CN111301322A - 车辆及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆及其控制方法。车辆包括：多个电负载，其在车辆的停车期间消耗暗电流并对暗电流进行调制；电池传感器，其感测从电池输出的暗电流，对由多个电负载调制的暗电流进行解调，基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每一个消耗的暗电流，基于由多个电负载的每一个消耗的暗电流来识别消耗过大暗电流的电负载；以及集成控制装置，其警告驾驶员识别出的电负载消耗过大暗电流。

Description

车辆及其控制方法
技术领域
本发明涉及车辆和控制方法，其能够有效地管理电力。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。
通常，车辆是使用化石燃料、电力等作为动力源在道路上行驶的移动工具或运输工具。例如，车辆可以利用发动机产生的动力行驶。
此外，车辆包括用于起动发动机的起动电机，并且可以包括电池以向起动电机供应电力。当电池由于向起动电机供电而放电时，车辆中的发电机对电池充电。
近年来，车辆具有各种电负载以保护驾驶员并为驾驶员提供便利和乐趣。具体地，诸如助力转向和座椅加热的电动车辆负载消耗大量的电力。
这些电负载由电池供电。因此，电池的功耗增加，并且出现了电池不起动或电池寿命缩短的问题。具体地，由于停车期间的暗电流而出现了不执行起动的问题，或者电池寿命缩短的问题。此处，暗电流是指电负载在车辆的发动机起动状态下始终消耗的泄漏电流。例如，暗电流可以指在电负载的“休眠模式”中消耗的电流。
在发动机的起动状态下，电负载可以分为例如五类负载。电负载可以包括恒定功率负载、灯负载、车身负载、多媒体负载以及唤醒负载。恒定功率负载没有单独的关闭电路或关闭逻辑，并且始终由电池供电。多媒体负载和唤醒负载在交付后不会被阻止，并且始终由电池供电。在休眠模式下，灯负载和车身负载会关闭。
车辆中的电负载不断增加，因此，停车状态下的暗电流也增加。另外，当车辆长时间放置时，由于电池的过度放电导致电池的耐久性降低和不良起动的可能性增加。
然而，实际上没有用于在当前车辆的起动状态下单独监测电负载的暗电流的方法。
发明内容
本发明提供一种车辆及其控制方法，其能够识别在停车状态下消耗电流的电负载。
本发明还提供一种车辆及其控制方法，其能够通过暗电流的信号调制来识别电负载。
根据本发明的一个方面，一种车辆包括：多个电负载，其配置为在车辆的停车期间消耗暗电流并对暗电流进行调制；电池传感器，其配置为感测从车辆的电池输出的暗电流，对由多个电负载中的电负载调制的暗电流进行解调，基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流，并且基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载；以及集成控制装置，其配置为警告驾驶员识别出的电负载消耗过大暗电流。
多个电负载中的电负载可以使用各自具有不同频率的载波信号来对暗电流进行调制。
电池传感器可以使用各自具有不同频率的载波信号来对调制的暗电流进行解调。
每个电负载可以包括：控制器，其配置为生成载波信号；第一混频器，其配置为将暗电流与载波信号混合；以及高通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的低频信号。
每个电负载的控制器可以生成具有不同频率的载波信号。
高通滤波器的截止频率可以约等于载波信号的频率。
电池传感器可以包括：控制器，其配置为生成具有不同频率的载波信号；第二混频器，其配置为将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合；以及低通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的高频信号。
控制器可以顺序地生成具有不同频率的载波信号，并且第二混频器可以顺序地将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合。
低通滤波器的截止频率可以约等于不同频率中的最低频率。
集成控制装置可以阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
根据本发明的另一个方面，一种用于控制车辆的方法包括：通过多个电负载对车辆停车期间消耗的暗电流进行调制；通过电池传感器对从电池输出的调制的暗电流进行解调；通过电池传感器基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流；通过电池传感器基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载；通过控制装置警告驾驶员识别出的电负载消耗过大暗电流。
在本发明的一个实施方案中，一种车辆包括：多个电负载，其配置为在车辆的停车期间消耗暗电流并对暗电流进行调制；电池传感器，其配置为感测从车辆的电池输出的暗电流，对由多个电负载中的电负载调制的暗电流进行解调，基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流；以及集成控制装置，其配置为基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载，并且阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
每个电负载可以包括：控制器，其配置为生成载波信号；第一混频器，其配置为将暗电流与载波信号混合；以及高通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的低频信号。
每个电负载的控制器可以生成具有不同频率的载波信号。
