CN112061056A - 一种降低整车静态电流的处理电路及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种降低整车静态电流的处理电路，处理电路包括蓄电池正极、电池负端、电池正端、控制单元以及开关单元，控制单元包括电压控制单元和输出开关控制单元，开关单元包括第一电子开关和第二电子开关，蓄电池正极与控制单元的一端相连，控制单元另一端连接电池负端；电压控制单元的一端与第一电子开关的一端相连，电压控制单元的另一端与蓄电池正极相连，第一电子开关的另一端与电池正端相连；第二电子开关的一端与蓄电池正极相连，且同时与控制单元的一端相连，其另一端与电池正端相连。本申请通过给蓄电池加装一个控制部件，根据车辆的使用场景，控制蓄电池的输出电压，有效的降低了车辆待机的功率消耗，延长了车辆待机时长。

Description

一种降低整车静态电流的处理电路及其方法
技术领域
本发明涉及汽车工业技术领域，尤其涉及一种降低整车静态电流的处理电路及其方法。
背景技术
目前，汽车使用的电瓶，车辆短期不用，30-40天就可能产生亏电，亏电时需要送修理厂或者要寻找别的正常蓄电池临时替代，才能使汽车点火启动。极大的影响了用户的用车体验。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本申请提供一种降低整车静态电流的处理方法，通过给蓄电池加装一个控制部件，根据车辆的使用场景，控制蓄电池的输出电压，有效的降低了车辆待机的功率消耗，延长了车辆待机时长，降低了蓄电池亏电的概率。
本申请第一方面公开了一种降低整车静态电流的处理电路，所述处理电路包括蓄电池正极、电池负端、电池正端、控制单元以及开关单元，所述控制单元包括电压控制单元和输出开关控制单元，所述开关单元包括第一电子开关和第二电子开关，其中；
所述蓄电池正极与所述控制单元的一端相连，所述控制单元另一端连接电池负端，以便于蓄电池给所述控制单元提供工作电源；
所述电压控制单元的一端与所述第一电子开关的一端相连，所述电压控制单元的另一端与所述蓄电池正极相连，所述第一电子开关的另一端与电池正端相连；
所述第二电子开关的一端与所述蓄电池正极相连，且同时与所述控制单元的一端相连，其另一端与所述电池正端相连，以对外输出正向工作电压。
在一种可能的实施方式中，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于导通状态时，所述蓄电池处于正常工作状态。
在一种可能的实施方式中，当所述第一电子开关处于导通状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于待机工作状态。
在一种可能的实施方式中，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于保护工作状态。
本申请第二方面公开了一种减低整车静态电流的处理方法，所述方法应用于如上任意一项所述的降低整车静态电流处理电路中，所述控制单元包括电流传感器，所述方法包括：
电流传感器检测蓄电池输出电流，所述蓄电池输出电流为所述电池负端与所述电池正端之间的电流；
所述控制单元根据所述电流传感器检测的所述蓄电池输出电流值，控制所述蓄电池的输出状态，所述蓄电池输出状态包括蓄电池待机工作状态和蓄电池正常工作状态。
在一种可能的实施方式中，当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述蓄电池输出电流值≥预设静态电流值时，所述控制单元控制所述蓄电池退出待机工作状态，进入正常工作状态；
当所述蓄电池处于正常工作状态时，所述蓄电池输出电流值＜预设静态电流值，且持续预设时间，所述控制单元控制所述蓄电池退出正常工作状态，进入待机工作状态。
在一种可能的实施方式中，所述控制单元包括电量传感器；其中，所述电量传感器用于检测蓄电池的电量值；所述控制单元根据所述电量传感器检测的蓄电池电量值，控制所述蓄电池是否进入保护工作状态。
在一种可能的实施方式中，当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述电量传感器检测蓄电池电量值＜预设蓄电池电量保护阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入保护工作状态；所述控制单元还包括电压传感器，所述电压传感器用于检测蓄电池的充电电压；其中，当所述蓄电池处于保护工作状态时，所述电压传感器检测的充电电压值≥预设充电电压阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入正常工作状态，进行充电。
