CN108422952B - 一种混合动力汽车低压供电系统及其控制方法 - Google Patents

一种混合动力汽车低压供电系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及混合动力汽车领域，公开了一种混合动力汽车低压供电系统，包括蓄电池，为蓄电池充电的发动机，及连接于蓄电池和发动机的控制器；还包括设于蓄电池的输出端且电连接于控制器的电流传感器，电流传感器用于测量蓄电池的放电电流。本发明还公开了一种上述混合动力汽车低压供电系统的控制方法，包括以下步骤：蓄电池的电压小于第一预设电压时，判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率；并在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，采用发动机为蓄电池充电。通过蓄电池的电压和电压下降速率判断是否需要对发动机进行充电，便于及时通过发动机对蓄电池进行充电，避免蓄电池出现亏电现象而影响蓄电池的使用寿命及混合动力汽车的可靠性能。

Description

一种混合动力汽车低压供电系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及混合动力汽车领域，尤其涉及一种混合动力汽车低压供电系统及其控制方法。
背景技术
混合动力汽车的发动机具备启停功能且具备为低压器件的工作提供电能的蓄电池，蓄电池、发动机及混合动力汽车的控制器共同构成混合动力汽车的低压供电系统。在混合动力汽车上未安装DCDC电源模块时，若蓄电池的电量不足时需要及时通过发动机对蓄电池进行充电，以支持低压器件的工作。若是发动机未工作而且该混合动力汽车上当前使用的低压器件较多时，蓄电池将会很快出现亏电状态，以致不能满足低压器件的工作用电需求，并会影响混合动力汽车的性能；同时蓄电池频繁的处于亏电状态也会影响蓄电池的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种混合动力汽车低压供电系统及其控制方法，能够判断发动机为蓄电池充电的时机，以便于通过发动机及时对蓄电池进行充电，避免蓄电池出现亏电现象，延长蓄电池的使用寿命。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种混合动力汽车低压供电系统，包括蓄电池，为蓄电池充电的发动机，及连接于所述蓄电池和发动机的控制器；还包括设于蓄电池的输出端且电连接于所述控制器的电流传感器，所述电流传感器用于测量所述蓄电池的放电电流。
进一步地，所述蓄电池的输出端设有接线柱，所述电流传感器连接于所述接线柱。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种上述混合动力汽车低压供电系统的控制方法，该方法包括以下步骤：
蓄电池的电压小于第一预设电压时，判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率；并在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，采用发动机为蓄电池充电。
进一步地，若蓄电池的电压不小于第一预设电压，则无需对蓄电池进行充电，发动机继续保持当前状态，继续判断蓄电池的电压是否小于第一预设电压。
进一步地，若蓄电池的电压下降速率不大于预设速率，则无需对蓄电池进行充电且发动机继续保持当前状态，并继续判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率。
作为优选技术方案，若蓄电池的电压下降速率大于预设速率，在采用发动机为蓄电池充电之前，还包括：
判断蓄电池的电压是否小于第二预设电压，若是，则采用发动机为蓄电池充电；若否，则无需对蓄电池进行充电且发动机继续保持当前状态，继续判断蓄电池的电压是否小于第二预设电压。
作为优选技术方案，若蓄电池的电压小于第二预设电压，在采用发动机为蓄电池充电之前，还包括：
判断发动机是否处于工作状态，若是，则发动机为蓄电池充电；若否，则启动发动机为蓄电池充电。
作为优选技术方案，在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，判断蓄电池的放电电流是否大于预设电流；若否，确认蓄电池存在虚压问题，提醒用户蓄电池故障。
作为优选技术方案，采用发动机为蓄电池充电的过程中，判断发动机为蓄电池充电的时间是否达到预设时间，若是，则发动机停止为蓄电池充电，若否，则发动机继续为蓄电池充电，直至发动机为蓄电池充电的时间达到预设时间。
作为优选技术方案，所述预设时间等于第一预设时间与时间变化量的和，其中所述时间变化量的确定包括以下步骤：
