CN107244242B - 一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法，该系统包括：蓄电池、DC‑DC转换器、动力电池、动力电池管理系统、整车控制系统以及车载智能终端。本发明公开的插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法，通过车载智能终端和整车控制系统，提升了智能补电过程的安全性和可靠性，提升了用户体验；实现统一的唤醒和休眠策略，降低各子系统间关联复杂度，降低了成本和失效几率。

Description

一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法。
背景技术
目前，新能源汽车已逐步成为一种新的发展趋势。插电式混合动力汽车是以电动为主，在电池电力耗尽后不能及时充电继续以汽(柴)油机为辅的动力装置。插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)作为一种不可忽视的新能源汽车类型，兼有内燃机汽车和纯电动汽车的优点，具有低油耗、低排放、长续驶里程等优点，有其不可替代的作用和地位，是当前切实可行的一种方案。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：没有引入车载智能终端和整车控制系统，进而无法获取用户的实际需求；在智能补电过程中无法获取整车的工况、以及实现统一的CAN总线唤醒和休眠策略。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法，旨在解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明实施例第一方面提供一种插电式混合动力汽车的补电系统，所述系统包括：蓄电池、DC-DC转换器、动力电池、动力电池管理系统、整车控制系统以及车载智能终端；
所述DC-DC转换器、所述动力电池管理系统、所述整车控制系统以及所述车载智能终端分别与CAN总线连接；所述DC-DC转换器的直流输入端与所述动力电池连接，所述DC-DC转换器的直流输出端与所述蓄电池连接；
所述动力电池管理系统设有检测端口A和控制端口C；所述检测端口A用于检测所述蓄电池的电压；所述控制端口C用于导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述整车控制系统设有检测端口B；所述检测端口B用于检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实现方式中，所述动力电池管理系统，用于通过检测端口A检测所述蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过所述CAN总线将所述补电请求信号发送给所述整车控制系统和所述车载智能终端；接收所述整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述车载智能终端用于接收所述动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过所述通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过所述CAN总线将所述补电命令发送给所述整车控制系统；
所述整车控制系统用于接收所述动力电池管理系统的补电请求信号和所述车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给所述动力电池管理系统；通过检测端口B检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给所述DC-DC转换器；
所述DC-DC转换器，用于根据所述整车控制系统生成的使能信号、以及所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将所述动力电池的直流转换后，输出给所述蓄电池进行补电。
本发明实施例的第一方面的第二种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第一种实现方式，所述补电命令包括即时补电命令、延迟补电命令、禁止补电命令中的一种。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第三种实现方式中，所述整车控制系统，用于检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给所述动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给所述DC-DC转换器；
所述动力电池管理系统，用于接收所述整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第四种实现方式中，所述动力电池管理系统包括实时时钟电路；
所述实时时钟电路，用于在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第五种实现方式中，所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端之间设置有可控制开关；该可控制开关根据控制端口C的导通信号，导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
本发明实施例的第一方面的第六种可能实现方式，结合本发明实施例的第一方面的第五种实现方式，所述可控制开关包括继电器。
此外，为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供一种基于上述的插电式混合动力汽车的补电系统的补电方法，所述方法包括：
所述动力电池管理系统，通过检测端口A检测所述蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过所述CAN总线将所述补电请求信号发送给所述整车控制系统和所述车载智能终端；
所述车载智能终端接收所述动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过所述通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过所述CAN总线将所述补电命令发送给所述整车控制系统；
所述整车控制系统接收所述动力电池管理系统的补电请求信号和所述车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给所述动力电池管理系统；
所述动力电池管理系统接收所述整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述整车控制系统通过检测端口B检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给所述DC-DC转换器；