电池传感器可以包括：控制器，其配置为生成具有不同频率的载波信号；第二混频器，其配置为将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合；以及低通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的高频信号。
控制器可以顺序地生成具有不同频率的载波信号，并且第二混频器可以顺序地将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体示例仅是旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
为了可以更好地理解本发明，将参照附图以给出示例的方式来描述本发明的各种实施方案，在附图中：
图1为车辆的电气配置；
图2为用于车辆的电力管理的配置；
图3示出了车辆中包括的电负载的配置；
图4示出了车辆中的混频器的操作；
图5A和图5B分别示出了车辆中包括的混频器；
图6示出了车辆中包括的电池传感器的配置；
图7A、图7B、图7C、图7D和图7E示出了由车辆中包括的电池传感器解调的暗电流的频谱；
图8示出了由车辆中包括的电池传感器解调的暗电流的大小；
图9示出了说明用于识别车辆中消耗过大暗电流的电负载的方法的流程图；
图10A、图10B、图10C、图10D和图10E示出了由于车辆的电负载而导致的暗电流；
图11A、图11B、图11C、图11D和图11E示出了车辆电负载的暗电流的频谱图和调制的暗电流的频谱图；
图12示出了车辆的混合的暗电流的频谱图；以及
图13A、图13B、图13C、图13D和图13E示出了由车辆的电池传感器解调的暗电流的频谱图。
本文描述的附图仅仅用于说明的目的，而并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在全部附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
提供以下详细描述以帮助读者获得对本文描述的方法、装置和/或系统的全面理解。相应地，将向本领域的普通技术人员建议本文描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同形式。所描述的处理操作的进度是示例；然而，除了必须以特定顺序发生的操作之外，以“和/或”描述的操作的顺序不限于本文所阐述的顺序，并且可以如本领域中已知的那样改变。另外，为了更加清楚和简洁，可以省略公知功能和构造的相应描述。
另外，下文将参考附图更全面地描述示例性实施方案。然而，示例性实施方案可以以不同的形式实施并且不应解释为限于本文阐述的实施方案。提供这些实施方案以使本发明完整和充分，并且将示例性实施方案全面地传达给本领域普通技术人员。
应当理解的是，尽管本文可能使用术语第一、第二等来描述各个元件，但是这些元件不应该被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分。正如本文所使用的，术语“和/或”包括一种或多种相关列举项目的任何和所有组合。
应当理解的是，当元件被称为“连接”或“联接”至另一元件时，其可以直接地连接或联接至其它元件，或者可以存在中间元件。相反地，当元件被称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件时，则不存在中间元件。
本文所使用的术语仅仅用于描述具体实施方案的目的并且不旨在限制。正如本文所使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚的说明。
现在将详细参照本发明的示例性实施方案，其示例在附图中进行说明，其中，在全部附图中，相同的附图标记表示相同的元件。
表述“a、b或c的至少一个”应当理解为仅包括a、仅包括b、仅包括c、包括a和b两者、包括a和c两者、包括b和c两者或者包括a、b和c的全部。
下文将参考附图对本发明的实施方案进行描述。
图1为根据一个实施方案的车辆的电气配置。
车辆1包括：车身、底盘和电负载，所述车身用于形成外观并容纳驾驶员和/或行李；所述底盘包括除了车身以外的车辆1的组件；所述电负载保护驾驶员并为驾驶员提供舒适感。
例如，如图1所示，电负载可以包括：发动机管理系统(EMS)11、变速器控制单元(TCU)12、电子制动控制模块(EBCM)13、电机驱动的助力转向(MDPS)装置14以及集成控制单元(ICU)100。车辆1还包括：第一电负载201、第二电负载202、第三电负载203、第四电负载204和第五电负载205。
发动机管理系统11可以响应于驾驶员通过油门踏板的加速命令来控制发动机的操作并管理发动机。例如，发动机管理系统11可以执行发动机扭矩控制、燃料消耗控制、发动机故障诊断和/或发电机控制。
变速器控制单元12可以响应于驾驶员经由换挡杆的换挡命令来控制变速器的操作或车辆1的行驶速度。例如，变速器控制单元12可以在换挡期间执行离合器控制、换挡控制和/或发动机扭矩控制。
电子制动控制模块13可以响应于驾驶员经由制动踏板的制动命令来控制车辆1的制动装置并维持车辆1的平衡。例如，电子制动控制模块13可以执行自动停车制动、在制动期间防滑和/或在转向期间防滑。
电机驱动的助力转向装置14可以辅助驾驶员容易地操作方向盘。例如，电机驱动的助力转向装置14可以辅助用户的转向操作，例如在低速行驶或停车时减小转向力，而在高速行驶时增大转向力。
第一电负载201、第二电负载202、第三电负载203、第四电负载204和第五电负载205可以是为驾驶员提供便利的装置。第一电负载201、第二电负载202、第三电负载203、第四电负载204和第五电负载205例如是音频装置、加热/通风/空调(HVAC)、导航装置、电动座椅、座椅加热器、室内灯等等。
集成控制单元100可以将电力分配给车辆1的电负载，并且可以控制设置在车辆1中的负载的操作。集成控制单元100还可以监控车辆1的电力状态并基于车辆1的电力状态控制电负载的操作。
集成控制单元100在下面进一步详细描述。
这些电负载可以通过车辆通信网络NT彼此通信。例如，电负载可以通过以太网、MOST(面向媒体的系统传输)、Flexray、CAN(控制器局域网)、LIN(本地互连网络)等发送和接收数据。
