CN107599854A - 一种电动汽车低压电池管理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车低压电池管理方法及装置，电源管理系统定期唤醒；唤醒后的电源管理系统对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；若需要，则检测所述电动汽车所处模式；若为慢充模式，则启动车载充电机通过外部电源给低压电池进行补电；若为行车模式，则启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电，这样通过定期对低压电池的电压进行检测，根据检测结果确定是否需要补电，达到电动汽车的低压电池可以自动补电的目的，避免了低压电池无法自动补电，长期缺电情况下，导致低压电池容易损坏与使用寿命短的问题，且采取不同模式下的不同补电方式，也有效的保护了低压电池，延长低压电池的使用寿命。

Description

一种电动汽车低压电池管理方法及装置

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电动汽车低压电池管理方法及装置。

背景技术

目前，环境保护问题及能源问题日益受到关注，为了应对环境和能源危机，电动汽车的研发和大规模使用成为必然趋势，随着电动汽车智能化的发展，相关控制器处在非完全休眠状态的方案逐渐增多，从而导致整车低压电池亏电的风险增加；整车智能在车辆唤醒的状态下实现对低压供电电池的管理，在长期静止下，无法保证；随着亏电的进一步恶化，容易导致低压电池彻底损坏和使用寿命短，使得电动汽车因长期放置而无法启动或启动困难；因此，提供一种可以自动对低压电池进行补电、延长低压电池使用寿命的方法及装置是非常有必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电动汽车低压电池管理方法及装置，旨在解决目前电动汽车低压电池无法自动补电，与使用寿命短的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动汽车低压电池管理方法，包括以下步骤：电源管理系统定期唤醒；唤醒后的电源管理系统对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；若需要，则检测所述电动汽车所处模式；若为慢充模式，则启动车载充电机通过外部电源给低压电池进行补电；若为行车模式，则启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电。

采用该技术方案，所达到的有益效果是：这样通过定期对低压电池的电压进行检测，并根据检测结果进行确定是否需要补电，并根据电动汽车的所处模式，采取不同的补电方式，达到电动汽车的低压电池可以自动补电的目的，避免了低压电池无法自动补电，长期缺电情况下，导致低压电池容易损坏与使用寿命短的问题；而且该电动汽车低压电池管理方法可以根据车辆的所处模式，采取不同模式下的不同补电方式，也有效的保护了低压电池，延长低压电池的使用寿命。

作为本发明的一种优选结构，所述每次启动车载充电机或启动DCDC控制器给低压电池进行补电为间歇式补电，包括以下步骤：所述车载充电机或DCDC控制器检测补电时的输入电压及电流；所述电源管理系统根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间；所述电源管理系统根据所述补电的电量和间歇时间进行补电；所述电源管理系统判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电；采用该技术方案，所达到的有益效果是：采用间歇式补电可以有效的消除连续补电的极化效应、减小连续补电的热损耗，从而达到保护低压电池，延长低压电池使用寿命的效果。

作为本发明的一种优选结构，所述间歇式补电为至少两次。

作为本发明的一种优选结构，所述电源管理系统检测的低压电池的电压是否低于设置的第三阈值；若低于，电源管理系统则控制进行补电，并计算补电频率，若补电频率超过设置的第四阈值，则判定低压电池损坏且无法修复，并上报低压电池故障；采用该技术方案，所达到的有益效果是：这样可以判断出低压电池是否损坏，若损坏，则停止补电，并上报低压电池故障，这样不仅可以避免资源浪费，也避免了低压电池在损坏的情况下持续补电时，发生危险的情况。

作为本发明的一种优选结构，电源管理系统、车载充电机和DCDC控制器分别对低压电池进行电压采样以及记录每段导线的初始阻抗，并分别判断所述采样压差是否在第五阈值内；若均在，则判定低压电池未损坏；若仅有一个在，则判定低压电池为一般故障并上报，同时启动另一回路进行补电；若均不在，则判断低压电池为严重故障并上报，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态；采用该技术方案，所达到的有益效果是：通过判断采样压差的大小，可以判断出低压电池损坏情况的发生位置以及判断低压电池的损坏等级，当只有一处发生损坏时，可以通过启动另一回路给低压电池进行补电，避免低压电池长期缺电而彻底损坏，当均损坏时，则控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态，避免低压电池进一步损坏。

本发明还提供了一种电动汽车低压电池管理装置，包括：电源管理装置，用于定期唤醒并对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；若需要，则检测所述电动汽车所处模式；车载充电机，用于在慢充模式下，通过外部电源给低压电池进行补电；DCDC控制器，用于在行车模式下，控制动力电池给低压电池进行补电。