所述DC-DC转换器，用于根据所述整车控制系统生成的使能信号、以及所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将所述动力电池的直流转换后，输出给所述蓄电池进行补电。
结合本发明实施例的第二方面，本发明实施例的第二方面的第一种实现方式中，所述方法还包括：
所述整车控制系统，检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给所述动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给所述DC-DC转换器；
所述动力电池管理系统，接收所述整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
结合本发明实施例的第二方面，本发明实施例的第二方面的第二种实现方式中，在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
本发明实施例提供的插电式混合动力汽车的补电系统及其补电方法，通过车载智能终端和整车控制系统，提升了智能补电过程的安全性和可靠性，提升了用户体验；实现统一的唤醒和休眠策略，降低各子系统间关联复杂度，降低了成本和失效几率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的插电式混合动力汽车的补电系统结构示意图；
图2为车载智能终端与移动终端的通信结构示意图；
图3为本发明实施例提供的插电式混合动力汽车的补电系统的补电方法流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。
如图1所示，本发明实施例提供一种插电式混合动力汽车的补电系统，该系统包括：蓄电池、DC-DC转换器、动力电池、动力电池管理系统、整车控制系统以及车载智能终端。
其中，DC-DC转换器、动力电池管理系统、整车控制系统以及车载智能终端分别与CAN总线连接。CAN总线具有网络管理功能：通过在各子系统实施CAN总线网络管理功能，可实现各子系统单片机同睡同醒的功能。CAN网络管理的实现原理是：任一节点有网络需求时，向网络发送指定的网络管理帧，其它节点被唤醒；节点无网络需求时，停止发送网络管理帧，网络上所有节点的网络管理帧停发指定时间后，整个CAN网络进入休眠状态，继而各个子系统进入休眠模式。
DC-DC转换器的直流输入端与动力电池连接，DC-DC转换器的直流输出端与蓄电池连接。
动力电池管理系统设有检测端口A和控制端口C；检测端口A可用于检测蓄电池的电压；控制端口C可用于导通动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的连接。
整车控制系统设有检测端口B；检测端口B用于检测动力电池与DC-DC转换器的直流输入端是否导通。
在本实施例中，动力电池管理系统，用于通过检测端口A检测蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过CAN总线将补电请求信号发送给整车控制系统和车载智能终端；接收整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的连接。
可参考图2，车载智能终端用于接收动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过CAN总线将补电命令发送给整车控制系统。补电命令包括但不限于即时补电命令、延迟补电命令、禁止补电命令。
需要说明的是，移动终端可为手机或者其他具有通信功能的终端。通信网络可为基于第一代移动通信技术、第二代移动通信技术、第三代移动通信技术、第四代移动通信技术等等的通信网络。
整车控制系统用于接收动力电池管理系统的补电请求信号和车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给动力电池管理系统；通过检测端口B检测动力电池与DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给DC-DC转换器。
DC-DC转换器，用于根据整车控制系统生成的使能信号、以及动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将动力电池的直流转换后，输出给蓄电池进行补电。
进一步地，在本实施例中，整车控制系统，用于检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给DC-DC转换器。
动力电池管理系统，用于接收整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
进一步地，在本实施例中，动力电池管理系统可包括实时时钟电路；实时时钟电路用于在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
在本实施例中，动力电池与DC-DC转换器的直流输入端之间可设置有可控制开关(如图1所示的虚框)；该可控制开关可根据控制端口C的导通信号，导通动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的连接。可控制开关可包括继电器。
本发明实施例提供的插电式混合动力汽车的补电系统，通过车载智能终端和整车控制系统，提升了智能补电过程的安全性和可靠性，提升了用户体验；实现统一的唤醒和休眠策略，降低各子系统间关联复杂度，降低了成本和失效几率。
本发明进一步提供一种方法。
参照图3，图3为本发明实施例提供的一种基于上述的插电式混合动力汽车的补电系统的补电方法，该方法包括：
动力电池管理系统，通过检测端口A检测所述蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过CAN总线将补电请求信号发送给整车控制系统和车载智能终端；
车载智能终端接收动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过CAN总线将补电命令发送给整车控制系统；
整车控制系统接收动力电池管理系统的补电请求信号和车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给动力电池管理系统；
动力电池管理系统接收整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的连接；
整车控制系统通过检测端口B检测动力电池与DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给DC-DC转换器；
DC-DC转换器，用于根据整车控制系统生成的使能信号、以及动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将动力电池的直流转换后，输出给蓄电池进行补电。
进一步地，在本实施例中，方法还可包括：
整车控制系统，检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给DC-DC转换器；