图2为根据本发明一个实施方案的用于车辆的电力管理的配置。
如图2所示，车辆1还可以包括发动机11a、发电机11b、电池B和电池传感器30。
发电机11b可以通过发动机11a的动力来产生电能，即电力。发动机11a可以使用燃料的爆炸性燃烧来产生动力，并且发动机11a的动力可以经由变速器传递至车轮。此时，由发动机11a产生的旋转力的一部分可以被提供给发电机11b，发电机11b可以从发动机11a的动力产生电力。
发电机11b可以包括例如具有定子线圈(电枢线圈)的定子和具有转子线圈(励磁线圈)的转子。转子可以通过发动机11a的旋转而旋转，定子可以是固定的。当转子通过发动机11a旋转而向转子线圈供应电流时，产生旋转磁场，并且由于旋转磁场而在定子线圈中感应出感应电流。
由此，发电机11b可以产生电力。此外，由转子产生的磁场的大小根据供应给转子线圈的电流的大小而改变，并且在定子线圈中产生的感应电流的大小可以改变。换句话说，可以根据供应给转子线圈的电流的大小来调节发电机21e的发电量。
由发电机11b产生的电力的一部分可以供应到车辆1的电负载，而另一部分可以存储在车辆1的电池B中。换句话说，由发电机21e产生的电力可以供应给电负载，并且剩余的电力可以存储在电池B中。
电池B可以存储由发动机的动力产生的电能，并且可以向车辆1中包括的各种电负载供电。例如，在车辆1的行驶期间，发电机可以将发动机的旋转能转换成电能，电池B可以从发电机接收电能并存储电能。另外，电池B可以向起动电机供电以用于起动发动机从而驱动车辆1，并且可以向车辆1的电负载供电。
电池B可以在发动机11a停止时向发电机11b供电以用于起动发动机11a，并且可以向车辆1的电负载供电。例如，如果在车辆1的行驶期间由电负载消耗的电力大于由发电机11b产生的电力，则电池B可以向电负载供电，并且如果发动机11a在停车期间停止，则电池B可以向电负载供电。
电池传感器30可以获取与电池B有关的状态信息。例如，电池传感器30可以测量电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度、电池B的额定容量Cb等。
电池传感器30基于电池B的输出电压、电池B的输出电流、电池B的温度以及电池B的额定容量Cb来计算电池B的充电率。此处，电池B的充电率可以指示电池B中存储电能的程度。充电率通常具有0到100％的值，并且可以指示电池B在完全放电状态(0％)和完全充电率(100％)之间的充电程度。
电池传感器30可以通过车辆通信网络NT将电池B的充电率发送至集成控制单元100。
集成控制单元100可以从电池传感器30接收电池B的充电率，并且根据电池B的充电率通过发动机管理系统11来控制发电机11b的发电量。
集成控制单元100可以根据电池B的充电率生成用于控制发电机11b的发电量的发电控制请求。集成控制单元100可以经由车辆通信网络NT将发电控制请求发送至发动机管理系统11，并且发动机管理系统11可以响应于集成控制单元100的发电控制请求来增加或减少发电机11b的发电量。
集成控制单元100可以包括：配电器140、通信单元130、存储单元120和控制器110。
配电器140包括多个开关141、142、143、144和145，其可以允许或阻止向车辆1的电负载供电。例如，配电器140包括第一开关141、第二开关142、第三开关143、第四开关144和第五开关145，所述第一开关141用于允许或阻止向第一电负载201供电；所述第二开关142用于允许或阻止向第二电负载202供电；所述第三开关143用于允许或阻止向第三电负载203供电；所述第四开关144用于允许或阻止向第四电负载204供电；所述第五开关145用于允许或阻止向第五电负载205供电。
多个开关141、142、143、144和145的每一个都可以包括闩锁继电器。通常，继电器在电流流过线圈时接触触点，而在线圈断电时触点分离。但是，当向线圈施加电流时，闩锁继电器连接到线圈，并且即使中断线圈的电流，触点也不会分离。闩锁继电器可以包括单独的电路或线圈以使触点分离。
通信单元130包括CAN收发器和通信控制器，所述CAN收发器通过车辆通信网络NT从电负载接收通信信号并将通信信号发送到电负载；所述通信控制器控制收发器的操作。
CAN收发器可以通过车辆通信网络NT从电负载接收通信数据，并且将通信数据输出至控制器110，从控制器接收通信数据。
例如，CAN收发器可以经由车辆通信网络NT从电池传感器30接收电池B的充电率。此外，CAN收发器可以在特定条件下或周期性地经由车辆通信网络NT从电池传感器30接收关于停车期间的暗电流的信息。
如上所述，通信单元130可以通过车辆通信网络NT与车辆1的电负载交换数据，并且集成控制单元100可以通过通信单元130与诸如电池传感器30的电负载通信。
存储单元120可以包括存储介质和存储控制器，所述存储介质用于存储用于控制集成控制单元100的控制数据；所述存储控制器用于控制存储在存储介质中的数据的存储/删除/加载。
存储介质可以包括固态驱动器(SSD)、磁盘驱动器(HDD)等，并且可以存储用于管理电池B的充电率的各种数据。例如，存储介质可以存储关于通过通信单元130接收的暗电流的信息。
存储单元120根据控制器110的存储信号而将数据存储在存储介质中，并且根据控制器110的加载信号而将存储在存储介质中的数据输出到控制器110。
控制器110可以包括存储器和处理器，所述存储器用于存储用于控制集成控制单元100的控制程序和/或控制数据；所述处理器用于根据存储在存储器中的控制程序和控制数据来生成控制信号。
存储器可以临时存储通过通信单元130接收的通信数据和/或存储在存储单元120中的存储数据。例如，存储器可以临时存储关于电池B的充电率和/或暗电流的数据。
存储器可以根据处理器的存储器控制信号向处理器提供程序和/或数据。
存储器可以包括易失性存储器，例如用于临时存储数据的静态随机存取存储器(S-RAM)或D-Lap(动态随机存取存储器)。另外，存储器可以包括非易失性存储器，例如ROM(只读存储器)、EPROM(可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)等等。