采用该技术方案，所达到的有益效果是：这样通过定期对低压电池的电压进行检测，并根据检测结果进行确定是否需要补电，并根据电动汽车的所处模式，采取不同的补电方式，达到电动汽车的低压电池可以自动补电的目的，避免了低压电池无法自动补电，长期缺电情况下，导致低压电池容易损坏与使用寿命短的问题；而且该电动汽车低压电池管理方法可以根据车辆的所处模式，采取不同模式下的不同补电方式，也有效的保护了低压电池，延长低压电池的使用寿命。

作为本发明的一种优选结构，所述每次启动车载充电机或启动DCDC控制器给低压电池进行补电为间歇式补电，所述车载充电机或DCDC控制器用于检测补电时的输入电压及电流；所述电源管理系统用于根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间；所述电源管理系统还用于根据所述补电的电量和间歇时间进行补电；所述电源管理系统还用于判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电；采用该技术方案，所达到的有益效果是：采用间歇式补电可以有效的消除连续补电的极化效应、减小连续补电的热损耗，从而达到保护低压电池，延长低压电池使用寿命的效果。

作为本发明的一种优选结构，所述间歇式补电为至少两次。

作为本发明的一种优选结构，所述电源管理系统还用于检测低压电池的电压是否低于设置的第三阈值；若低于，电源管理系统则用于控制进行补电，并计算补电频率，若补电频率超过设置的第四阈值，则判定低压电池损坏且无法修复，并上报低压电池故障；采用该技术方案，所达到的有益效果是：这样可以判断出低压电池是否损坏，若损坏，则停止补电，并上报低压电池故障，这样不仅可以避免资源浪费，也避免了低压电池在损坏的情况下持续补电时，发生危险的情况。

作为本发明的一种优选结构，所述电源管理系统、车载充电机和DCDC控制器分别用于对低压电池进行电压采样以及记录每段导线的初始阻抗，并分别判断所述采样压差是否在第五阈值内；若均在，则判定低压电池未损坏；若仅有一个在，则判定低压电池为一般故障并上报，同时启动另一回路进行补电；若均不在，则判断低压电池为严重故障并上报，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态；采用该技术方案，所达到的有益效果是：通过判断采样压差的大小，可以判断出低压电池损坏情况的发生位置以及判断低压电池的损坏等级，当只有一处发生损坏时，可以通过启动另一回路给低压电池进行补电，避免低压电池长期缺电而彻底损坏，当均损坏时，则控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态，避免低压电池进一步损坏。

附图说明

图1为本发明优选实施例中一种电动汽车低压电池管理方法框图；

图2为本发明优选实施例中一种电动汽车低压电池管理方法及装置的原理图；

标号说明：

101、低压电池；102、车载充电机；103、电源管理系统；

104、DCDC控制器；

S1001、电源管理系统定期唤醒；

S1002、唤醒后的电源管理系统对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；

S1003、若需要，则检测所述电动汽车所处模式；

S1004、若为慢充模式，则启动车载充电机通过外部电源给低压电池进行补电；若为行车模式，则启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1和图2所示，本发明提供了一种电动汽车低压电池管理方法，包括以下步骤：电源管理系统定期唤醒；唤醒后的电源管理系统对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；若需要，则检测所述电动汽车所处模式；若为慢充模式，则启动车载充电机通过外部电源给低压电池进行补电；若为行车模式，则启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电。

在本实施例中所述电动汽车在处于静止状态下，可以实现电源管理系统的自动唤醒功能，首先由具备自动唤醒功能的电源管理系统定期自动唤醒，然后由电源管理系统唤醒相关联控制器，唤醒后的电源管理系统会对电动汽车的低压电池进行电压检测，检测低压电池的电压是否需要进行补电，若检测结果是低压电池需要进行补电，再检测电动汽车所处的模式，若为慢充模式，则利用汽车上装载的充电机通过外接外部电源给低压电池进行补电，效率高；若电动汽车所处的模式为行车模式，则启动DCDC控制器控制电动汽车的动力电池给低压电池进行补电。

这样通过定期对低压电池的电压进行检测，并根据检测结果进行确定是否需要补电，并根据电动汽车的所处模式，采取不同的补电方式，达到电动汽车的低压电池可以自动补电的目的，避免了低压电池无法自动补电，长期缺电情况下，导致低压电池容易损坏与使用寿命短的问题；而且该电动汽车低压电池管理方法可以根据车辆的所处模式，采取不同模式下的不同补电方式，也有效的保护了低压电池，延长低压电池的使用寿命。

