CN112026684A - 一种车载电池管理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本说明书实施例提供一种车载电池管理系统及方法。其中，所述车载电池管理系统包括车载电池、连接所述车载电池的电池管理模块和连接所述车载电池的发电机；所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电；所述电池管理模块，用于获取所述车载电池的电池电量；在汽车发动机未处于工作状态且所述电池电量与所述车辆起动机的启动电量的差值不大于启动阈值的情况下，启动汽车发动机以使所述汽车发动机带动所述发电机向所述车载电池充电。通过上述车载电池管理系统及方法，可以在车载电池的电量较低时启动发电机为车载电池补电，避免车载电池电量消耗殆尽而无法启动汽车起动机的情况。
Description
技术领域
本说明书实施例涉及电源技术领域，特别涉及一种车载电池管理系统及方法。
背景技术
在实际应用中，汽车上的车载电池成为了不可或缺的模块。车载电池中可以存储汽车发电机所产生的电能，并为车辆起动机供电以启动汽车。此外，车载电池也可以协助发电机为汽车上的用电器进行供电，从而保证汽车的正常工作。
在汽车处于熄火状态，即汽车发动机未处于工作状态时，汽车中由发动机所带动的发电机也处于不工作的状态，此时汽车中的电器主要是依靠车载电池进行供电，从而逐渐消耗车载电池中的电量。即使汽车中的电器未处于工作状态，由于车载电池存在自放电现象，在汽车熄火状态持续时间较长时，车载电池中的电量也会不断损耗。而由于车辆启动时需要由车载电池向汽车起动机传输电流，以使汽车起动机将电能转化为机械能，带动汽车发动机的飞轮转动从而实现汽车的启动。当车载电池中的电量过低时，可能无法提供汽车起动机正常运转所需的电流，进而影响车辆启动。因此，目前亟需一种能够保障车载电池电量供汽车正常启动的技术方案。
发明内容
本说明书实施例的目的是提供一种车载电池管理系统及方法，以解决如何保障车载电池中的电量供车辆正常启动的问题。
为了解决上述技术问题，本说明书实施例提出一种车载电池管理系统，包括车载电池、连接所述车载电池的电池管理模块和连接所述车载电池的发电机；所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电；所述电池管理模块，用于获取所述车载电池的电池电量；在汽车发动机未处于工作状态且所述电池电量与所述车辆起动机的启动电量的差值不大于启动阈值的情况下，启动汽车发动机以使所述汽车发动机带动所述发电机向所述车载电池充电。
本说明书实施例还提出一种车载电池管理方法，包括：
在汽车发动机未处于工作状态的情况下，电池管理模块获取所述车载电池的电池电量；所述电池管理模块连接所述车载电池；所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电；
电池管理模块判断所述电池电量与所述车辆起动机的启动电量的差值是否不大于启动阈值；
若所述电池电量与所述车辆起动机的启动电量的差值不大于启动阈值，所述电池管理模块启动所述汽车发动机，以使所述汽车发动机带动所述发电机向所述车载电池充电。
由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例通过电池管理模块获取车载电池的电池电量，并在汽车发动机未处于工作状态而无法带动发电机为车载电池充电的情况下，判断所述电池电量是否已经过于接近车辆起动机启动的启动电量。若判断结果为是，则启动发动机来带动发电机为车载电池补电，避免车载电池由于给车载电器供电或自身的自放电导致车载电池的电量被消耗得过低而无法启动的情况，进而保障了用户的使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，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他的附图。
图1为本说明书实施例一种车载电池管理系统的结构图；
图2为本说明书实施例一种车载电池管理方法的流程图。
附图标记说明：1、车载电池；2、电池管理模块；3、发电机；4、车辆起动机；5、车辆控制器；6、继电器；7、分流器；8、保险丝。