处理器可以包括各种逻辑电路和运算电路，根据从存储器提供的程序来处理数据并根据处理结果生成控制信号。
处理器可以基于与车辆1停车期间的暗电流有关的信息来识别消耗过大暗电流的电负载。另外，处理器可以警告驾驶员该电负载消耗过大暗电流，或者阻止电力供应到消耗过大暗电流的电负载。
如上所述，控制器110可以基于与车辆1停车期间的暗电流有关的信息来识别消耗过大暗电流的电负载。
电负载可以将标识信息插入暗电流中，以使集成控制单元100可以识别消耗过大暗电流的电负载，并且电池传感器30可以从暗电流中提取电负载的标识信息。
在下文中，将解释电负载将标识信息插入暗电流中，并且电池传感器30从暗电流中提取电负载的标识信息。
图3示出了根据一个实施方案的车辆中包括的电负载的配置。图4示出了根据一个实施方案的车辆中的混频器的操作。图5A和图5B示出了车辆中包括的混频器的示例性实施方案。
电负载200可以是如前所述的各种电气装置。例如，电负载200可以是发动机管理系统11、变速器控制单元12、电子制动控制模块13、电机驱动的助力转向装置14、音频装置、空调、导航装置、电动座椅、座椅加热器和室内灯。
参照图3、图4、图5A和图5B，电负载200包括供电单元210、控制器220、驱动单元230、第一混频器240和高通滤波器(high pass filter，HPF)250。
供电单元210从电池B接收电力，并且可以向控制器220和驱动单元230供电。例如，供电单元210可以将电池B供应的12V电源的电压降低到5V，并且将5V电源供应给控制器220。
控制器220控制驱动单元230的操作，并且驱动单元230可以执行用于实现电负载200的功能的操作。例如，发动机管理系统11的驱动单元可以包括用于控制供应给发动机的燃料量的节流阀，电子制动控制模块13的驱动单元可以包括用于控制供应给制动装置的液压压力的电磁阀。
通常，当车辆1熄火时，向驱动单元230的电力供应在车辆1的停车期间会被阻止。另一方面，控制器220在车辆1停车时也可以工作。例如，门锁可以在车辆1的停车期间工作以检测驾驶员拥有的智能钥匙，并且安全摄像机(例如黑匣子)可以在车辆1的停车期间工作以防止盗窃。
因此，即使在车辆1停车时，也可以向电负载供电。
第一混频器240从控制器220接收载波信号Sc并且将流过控制器220和/或驱动单元230的暗电流So与载波信号Sc混合。从电池B供应的电流可以从电池B的阳极经由供电单元210流到控制器220和/或驱动单元230。此外，电流可以从控制器220和/或驱动单元230流到电池B的阴极。
具体地，在车辆1的停车期间，第一混频器240将从控制器220和/或驱动单元230流到电池B的阴极的暗电流So与控制器220的载波信号Sc混合。
控制器220可以包括振荡器和用于输出载波信号Sc的PLL(锁相环)电路。控制器220可以通过使用PLL电路来生成具有特定载波频率fc的载波信号Sc，以用于识别电负载200。换句话说，不同电负载的载波信号Sc的频率fc彼此不同。例如，第一电负载201生成具有第一载波频率fc1的第一载波信号Sc1，并且第二电负载202生成具有第二载波频率fc2的第二载波信号Sc2。
第一混频器240可以通过将车辆1的停车期间由电负载200消耗的暗电流So与控制器220的载波信号Sc相乘来混合暗电流So和载波信号Sc。换句话说，为了使电池传感器30识别电负载200，第一混频器240可以通过使用具有载波频率fc的载波信号Sc来调制具有输出频率fo的暗电流So。
例如，第一混频器240可以使用[公式1]来调制暗电流So。
[公式1]
So(t)＝Vso sin2πfot
Sc(t)＝Vsc sin2πfct
So(t)*Sc(t)＝Vso[cos2π(fc-fo)t-cos2π(fc+fo)t)]
此处，So(t)表示暗电流，fo表示暗电流的输出频率，Sc(t)表示载波信号，fc表示载波信号的载波频率。
如[公式1]所示，第一混频器240输出信号Sco，信号Sco具有暗电流So的输出频率fo与载波信号Sc的载波频率fc的和fo+fc，并且信号Sco具有暗电流So的输出频率fo与载波信号Sc的载波频率fc的差fc-fo。
例如，如图4所示，第一混频器240可以接收具有1MHz(兆赫兹)频率的暗电流So和具有100MHz频率的载波信号Sc。第一混频器240可以输出具有101MHz频率的信号和具有99MHz频率的信号。
第一混频器240可以以各种形式实现。例如，如图5A所示，第一混频器240可以包括二极管。具有输出频率fo的暗电流So和具有载波频率fc的载波信号Sc可以输入到二极管。二极管输出信号Sco，信号Sco具有载波信号Sc的载波频率fc与暗电流So的输出频率fo的和fo+fc，并且信号Sco具有暗电流So的输出频率fo与载波信号Sc的载波频率fc的差fc-fo。作为另一示例，如图5B所示，第一混频器240可以包括双平衡混频器(DBM)。
高通滤波器250阻止第一混频器240的输出信号中这样的信号Sco：其具有载波频率fc与输出频率fo的和fo+fc以及输出频率fo与载波频率fc的差fc-fo。
例如，高通滤波器250可以将载波频率fc作为截止频率fcutoff。高通滤波器250阻止频率低于载波频率fc的信号并使频率高于载波频率fc的信号通过。
高通滤波器250可以防止电负载的暗电流之间的谐波问题。
如上所述，电负载200可以调制在车辆1的停车期间消耗的暗电流So。
为了减小或最小化由于暗电流So的调制而引起的功耗，电负载200可以在预定时间调制暗电流So。例如，在起动后10分钟、起动后60分钟、起动后4小时、起动后8小时、起动后12小时和起动后24小时之后，电负载200的每一个可以使用载波信号Sc调制暗电流So。
图6示出了根据本发明一个实施方案的车辆中包括的电池传感器的配置。
图7A至图7E分别示出了根据本发明示例性实施方案的由车辆中包括的电池传感器解调的暗电流的频谱。图8示出了根据本发明一个实施方案的由车辆中包括的电池传感器解调的暗电流的大小。