在本实施例中，所述电源管理系统唤醒相关联控制器，不需要所有相关控制器都做定时唤醒和唤醒时间匹配，这样可以有效的减少成本。

在另一实施例中，所述每次启动车载充电机或启动DCDC控制器给低压电池进行补电为间歇式补电，包括以下步骤：所述车载充电机或DCDC控制器检测补电时的输入电压及电流；所述电源管理系统根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间；所述电源管理系统根据所述补电的电量和间歇时间进行补电；所述电源管理系统判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电；

在本实施例中，每次启动车载充电机或启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电时，采用间歇式补电的方式，给低压电池进行补电，具体包括如下步骤：在补电时，车载充电机或DCDC控制器检测外部电源或动力电池给低压电池进行补电时的输入电压及电流，电源管理系统根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间，当低压电池缺电较多时，一次补电的电量会增多，补电结束后的间歇时间会缩短；当低压电池缺电较少时，一次补电的电量会减少，补电结束后的间歇时间会延长；电源管理系统则根据所述补电的电量和间歇时间进行补电，电源管理系统判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电；所述第一阈值是指低压电池补电后的电压已经大于低压电池预设的电压时，则结束补电；或者电源管理系统判断补电的电流是否小于预设的低压电池充满状态下的补电电流的值，若小于，则结束补电；这样每次补充一部分，多次积累达到总能量需求，采用间歇式补电可以有效的消除连续补电的极化效应、减小连续补电的热损耗，从而达到保护低压电池，延长低压电池使用寿命的效果。

在本实施例中，所述间歇式补电次数至少两次。

在另一实施例中，所述电源管理系统检测的低压电池的电压是否低于设置的第三阈值；若低于，电源管理系统则控制进行补电，并计算补电频率，若补电频率超过设置的第四阈值，则判定低压电池损坏且无法修复，并上报低压电池故障；在本实施例中，所述第三阈值是指低压电池的电压已低于低压电池需要进行补电的值，所述第四阈值是指低压电池在某段时间内(比如24小时)，补电频率超过该段时间可以进行补电次数的最大值，该最大值是由低压电池所决定。在本实施例中，这样可以判断出低压电池是否损坏，若损坏，则停止补电，并上报低压电池故障，这样不仅可以避免资源浪费，也避免了低压电池在损坏的情况下持续补电时，发生危险的情况。

在另一实施例中，所述电源管理系统、车载充电机和DCDC控制器分别对低压电池进行电压采样以及记录每段导线的初始阻抗，并分别判断所述采样压差和误差是否在第五阈值内；若均在，则判定低压电池未损坏；若仅有一个在，则判定低压电池为一般故障并上报，同时启动另一回路进行补电；若均不在，则判断低压电池为严重故障并上报，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态；在本实施例中所述计算低压电池的采样压差与实际误差的差值的计算公式如下：

公式：V＝V1-I1*R1+△V1＝V2-I2*R2+△V2

V：电源管理系统采集的低压电池电压；

V1：车载充电机采集的低压电池电压；

V2：DCDC控制器采集的低压电池电压；

I1：通过车载充电机进行补电的输入电流；

I2：通过DCDC控制器进行补电的输入电流；

R1：通过车载充电机进行补电的回路阻抗；

R2：通过DCDC控制器进行补电的回路阻抗；

△V1：通过车载充电机进行补电的实际误差；

△V2：通过DCDC控制器进行补电的实际误差；

△V：初始标定误差有效区间；

在本实施例中，所述电源管理系统对低压电池进行电压采样的采样电压为V，车载充电机对低压电池进行电压采样的采样电压为V1，DCDC控制器对低压电池进行电压采样的采样电压为V2，通过车载充电机对低压电池进行补电时记录的导线初始阻抗为R1，给低压电池进行补电的输入电流为I1；通过DCDC控制器对低压电池进行补电时记录的导线初始阻抗为R2，给低压电池进行补电的输入电流为I2；通过公式计算出采样压差△V1和△V2的值，并判断采样压差△V1和△V2是否在第五阈值内，此处所述第五阈值是指△V，即判断采样压差是否在初始标定误差有效区间内，若△V1和△V2均小于△V，即代表均在，则判定低压电池未损坏；若△V1大于△V，△V2小于△V，即表示通过车载充电机进行补电时的采样压差不在初始标定误差有效区间内，则判定低压电池为一般故障并上报通过车载充电机进行补电的补电回路出现故障，同时启动通过DCDC控制器对低压电池进行补电；若△V2大于△V、△V1小于△V，即表示通过DCDC控制器进行补电时的采样压差不在初始标定误差有效区间内，则判定低压电池为一般故障并上报通过DCDC控制器进行补电的补电回路出现故障，同时启动通过车载充电机对低压电池进行补电；若△V1和△V2均大于△V，即表示通过车载充电机和DCDC控制器对低压电池进行补电时的采样压差均不在初始标定误差有效区间内，则判断低压电池为严重故障并上报通过车载充电机和DCDC控制器对低压电池进行补电的补电回路均出现故障，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态；通过判断采样压差的大小，可以判断出低压电池损坏情况的发生位置以及判断低压电池的损坏等级，当只有一处发生损坏时，可以通过启动另一回路给低压电池进行补电，避免低压电池长期缺电而彻底损坏，当均损坏时，则控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态，避免低压电池进一步损坏。

