CN104691445A - 用于车辆的低压电源系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的低压电源系统及其控制方法，该方法包括：设置第一蓄电池与与启动有关用电器接通；当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制第二蓄电池的连接断开；当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通；以及当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通。

Description

用于车辆的低压电源系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆领域，具体地，涉及一种用于车辆的低压电源系统及其控制方法。
背景技术
随着目前传统汽车日益受到石油危机的严重困扰以及节能环保逐渐成为汽车行业的发展主题，近年来，具有两种不同动力源、实现降低油耗和排放的混合动力汽车，得到了开发应用，并投入商业生产推向市场。然而，车辆尚有许多技术不成熟之处。例如，现在的混合动力汽车基本都有启停系统，发动机启动时需要蓄电池提供非常大的启动电流，因为蓄电池的输出能力一定，所以启动时必将拉低整车电压，影响其它电器件工作，长期可能损坏电器件。此外，蓄电池的寿命因频繁的充电和放电以及车辆长期存放时整车静态电流消耗和蓄电池的自放电而缩减，甚至会导致蓄电池严重馈电无法启动车辆。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于车辆的低压电源系统及其控制方法，可以解决现有技术中车辆蓄电池寿命短以及不能稳定供电等缺陷。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制车辆的低压电源系统的方法，该方法包括：设置第一蓄电池与与启动有关用电器接通；当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制第二蓄电池的连接断开；当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通；以及当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通。
根据本发明的优选实施方式，该方法还包括：监控所述第二蓄电池的状态；当所述车辆的点火开关处于ON档位并且所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通超过预定时间时，控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开。
根据本发明的优选实施方式，若所述车辆是混合动力车，则当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与高压-低压转换器接通以充电。
根据本发明的优选实施方式，若所述车辆是传统动力车，则当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与发电机接通以充电。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于车辆的低压电源系统，该系统包括：电源管理模块、第一蓄电池、第二蓄电池、第一继电器、第二继电器，其中，所述第一蓄电池与所述与启动有关的用电器相连接，并且通过所述第一继电器与与启动无关用电器相连接；所述第二蓄电池通过所述第二继电器与与启动无关用电器相连接；所述电源管理模块与所述第一继电器和所述第二继电器相连接，控制所述第一继电器和所述第二继电器的断开和闭合。
根据本发明的优选实施方式，该系统还包括应用在混合动力车上的高压-低压转换器，该高压-低压转换器通过所述第一继电器与所述第一蓄电池相连接，并且通过所述第二继电器与所述第二蓄电池相连接。
根据本发明的优选实施方式，所述电源管理模块被配置为：当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制所述第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制所述第二蓄电池的连接断开；当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通；以及当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通。
根据本发明的优选实施方式，所述电源管理模块还被配置为：当所述车辆的点火开关处于ON档位并且所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通超过预定时间时，控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开。
根据本发明的优选实施方式，所述电源管理模块还被配置为：当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与高压-低压转换器或发电机接通以充电。
根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆，该车辆包括前述的低压电源系统。
本发明提供的用于车辆的低压电源系统及其控制方法可以通过使用电源管理模块来控制继电器的导通和闭合，在点火开关处于不同档位时使用不同的蓄电池为与启动有关用电器和与启动无关用电器来供电，从而可以在保证车辆正常启动的情况下保证与启动无关用电器的供电。