如图6所示，第一电负载201的第一调制暗电流Sco1、第二电负载202的第二调制暗电流Sco2、第三电负载203的第三调制暗电流Sco3、第四电负载204的第四调制暗电流Sco4和第五电负载205的第五调制暗电流Sco5通过电池传感器30流到电池B的阴极。
通过混合第一调制暗电流Sco1、第二调制暗电流Sco2、第三调制暗电流Sco3、第四调制暗电流Sco4和第五调制暗电流Sco5来产生暗电流，并且混合的暗电流可以通过电池传感器30流到电池B的阴极。
电池传感器30可以在混合的暗电流中分别提取第一调制暗电流Sco1、第二调制暗电流Sco2、第三调制暗电流Sco3、第四调制暗电流Sco4和第五调制暗电流Sco5。
参照图6、图7A-图7E和图8，电池传感器30可以包括第二混频器310、低通滤波器320、傅立叶变换器330和控制器340。
第二混频器310从控制器340接收载波信号Sc1、Sc2以及载波信号Sc3、Sc4和Sc5，并且将混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5与多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5混合。
控制器340可以包括振荡器和用于输出多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5的PLL(锁相环)电路。控制器通过使用PLL电路生成具有多个载波频率fc1、fc2、fc3、fc4和fc5的多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5，以识别电负载200。
控制器340可以将多个载波信号Scl、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5顺序地输出到第二混频器310。例如，控制器340将第一载波信号Sc1输出到第二混频器310，然后将第二载波信号Sc2输出到第二混频器310，然后将第三载波信号Sc3输出到第二混频器310，然后将第四载波信号Sc4输出到第二混频器310，然后将第五载波信号Sc5输出到第二混频器310。
第二混频器310通过将混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5与多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5相乘而将混合的暗电流(Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5)与多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5混合。换句话说，第二混频器310可以通过使用具有不同载波频率fc1、fc2、fc3、fc4和fc5的多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5来对暗电流So1、So2、So3、So4和So5进行解调，以识别电负载200。
第二混频器310可以以各种形式实现。如图5A所示，第二混频器310可以包括二极管。另外，如图5B所示，第一混频器240可以包括双平衡混频器(DBM)。
低通滤波器320选择性地使指示第二混频器310的输出信号中的原始暗电流的信号通过，并且可以阻止其它信号。低通滤波器320包括具有第一输出频率fo1的信号、具有第二输出频率fo2的信号、具有第三输出频率fo3的信号、具有第四输出频率fo4的信号以及具有第五输出频率fo5的信号。
低通滤波器320可以将多个载波信号Sc1、Sc2、Sc3、Sc4和Sc5中的最低频率作为截止频率fcutoff。
混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中的第一调制暗电流Sco1的频率可以等于第一输出频率fo1和第一载波频率fc1的和。当第二混频器310将第一调制暗电流Sco1与具有第一载波频率fc1的第一载波信号Sc1混合时，输出具有频率fo1+fc1+fc1的信号以及具有第一输出频率fo1的信号。
具有频率fo1+fc1+fc1的信号被低通滤波器320阻止，具有第一输出频率fo1的信号可以通过低通滤波器320。具有第一输出频率fo1的信号可以与第一电负载201的第一暗电流So1相同。
如上所述，通过具有第一载波频率fc1的第一载波信号Sc1而从混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中提取第一电负载201的第一暗电流So1。
以相同的方式，通过具有第二载波频率fc2的第二载波信号Sc2而从混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中提取第二电负载202的第二暗电流So2。以相同的方式，通过具有第三载波频率fc3的第三载波信号Sc3而从混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中提取第三电负载203的第三暗电流So3。通过具有第四载波频率fc4的第四载波信号Sc4而从混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中提取第四电负载204的第四暗电流So4。通过具有第五载波频率fc5的第五载波信号Sc5而从混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5中提取第五电负载205的第五暗电流So5。
傅里叶变换器330可以将电负载201、202、203、204和205的暗电流信号转换为频域。傅里叶变换器330可以提取电负载201、202、203、204和205的暗电流信号中包括的频率成分。
例如，当从控制器340输出第一载波信号Sc1时，傅里叶变换器330将第一电负载201的第一暗电流So1转换为频域，并向控制器输出关于第一暗电流So1的频率成分的信息。如图7A所示，傅里叶变换器330可以向控制器340输出第一暗电流So1中包括的133Hz频率处的5mA的电流值。
