CN108638897A - 电能控制系统、汽车控制系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出了一种电能控制系统、汽车控制系统及汽车，涉及汽车控制技术领域，包括电源接口、充电机、动力电池、电机控制器、继电器及中央控制器；电源接口与充电机、动力电池及电机控制器依次电连接，继电器分别与电源接口、电机控制器及中央控制器电连接，中央控制器还分别与充电机及电机控制器电连接；当电源接口接入待充电设备时，中央控制器控制继电器闭合，且控制充电机停止工作，并控制电机控制器将动力电池输出的直流电转换为交流电为电源接口接入的待充电设备充电。本发明实施例所提供的一种电能控制系统、汽车控制系统及汽车，提升了用户的体验。

Description

电能控制系统、汽车控制系统及汽车

技术领域

本发明涉及汽车控制技术领域，具体而言，涉及一种电能控制系统、汽车控制系统及汽车。

背景技术

随着新能源汽车的推广和普及，尤其是纯电动汽车的市场保有量越来越大，纯电动汽车由于疏忽或者其他原因导致的车辆电能不足以维持到充电站的情况慢慢增多，这种情况下寻求移动充电站的方式不仅价格昂贵，而且等候时间长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电能控制系统、汽车控制系统及汽车，提升了用户的体验。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种电能控制系统，应用于汽车，所述电能控制系统包括电源接口、充电机、动力电池、电机控制器、继电器及中央控制器；所述电源接口与所述充电机、所述动力电池及所述电机控制器依次电连接，所述继电器分别与所述电源接口、所述电机控制器及所述中央控制器电连接，所述中央控制器还分别与所述充电机及所述电机控制器电连接；当所述电源接口接入电源设备时，所述中央控制器控制所述继电器断开，且控制所述充电机开启工作，以使所述充电机将所述电源接口接入的交流电转换为直流电为所述动力电池充电；当所述电源接口接入待充电设备时，所述中央控制器控制所述继电器闭合，且控制所述充电机停止工作，并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电。

进一步地，所述电机控制器按照预设的周期向所述中央控制器发送当前工作状态，其中，所述当前工作状态包括正常工作状态及异常工作状态；当所述中央控制器接收到的所述电机控制器的当前工作状态为异常工作状态时，所述中央控制器控制所述继电器保持断开。

进一步地，所述动力电池还与所述中央控制器电连接，所述动力电池还用于按照预设的周期向所述中央控制器发送所述动力电池的当前荷电量；所述中央控制器还用于当所述动力电池的当前荷电量小于第一预设荷电量时，控制所述继电器保持断开。

进一步地，所述电机控制器及所述中央控制器还分别与所述汽车的电机本体电连接；当所述中央控制器控制所述继电器闭合、且控制所述充电机停止工作、并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电时，所述中央控制器控制所述电机本体保持停止工作的状态。

进一步地，所述电能控制系统还包括信号发生器，所述信号发生器与所述中央控制器电连接；所述信号发生器用于产生第一控制信号，以使所述中央控制器控制所述继电器断开，且控制所述充电机开启工作；所述信号发生器还用于产生第二控制信号，以使所述中央控制器控制所述继电器闭合，且控制所述充电机停止工作，并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电。

进一步地，所述信号发生器采用电控开关。

进一步地，所述中央控制器为所述汽车的整车控制器。

进一步地，所述电源接口为慢充接口。

第二方面，本发明实施例提供了一种汽车控制系统，应用于汽车，所述汽车控制系统上述的电能控制系统。

第三方面，本发明实施例提供了一种汽车，所述汽车包括上述的汽车控制系统。

相对于现有技术，本发明实施例所提供的一种电能控制系统、汽车控制系统及汽车，通过将动力电池、电机控制器、继电器与电源接口形成连通的电回路，以使当电源接口接入待充电设备时，动力电池能够输入电流为待充电设备充电，相较于现有技术，使每一辆装载了本发明实施例提供的电能控制系统的汽车成为移动的电源，为没有足够电源不能保持正常行驶的汽车充电，提升了用户的体验。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统的一种示意性结构图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统的另一种示意性结构图；

图3示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统的另一种示意性结构图。

图中：10-电能控制系统；20-电机本体；30-电源设备；40-待充电设备；100-电源接口；200-充电机；300-动力电池；400-电机控制器；500-继电器；600-中央控制器；700-信号发生器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