具体实施方式
下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
为了解决上述技术问题，本说明书实施例首先提出了一种车载电池管理系统。如图1所示，所述车载电池1管理系统包括车载电池1、电池管理模块2和发电机3。
车载电池1可以是设置在汽车上的电池。所述车载电池1可以用于给车辆起动机4和车载电器供电。由于车辆在启动过程中，汽车上的发电机3也在不断发电。当发电机3所供给的电流大于汽车上的用电器所消耗的电流时，所述发电机3额外产生的电流可以汇入车载电池1中并以化学能的方式存储在所述车载电池1中；当发电池所供给的电流小于汽车上的用电器所消耗的电流，或者所述发电机3停止工作时，所述车载电池1中的化学能转化为电能给汽车上的用电器供电。
在一些实施方式中，所述车辆电器可以包括车辆防盗系统、收音机、电动车窗、电动座椅和车灯中的至少一种。实际应用中车辆电器并不限于上述示例，汽车上其他在车辆熄火状态下可以消耗车载电池1中电量的电器也可以作为所述车辆电器消耗车载蓄电池中的电量。
此外，在汽车需要启动时，车辆起动机4需要在电流的作用下启动并带动发动机的飞轮旋转，从而为车辆点火以起到启动车辆的效果。在车辆启动之前，车辆中的发电机3也未处于工作状态，因此需要车载电池1为起动机提供一个较大的电流以使车辆能够正常启动。
所述车载电池1可以是铅蓄电池，也可以是锂电池。对于所述车载电池1的种类不限于上述示例，实际应用中根据需求可以选用相应的车载电池1，对此不做赘述。
在一些实施方式中，所述车载电池1可以是由若干个锂电池通过串并联的方式组合得到的电池模组。在这种情况下，不同的锂电池中电池电量可能会具有一定的差异，因此，在获取车载电池1的电池电量时，可以分别获取不同锂电池所对应的电池电量以确定车载电池1所对应的总电量。
所述电池管理模块2与所述车载电池1连接。所述电池管理模块2可以获取所述车载电池1的电池电量。所述电池电量即为所述车载电池1的剩余电量。
在一些实施方式中，电池管理模块2获取所述车载电池1的电量可以是获取所述车载电池1的电压、温度和电流值，并根据所述电压、温度和电流值计算所述车载电池1的电池电量。具体的，可以是在获取到上述参数之后，基于电芯等效电学模型，利用卡尔曼滤波器算法，通过所述电压、温度和电流值计算所述车载电池1的电池电量。
电芯等效电学模型可以是等效于所述车载电池1的电路模型，基于所述电芯等效电学模型可以模拟所述车载电池1理论上对应于不同情况的电池电量。卡尔曼滤波器算法可以是基于对电池电量的预测值和当前的检测情况对电池电量进行修正以得到所述电池电量。具体的计算方法可以根据实际情况进行调整，在此不再赘述。
在一些实施方式中，所述电压可以是所述电池管理模块2直接在所述车载电池1的正负极两端所检测到的电压；所述温度可以是所述电池管理模块2直接测量得到的对应于所述车载电池1的温度。所述电流值可以通过分流器7测量。如图1所示，所述分流器7连接所述车载电池1和地线端口。所述地线端口包括具有零电势的端口。所述分流器7可以测量流经自身的电流值，并将所述电流值作为对应于车载电池1的电流值。
由于所述电池管理模块2获取所述车载电池1的电池电量的过程需要消耗电量，若使得所述电池管理模块2处于时刻获取所述车载电池1的电池电量的状态，则所述电池管理模块2势必也需要消耗较多的电量，从而加快了电池电量的消耗。
因此，在一些实施方式中，所述电池管理模块2可以在获取电池电量后，可以间隔预设待机时段后再检测所述车载电池1的电池电量。在所述预设待机时段中，所述电池管理模块2处于待机模式，不消耗车载电池1中的电量，从而保障不会由于电池管理模块2自身消耗过多的电量，在获取电池电量的同时也延长了车载电池1的使用时间。
在一些实施方式中，在所述车载电池1为由多个锂电池通过串并联的方式组合得到的电池模组的情况下，所述电池管理模块2也可以包含对应的若干个电池管理子模块，所述电池管理子模块可以分别获取对应的锂电池中的电池电量，并根据所分别获取的锂电池的电池电量确定所述车载电池1的电池总电量。
