CN106004721A - 汽车电气系统电能优化电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了汽车电气系统电能优化电路及方法，通过启发一体电机向锂电池充电，通过电控单元实时判断行车工况、锂电池容量，在行车可回收能量时加大启发一体电机对12V电器系统供电量，在行车动力不足或锂电池电量充足时降低启发一体电机对12V电器系统供电量。此方案可进一步提升整车的节油效果。

Description

汽车电气系统电能优化电路及方法
技术领域
本发明涉及48V系统汽车电器技术领域，具体涉及汽车电气系统的电能优化电路及方案。
背景技术
随着电子电器技术的发展以及现代汽车对节能、环保的逐渐提高，目前的12V电气系统基础怠速启停（star-stop）系统对油耗的贡献已不能满足日益严苛的油耗标准，48V电气系统高效率、低油耗以及具备能量回收功能的优势日渐突出。由48V电气系统开发的怠速启停功能比传统12V电气系统支持的怠速启停功能更加节能，但整车用电器中80%为传统电器，仍需12V电压供电，因为整车存在两个电压等级的系统，即48V电源和12V用电器，两者间通过直流变换器进行能量转换，如何能根据12V电器需求适时的调节48V电源电能，实现按需供给功能提高转化效率即是电能优化方案的目标所以48V-12V能量转换仍有优化空间，合理分配电能使用，能够有效提升48V电气系统支持的怠速启停功能节油性。
发明内容
本发明公开的汽车电气系统电能优化电路，合理分配电能使用，能够有效提升48V电气系统支持的怠速启停功能节油性。
本发明还公开了汽车电气系统电能优化方法，合理分配电能使用，能够有效提升48V电气系统支持的怠速启停功能节油性。
汽车电气系统电能优化电路,包括电控单元、启发一体电机、直流变换器、锂电池及电气系统；所述启发一体电机通过所述直流变换器向电气系统供电；所述锂电池通过所述直流变换器向电气系统供电；所述启发一体电机向锂电池充电；所述电控单元分别与启发一体电机、直流变换器及锂电池通讯连接。
进一步地，还包括蓄电池；所述启发一体电机通过直流变换器向蓄电池供电，所述锂电池通过直流变换器向蓄电池供电。
进一步地，所述电控单元通过CAN总线分别与启发一体电机、直流变换器通讯连接：所述电控单元通过Lin总线与锂电池通讯连接。
进一步地，所述锂电池为48V锂电池，所述电气系统为12V电气系统。
本发明还公开了汽车电气系统电能优化方法，包括以下步骤，
步骤1）启动车辆后，电控单元初始化工作数据工作；
步骤2）启发一体电机按整车用电需求通过直流变换器向12V电气系统、蓄电池供电；
步骤3）行车过程中，电控单元实时监控整车的行车工况以及48V锂电池的容量；
当电控单元判断车辆处于有能量可用回收的行车工况时，电控单元控制启发一体电机加大向12V电气系统、蓄电池的发电量；
当电控单元判断车辆处于动力不足的行车工况或48V锂电池容量充足时，电控单元控制启发一体电机降低向12V电气系统的发电量，48V锂电池通过直流变换器向12V电气系统、蓄电池补充供电；
当电控单元判断车辆处于其它工况时，启发一体电机仍按整车用电需求向12V电气系统、蓄电池供电。
进一步地，步骤2）中，启发一体电机还向48V锂电池充电。
本发明有益技术效果为：通过启发一体电机向锂电池充电，通过电控单元实时判断行车工况、锂电池容量，在行车可回收能量时加大启发一体电机对12V电器系统供电量，在行车动力不足或锂电池电量充足时降低启发一体电机对12V电器系统供电量。此方案可进一步提升整车的节油效果。
附图说明
图1为本发明汽车电气系统电能优化电路图；
图2为本发明汽车电气系统电能优化方法流程图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过结合附图对本发明进行详细阐述。
如图1所示，汽车电气系统电能优化电路,包括电控单元1（英文简称：ECU）、启发一体电机2、直流变换器3、48V锂电池4、蓄电池5及12V电气系统6。启发一体电机2通过直流变换器3分别向12V电气系统6、蓄电池5供电。48V锂电池4通过直流变换器3向12V电气系统6、蓄电池5供电。启发一体电机2同时也向锂电池4充电。电控单元1通过CAN总线分别与启发一体电机2、直流变换器3通讯连接。电控单元1通过Lin总线与48V锂电池4通讯连接。
如图2所示，汽车电气系统电能优化电路，其工作步骤如下：
步骤1）启动车辆后，电控单元1（ECU）初始化工作数据工作；
步骤2）启发一体电机2按整车用电需求通过直流变换器3向12V电气系统6、蓄电池5供电；
步骤3）行车过程中，电控单元1实时监控整车的行车工况以及48V锂电池4的容量，并实时进行分析和判断；
当电控单元1判断车辆处于有能量可用回收的行车工况时，电控单元1输入一个指令给启发一体电机2，启发一体电机2收到该指令，通过调整启发一体电机转子线圈的励磁电流来加大启发一体电机的发电量，此时，12V电气系统6、蓄电池5电路上输入电量加大；
当电控单元1判断车辆处于动力不足的行车工况或48V锂电池容量充足时，电控单元输入一个指令给启发一体电机，启发一体电机2收到该指令后，通过调整启发一体电机转子线圈的励磁电流来降低启发一体电机的发电量，此时，电控单元1控制启发一体电机降低向12V电气系统6的发电量，48V锂电池4通过直流变换器向12V电气系统6、蓄电池5补充供电；
当电控单元判断车辆处于其它工况时，启发一体电机仍按整车用电需求向12V电气系统、蓄电池供电。
在48V系统怠速启停技术基础上，增加上述汽车电气系统电能优化电路及方法，其油耗与传统车型相比较，可实现10%～12%的节油效果。

