池的持续供电是车内各个用电负载正常工作的基本保障，当监测到蓄电池的电量值已经低于预设充电电量阈值时，执行步骤204，指示发电机升高电压，以使发电机的电压高于蓄电池的电压，为蓄电池充电；若蓄电池的电量还没有降到预设充电电量阈值，即蓄电池的电量值大于等于预设充电电量阈值，但是此时，若根据采集到的车辆行驶状态参数，判定车辆的行驶状态满足充电条件，如车辆存在可以被回收利用的制动能量，则蓄电池充电控制装置依然可以指示发电机提高电压，回收车辆的制动能量，将其转化为电能为蓄电池充电，以充分回收利用车辆的能量，将动能转化为电能，为蓄电池提供充电能量。若车辆的行驶状态不满足充电条件，如车辆处于动力输出状态，如加速状态，则此时，为了充分保证车辆的行驶动力需求，降低发电机的电压，减少发电机的能量损耗，停止向蓄电池充电。但若蓄电池电量低于预设电量阈值，则即使车辆处于动力输出状态，也要升高发电机电压，为蓄电池充电以保证电气负载的正常工作。
进一步的，车辆行驶状态参数可以包括：车速、油门踏板开度；上述步骤205～步骤206具体可以包括，根据车速，判断车辆是否处于减速状态，若是，判断油门踏板开度是否小于预设踏板开度阈值，若是，确定车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给蓄电池充电。
具体的，若检测到车辆处于减速状态，此时发动机有可能不再需要动力输出，但也有可能车辆处于上坡状态，虽然减速但发动机依然需要较大的动力输出，因此，需要继续检测车辆的油门踏板的开度是否小于预设踏板开度阈值，从而判定此时车辆是否处于非动力输出状态，如带档滑行状态；若是，则回收利用车辆带档滑行过程中的制动能量，将这种被浪费掉的制动能量通过发动机与发电机的连接，转变为发电机的电能，再通过发电机高电压为蓄电池快速充电，将电能储存于蓄电池中。
本实施例在图1所示方法实施例的基础上，进一步地，根据监测到的蓄电池的电量值与预设充电电量阈值间的关系，判定是否升高发电机的电压为蓄电池充电。与此同时，根据监测到的车辆行驶状态参数，判定车辆是否处于动力输出状态，若没有，则回收利用车辆的制动能量，将动能转换为电能提升发电机电压为蓄电池充电，实现了能量的回收再利用。
图3为本发明蓄电池充电控制装置的实施例一的结构示意图，如图3所示，本实施例的装置可以包括：蓄电池状态监测单元1，与蓄电池2连接，用于采集蓄电池2的状态参数；处理单元3，与蓄电池状态监测单元1连接，用于根据状态参数，获取预设时间内的蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；将实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若实际关系曲线不在预设关系曲线的预设区间内，更新蓄电池的预设充电电量阈值；控制单元4，分别与蓄电池状态监测单元1、处理单元3连接，用于根据状态参数，得到蓄电池的电量值，将蓄电池的电量值与预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机5是否向蓄电池2进行充电。
在上述装置实施例一的基础上，进一步地，蓄电池的状态参数包括：蓄电池的充放电次数、蓄电池的放电电流、蓄电池的电压、蓄电池的温度值；则处理单元3，具体用于在预设时间内，根据蓄电池的放电电流、蓄电池的电压，计算得到蓄电池的内阻值；根据蓄电池的温度值，蓄电池的内阻值，计算得到蓄电池的内阻修正值；根据蓄电池的内阻修正值、蓄电池的充放电次数，得到蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
本实施例的装置可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图4为本发明蓄电池充电控制装置的实施例二的结构示意图，如图4所示，本实施例在图3所示结构的基础上，进一步地，还包括：车辆行驶状态监测单元6，与车体部件连接，用于采集车辆行驶状态参数；控制单元4，还与车辆行驶状态监测单元6连接，具体用于判断当蓄电池2的电量值低于预设充电电量阈值时，发送电压升高指令到发电机5，以使发电机5给蓄电池2充电；当蓄电池2的电量值大于等于预设充电电量阈值，且当车辆行驶状态监测单元6采集到的车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机5，以使发电机5给蓄电池2充电。
进一步地，车辆行驶状态监测单元6包括：第一车辆行驶状态监测子单元61、第二车辆行驶状态监测子单元62；第一车辆行驶状态监测子单元61与车体部件的车轮7连接，用于采集车速作为车辆行驶状态参数；第二车辆行驶状态监测子单元62与车体部件的油门踏板8连接，用于采集油门踏板开度作为车辆行驶状态参数；相应的，控制单元4，具体用于根据第一车辆行驶状态监测子单元61采集到的车速，判断车辆是否处于减速状态，若是，判断第二车辆行驶状态监测子单元62采集到的油门踏板开度是否小于预设踏板开度阈值，若是，确定车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机5，以使发电机5给蓄电池2充电；当车辆行驶状态参数不满足充电条件，发送电压降低指令到发电机5，以使发电机5停止向蓄电池2充电。
本实施例的装置可以用于执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图5为本发明一种汽车的实施例一的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的汽车，包括车身，在车身内安装有如图4、图5所示任一结构的蓄电池充电控制装置，还安装有发电机5和蓄电池2；蓄电池2用于向汽车中的各电气负载9供电，蓄电池2与蓄电池充电控制装置的蓄电池状态监测单元1连接；发电机5与蓄电池充电控制装置的控制单元4连接，用于在控制单元4的控制下向蓄电池2充电。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种蓄电池充电控制方法，其特征在于，包括：
采集蓄电池的状态参数，根据所述状态参数，获取预设时间内的所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，所述预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；