在另一实施例中，本发明还提供了一种电动汽车低压电池管理装置，具体实施方式与上述内容基本一致，请参考以上内容。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者终端设备不仅包括那些要素，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、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，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之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车低压电池管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

电源管理系统定期唤醒；

唤醒后的电源管理系统对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；

若需要，则检测所述电动汽车所处模式；

若为慢充模式，则启动车载充电机通过外部电源给低压电池进行补电；若为行车模式，则启动DCDC控制器控制动力电池给低压电池进行补电。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车低压电池管理方法，其特征在于：所述每次启动车载充电机或启动DCDC控制器给低压电池进行补电为间歇式补电，包括以下步骤：

所述车载充电机或DCDC控制器检测补电时的输入电压及电流；

所述电源管理系统根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间；

所述电源管理系统根据所述补电的电量和间歇时间进行补电；

所述电源管理系统判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车低压电池管理方法，其特征在于：所述间歇式补电为至少两次。

4.根据权利要求1所述的一种电动汽车低压电池管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

所述电源管理系统检测的低压电池的电压是否低于设置的第三阈值；

若低于，电源管理系统则控制进行补电，并计算补电频率，若补电频率超过设置的第四阈值，则判定低压电池损坏且无法修复，并上报低压电池故障。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车低压电池管理方法，其特征在于，还包括以下步骤：

电源管理系统、车载充电机和DCDC控制器分别对低压电池进行电压采样以及记录每段导线的初始阻抗，并分别判断所述采样压差是否在第五阈值内；

若均在，则判定低压电池未损坏；若仅有一个在，则判定低压电池为一般故障并上报，同时启动另一回路进行补电；若均不在，则判断低压电池为严重故障并上报，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态。

6.一种电动汽车低压电池管理装置，其特征在于，包括：

电源管理装置，用于定期唤醒并对低压电池进行电压检测，检测其是否需要进行补电；若需要，则检测所述电动汽车所处模式；

车载充电机，用于在慢充模式下，通过外部电源给低压电池进行补电；

DCDC控制器，用于在行车模式下，控制动力电池给低压电池进行补电。

7.根据权利要求6所述的一种电动汽车低压电池管理装置，其特征在于：

所述每次启动车载充电机或启动DCDC控制器给低压电池进行补电为间歇式补电；

所述车载充电机或DCDC控制器用于检测补电时的输入电压及电流；

所述电源管理系统用于根据输入的电压及电流计算此次补电的电量以及补电结束后的间歇时间；

所述电源管理系统还用于根据所述补电的电量和间歇时间进行补电；

所述电源管理系统还用于判断补电时低压电池的电压是否大于预设的第一阈值或者判断补电电流是否小于预设的第二阈值，若是，则结束补电。

8.根据权利要求7所述的一种电动汽车低压电池管理装置，其特征在于：所述间歇式补电为至少两次。

9.根据权利要求6所述的一种电动汽车低压电池管理装置，其特征在于：所述电源管理系统还用于检测低压电池的电压是否低于设置的第三阈值；

若低于，电源管理系统则用于控制进行补电，并计算补电频率，若补电频率超过设置的第四阈值，则判定低压电池损坏且无法修复，并上报低压电池故障。

10.根据权利要求6所述的一种电动汽车低压电池管理装置，其特征在于：

所述电源管理系统、车载充电机和DCDC控制器分别用于对低压电池进行电压采样以及记录每段导线的初始阻抗，并分别判断所述采样压差是否在第五阈值内；

若均在，则判定低压电池未损坏；若仅有一个在，则判定低压电池为一般故障并上报，同时启动另一回路进行补电；若均不在，则判断低压电池为严重故障并上报，同时控制其余非完全休眠控制器进入完全休眠状态。