新能源汽车的现有技术配置中，一般配置了快充和慢充两个电源接口，但这两个电源接口都仅仅是用于接入电源设备，为新能源汽车中的动力电池充电。

但当新能源汽车上装载的动力电池没电后，新能源汽车又离充电站较远，或者说新能源汽车的动力电池中剩余的电能不足以支撑新能源汽车行驶至充电站时，此时新能源汽车只能寻求移动充电站的应急救援，但这不仅需要花费较为高昂的价钱，而且等待时间也较为长，导致用户的体验降低。

基于现有技术存在的缺陷，本发明实施例提供的一种解决方式为：将动力电池300、电机控制器400、继电器500与电源接口100形成连通的电回路，以使当电源接口100接入待充电设备40时，动力电池300能够输入电流为待充电设备40充电。

具体地，请参阅图1，图1示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统10的一种示意性结构图，该电能控制系统10应用于汽车(图未示)，在本发明实施例中，该电能控制系统10包括电源接口100、充电机200、动力电池300、电机控制器400、继电器500及中央控制器600。具体地，电源接口100与充电机200、动力电池300及电机控制器400依次电连接，继电器500分别与电源接口100、电机控制器400及中央控制器600电连接，中央控制器600还分别与充电机200及电机控制器400电连接。

请参阅图2，图2示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统10的另一种示意性结构图，在本发明实施例中，当电源接口100接入电源设备30时，动力电池300用于待充电，此时，中央控制器600控制继电器500断开，且控制充电机200开启工作，电源接口100、充电机200及动力电池300之间形成连通的电回路，电源接口100接入的电源为交流电源，相应地，充电机200将接入的交流电转换为直流电，进而为该动力电池300充电。

其中，该电源设备30可以是充电桩、发电机或者是蓄电池等，只要能够输出电流至电源接口100进而为动力电池300充电工作即可，例如，该电源设备30还可以是采用了本发明实施例所提供的电能控制系统10的汽车。

并且，中央控制器600可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述的中央控制器600可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、语音处理器以及视频处理器等；还可以是数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该中央控制器600也可以是任何常规的处理器，如PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)、单片机等。

具体地，作为一种实施方式，该中央控制器600可以采用汽车的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)。将中央控制器600的控制集成在整车控制器中，避免采用单独的控制来执行相应的控制逻辑，减少了整车的开发成本。

请参阅图3，图3示出了本发明实施例所提供的一种电能控制系统10的另一种示意性结构图，在本发明实施例中，当电源接口100接入待充电设备40时，动力电池300用作电源，为电源接口100接入的待充电设备40充电，此时，中央控制器600控制继电器500闭合，且控制充电机200停止工作，动力电池300与电机控制器400、继电器500及电源接口100之间形成连通的电回路，中央控制器600还控制电机控制器400将动力电池300输出的直流电转换为交流电后为电源接口100接入的带充电设备充电。

作为一种实施方式，该电源接口100采用慢充接口。慢充接口输入或输出的电流一般为交流电，当该慢充接口接入待充电设备40，动力电池300作为电源时，慢充接口适用的电压相对快充接口较低。

基于上述设计，本发明实施例所提供的一种电能控制系统10，通过将动力电池300、电机控制器400、继电器500与电源接口100形成连通的电回路，以使当电源接口100接入待充电设备40时，动力电池300能够输入电流为待充电设备40充电，相较于现有技术，使每一辆装载了本发明实施例提供的电能控制系统10的汽车成为移动的电源，为没有足够电源不能保持正常行驶的汽车充电，提升了用户的体验。

当电源接口100处接入的是待充电设备40时，动力电池300是作为电源输出电流为待充电设备40充电，此时电机控制器400与动力电池300连通后，电机控制器400作为DC/AC逆变器，将动力电池300输出的直流电转换为交流电，进而为待充电设备40充电。那么在此过程中，电机控制器400即需要保持正常的工作状态，避免动力电池300输出电流的过程被中断。

因此，作为一种实施方式，电机控制器400在与中央控制器600电连接后，电机控制器400即按照预设的周期向中央控制器600发送电机控制器400的当前工作状态，比如每50ms发送一次。其中，电机控制器400的当前工作状态包括正常工作状态及异常工作状态，正常工作状态即表征当前电机控制器400正在正常的工作，能够正常地将动力电池300输出的直流电转换为交流电，以使动力电池300输出的电流能够为待充电设备40充电；异常工作状态即表征当前电机控制器400不能正常的工作，即不能正常地将动力电池300输出的直流电转换为交流电，为待充电设备40充电。