动力电池管理系统，接收整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开动力电池与DC-DC转换器的直流输入端的连接。
进一步地，在本实施例中，方法还可包括：在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
本发明实施例提供的插电式混合动力汽车的补电系统的补电方法，通过车载智能终端和整车控制系统，提升了智能补电过程的安全性和可靠性，提升了用户体验；实现统一的唤醒和休眠策略，降低各子系统间关联复杂度，降低了成本和失效几率。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种插电式混合动力汽车的补电系统，所述系统包括：蓄电池、DC-DC转换器、动力电池、动力电池管理系统、整车控制系统以及车载智能终端；所述DC-DC转换器、所述动力电池管理系统、所述整车控制系统以及所述车载智能终端分别与CAN总线连接；所述DC-DC转换器的直流输入端与所述动力电池连接，所述DC-DC转换器的直流输出端与所述蓄电池连接；其特征在于，
所述动力电池管理系统设有检测端口A和控制端口C；所述检测端口A用于检测所述蓄电池的电压；所述控制端口C用于导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述整车控制系统设有检测端口B；所述检测端口B用于检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通。
2.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述动力电池管理系统，用于通过检测端口A检测所述蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过所述CAN总线将所述补电请求信号发送给所述整车控制系统和所述车载智能终端；接收所述整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述车载智能终端用于接收所述动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过所述通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过所述CAN总线将所述补电命令发送给所述整车控制系统；
所述整车控制系统用于接收所述动力电池管理系统的补电请求信号和所述车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给所述动力电池管理系统；通过检测端口B检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给所述DC-DC转换器；
所述DC-DC转换器，用于根据所述整车控制系统生成的使能信号、以及所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将所述动力电池的直流转换后，输出给所述蓄电池进行补电。
3.根据权利要求2所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述补电命令包括即时补电命令、延迟补电命令、禁止补电命令中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述整车控制系统，用于检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给所述动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给所述DC-DC转换器；
所述动力电池管理系统，用于接收所述整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
5.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述动力电池管理系统包括实时时钟电路；
所述实时时钟电路，用于在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
6.根据权利要求1所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端之间设置有可控制开关；该可控制开关根据控制端口C的导通信号，导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
7.根据权利要求6所述的一种插电式混合动力汽车的补电系统，其特征在于，所述可控制开关包括继电器。
8.一种基于权利要求1-7任一所述的插电式混合动力汽车的补电系统的补电方法，其特征在于，所述方法包括：
所述动力电池管理系统，通过检测端口A检测所述蓄电池的电压，若检测到的蓄电池的电压低于预设值则生成补电请求信号，并通过所述CAN总线将所述补电请求信号发送给所述整车控制系统和所述车载智能终端；
所述车载智能终端接收所述动力电池管理系统发送的补电请求信号，通过通信网络将该补电请求反馈给移动终端；且通过所述通信网络获取移动终端发送的补电命令；并通过所述CAN总线将所述补电命令发送给所述整车控制系统；
所述整车控制系统接收所述动力电池管理系统的补电请求信号和所述车载智能终端的补电命令，若插电式混合动力汽车的整车工况满足预设条件，则生成启动命令给所述动力电池管理系统；
所述动力电池管理系统接收所述整车控制系统生成的启动命令，根据该启动命令通过控制端口C导通所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接；
所述整车控制系统通过检测端口B检测所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端是否导通，若导通则生成使能信号给所述DC-DC转换器；
所述DC-DC转换器，用于根据所述整车控制系统生成的使能信号、以及所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的导通，用于将所述动力电池的直流转换后，输出给所述蓄电池进行补电。
9.根据权利要求8所述的补电方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述整车控制系统，检测判断是否需要停止补电，若需要停止补电，则生成补电停止命令给所述动力电池管理系统，并生成禁止使能信号给所述DC-DC转换器；
所述动力电池管理系统，接收所述整车控制系统生成的补电停止命令，根据该补电停止命令断开所述动力电池与所述DC-DC转换器的直流输入端的连接。
10.根据权利要求8所述的补电方法，其特征在于，所述方法还包括：
在设定的时间内，唤醒动力电池管理系统。
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