Claims (7)

1.汽车电气系统电能优化电路,其特征在于：包括电控单元(1)、启发一体电机(2)、直流变换器（3）、锂电池（4）及电气系统（6）；所述启发一体电机（2）通过所述直流变换器（3）向电气系统（6）供电；所述锂电池（4）通过所述直流变换器（3）向电气系统（6）供电；所述启发一体电机（2）向锂电池（4）充电；所述电控单元（1）分别与启发一体电机（2）、直流变换器（3）及锂电池（4）通讯连接。
2.如权利要求1所述的汽车电气系统电能优化电路，其特征在于：还包括蓄电池（5）；所述启发一体电机（2）通过直流变换器向蓄电池（5）供电，所述锂电池（4）通过直流变换器向蓄电池（5）供电。
3.如权利要求1所述的汽车电气系统电能优化电路，其特征在于：所述电控单元（1）通过CAN总线分别与启发一体电机（2）、直流变换器（3）通讯连接：所述电控单元（1）通过Lin总线与锂电池（4）通讯连接。
4.如权利要求1或2或3所述的汽车电气系统电能优化电路，其特征在于：所述锂电池（4）为48V锂电池，所述电气系统（6）为12V电气系统。
5.汽车电气系统电能优化方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1）启动车辆后，电控单元（1）初始化工作数据工作；
步骤2）启发一体电机（2）按整车用电需求通过直流变换器（3）向电气系统、蓄电池（5）供电；
步骤3）行车过程中，电控单元（1）实时监控整车的行车工况以及锂电池的容量；
当电控单元（1）判断车辆处于有能量可用回收的行车工况时，电控单元（1）控制启发一体电机（1）加大向电气系统、蓄电池（5）的发电量；
当电控单元（1）判断车辆处于动力不足的行车工况或锂电池容量充足时，电控单元控制启发一体电机降低向电气系统的发电量，锂电池通过直流变换器向电气系统、蓄电池补充供电；
当电控单元（1）判断车辆处于其它工况时，启发一体电机仍按整车用电需求向12V电气系统、蓄电池供电。
6.根据权利要求1所述的汽车电气系统电能优化方法，其特征在于：所述锂电池（4）为48V锂电池，所述电气系统（6）为12V电气系统。
7.如权利要求5所述的汽车电气系统电能优化方法，其特征在于：步骤2）中，启发一体电机还向48V锂电池充电。
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