发动机开始为蓄电池充电时开始计时，判断发动机为蓄电池充电的第一预设时间内蓄电池的平均放电电流是否大于预设放电电流；若是，则时间变化量等于该平均放电电流对应的第二预设时间；若否，则时间变化量等于零。
作为优选技术方案，在发动机停止为蓄电池充电之后，判断混合动力汽车的发动机是否有继续工作的需求；若是，则发动机继续工作；若否，则发动机停止工作。
本发明的有益效果：本发明所述混合动力汽车低压供电系统，通过在蓄电池的输出端设置电流传感器，便于实时检测蓄电池的用电情况，以便于判断蓄电池是否出现虚压问题并及时提醒用户蓄电池故障，避免影响带有该蓄电池的混合动力汽车的可靠性能。
本发明所述混合动力汽车低压供电系统的控制方法，通过蓄电池的电压和电压下降速率判断是否需要对发动机进行充电，并在蓄电池的电压小于第一预设电压且蓄电池的电压下降速率大于预设速率时及时通过发动机对蓄电池进行充电，以避免蓄电池出现亏电现象而影响蓄电池的使用寿命，以及混合动力汽车的可靠性能。
本发明还能够在蓄电池的电压小于第一预设电压且蓄电池的电压下降速率大于预设速率的基础上通过放电电流判断蓄电池是否存在虚压问题，以便于及时对蓄电池进行维修保养，提高蓄电池的使用寿命以及使用该混合动力汽车低压供电系统的控制方法的混合动力汽车的运行可靠性；并且还可以通过蓄电池充电期间的平均放电电流，确定发动机为蓄电池充电的预设时间，以避免充电时间过长而导致燃料的浪费以及充电时间过短而出现频繁启停发动机的问题。
附图说明
图1是本发明所述混合动力汽车低压供电系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一所述混合动力汽车低压供电系统的控制方法的流程图；
图3是本发明实施例二所述混合动力汽车低压供电系统的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例二中确定所述时间变化量的流程图。
具体实施方式
为使本发明 解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明 的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明 ，而非对本发明 的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明 相关的部分而非全部。
实施例一
如图1所示，本实施例提供了一种混合动力汽车低压供电系统，包括蓄电池，为蓄电池充电的发动机，连接于所述蓄电池和发动机的控制器，及设于蓄电池的输出端且电连接于所述控制器的电流传感器，电流传感器用于测量蓄电池的放电电流。其中，所述蓄电池的输出端设有接线柱，所述电流传感器连接于所述接线柱。其中所述控制器指的是混合动力汽车的整车控制器，即HCU，蓄电池的输出端指的是蓄电池的正极。
本实施例所述混合动力汽车低压供电系统，通过在蓄电池的输出端设置电流传感器，便于实时检测蓄电池的用电情况，以便于判断蓄电池是否出现虚压问题并及时提醒用户蓄电池故障，避免影响带有该蓄电池的混合动力汽车的可靠性能。
本实施例还提供了一种上述混合动力汽车低压供电系统的控制方法，该方法包括以下步骤：在蓄电池的电压小于第一预设电压时，判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率；并在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，采用发动机为蓄电池充电。
图2是本实施例所述混合动力汽车低压供电系统的控制方法的流程图，下面结合图2对该方法进行描述。
S100、实时获取蓄电池的电压。
S200、判断蓄电池的电压是否小于第一预设电压，若否，则返回S200并执行S300；若是，则执行S400。
S300、无需对蓄电池进行充电，发动机继续保持当前状态。
若蓄电池的电压不小于第一预设电压，则说明蓄电池当前的电量足以支持低压器件工作，无需对蓄电池进行充电。其中第一预设电压的大小是已知且是通过多次重复试验确定，不同型号的蓄电池对应的第一预设电压不同。
S400、判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率，若是，则执行 S500，若否，则返回S400并执行S300。
电压下降速率的计算方法为现有技术，在此不再详细赘叙，其中预设速率的大小是已知且是通过多次重复试验确定。
电压下降速率大则说明当前耗电量大，即当前在工作的低压器件较多，或蓄电池存在虚压问题，因此能够通过判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率，确定蓄电池是否需要充电。
S500、采用发动机为蓄电池充电。