通过分别针对不同的锂电池获取对应的电量值，在不同的锂电池中所包含的电量存在差异的情况下，可以准确地获取对应的电池模组所包含的总电量，从而能够更为准确地判断电池中的剩余电量是否能够支持车辆起动机4为车辆点火启动。
所述电池管理模块2在获取到所述车载电池1的电池电量后，可以判断所述电池电量与启动电量之间的差值是否不大于启动阈值。所述启动电量可以是供所述车辆起动机4启动的最小电量，也可以是供所述车辆起动机4启动并完成汽车发动机的带动，从而成功启动汽车的最小电量。为了避免在判断电池电量之后车载电池1中的电量仍处于消耗状态，所述启动电量可以设置为稍大于供所述车辆起动机4启动的最小电量，以避免实际应用中所产生的误差。实际应用中可以根据需求对所述启动电量的具体值进行调整，在此不做赘述。
在一些实施方式中，所述启动电量可以是电池管理模块2计算得出的电量值。具体的，所述电池管理模块2可以获取所述车载电池1的电池健康状态和对应于所述车载电池1的环境温度，并根据所述电池健康状态和所述环境温度计算所述启动电量。
电池健康状态(state of health，SOH)用于衡量电池的状态，例如可以将电池当前的最大电量对应于出厂时的最大电量的比例作为所述电池健康状态。电池健康状态影响电池本身的内阻，从而影响电池对外的供电。而环境温度同样会影响电池本身的内阻。在电池健康状态较差或环境温度较低时，所述启动电量需要设置得相对较大，从而保证起动机能够正常启动。
启动阈值可以是预先设置的电量差值。由于在实际应用中，只有在电池电量大于启动电量的情况下才能够启动汽车，若在电池电量等于启动电量时才启动汽车为车载电池供电，则可能出现汽车无法启动的状况，因此需要在电池电量稍大于启动电量时即利用发电机为车载电池供电。具体的启动阈值的大小可以根据实际应用的需求进行设置，对此不做限制。
在一些实施例中，为了避免启动汽车失败而需要在用户利用钥匙点火时能够成功二次启动，所述启动阈值的大小可以大于所述启动电量，以保证所述车载电池中的电量能够供汽车起动机启动两次。
若所述电池电量与所述启动电量的差值不大于启动阈值，则车载电池1中的电量若仍然进行消耗，则剩余电量可能无法保证车辆正常启动。因此，在检测到电池电量与启动电量的差值不大于启动阈值的情况下，所述电池管理模块2可以启动与所述车载电池1连接的发电机3以向所述车载电池1补电。
当汽车发动机处于工作状态时，汽车发动机带动发电机3转动，基于电磁效应通过发电机3产生电流并传输至所述车载电池1中。因此，所述电池管理模块2启动发电机3以使所述发电机3向所述车载电池1中输电的过程，可以是启动汽车发动机以带动发电机3向车载电池1中输电。
在一些实施方式中，车辆的发电机3启动、发动机启动是由车辆控制器5控制实现的，例如用户当通过钥匙点火时也是向车辆控制器5传输相应的电信号以实现汽车的启动。因此，电池管理模块2控制发电机3向车载电池1输电可以是电池管理模块2向所述车辆控制器5发送充电指令，所述车辆控制器5在接收到所述充电指令后可以启动所述发电机3以向车载电池1供电。
由于车辆在启动的过程中，发电机3会持续地将多余的电量存储于车载电池1中，而只有在熄火状态下才需要重新启动发电机3向车载电池1补电。因此，所述电池管理模块2可以用于获知车辆是否处于熄火状态，并在车辆处于熄火状态且车载电池1中的电池电量不大于启动电量时空之发电机3向车载电池1中补电。
在一些实施方式中，所述车辆控制器5中记录有当前车辆是否处于熄火状态。因此，所述电池管理模块2可以向所述车辆控制器5发送查询指令以获知车辆当前是否处于熄火状态。具体的，例如可以通过CAN通讯与所述车辆控制器5之间交流。CAN(ControllerArea Network)是控制器局域网络，是汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，能够较好地实现汽车内部各个组件之间的通讯。
在一些实施方式中，由于通讯故障、燃料不足或汽车起动失败等原因，在电池管理模块2控制所述发电机3启动时，可能会出现发电机3无法正常为电池补电的情况。若所述车载电池1与汽车线路保持连接，在电量得不到补充的情况下，车载电池1内部的电量也会逐渐消耗殆尽。因此，若电池管理模块2检测到车载电池1的电池电量小于启动电量，且启动发电机3失败后，可以断开车载电池1与外界线路的连接，减少车载电池1的电量消耗。