本申请为了解决起动蓄电池以上的缺陷，智能判断汽车的使用状态，当车辆处于静态状态下，同步让蓄电池进入静态待机工作模式，降低输出电压，保证车辆静态模式下的基本用电即可，譬如24V系统，静态模式16V输出；12V系统，静态模式8V输出即可。低压输出将会降低静态的功率消耗，使蓄电池在没有电量补充的使用环境下工作时间更长，极大的降低蓄电池亏电的概率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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为本发明提供的一种降低整车静态电流的处理电路示意图；
图2为本发明提供的再一种降低整车静态电路处理电路的示意图；
图3为本发明提供的又一种降低整车静态电流的处理电路示意图；
图4为本发明提供的另一种降低整车静态电流的处理电路示意图；
图5为本发明提供的一种减低整车静态电流的处理方法流程示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本说明书提供一种降低整车静态电流的处理电路，所述处理电路包括蓄电池正极、电池负端、电池正端、控制单元以及开关单元，所述控制单元包括电压控制单元和输出开关控制单元，所述开关单元包括第一电子开关和第二电子开关；其中，
所述蓄电池正极与所述控制单元的一端相连，所述控制单元另一端连接电池负端，以便于蓄电池给所述控制单元提供工作电源；
所述电压控制单元的一端与所述第一电子开关的一端相连，所述电压控制单元的另一端与所述蓄电池正极相连，所述第一电子开关的另一端与电池正端相连；
所述第二电子开关的一端与所述蓄电池正极相连，且同时与所述控制单元的一端相连，其另一端与所述电池正端相连，以对外输出正向工作电压。示例电路如图1和图2所示。
在一个示例中，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于导通状态时，所述蓄电池处于正常工作状态。
此时，等效电路图如图3所示，输出控制单元打开时(输出2)，控制单元控制第一电子开关K1断开，第二电子开关K2闭合，蓄电池正极通过K2直接输出，电池正、负端子电压为蓄电池电压，启动蓄电池通过两个电池端子接入负载，启动蓄电池处于正常工作状态。
在一个示例中，当所述第一电子开关处于导通状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于待机工作状态。
此时，等效电路图如图4所示。电压控制单元打开时(输出1)，控制单元控制开关K1闭合，K2断开，蓄电池正极通过K1输出经过电压控制单元降压处理后的低电压，电池正端子的电压为(k*蓄电池电压)，k<1，启动蓄电池通过两个电池端子接入负载，启动蓄电池处于待机工作状态。
待机状态下，由于启动蓄电池的电压降低，处于静态的车载用电单元，从蓄电池低电压输出处获取自身的工作电压(譬如+5V工作电压)，降低了无功功率的消耗，从而降低了汽车静态功率的消耗，相同电量的蓄电池，能维持车载静态功率消耗的时间更长，降低了蓄电池亏电的概率。例如蓄电池24V输出和16V输出的静态功率消耗的比较：P24＝24*I静态、P16＝16*I静态、P24>P16。
在一个示例中，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于保护工作状态。等效电路图如图2所示。
此外，本说明书公开了一种减低整车静态电流的处理方法，所述方法应用于如上任意一项所述的降低整车静态电流处理电路中，所述控制单元包括电流传感器，所述方法包括步骤S501-S502。
S501、电流传感器检测蓄电池输出电流，所述蓄电池输出电流为所述电池负端与所述电池正端之间的电流。
S502、所述控制单元根据所述电流传感器检测的所述蓄电池输出电流值，控制所述蓄电池的输出状态，所述蓄电池输出状态包括蓄电池待机工作状态和蓄电池正常工作状态。
在一个示例中，当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述蓄电池输出电流值≥预设静态电流值时，所述控制单元控制所述蓄电池退出待机工作状态，进入正常工作状态；
当所述蓄电池处于正常工作状态时，所述蓄电池输出电流值＜预设静态电流值，且持续预设时间，所述控制单元控制所述蓄电池退出正常工作状态，进入待机工作状态。
此时，蓄电池处于待机状态时，通过控制单元内部的电流传感器，检测蓄电池输出端子的电流≥I静态(预设静态电流值)时,控制单元退出待机状态，控制开关K1断开，K2闭合，进入正常工作状态；当蓄电池处于工作状态时，通过控制单元内部的电流传感器，检测蓄电池输出端子的电流<I静态,持续一定时间t后，控制单元进入待机状态，控制开关K1闭合，K2断开，进入待机工作状态。
在一个示例中，所述控制单元包括电量传感器；其中，所述电量传感器用于检测蓄电池的电量值；所述控制单元根据所述电量传感器检测的蓄电池电量值，控制所述蓄电池是否进入保护工作状态。
在一个示例中，当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述电量传感器检测蓄电池电量值＜预设蓄电池电量保护阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入保护工作状态；
