CN112224025A - 一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，包括总控制中心和处理中心，所述总控制中心均与MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接，并且MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接均与处理中心实现双向连接，所述处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，本发明涉及新能源汽车控制系统技术领域。该新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，在主蓄电池内电量用尽的时候，给车辆一个驱动力，使其不会整车断电从而无法与维修部门联系，让车辆即使断电之后，也还可以启用照明系统和通讯系统，这便于人们使用。

Description

一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统

技术领域

本发明涉及新能源汽车控制系统技术领域，具体为一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统。

背景技术

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车，新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车，电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、铅酸电池、超级电容器，其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现，主要原因是这些电池技术还不完全成熟或缺点明显，与传统汽车相比不管是从成本上、动力还是续航里程上都有不少差距，这也是制约新能源汽车的发展的重要原因，广义新能源汽车，又称代用燃料汽车，包括纯电动汽车、燃料电池电动汽车这类全部使用非石油燃料的汽车，也包括混合动力电动车、乙醇汽油汽车等部分使用非石油燃料的汽车，目前存在的所有新能源汽车都包括在这一概念里，具体分为六大类：混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、醇醚燃料汽车、天然气汽车等，是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶，纯电动汽车的可充电电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等，这些电池可以提供纯电动汽车动力，同时，纯电动汽车也通过电池来储存电能，驱动电机运转，让车辆正常行驶。

现有的新能源汽车用电池控制系统不具备备用电池使用系统，在新能源汽车出现缺点的情况后，不能及时的更换备用电池，而且让备用电池载入主系统，这样一来新能源汽车便无法正常启动，从而导致无法行驶，从而让汽车安装备用电池不仅没有带来帮助，还导致出现累赘的情况，使汽车使用起来更加的不方便，这不利于人们使用。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，解决了上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，包括总控制中心和处理中心，所述总控制中心均与MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接，并且MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接均与处理中心实现双向连接，所述处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，并且用电控制中心与总控制中心实现双向连接，所述灯光控制中心与总控制中心实现双向连接，并且处理中心分别与主蓄电池和备用电池实现双向连接，所述主蓄电池和备用电池分别与电量管理模块和电池检测模块实现双向连接。

优选的，所述主蓄电池的输入端均与电池评测模块和充电口一的输出端连接，并且电池评测模块的输出端还与处理中心的输入端连接。

优选的，所述备用电池的输入端均与充电口二和输电检测器的输出端连接，并且备用电池与电源分流器实现双向连接，所述输电检测器的输出端与处理中心的输入端连接。

优选的，所述电源分流器与用电控制中心实现双向连接，并且充电口一和充电口二均与灯光控制中心实现双向连接。

优选的，所述总控制中心包括整车控制器、电机控制器、仪表ECU模块、电池管理模块和车载充电机。

优选的，所述处理中心包括配电中心、电源控制模块、电路检测模块和断电处理模块。

优选的，所述灯光控制中心包括正常控制灯、异常控制灯、充电显示灯和报警显示灯。

优选的，所述用电控制中心包括通讯定位模块、紧急呼叫模块、单项控制器、供电控制器、报警显示模块和电量检测模块。

（三）有益效果

本发明提供了一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统。具备以下有益效果：

（1）、该新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，通过总控制中心均与MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接，并且MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接均与处理中心实现双向连接，所述处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，并且用电控制中心与总控制中心实现双向连接，所述灯光控制中心与总控制中心实现双向连接，并且处理中心分别与主蓄电池和备用电池实现双向连接，所述主蓄电池和备用电池分别与电量管理模块和电池检测模块实现双向连接，可以让新能源汽车安装备用电池，在主蓄电池内电量用尽的时候，给车辆一个驱动力，使其不会整车断电从而无法与维修部门联系，让车辆即使断电之后，也还可以启用照明系统和通讯系统，这便于人们使用。

（2）、该新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，通过主蓄电池的输入端均与电池评测模块和充电口一的输出端连接，并且电池评测模块的输出端还与处理中心的输入端连接，备用电池的输入端均与充电口二和输电检测器的输出端连接，并且备用电池与电源分流器实现双向连接，所述输电检测器的输出端与处理中心的输入端连接，电源分流器与用电控制中心实现双向连接，并且充电口一和充电口二均与灯光控制中心实现双向连接，所述总控制中心包括整车控制器、电机控制器、仪表ECU模块、电池管理模块和车载充电机，可以让新能源汽车的电池的控制系统适配备用电池，可以在主蓄电池缺电以后，自动切换为备用电池，且只能切断车内一些不需要的用电设备，来维持车辆的正常使用，这样一来，车辆的控制系统更加智能，使用起来更加方便。