具体的，如图1所示，所述车载电池1的一端连接有继电器6。所述继电器6具有断开状态和闭合状态。在所述继电器6处于断开状态时，车载电池1与外界线路的连接中断，并停止向外部供电。一般情况下，所述继电器6处于闭合状态。当所述电池管理模块2检测到发电机3未能接受控制对车载电池1进行充电的情况下，所述电池管理模块2可以控制所述继电器6调整为断开状态，以使所述车载电池1停止放电。
所述电池管理模块2在控制所述继电器6转化为断开状态后也进入休眠状态。所述电池管理模块2在进入休眠状态后也会停止自身电量的消耗，即停止对车载电池1的电池电量的检测。所述电池管理模块2在休眠状态下不会自动唤醒。在一些实施方式中，当接收到车辆点火信号后，所述电池管理模块2可以从休眠状态中被唤醒，并在被唤醒后控制继电器6调整为闭合状态。所述车辆点火信号可以是用户通过车钥匙启动汽车后，由车辆控制器5发送至所述电池管理模块2的电信号。当车辆点火后，发动机启动从而带动所述发电机3产生电能，在继电器6闭合后车载电池1能够接收到发电机3所产生的电能，从而实现对所述车载电池1的充电。
需要说明的是，由于在检测到车载电池的电池电量低于启动电量时需要为起动机供电，在用户通过钥匙点火唤醒电池管理模块时，也要再次为起动机供电。因此，在所述实施方式中，所述启动电量的大小可以设置为不小于供起动机启动两次的电量，以保证在用户通过钥匙进行点火时仍然能够成功启动汽车。
在一些实施方式中，如图1所示，所述车载电池1还可以通过保险丝8与地线端口连接。流经所述保险丝8的电流值与对应于车载电池1的电流值基本相同。所述保险丝8对应有安全电流阈值。所述保险丝8在流经自身的电流值大于所述安全电力阈值时会熔断，即所述保险丝8可以在车载电池1的电流值大于安全电流阈值的情况下使得车载电池1与外界的连接中断，进而阻止所述车载电池1向外部线路供电。通过保险丝8的设置避免流经所述车载电池1的电流过大对车载电池1本身造成损伤，确保了车载电池1的安全使用。
上述车载电池管理系统利用电池管理模块获取车载电池的电池电量，并在车辆熄火的情况下，判断所述电池电量是否低于供车辆起动机启动的启动电量。若判断结果为低于，则控制发电机启动来为车载电池补电，避免车载电池由于给车载电器供电或自身的自放电导致车载电池的电量被消耗得过低而无法启动的情况，进而保障了用户的使用体验。
基于上述车载电池管理系统，本说明书实施例还提出一种车载电池管理方法。如图2所示，所述车载电池管理方法包括以下具体实施步骤。
S210：在汽车发动机未处于工作状态的情况下，电池管理模块获取所述车载电池的电池电量；所述电池管理模块连接所述车载电池；所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电。
车载电池可以是设置在汽车上的电池。所述车载电池可以用于给车辆起动机和车载电器供电。由于车辆在启动过程中，汽车上的发电机也在不断发电。当发电机所供给的电流大于汽车上的用电器所消耗的电流时，所述发电机额外产生的电流可以汇入车载电池中并以化学能的方式存储在所述车载电池中；当发电池所供给的电流小于汽车上的用电器所消耗的电流，或者所述发电机停止工作时，所述车载电池中的化学能转化为电能给汽车上的用电器供电。
在一些实施方式中，所述车辆用电器可以包括车辆防盗系统、收音机、电动车窗、电动座椅和车灯中的至少一种。实际应用中车辆用电器并不限于上述示例，汽车上其他在车辆熄火状态下可以消耗车载电池中电量的电器也可以作为所述车辆用电器消耗车载蓄电池中的电量。
此外，在汽车需要启动时，车辆起动机需要在电流的作用下启动并带动发动机的飞轮旋转，从而为车辆点火以起到启动车辆的效果。在车辆启动之前，车辆中的发电机也未处于工作状态，因此需要车载电池为起动机提供一个较大的电流以使车辆能够正常启动。
所述车载电池可以是铅蓄电池，也可以是锂电池。对于所述车载电池的种类不限于上述示例，实际应用中根据需求可以选用相应的车载电池，对此不做赘述。
在一些实施方式中，所述车载电池可以是由若干个锂电池通过串并联的方式组合得到的电池模组。在这种情况下，不同的锂电池中电池电量可能会具有一定的差异，因此，在获取车载电池的电池电量时，可以分别获取不同锂电池所对应的电池电量以确定车载电池所对应的总电量。