所述控制单元还包括电压传感器，所述电压传感器用于检测蓄电池的充电电压；其中，当所述蓄电池处于保护工作状态时，所述电压传感器检测的充电电压值≥预设充电电压阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入正常工作状态，进行充电。
需要说明的是，控制单元内还有温度、过流、过压、欠流、欠压等传感器，通过设定 的条件均可触发保护机制，使蓄电池进入保护工作状态。
此时，在待机状态下，控制单元内置的电量传感器，检测蓄电池达到亏电的阈值时，控制单元控制开关K1断开，K2断开，使蓄电池进入保护工作状态；在电量低保护状态下，通过控制单元内部的电压传感器，检测到外部具备充电条件时，控制单元控制K1断开，K2闭合，退出保护模式进入正常输出模式进行充电。
现有的汽车启动蓄电池，汽车启动时需要的大电流需求只能靠加大电池容量，本申请方法可以解决蓄电池电量的合理输出；并且，现有的汽车启动蓄电池没有智能化的电池管理系统，无法适应汽车使用场景，短时间持续搁置就会造成亏电，甚至损坏蓄电池，本申请方法可以充分适应汽车使用场景，达到有效降低汽车静态功率消耗的效果，降低蓄电池亏电的概率。
此外，因为锂电瓶自放电比率非常低，是铅酸蓄电池的1/30左右,汽车静态电流消耗是蓄电池的电量损耗的主要方式，所以本本申请方法对新型锂电池组成的新能源蓄电池效果更为显著。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降低整车静态电流的处理电路，其特征在于，所述处理电路包括蓄电池正极、电池负端、电池正端、控制单元以及开关单元，所述控制单元包括电压控制单元和输出开关控制单元，所述开关单元包括第一电子开关和第二电子开关，其中；
所述蓄电池正极与所述控制单元的一端相连，所述控制单元另一端连接电池负端，以便于蓄电池给所述控制单元提供工作电源；
所述电压控制单元的一端与所述第一电子开关的一端相连，所述电压控制单元的另一端与所述蓄电池正极相连，所述第一电子开关的另一端与电池正端相连；
所述第二电子开关的一端与所述蓄电池正极相连，且同时与所述控制单元的一端相连，其另一端与所述电池正端相连，以对外输出正向工作电压。
2.根据权利要求1所述的降低整车静态电流处理电路，其特征在于，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于导通状态时，所述蓄电池处于正常工作状态。
3.根据权利要求1所述的降低整车静态电流处理电路，其特征在于，当所述第一电子开关处于导通状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于待机工作状态。
4.根据权利要求1所述的降低整车静态电流处理电路，其特征在于，当所述第一电子开关处于断开状态、所述第二电子开关处于断开状态时，所述蓄电池处于保护工作状态。
5.一种减低整车静态电流的处理方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-4任意一项所述的降低整车静态电流处理电路中，所述控制单元包括电流传感器，所述方法包括：
电流传感器检测蓄电池输出电流，所述蓄电池输出电流为所述电池负端与所述电池正端之间的电流；
所述控制单元根据所述电流传感器检测的所述蓄电池输出电流值，控制所述蓄电池的输出状态，所述蓄电池输出状态包括蓄电池待机工作状态和蓄电池正常工作状态。
6.根据权利要求5所述的减低整车静态电流处理方法，其特征在于，
当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述蓄电池输出电流值≥预设静态电流值时，所述控制单元控制所述蓄电池退出待机工作状态，进入正常工作状态；
当所述蓄电池处于正常工作状态时，所述蓄电池输出电流值＜预设静态电流值，且持续预设时间，所述控制单元控制所述蓄电池退出正常工作状态，进入待机工作状态。
7.根据权利要求5所述的减低整车静态电流处理方法，其特征在于，所述控制单元包括电量传感器；其中，
所述电量传感器用于检测蓄电池的电量值；
所述控制单元根据所述电量传感器检测的蓄电池电量值，控制所述蓄电池是否进入保护工作状态。
8.根据权利要求7所述的减低整车静态电流处理方法，其特征在于，
当所述蓄电池处于待机工作状态时，所述电量传感器检测蓄电池电量值＜预设蓄电池电量保护阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入保护工作状态；
所述控制单元还包括电压传感器，所述电压传感器用于检测蓄电池的充电电压；其中，当所述蓄电池处于保护工作状态时，所述电压传感器检测的充电电压值≥预设充电电压阈值，所述控制单元控制所述蓄电池进入正常工作状态，进行充电。
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