（3）、该新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，通过处理中心包括配电中心、电源控制模块、电路检测模块和断电处理模块，灯光控制中心包括正常控制灯、异常控制灯、充电显示灯和报警显示灯，用电控制中心包括通讯定位模块、紧急呼叫模块、单项控制器、供电控制器、报警显示模块和电量检测模块，总控制中心均与MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接，并且MCU外围电路、信号调理电路、通讯电路模块、功率驱动电路和电源电路实现双向连接均与处理中心实现双向连接，所述处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，并且用电控制中心与总控制中心实现双向连接，所述灯光控制中心与总控制中心实现双向连接，并且处理中心分别与主蓄电池和备用电池实现双向连接，所述主蓄电池和备用电池分别与电量管理模块和电池检测模块实现双向连接，可以让新能源车辆具备智能灯光系统，根据车辆处于的不同状态来通过灯光进行提示，告知人们车辆当前的状态，让人们即使在断电无法观看系统显示屏的情况下也可以清晰的得知车辆当前状态来进行下一步操作，这便于人们使用。

附图说明

图1为本发明系统原理的结构框图。

图中，1-MCU外围电路、2-信号调理电路、3-通讯电路模块、4-功率驱动电路、5-电源电路、6-主蓄电池、7-备用电池、8-电量管理模块、9-电池检测模块、10-电池评测模块、11-充电口一、12-充电口二、13-输电检测器、14-电源分流器、15-整车控制器、16-电机控制器、17-仪表ECU模块、18-电池管理模块、19-车载充电机、20-配电中心、21-电源控制模块、22-电路检测模块、23-断电处理模块、24-正常控制灯、25-异常控制灯、26-充电显示灯、27-报警显示灯、28-通讯定位模块、29-紧急呼叫模块、30-单项控制器、31-供电控制器、32-报警显示模块、33-电量检测模块。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1本发明实施例提供一种技术方案：一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，包括总控制中心和处理中心，总控制中心均与MCU外围电路1、信号调理电路2、通讯电路模块3、功率驱动电路4和电源电路5实现双向连接，并且MCU外围电路1、信号调理电路2、通讯电路模块3、功率驱动电路4和电源电路5实现双向连接均与处理中心实现双向连接，处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，并且用电控制中心与总控制中心实现双向连接，灯光控制中心与总控制中心实现双向连接，并且处理中心分别与主蓄电池6和备用电池7实现双向连接，主蓄电池6和备用电池7分别与电量管理模块8和电池检测模块9实现双向连接，新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件，各子系统几乎都通过自己的控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平。另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能。

本发明中，主蓄电池6的输入端均与电池评测模块10和充电口一11的输出端连接，并且电池评测模块10的输出端还与处理中心的输入端连接，新能源汽车的动力电机必须按照驾驶员意图输出驱动或制动扭矩。当驾驶员踩下加速踏板或制动踏板，动力电机要输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大，动力电机的输出功率越大。因此，整车控制器要合理解释驾驶员操作；接收整车各子系统的反馈信息，为驾驶员提供决策反馈；对整车各子系统的发送控制指令，以实现车辆的正常行驶。

本发明中，备用电池7的输入端均与充电口二12和输电检测器13的输出端连接，并且备用电池7与电源分流器14实现双向连接，输电检测器13的输出端与处理中心的输入端连接。