所述电池管理模块与所述车载电池连接。所述电池管理模块可以获取所述车载电池的电池电量。所述电池电量即为所述车载电池的剩余电量。
在一些实施方式中，电池管理模块获取所述车载电池的电量可以是获取所述车载电池的电压、温度和电流值，并根据所述电压、温度和电流值计算所述车载电池的电池电量。具体的，可以是在获取到上述参数之后，基于电芯等效电学模型，利用卡尔曼滤波器算法，通过所述电压、温度和电流值计算所述车载电池的电池电量。
电芯等效电学模型可以是等效于所述车载电池的电路模型，基于所述电芯等效电学模型可以模拟所述车载电池理论上对应于不同情况的电池电量。卡尔曼滤波器算法可以是基于对电池电量的预测值和当前的检测情况对电池电量进行修正以得到所述电池电量。具体的计算方法可以根据实际情况进行调整，在此不再赘述。
在一些实施方式中，所述电压可以是所述电池管理模块直接在所述车载电池的正负极两端所检测到的电压；所述温度可以是所述电池管理模块直接测量得到的对应于所述车载电池的温度。所述电流值可以通过分流器测量。如图1所示，所述分流器连接所述车载电池和地线端口。所述地线端口包括具有零电势的端口。所述分流器可以测量流经自身的电流值，并将所述电流值作为对应于车载电池的电流值。
由于所述电池管理模块获取所述车载电池的电池电量的过程需要消耗电量，若使得所述电池管理模块处于时刻获取所述车载电池的电池电量的状态，则所述电池管理模块势必也需要消耗较多的电量，从而加快了电池电量的消耗。
因此，在一些实施方式中，所述电池管理模块可以在获取电池电量后，可以间隔预设待机时段后再检测所述车载电池的电池电量。在所述预设待机时段中，所述电池管理模块处于待机模式，不消耗车载电池中的电量，从而保障不会由于电池管理模块自身消耗过多的电量，在获取电池电量的同时也延长了车载电池的使用时间。
在一些实施方式中，在所述车载电池为由多个锂电池通过串并联的方式组合得到的电池模组的情况下，所述电池管理模块也可以包含对应的若干个电池管理子模块，所述电池管理子模块可以分别获取对应的锂电池中的电池电量，并根据所分别获取的锂电池的电池电量确定所述车载电池的电池总电量。
通过分别针对不同的锂电池获取对应的电量值，在不同的锂电池中所包含的电量存在差异的情况下，可以准确地获取对应的电池模组所包含的总电量，从而能够更为准确地判断电池中的剩余电量是否能够支持车辆起动机为车辆点火启动。
S220：电池管理模块判断所述电池电量与所述启动电量的差值是否不大于启动阈值。
所述电池管理模块在获取到所述车载电池的电池电量后，可以判断所述电池电量是否大于启动电量。所述启动电量可以是供所述车辆起动机启动的最小电量，也可以是供所述车辆起动机启动并完成汽车发动机的带动，从而成功启动汽车的最小电量。为了避免在判断电池电量之后车载电池中的电量仍处于消耗状态，所述启动电量可以设置为稍大于供所述车辆起动机启动的最小电量，以避免实际应用中所产生的误差。实际应用中可以根据需求对所述启动电量的具体值进行调整，在此不做赘述。
在一些实施方式中，所述启动电量可以是电池管理模块计算得出的电量值。具体的，所述电池管理模块可以获取所述车载电池的电池健康状态和对应于所述车载电池的环境温度，并根据所述电池健康状态和所述环境温度计算所述启动电量。
电池健康状态(state of health，SOH)用于衡量电池的状态，例如可以将电池当前的最大电量对应于出厂时的最大电量的比例作为所述电池健康状态。电池健康状态影响电池本身的内阻，从而影响电池对外的供电。而环境温度同样会影响电池本身的内阻。在电池健康状态较差或环境温度较低时，所述启动电量需要设置得相对较大，从而保证起动机能够正常启动。
启动阈值可以是预先设置的电量差值。由于在实际应用中，只有在电池电量大于启动电量的情况下才能够启动汽车，若在电池电量等于启动电量时才启动汽车为车载电池供电，则可能出现汽车无法启动的状况，因此需要在电池电量稍大于启动电量时即利用发电机为车载电池供电。具体的启动阈值的大小可以根据实际应用的需求进行设置，对此不做限制。
在一些实施例中，为了避免启动汽车失败而需要在用户利用钥匙点火时能够成功二次启动，所述启动阈值的大小可以大于所述启动电量，以保证所述车载电池中的电量能够供汽车起动机启动两次。