附图说明
图1是根据本发明提供的用于控制车辆的低压电源系统的控制方法的流程图；
图2是根据本发明的优选实施方式的用于控制车辆的低压电源系统的控制方法的流程图；以及
图3是根据本发明提供的用于车辆的低压电源系统的示意框图。
附图标记说明
10    电源管理模块        20    第一蓄电池
30    第二蓄电池          40    第一继电器
50    第二继电器          60    高压-低压转换器
70    与启动有关用电器    80    与启动无关用电器
具体实施方式
下面参考附图详细描述本发明。
参照图1，本发明提供了一种用于控制车辆的低压电源系统的方法，该方法包括：设置第一蓄电池与与启动有关用电器接通S21；当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制第二蓄电池的连接断开S23；当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通S25；以及当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通S26。
其中，所述与启动有关的用电器可以包括起动机、发电机、发动机ECU、发动机上的各种传感器、点火开关、油泵；所述与启动无关用电器包括音响系统、各种灯具、安全气囊系统、倒车雷达系统和空调系统。
例如，当车辆的点火开关处于ACC档位时，使用第一蓄电池为音响和照明灯等电器提供电力，并且使第二蓄电池不向外供电。当所述车辆的点火开关处于ON档位时，所述第一蓄电池和所述第二蓄电池同时为与启动无关用电器供电。当所述车辆的点火开关处于Start档位时，所述第一蓄电池仅为与启动有关用电器供电，并且所述第二蓄电池仅为与启动无关用电器供电，以保证车辆的启动和其它用电器互不干扰，此外，由于第二蓄电池不参与启动，不会过于损耗，因此不会拉低整车电压，与启动无关用电器也不会因整车电压被拉低而受影响从而保证了用电器正常工作。
优选地，参照图2，根据本发明的用于控制车辆的低压电源系统的方法还可以包括：通过监控所述第二蓄电池的状态判断所述车辆的点火开关处于ON档位时所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通是否超过预定时间S27；若超过了预定时间，则控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开S28；若没有超过预定时间，判断所述第二蓄电池处于亏电状态下是否所述车辆的发电机的输出电量小于整车负载需求S29，若是则控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开S31。
其中，优选地，所述预定时间可以例如是三十分钟。例如，当车辆的点火开关处于ON档位时，所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通超过了三十分钟，则控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开，仅使用所述第一蓄电池为与启动无关用电器供电，以保证所述第二蓄电池的电量充足，从而提高了电能的利用效率并可以优化低压电源系统。
当所述车辆是混合动力车时，由于当车辆电器系统的用电量大于发电机的输出电量时蓄电池放电以弥补不足的电流，并且当车辆电器系统的用电量小于发电机输出电量时电量的一部分作为蓄电池的充电电流而流入蓄电池，因此，根据本发明的优选实施方式，可以在所述第二蓄电池处于亏电状态下判断是否所述车辆的发电机的输出电量小于整车负载需求，若是则控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开；若否则控制所述第二蓄电池与高压-低压转换器接通以充电。通过这种方式，可以提高电机效率，并且避免频繁地更换蓄电池带来的不便，优化了低压电源系统。
若所述车辆是传统动力车，则在蓄电池亏电时将其与发电机连接以充电。
根据本发明的又一个方面，提供了一种用于车辆的低压电源系统，如图2所示，该系统包括：电源管理模块10、第一蓄电池20、第二蓄电池30、第一继电器40、第二继电器50，其中，所述第一蓄电池20与所述与启动有关的用电器相连接，并且通过所述第一继电器40与与启动无关用电器相连接；所述第二蓄电池30通过所述第二继电器50与与启动无关用电器相连接；所述电源管理模块10与所述第一继电器40和所述第二继电器50相连接，控制所述第一继电器40和所述第二继电器50的断开和闭合。
优选地，该系统还包括应用在混合动力车上的高压-低压转换器60，该高压-低压转换器60通过所述第一继电器40与所述第一蓄电池20相连接，并且通过所述第二继电器50与所述第二蓄电池30相连接。
其中，作为一种实施方式，第一蓄电池20的负极就近接地，正极与启动有关用电器70和第一继电器40的32通过线束连接；第二蓄电池的负极就近接地，正极与第二继电器50的32通过线束连接；第一继电器40的85与电源管理模块10连接，86接地；第二继电器50的85与电源管理模块10连接，86接地；高压-低压转换器60的低压正极输出B+与第一继电器40的87、第二继电器50的87、与启动无关用电器80连接。