将所述实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若所述实际关系曲线不在所述预设关系曲线的预设区间内，更新所述蓄电池的预设充电电量阈值；
根据所述状态参数，得到所述蓄电池的电量值，将所述蓄电池的电量值与所述预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向所述蓄电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述蓄电池的电量值与所述预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向所述蓄电池进行充电，包括：
若所述蓄电池的电量值低于所述预设充电电量阈值，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电；
若所述蓄电池的电量值大于等于所述预设充电电量阈值，采集车辆行驶状态参数，当所述车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电；当所述车辆行驶状态参数不满足充电条件，发送电压降低指令到发电机，以使发电机停止向所述蓄电池充电。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蓄电池的状态参数包括：蓄电池的充放电次数、蓄电池的放电电流、蓄电池的电压、蓄电池的温度值；所述根据所述状态参数，获取预设时间内的所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，包括：
在所述预设时间内，根据所述蓄电池的放电电流、所述蓄电池的电压，计算得到所述蓄电池的内阻值；根据所述蓄电池的温度值，所述蓄电池的内阻值，计算得到所述蓄电池的内阻修正值；根据所述内阻修正值、所述蓄电池的充放电次数，得到所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采集车辆行驶状态参数，当所述车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电，包括：
所述车辆行驶状态参数包括：车速、油门踏板开度；根据所述车速，判断车辆是否处于减速状态，若是，判断所述油门踏板开度是否小于预设踏板开度阈值，若是，确定所述车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电。
5.一种蓄电池充电控制装置，其特征在于，包括：
蓄电池状态监测单元，与蓄电池连接，用于采集蓄电池的状态参数；处理单元，与所述蓄电池状态监测单元连接，用于根据所述状态参数，获取预设时间内的所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线，所述预设时间为车辆启动时刻到预设时刻间的时间间隔；将所述实际关系曲线与预设关系曲线进行比对，若所述实际关系曲线不在所述预设关系曲线的预设区间内，更新所述蓄电池的预设充电电量阈值；
控制单元，分别与所述蓄电池状态监测单元、所述处理单元连接，用于根据所述状态参数，得到所述蓄电池的电量值，将所述蓄电池的电量值与所述预设充电电量阈值进行比较，根据比较结果确定发电机是否向所述蓄电池进行充电。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：
车辆行驶状态监测单元，与车体部件连接，用于采集车辆行驶状态参数；
所述控制单元，还与所述车辆行驶状态监测单元连接，具体用于判断当所述蓄电池的电量值低于所述预设充电电量阈值时，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电；当所述蓄电池的电量值大于等于所述预设充电电量阈值，且当所述车辆行驶状态监测单元采集到的所述车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电；当所述车辆行驶状态参数不满足充电条件，发送电压降低指令到发电机，以使发电机停止向所述蓄电池充电。
7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述蓄电池的状态参数包括：蓄电池的充放电次数、蓄电池的放电电流、蓄电池的电压、蓄电池的温度值；
所述处理单元，具体用于在所述预设时间内，根据所述蓄电池的放电电流、所述蓄电池的电压，计算得到所述蓄电池的内阻值；根据所述蓄电池的温度值，所述蓄电池的内阻值，计算得到所述蓄电池的内阻修正值；根据所述内阻修正值、所述蓄电池的充放电次数，得到所述蓄电池的内阻与充放电次数的实际关系曲线。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述车辆行驶状态监测单元包括：第一车辆行驶状态监测子单元、第二车辆行驶状态监测子单元；所述第一车辆行驶状态监测子单元与所述车体部件的车轮连接，用于采集车速作为车辆行驶状态参数；所述第二车辆行驶状态监测子单元与所述车体部件的油门踏板连接，用于采集油门踏板开度作为车辆行驶状态参数；
相应的，所述控制单元，具体用于根据所述第一车辆行驶状态监测子单元采集到的车速，判断车辆是否处于减速状态，若是，判断所述第二车辆行驶状态监测子单元采集到的油门踏板开度是否小于预设踏板开度阈值，若是，确定所述车辆行驶状态参数满足充电条件，发送电压升高指令到发电机，以使发电机给所述蓄电池充电。
9.一种汽车，包括车身，其特征在于，在所述车身内安装有如权利要求5～8任一所述的蓄电池充电控制装置，还安装有发电机和蓄电池；所述蓄电池用于向汽车中的各电气负载供电，所述蓄电池与所述蓄电池充电控制装置的所述蓄电池状态监测单元连接；所述发电机与所述蓄电池充电控制装置的所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下向所述蓄电池充电。
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