当从控制器340输出第二载波信号Sc2时，傅里叶变换器330将第二电负载202的第二暗电流So2转换为频域，并向控制器输出关于第二暗电流So2的频率成分的信息。如图7B所示，傅里叶变换器330可以向控制器340输出第二暗电流So2中包括的187Hz频率处的12mA的电流值和260Hz频率处的11mA的电流值。
以相同的方式，如图7C、7D和7E所示，傅里叶变换器330可以向控制器340输出关于第三暗电流So3的频率成分的信息、关于第四暗电流So4的频率成分的信息以及关于第五暗电流So5的频率成分的信息。傅里叶变换器330向控制器340输出第三暗电流So3中包括的56Hz处的21mA的电流值、第四暗电流So4中包括的241Hz处的24mA的电流值、611Hz处的20mA的电流值以及811Hz处的18mA的电流值、第五暗电流So5中包括的200mA的直流电流值。
控制器340可以以表格的形式存储每个电负载的频率成分。例如，控制器340可以分别存储第一暗电流So1的电流值、第二暗电流So2的电流值、第三暗电流So3的电流值、第四暗电流So4的电流值和第五暗电流So5的电流值。
如图8所示，控制器340可以存储表格，该表格包括电负载201、202、203、204和205的每一者的暗电流规格(允许电流值)、解调频率、最大暗电流和平均暗电流。
控制器340可以基于表格来识别过量的暗电流。
控制器340可以测量三次或更多次电负载的最大暗电流，如果电负载的最大暗电流的平均值大于暗电流规格(允许电流值)时，控制器340可以识别出该电负载消耗过大暗电流。在图8示出的示例中，控制器340可以识别出第四电负载204的暗电流过大。
控制器340可以通过车辆通信网络NT向集成控制单元100发送关于过大暗电流的信息。例如，控制器340可以向集成控制单元100发送每个电负载的最大暗电流和平均暗电流，或者可以向集成控制单元100发送消耗过大暗电流的电负载的标识信息。
集成控制单元100可以基于从电池传感器30接收到的关于暗电流的信息来识别消耗过大暗电流的电负载。集成控制单元100可以通过车辆通信网络NT请求消耗过大暗电流的电负载(例如第四电负载)进入“休眠模式”。
此后，如果暗电流没有减小，集成控制单元100可以阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
另外，集成控制单元100可以警告驾驶员电负载消耗过大暗电流。例如，如果50Ah电池的当前充电率为60％，总暗电流为500mA，具体的电负载消耗200mA的过大暗电流，电池以每小时500mAh的速度使用10小时，它可以消耗约5A的电流。因此，电池的充电率达到50％。假设用于稳定起动的电池的充电率为50％，集成控制单元100可以通知驾驶员在10小时过完之前驱动车辆以对电池充电或者到访维修厂。
如上所述，为了识别多个电负载消耗的暗电流，电负载可以分别使用具有不同载波频率的载波信号对暗电流进行调制。电池传感器可以使用具有不同载波频率的载波信号对暗电流进行解调，并且可以基于解调的暗电流识别消耗过大暗电流的电负载。
图9示出了根据本发明的另一个实施方案的用于识别车辆中消耗过大暗电流的电负载的方法。图10A-图10E分别示出了根据本发明的一个实施方案的由于车辆的电负载而导致的暗电流。图11A-图11E分别示出了根据本发明的一个实施方案的车辆电负载的暗电流的频谱图和调制暗电流的频谱图。图12示出了根据本发明的一个实施方案的车辆的混合的暗电流的频谱图。图13A-图13E分别示出了根据本发明的一个实施方案的由车辆的电池传感器解调的暗电流的频谱图。
参照图9、图10A-图10E、图11A-图11E、图12和图13A-图13E，电负载200和电池传感器30分别识别车辆1是否停车(步骤1010、1011)。
电负载200和电池传感器30可以基于车辆1是否起动或熄火而分别识别车辆1是否停车。
如果车辆1停车(步骤1010中的是)，电负载200调制暗电流(步骤1020)。
在车辆1的停车期间，电负载200可以消耗暗电流So。例如，第一电负载201可以消耗第一暗电流So1，如图10A所示。第二电负载202可以消耗第二暗电流So2，如图10B所示。第三电负载203可以消耗第三暗电流So3，如图10C所示。第四电负载204可以消耗第四暗电流So4，如图10D所示。第五电负载205可以消耗第五暗电流So5，如图10E所示。
电负载200可以通过使用具有载波频率fc的载波信号Sc对具有输出频率fo的暗电流So进行调制，以使电负载200被识别。具体地，电负载200可以通过将具有载波频率fc的载波信号Sc与具有输出频率fo的暗电流So相乘来混合载波信号Sc和暗电流So。
不同的电负载可以使用具有不同载波频率的载波信号来调制暗电流。例如，第一电负载201可以使用具有第一载波频率fc1的第一载波信号Sc1来调制第一暗电流So1，如图11A所示。第二电负载202可以使用具有第二载波频率fc2的第二载波信号Sc2来调制第二暗电流So2，如图11B所示。第三电负载203可以使用具有第三载波频率fc3的第三载波信号Sc3来调制第三暗电流So3，如图11C所示。第四电负载204可以使用具有第四载波频率fc4的第四载波信号Sc4来调制第四暗电流So4，如图11D所示。第五电负载205可以使用具有第五载波频率fc5的第五载波信号Sc5来调制第五暗电流So5，如图11E所示。
调制的暗电流Sco可以通过电池传感器30流到电池B的阴极。通过电池传感器30的调制的暗电流Sco可以是混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5，该混合的暗电流是将由多个电负载201、202、203、204和205调制的暗电流Sco1、Sco2、Sco3、Sco4和Sco5混合而成的，如图12所示。
如果车辆1停车(步骤1011中的是)，电池传感器30对暗电流进行解调(步骤1030)。
电池传感器30可以使用具有载波频率fc的载波信号Sc来对混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5进行解调。