值得说明的是，作为一种实施方式，在本发明实施例中，当电机控制器400本来没有发生异常，而是电机控制器400与中央控制器600之间的电连接发生故障，导致中央控制器600在预设的周期后没有接收到电机控制器400发送的当前工作状态时，中央控制器600同样判定电机控制器400处于异常工作状态。

相应地，当中央控制器600接收到的电机控制器400的当前工作状态为异常工作状态时，中央控制器600此时判定该电能控制系统10不适合为待充电设备40充电，此时中央控制器600控制继电器500保持断开，以使动力电池300与电源接口100之间不能形成输出电流的回路。

并且，当动力电池300作为电源为待充电设备40充电时，显然，动力电池300自身的电量必须足以使其作为电源，来为待充电设备40充电。因此，作为一种实施方式，请继续参阅图3，动力电池300还与中央控制器600电连接，该动力电池300还用于按照预设的周期向中央控制器600发送动力电池300的当前荷电量，例如，动力电池300每50ms即向中央控制器600发送一次当前荷电量。

相应地，中央控制器600还用于当动力电池300的当前荷电量小于第一预设荷电量时，判定该动力电池300当前不适合作为电源输出电流为待充电设备40充电，此时中央控制器600即控制继电器500保持断开，以使动力电池300与电源接口100之间不能形成输出电流的回路。其中，第一预设荷电量为用户(或者是生厂商出厂默认)设置的动力电池300向外输出电流的最小荷电量，只有当动力电池300的当前荷电量大于或等于第一预设荷电量时，中央控制器600才允许动力电池300向外输出电流；当动力电池300的当前荷电量小于第一预设荷电量时，中央控制器600控制继电器500保持断开，使动力电池300不能向外输出电流，以确保动力电池300的剩余荷电量能够确保用于自身装载的汽车的电能输出。

并且，作为一种实施方式，电机控制器400及中央控制器600还分别与汽车的电机本体20电连接。其中，汽车在正常输出行驶过程中，电机控制器400将动力电池300输出的直流电转换为交流电为电机本体20供电工作，以满足汽车在行驶过程中的动力输出。

一般来说，在装载有该电能控制系统10的汽车向外输出电流进而为待充电设备40充电时，汽车应当保持静止状态，即不移动，因此，当中央控制器600控制继电器500闭合、且控制充电机200停止工作、并控制电机控制器400将动力电池300输出的直流电转换为交流电为电源接口100接入的待充电设备40充电时，表征该电能控制系统10正输出电流为待充电设备40进行充电，此时中央控制器600控制电机本体20保持停止工作的状态，进而使电机本体20不输出动力，避免动力电池300在对待充电设备40进行充电时发生意外。

并且，请继续参阅图1、图2及图3，作为一种实施方式，该电能控制系统10还包括信号发生器700，该信号发生器700与中央控制器600电连接。

其中，该信号发生器700能够至少产生两种不同的控制信号，比如第一控制信号和第二控制信号，用户可以通过使用信号发生器700产生不同的控制信号，以使该电能控制系统10产生不同的操作。例如，当信号发生器700产生第一控制信号时，信号发生器700将第一控制信号发送给中央控制器600，当中央控制器600接收到第一控制信号时，表征用户此时在电源接口100处接入了电源设备30将要为动力电池300充电，此时中央控制器600控制继电器500断开，且控制充电机200开启工作，进而为动力电池300供电工作；相应地，当信号发生器700产生第二控制器时，信号发生将第二控制信号发送给中央控制器600，当中央控制器600接收到第二控制信号时，表征用户此时在电源接口100处接入了待充电设备40将要以动力电池300作为电源为待充电设备40充电，此时中央控制器600控制继电器500闭合、且控制充电机200停止工作、并控制电机控制器400将动力电池300输出的直流电转换为交流电为电源接口100接入的待充电设备40充电。

具体地，作为一种实施方式，该信号发生器700可以采用电控开关。该电控开关可以设置在汽车的驾驶舱内，方便用户手动的开启或关闭电能控制系统10为待充电设备40进行充电的功能。可以理解，该电控开关还可以设置在汽车其他的部位，比如说设置在靠近动力电池300的地方，或者是靠近电机的地方，只要用户能够通过该电控开关产生不同的控制信号以使开启或关闭该电能控制系统10向外输出电流的功能即可。