S230：若所述电池电量与所述启动电量的差值不大于启动阈值，所述电池管理模块启动所述汽车发动机，以使所述汽车发动机带动所述发电机向所述车载电池充电。
若所述电池电量与所述启动电量的差值不大于启动阈值，则车载电池中的电量若仍然进行消耗，则剩余电量可能无法保证车辆正常启动。因此，在检测到电池电量与所述启动电量的差值不大于启动阈值的情况下，所述电池管理模块可以启动与所述车载电池连接的发电机以向所述车载电池补电。
当汽车发动机处于工作状态时，汽车发动机带动发电机中的转子转动，基于电磁效应通过发电机产生电流并传输至所述车载电池中。因此，所述电池管理模块启动发电机以使所述发电机向所述车载电池中输电的过程，可以是启动汽车发动机以带动发电机向车载电池中输电。
在一些实施方式中，车辆的发电机启动、发动机启动是由车辆控制器控制实现的，例如用户当通过钥匙点火时也是向车辆控制器传输相应的电信号以实现汽车的启动。因此，电池管理模块控制发电机向车载电池输电可以是电池管理模块向所述车辆控制器发送充电指令，所述车辆控制器在接收到所述充电指令后可以启动所述发电机以向车载电池供电。
由于车辆在启动的过程中，发电机会持续地将多余的电量存储于车载电池中，而只有在熄火状态下才需要重新启动发电机向车载电池补电。因此，所述电池管理模块可以用于获知车辆是否处于熄火状态，并在车辆处于熄火状态且车载电池中的电池电量不大于启动电量时空之发电机向车载电池中补电。
在一些实施方式中，所述车辆控制器中记录有当前车辆是否处于熄火状态。因此，所述电池管理模块可以向所述车辆控制器发送查询指令以获知车辆当前是否处于熄火状态。具体的，例如可以通过CAN通讯与所述车辆控制器之间交流。CAN(Controller AreaNetwork)是控制器局域网络，是汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线，能够较好地实现汽车内部各个组件之间的通讯。
在一些实施方式中，由于通讯故障、燃料不足或汽车起动失败等原因，在电池管理模块控制所述发电机启动时，可能会出现发电机无法正常为电池补电的情况。若所述车载电池与汽车线路保持连接，在电量得不到补充的情况下，车载电池内部的电量也会逐渐消耗殆尽。因此，若电池管理模块检测到车载电池的电池电量小于启动电量，且启动发电机失败后，可以断开车载电池与外界线路的连接，减少车载电池的电量消耗。
具体的，如图1所示，所述车载电池的一端连接有继电器。所述继电器具有断开状态和闭合状态。在所述继电器处于断开状态时，车载电池与外界线路的连接中断，并停止向外部供电。一般情况下，所述继电器处于闭合状态。当所述电池管理模块检测到发电机未能接受控制对车载电池进行充电的情况下，所述电池管理模块可以控制所述继电器调整为断开状态，以使所述车载电池停止放电。
所述电池管理模块在控制所述继电器转化为断开状态后也进入休眠状态。所述电池管理模块在进入休眠状态后也会停止自身电量的消耗，即停止对车载电池的电池电量的检测。所述电池管理模块在休眠状态下不会自动唤醒。在一些实施方式中，当接收到车辆点火信号后，所述电池管理模块可以从休眠状态中被唤醒，并在被唤醒后控制继电器调整为闭合状态。所述车辆点火信号可以是用户通过车钥匙启动汽车后，由车辆控制器发送至所述电池管理模块的电信号。当车辆点火后，发动机启动从而带动所述发电机产生电能，在继电器闭合后车载电池能够接收到发电机所产生的电能，从而实现对所述车载电池的充电。
在一些实施方式中，如图1所示，所述车载电池还可以通过保险丝与地线端口连接。流经所述保险丝的电流值与对应于车载电池的电流值基本相同。所述保险丝对应有安全电流阈值。所述保险丝在流经自身的电流值大于所述安全电力阈值时会熔断，即所述保险丝可以在车载电池的电流值大于安全电流阈值的情况下使得车载电池与外界的连接中断，进而阻止所述车载电池向外部线路供电。通过保险丝的设置避免流经所述车载电池的电流过大对车载电池本身造成损伤，确保了车载电池的安全使用。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。
Claims (13)