本发明中，电源分流器14与用电控制中心实现双向连接，并且充电口一11和充电口二12均与灯光控制中心实现双向连接。

本发明中，总控制中心包括整车控制器15、电机控制器16、仪表ECU模块17、电池管理模块18和车载充电机19。

本发明中，处理中心包括配电中心20、电源控制模块21、电路检测模块22和断电处理模块23。

本发明中，灯光控制中心包括正常控制灯24、异常控制灯25、充电显示灯26和报警显示灯27。

本发明中，用电控制中心包括通讯定位模块28、紧急呼叫模块29、单项控制器30、供电控制器31、报警显示模块32和电量检测模块33。

使用时，由MCU外围电路1、信号调理电路2、通讯电路模块3、功率驱动电路4和电源电路5与仪表ECU模块17、电池管理模块18、车载充电机19的运行，来对新能源汽车的电机，显示器，照明设备，控制设备，音像设备进行控制，让新能源汽车可以顺利运行，然后在处理中心的内部，配电中心20接收到电池评测模块10和电量管理模块8对主蓄电池6的检测结果，将这些检测数据进行分析，检测到电量即将用尽后，电源控制模块21控制新能源汽车的电路，缓慢关闭一些设备，防止突然断电导致车辆元件损坏，然后电路检测模块22检测到汽车主蓄电池6停止供电后，接通备用电池7，使其给车辆供电，同时断电处理模块23在接收到备用电池7的电力后，立即与用电控制中心交互，通过单项控制器30关闭新能源汽车的娱乐功能，再通过供电控制器31关闭整车驱动电力，再通过电量检测模块33检测备用电池7的可使用时间，然后由车主选择是否需要进行救助，如果需要那么通讯定位模块28和紧急呼叫慢慢看29启动，向外界外送维修帮助信号，来进行救助，然后在备用电池7启用后，灯光控制中心的异常控制灯25亮起，提示人们车辆主蓄电池6电量用尽，无法继续工作，日常使用中，正常控制灯24会持续点亮，提示车主车辆处于正常状态下，然后在新能源汽车接通外界充电电源时，充电口一11和充电口二12会分别给主蓄电池6和备用电池7进行供电，同时在主蓄电池6和备用电池7充电时，充电显示灯26随之亮起，提示人们车辆正在充电，如果一旦充电途中出现断电或者其他异常事故，那么报警显示灯27随之亮起进行提示，同时在备用电池7工作时，电源分流器14也会启动，电源分流器14将备用电池7的电流分散分别输送至全车所启用的设备中，避免电力集中造成的浪费，然后主蓄电池6和备用电池7在充电时输电检测器13和电池评测模块10会进行检测，检测主蓄电池6和备用电池7内部的电力情况，并且传输至仪表ECU模块17中进行显示，提示车主电池充电情况。

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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，包括总控制中心和处理中心，其特征在于：所述总控制中心均与MCU外围电路（1）、信号调理电路（2）、通讯电路模块（3）、功率驱动电路（4）和电源电路（5）实现双向连接，并且MCU外围电路（1）、信号调理电路（2）、通讯电路模块（3）、功率驱动电路（4）和电源电路（5）实现双向连接均与处理中心实现双向连接，所述处理中心还与灯光控制中心和用电控制中心实现双向连接，并且用电控制中心与总控制中心实现双向连接，所述灯光控制中心与总控制中心实现双向连接，并且处理中心分别与主蓄电池（6）和备用电池（7）实现双向连接，所述主蓄电池（6）和备用电池（7）分别与电量管理模块（8）和电池检测模块（9）实现双向连接。

2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述主蓄电池（6）的输入端均与电池评测模块（10）和充电口一（11）的输出端连接，并且电池评测模块（10）的输出端还与处理中心的输入端连接。

3.根据权利要求5所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述备用电池（7）的输入端均与充电口二（12）和输电检测器（13）的输出端连接，并且备用电池（7）与电源分流器（14）实现双向连接，所述输电检测器（13）的输出端与处理中心的输入端连接。

4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述电源分流器（14）与用电控制中心实现双向连接，并且充电口一（11）和充电口二（12）均与灯光控制中心实现双向连接。

5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述总控制中心包括整车控制器（15）、电机控制器（16）、仪表ECU模块（17）、电池管理模块（18）和车载充电机（19）。

6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述处理中心包括配电中心（20）、电源控制模块（21）、电路检测模块（22）和断电处理模块（23）。

7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述灯光控制中心包括正常控制灯（24）、异常控制灯（25）、充电显示灯（26）和报警显示灯（27）。

8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用且具备备用电池的控制系统，其特征在于：所述用电控制中心包括通讯定位模块（28）、紧急呼叫模块（29）、单项控制器（30）、供电控制器（31）、报警显示模块（32）和电量检测模块（33）。

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