在蓄电池的电压小于第一预设电压，且蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，说明混合动力汽车当前正在使用的低压器件较多，用电量较大，使得蓄电池的电量下降较快，或蓄电池出现了虚压问题。无论是上述哪种状况，均需要及时对蓄电池进行充电，以避免蓄电池出现亏电现象而影响蓄电池的使用寿命，以及混合动力汽车的可靠性能。
实施例二
本发明是对实施例一所述的合动力汽车低压供电系统的控制方法的进一步优化，图3是本实施例所述混合动力汽车低压供电系统的控制方法的流程图，下面结合图3对该方法进行描述。该方法包括以下步骤：
S100、实时获取蓄电池的电压。
S200、判断蓄电池的电压是否小于第一预设电压，若否，则返回S200并执行S300；若是，则执行S400。
S300、无需对蓄电池进行充电，发动机继续保持当前状态。
若蓄电池的电压不小于第一预设电压，则说明蓄电池当前的电量足以支持低压器件工作，无需对蓄电池进行充电，发动机保持当前工作状态即可。
S400、判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率，若是，则同时执行 S501和S502；若否，则执行S600。
S501、判断发动机是否处于工作状态；若是，则执行S503，若否，则 S504。
在需要对蓄电池进行充电时，若是发动机处于工作状态，则直接通过发动机对蓄电池进行充电即可；若是发动机处于未工作状态，则需要先启动发动机，再通过发动机对蓄电池进行充电。
S502、判断蓄电池的放电电流是否大于预设电流；若否，则执行S505。
S503、发动机为蓄电池充电，并执行S700。
S504、启动发动机，并执行S503。
S505、确认蓄电池存在虚压问题，提醒用户蓄电池故障。
若蓄电池的放电电流大于预设电流且蓄电池的电压下降速率大于预设速率，则说明当前使用较多的低压器件，该混合动力汽车的低压用电需求大，蓄电池的电压将很快会被拉低，若不及时对蓄电池进行充电，一旦蓄电池的电压降至过低，将导致发动机不能正常启动，而且会影响蓄电池的使用寿命，因此需要及时对蓄电池进行充电，以避免蓄电池出现亏电问题。
若蓄电池的放电电流不大于预设电流且蓄电池的电压下降速率大于预设速率，则确认蓄电池存在虚压问题，提醒用户蓄电池故障；便于用户检测造成蓄电池存在虚压问题的原因，如蓄电池的接线端生锈，蓄电池的内阻过大等，能够及时对蓄电池进行维修保养或更换，保证混合动力汽车的可靠性能。
S600、判断蓄电池的电压是否小于第二预设电压，若是，则执行S501，否则，则返回S600并执行S300。
其中第二预设电压小于第一预设电压，其中第二预设电压的大小是已知且是通过多次重复试验确定，不同型号的蓄电池对应的第二预设电压不同。
若蓄电池的电压小于第二预设电压，则说明蓄电池已经被使用了一段时间，蓄电池的剩余电量将要不足以支持当前工作的低压器件继续工作，若是不对蓄电池进行充电，蓄电池将会出现亏电问题，影响蓄电池的使用寿命。
S700、判断发动机为蓄电池充电的时间是否达到预设时间，若是，则执行 S800，若否，则返回S700。
所述预设时间等于第一预设时间与时间变化量的和，如图4所示，所述时间变化量的确定包括以下步骤：发动机开始为蓄电池充电时开始计时，判断发动机为蓄电池充电的第一预设时间内蓄电池的平均放电电流是否大于预设放电电流；若是，则时间变化量等于该平均放电电流对应的第二预设时间；若否，则时间变化量等于零。
具体的，步骤1.发动机开始为蓄电池充电时开始计时；
步骤2.判断发动机为蓄电池充电的时间是否达到第一预设时间，若否，则继续判断发动机为蓄电池充电的时间，直至判断发动机为蓄电池充电的时间达到第一预设时间；
步骤3.若是，则判断第一预设时间内蓄电池的平均放电电流是否大于预设放电电流；若是，则时间变化量等于该平均放电电流对应的第二预设时间；若否，则时间变化量等于零。
所述平均放电电流与第二预设时间呈正相关，能够通过多次重复时间得到平均放电电流和第二预设时间的对应关系；经过第一预设时间认为相应型号的蓄电池已经被充满电，而平均放电电流的大小与低压器件的用电量有关，若是经过第一预设时间，第一预设时间内蓄电池的放电电流大于预设放电电流，则认为低压器件的用电量大，为了避免反复的对蓄电池进行充电，则需要继续对蓄电池充电；若是第一预设时间内蓄电池的放电电流不大于预设放电电流，则说明第一预设时间内，低压器件的用电量小，蓄电池当前的用电量已经能够支持蓄电池使用较长的一段时间，能够停止对蓄电池进行充电。
本申请通过设置时间变化量，能够避免充电时间过短而出现频繁启停发动机的问题，且能够避免充电时间过长而导致浪费燃料的问题；并能够实时的根据当前用电情况下的放电电流调整时间变化量，进而调整发动机为蓄电池充电的时间。
第一预设时间和预设放电电流均是已知的且是通过多次重复试验确定的，而且不同型号的蓄电池对应的第一预设时间不同，其中预设放电电流等于上述的预设电流。