具体地，电池传感器30可以通过将混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5与具有载波频率fc的载波信号Sc相乘来提取暗电流So。例如，电池传感器30将具有第一载波频率fc1的第一载波信号Sc1与混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5相乘，从而可以提取第一电负载201的第一暗电流So1，如图13A所示。电池传感器30将具有第二载波频率fc2的第二载波信号Sc2与混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5相乘，从而可以提取第二电负载202的第二暗电流So2，如图13B所示。电池传感器30将具有第三载波频率fc3的第三载波信号Sc3与混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5相乘，从而可以提取第三电负载203的第三暗电流So3，如图13C所示。电池传感器30将具有第四载波频率fc4的第四载波信号Sc4与混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5相乘，从而可以提取第四电负载204的第四暗电流So4，如图13D所示。电池传感器30将具有第五载波频率fc5的第五载波信号Sc5与混合的暗电流Sco1+Sco2+Sco3+Sco4+Sco5相乘，从而可以提取第五电负载205的第五暗电流So5，如图13E所示。
然后，电池传感器30检测过大暗电流的消耗(步骤1040)。
电池传感器30可以存储电负载200的允许暗电流。例如，电池传感器30可以存储第一电负载201、第二电负载202、第三电负载203、第四电负载204和第五电负载205的允许暗电流。
电池B可以将解调的暗电流So与允许暗电流进行比较，并且可以基于比较结果检测过大的暗电流。例如，如果电负载200的解调的暗电流So大于允许暗电流，电池B可以判断电负载200的暗电流过大。
电池传感器30向集成控制单元100发送过大的暗电流的数据(步骤1050)。
电池传感器30可以通过车辆通信网络NT向集成控制单元100发送关于暗电流So的信息，或者可以向集成控制单元100发送关于过大的暗电流的消耗的信息。
集成控制单元100识别消耗多大暗电流的电负载(步骤1060)。
集成控制单元100可以基于来自电池传感器30的关于暗电流So的信息或关于过大的暗电流的消耗的信息来识别消耗过大暗电流的电负载。
集成控制单元100请求消耗过大暗电流的电负载进入休眠模式(步骤1070)。
集成控制单元100可以通过车辆通信网络NT请求消耗过大暗电流的电负载进入休眠模式。
在进入休眠模式以后，电负载200再次调制暗电流(步骤1080)。电池传感器30再次对暗电流进行解调(步骤1090)。电池传感器30检测过大的暗电流的消耗(步骤1100)。电池传感器30向集成控制单元100发送过大的暗电流的数据(步骤1110)。集成控制单元100识别消耗过大暗电流的电负载(步骤1120)。
步骤1080、1090、1100、1110和1120可以分别与步骤1020、1030、1040、1050和1060相同。
如果步骤1060中识别出的消耗过大暗电流的电负载与步骤1120中识别出的消耗过大暗电流的电负载相同，那么集成控制单元100警告驾驶员该电负载消耗过大的暗电流(步骤1130)。
集成控制单元100存储消耗过大暗电流的电负载的标识信息，并且在车辆1起动时警告驾驶员该电负载消耗过大的暗电流。
另外，集成控制单元100可以根据电池B的充电率而阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。例如，当电池B的充电率等于或小于预定参考值时，集成控制单元100可以阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
上面已经描述了本发明的示例性实施方案。在上述示例性实施方案中，一些组件可以实现为“模块”。此处，术语“模块”表示但不限于执行特定任务的软件和/或硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。有利地，模块可以配置为位于可寻址存储介质中，并配置为在一个或多个处理器中执行。
因此，举例来说，模块可以包括组件(例如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)、过程、功能、属性、步骤、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、图表、数组和变量。可以将在组件和模块中提供的操作组合为更少的组件和模块，或进一步分离出额外的组件和模块。另外，组件和模块可以实现为使得它们在装置中执行一个或多个CPU。
这样，除了上述示例性实施方案之外，可以通过在例如计算机可读介质的介质中/上的计算机可读代码/指令来实现实施方案，以控制至少一个处理元件来实现任意上述示例性实施方案。介质可以对应于允许存储和/或传输计算机可读代码的任意介质/媒介。
计算机可读代码可以记录在介质中或者通过互联网传输。介质可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘和光学记录介质。此外，介质可以是非易失性计算机可读介质。介质也可以是分布式网络，从而以分布式方式存储或传输和执行计算机可读代码。更进一步，仅作为示例，处理元件可以包括至少一个处理器或至少一个计算机处理器，并且处理元件可以分布和/或包括在单个装置中。
尽管已经针对有限数量的实施方案描述了示例性实施方案，但是受益于本发明的本领域技术人员将理解，可以设计出不背离本文所公开的范围的其它实施方案。

Claims (20)

1.一种车辆，其包括：
多个电负载，其配置为在车辆的停车期间消耗暗电流并对暗电流进行调制；
电池传感器，其配置为：
感测从车辆的电池输出的暗电流；