并且，可以理解地，该信号发生器700还可以采用其他的设备实现，比如电磁开关、触碰开关等。

基于上述设计，本发明实施例所提供的一种电能控制系统10，通过设置与中央空控制器电连接的信号发生器700，以使中央控制器600根据信号发生器700产生的不同的控制信号，控制充电机200与电机控制器400及继电器500相互协调，进而实现动力电池300被充电或动力电池300向外输出电流为待充电设备40充电，进一步地提升了用户的体验。

本发明实施例还提供的一种汽车控制系统(图未示)，应用于汽车，该汽车控制系统包括上述的电能控制系统10。

本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述的汽车控制系统。

综上所述，本发明实施例所提供的一种电能控制系统10、汽车控制系统及汽车，通过将动力电池300、电机控制器400、继电器500与电源接口100形成连通的电回路，以使当电源接口100接入待充电设备40时，动力电池300能够输入电流为待充电设备40充电，相较于现有技术，使每一辆装载了本发明实施例提供的电能控制系统10的汽车成为移动的电源，为没有足够电源不能保持正常行驶的汽车充电，提升了用户的体验；还通过在中央控制器600判定电机控制器400处于异常工作状态时，控制继电器500保持断开，确保动力电池300在输出电流的过程中不会因为电机控制器400的异常工作状态被中断；还通过在中央控制器600判定动力电池300的当前荷电量小于第一预设荷电量时，控制继电器500保持断开，动力电池300不能向外输出电流，以确保动力电池300的剩余荷电量能够确保用于自身装载的汽车的电能输出；还通过在动力电池300向外输出电流时，中央控制器600控制电机本体20保持停止工作的工作，进而使电机本体20不输出动力，避免动力电池300在对待充电设备40进行充电时发生意外；还通过设置与中央空控制器电连接的信号发生器700，以使中央控制器600根据信号发生器700产生的不同的控制信号，控制充电机200与电机控制器400及继电器500相互协调，进而实现动力电池300被充电或动力电池300向外输出电流为待充电设备40充电，进一步地提升了用户的体验。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种电能控制系统，其特征在于，应用于汽车，所述电能控制系统包括电源接口、充电机、动力电池、电机控制器、继电器及中央控制器；

所述电源接口与所述充电机、所述动力电池及所述电机控制器依次电连接，所述继电器分别与所述电源接口、所述电机控制器及所述中央控制器电连接，所述中央控制器还分别与所述充电机及所述电机控制器电连接；

当所述电源接口接入电源设备时，所述中央控制器控制所述继电器断开，且控制所述充电机开启工作，以使所述充电机将所述电源接口接入的交流电转换为直流电为所述动力电池充电；

当所述电源接口接入待充电设备时，所述中央控制器控制所述继电器闭合，且控制所述充电机停止工作，并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电。

2.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述电机控制器按照预设的周期向所述中央控制器发送当前工作状态，其中，所述当前工作状态包括正常工作状态及异常工作状态；

当所述中央控制器接收到的所述电机控制器的当前工作状态为异常工作状态时，所述中央控制器控制所述继电器保持断开。

3.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述动力电池还与所述中央控制器电连接，所述动力电池还用于按照预设的周期向所述中央控制器发送所述动力电池的当前荷电量；

所述中央控制器还用于当所述动力电池的当前荷电量小于第一预设荷电量时，控制所述继电器保持断开。

4.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述电机控制器及所述中央控制器还分别与所述汽车的电机本体电连接；

当所述中央控制器控制所述继电器闭合、且控制所述充电机停止工作、并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电时，所述中央控制器控制所述电机本体保持停止工作的状态。

5.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述电能控制系统还包括信号发生器，所述信号发生器与所述中央控制器电连接；

所述信号发生器用于产生第一控制信号，以使所述中央控制器控制所述继电器断开，且控制所述充电机开启工作；

所述信号发生器还用于产生第二控制信号，以使所述中央控制器控制所述继电器闭合、且控制所述充电机停止工作、并控制所述电机控制器将所述动力电池输出的直流电转换为交流电为所述电源接口接入的待充电设备充电。

6.如权利要求5所述的电能控制系统，其特征在于，所述信号发生器采用电控开关。

7.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述中央控制器为所述汽车的整车控制器。

8.如权利要求1所述的电能控制系统，其特征在于，所述电源接口为慢充接口。

9.一种汽车控制系统，其特征在于，应用于汽车，所述汽车控制系统包括权利要求1-8中任一项所述的电能控制系统。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求9所述的汽车控制系统。