S800、发动机停止为蓄电池充电，并执行S900。
S900、判断混合动力汽车的发动机是否有继续工作的需求；若是，则执行步骤S901，否则执行S902。
其中关于如何判断混合动力汽车的发动机是否有继续工作的需求，为现有技术，在此不再赘叙。
S901、发动机继续工作。
S902、发动机停止工作。
本实施例采用蓄电池的电压下降速率以及电压判断蓄电池是否需要充电，并及时的通过发动机对蓄电池进行充电，以避免蓄电池出现亏电现象，而且还能够在蓄电池的电压小于第一预设电压且蓄电池的电压下降速率大于预设速率的基础上通过放电电流判断蓄电池是否存在虚压问题，以便于及时对蓄电池进行维修保养，提高蓄电池的使用寿命以及使用该混合动力汽车低压供电系统的控制方法的混合动力汽车的运行可靠性；并且还可以通过蓄电池充电期间的平均放电电流，确定发动机为蓄电池充电的预设时间，以避免充电时间过长而导致燃料的浪费以及充电时间过短而出现频繁启停发动机的问题。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合动力汽车低压供电系统的控制方法，混合动力汽车低压供电系统包括蓄电池，为蓄电池充电的发动机，及连接于所述蓄电池和发动机的控制器；还包括设于所述蓄电池的输出端且电连接于所述控制器的电流传感器，所述电流传感器用于测量所述蓄电池的放电电流；其特征在于，该方法包括以下步骤：
蓄电池的电压小于第一预设电压时，判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率；并在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，采用发动机为蓄电池充电。
2.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，所述蓄电池的输出端设有接线柱，所述电流传感器连接于所述接线柱。
3.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，若蓄电池的电压不小于第一预设电压，则无需对蓄电池进行充电且发动机继续保持当前状态，并继续判断蓄电池的电压是否小于第一预设电压。
4.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，若蓄电池的电压下降速率不大于预设速率，则无需对蓄电池进行充电且发动机继续保持当前状态，并继续判断蓄电池的电压下降速率是否大于预设速率。
5.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，若蓄电池的电压下降速率大于预设速率，在采用发动机为蓄电池充电之前，还包括：
判断蓄电池的电压是否小于第二预设电压，若是，则采用发动机为蓄电池充电；若否，则无需对蓄电池进行充电，发动机继续保持当前状态，并继续判断蓄电池的电压是否小于第二预设电压。
6.根据权利要求5所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，若蓄电池的电压小于第二预设电压，在采用发动机为蓄电池充电之前，还包括：
判断发动机是否处于工作状态，若是，则发动机为蓄电池充电；若否，则启动发动机为蓄电池充电。
7.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，在蓄电池的电压下降速率大于预设速率时，判断蓄电池的放电电流是否大于预设电流；若否，确认蓄电池存在虚压问题，提醒用户蓄电池故障。
8.根据权利要求1所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，采用发动机为蓄电池充电的过程中，判断发动机为蓄电池充电的时间是否达到预设时间，若是，则发动机停止为蓄电池充电，若否，则发动机继续为蓄电池充电，直至发动机为蓄电池充电的时间达到预设时间。
9.根据权利要求8所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，所述预设时间等于第一预设时间与时间变化量的和，其中所述时间变化量的确定包括以下步骤：
发动机开始为蓄电池充电时开始计时，判断发动机为蓄电池充电的第一预设时间内蓄电池的平均放电电流是否大于预设放电电流；若是，则时间变化量等于该平均放电电流对应的第二预设时间；若否，则时间变化量等于零。
10.根据权利要求8所述的混合动力汽车低压供电系统的控制方法，其特征在于，在发动机停止为蓄电池充电之后，判断混合动力汽车的发动机是否有继续工作的需求；若是，则发动机继续工作；若否，则发动机停止工作。
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