对由多个电负载中的电负载调制的暗电流进行解调；
基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流；
基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载；以及
集成控制装置，其配置为向驾驶员警告以下内容：识别出的电负载消耗过大暗电流。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述多个电负载中的电负载配置为使用各自具有不同频率的载波信号来对暗电流进行调制。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述电池传感器配置为使用各自具有不同频率的载波信号来对调制的暗电流进行解调。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，
每个电负载包括：
控制器，其配置为生成载波信号；
第一混频器，其配置为将暗电流与载波信号混合；以及
高通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的低频信号。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述每个电负载的控制器配置为生成具有不同频率的载波信号。
6.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述高通滤波器的截止频率等于载波信号的频率。
7.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述电池传感器包括：
控制器，其配置为生成具有不同频率的载波信号；
第二混频器，其配置为将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合；
低通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的高频信号。
8.根据权利要求7所述的车辆，其中，
所述控制器配置为顺序地生成具有不同频率的载波信号；
所述第二混频器配置为顺序地将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合。
9.根据权利要求7所述的车辆，其中，
所述低通滤波器的截止频率等于所述不同频率中的最低频率。
10.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述集成控制装置配置为阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
11.一种用于控制车辆的方法，所述方法包括：
通过多个电负载对车辆停车期间消耗的暗电流进行调制；
通过电池传感器对调制的暗电流进行解调；
通过电池传感器基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流；
通过电池传感器基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载；
通过控制装置向驾驶员警告以下内容：识别出的电负载消耗过大暗电流。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，对暗电流进行调制包括：通过多个电负载的每个电负载使用具有不同频率的载波信号来对暗电流进行调制。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，对暗电流进行解调包括：使用具有不同频率的载波信号对调制的暗电流进行解调。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，对暗电流进行调制包括：
通过混频器将暗电流与载波信号混合；
通过高通滤波器阻止混合的暗电流中包括的低频信号。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，对暗电流进行解调包括：
通过混频器将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合；
通过低通滤波器阻止混合的暗电流中包括的高频信号。
16.一种车辆，其包括：
多个电负载，其配置为在车辆的停车期间消耗暗电流并对暗电流进行调制；
电池传感器，其配置为：
感测从车辆的电池输出的暗电流；
对由多个电负载中的电负载调制的暗电流进行解调；
基于解调的暗电流来识别由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流；以及
集成控制装置，其配置为基于由多个电负载的每个电负载消耗的暗电流来识别多个电负载中消耗过大暗电流的电负载，并且配置为阻止向消耗过大暗电流的电负载供电。
17.根据权利要求16所述的车辆，其中，
每个电负载包括：
控制器，其配置为生成载波信号；
第一混频器，其配置为将暗电流与载波信号混合；以及
高通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的低频信号。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中，
所述每个电负载的控制器配置为生成具有不同频率的载波信号。
19.根据权利要求16所述的车辆，其中，
所述电池传感器包括：
控制器，其配置为生成具有不同频率的载波信号；
第二混频器，其配置为将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合；以及
低通滤波器，其配置为阻止混合的暗电流中包括的高频信号。
20.根据权利要求19所述的车辆，其中，
所述控制器配置为顺序地生成具有不同频率的载波信号；
所述第二混频器配置为顺序地将调制的暗电流与具有不同频率的载波信号混合。
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