1.一种车载电池管理系统，其特征在于，包括车载电池、连接所述车载电池的电池管理模块和连接所述车载电池的发电机；
所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电；
所述电池管理模块，用于获取所述车载电池的电池电量；在汽车发动机未处于工作状态且所述电池电量与所述车辆起动机的启动电量的差值不大于启动阈值的情况下，启动汽车发动机以使所述汽车发动机带动所述发电机向所述车载电池充电。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块，用于获取所述车载电池的电压、温度和电流值，并根据所述电压、温度和电流值计算所述车载电池的电池电量。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块用于基于电芯等效电学模型，利用卡尔曼滤波器算法，通过所述电压、温度和电流值计算所述车载电池的电池电量。
4.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括分流器；所述车载电池通过分流器与地线端口连接；所述分流器用于采集对应于所述车载电池的电流值并将所述电流值反馈至所述电池管理模块；所述地线端口包括具有零电势的端口。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块还用于获取所述车载电池的电池健康状态和对应于所述车载电池的环境温度，并根据所述电池健康状态和环境温度计算所述启动电量。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载电池，包括由至少一个锂电池通过串并联的方式构成的电池模组；
相应的，所述电池管理模块，包括分别获取各个锂电池的电池电量的电池管理子模块。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括继电器；所述车载电池经由所述继电器连接所述车辆起动机和/或所述车载电器供电；所述电池管理模块还用于在发电机未接收控制以对车载电池进行充电的情况下，控制所述继电器保持断开状态，以使所述车载电池停止放电。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块在所述继电器保持断开状态后处于休眠状态；所述电池管理模块在所述休眠状态下停止获取所述车载电池的电池电量；所述电池管理模块在接收到车辆点火信号的情况下从休眠状态中被唤醒，并在被唤醒后控制所述继电器处于闭合状态；所述车辆点火信号包括通过车钥匙启动汽车所发出的信号。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载电器包括车辆防盗系统、收音机、电动车窗、电动座椅和车灯中的至少一种。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块每间隔预设待机时段检测所述车载电池的电池电量；所述电池管理模块在所述预设待机时段内不消耗电量。
11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载电池通过保险丝与地线端口连接；所述保险丝在对应于车载电池的电流值大于安全电流阈值的情况下熔断以停止所述车载电池向外供电；所述地线端口包括具有零电势的端口。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电池管理模块通过CAN通讯与车辆控制器交流以获知车辆是否处于熄火状态。
13.一种车载电池管理方法，其特征在于，包括：
在汽车发动机未处于工作状态的情况下，电池管理模块获取所述车载电池的电池电量；所述电池管理模块连接所述车载电池；所述车载电池，用于向车辆起动机和/或车载电器供电；
电池管理模块判断所述电池电量与启动电量的差值是否不大于启动阈值；
若所述电池电量与所述启动电量的差值不大于启动阈值，所述电池管理模块启动所述汽车发动机，以使所述汽车发动机带动发电机向所述车载电池充电。
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