优选地，所述电源管理模块10被配置为：当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，通过控制所述第一继电器40的闭合来使所述第一蓄电池20与与启动无关用电器接通，并且通过控制所述第二继电器50的断开使得所述第二蓄电池30的连接断开；当所述车辆的点火开关处于ON档位时，通过控制所述第二继电器50的闭合来使所述第二蓄电池30与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且通过控制所述第一继电器40的闭合使得所述第一蓄电池20与所述与启动无关用电器80接通；以及当所述车辆的点火开关处于Start档位时，通过控制所述第一继电器40断开以及控制所述第二继电器50闭合来使所述第二蓄电池30仅与所述与启动无关用电器80接通。
优选地，所述电源管理模块10还被配置为：当所述车辆的点火开关处于ON档位并且所述第二蓄电池30与所述与启动无关用电器接通超过预定时间时，通过控制所述第二继电器50的断开使得所述第二蓄电池30与所述与启动无关用电器80断开。
优选地，所述电源管理模块10还被配置为：当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池30与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池30处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，通过控制所述第二继电器50的闭合使得所述第二蓄电池30与高压-低压转换器60或发电机接通以充电。
根据本发明的又一个方面，提供了一种车辆，该车辆包括前述的低压电源系统。
本发明提供的用于车辆的低压电源系统及其控制方法可以通过使用电源管理模块来控制继电器的导通和闭合，在点火开关处于不同档位时使用不同的蓄电池为与启动有关用电器和与启动无关用电器来供电，从而不仅可以在保证车辆正常启动的情况下保证与启动无关用电器的供电，还可以延长蓄电池的寿命。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，相反地，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的全部内容。

Claims (10)

1.一种用于控制车辆的低压电源系统的方法，该方法包括：
设置第一蓄电池与与启动有关用电器接通；
当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制第二蓄电池的连接断开；
当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通；以及
当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
监控所述第二蓄电池的状态；
当所述车辆的点火开关处于ON档位并且所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通超过预定时间时，控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，若所述车辆是混合动力车，则当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与高压-低压转换器接通以充电。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，若所述车辆是传统动力车，则当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与发电机接通以充电。
5.一种用于车辆的低压电源系统，该系统包括：电源管理模块、第一蓄电池、第二蓄电池、第一继电器和第二继电器，其中，
所述第一蓄电池与所述与启动有关的用电器相连接，并且通过所述第一继电器与与启动无关用电器相连接；
所述第二蓄电池通过所述第二继电器与与启动无关用电器相连接；
所述电源管理模块与所述第一继电器和所述第二继电器相连接，控制所述第一继电器和所述第二继电器的断开和闭合。
6.根据权利要求5所述的系统，该系统还包括应用在混合动力车上的高压-低压转换器，该高压-低压转换器通过所述第一继电器与所述第一蓄电池相连接，并且通过所述第二继电器与所述第二蓄电池相连接。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述电源管理模块被配置为：
当所述车辆的点火开关处于非ON并且非Start档位时，控制第一蓄电池与与启动无关用电器接通，并且控制第二蓄电池的连接断开；
当所述车辆的点火开关处于ON档位时，控制所述第二蓄电池与所述与启动有关用电器和与启动无关用电器接通，并且控制所述第一蓄电池与所述与启动无关用电器接通；以及
当所述车辆的点火开关处于Start档位时，控制所述第二蓄电池仅与所述与启动无关用电器接通。
8.根据权利要求6所述的系统，其中所述电源管理模块还被配置为：
当所述车辆的点火开关处于ON档位并且所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通超过预定时间时，控制所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器断开。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述电源管理模块还被配置为：
当所述车辆的点火开关处于ON档位、所述第二蓄电池与所述与启动无关用电器接通没有超过预定时间、所述第二蓄电池处于亏电状态并且所述车辆的发电机的输出电量不小于整车负载需求时，控制所述第二蓄电池与高压-低压转换器或发电机接通以充电。
10.一种车辆，该车辆包括根据权利要求6-10中任意一项权利要求所述的低压电源系统。
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