CN112389354B - 一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法，其中，包括PS控制器、ACC继电器、IG1继电器、IG2继电器和蓄电池；所述PS控制器内设有计时器；所述PS控制器与所述蓄电池电连接，以实现通过所述蓄电池供电；且所述PS控制器的输出端分别与所述ACC继电器的线圈连接引脚、所述IG1继电器的线圈连接引脚、所述IG2继电器的线圈连接引脚电连接，以控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和所述IG2继电器的通断；所述ACC继电器的开关引脚、所述IG1继电器的开关引脚和所述IG2的开关引脚串接在对应的车载用电单元与所述蓄电池之间；所述PS控制器与CAN总线连接。能够防止由于非正常使用导致的馈电问题。

Description

一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是一种防止车辆馈电的电源管理系统及方法。
背景技术
目前汽车上的电气配置日益丰富，汽车控制器和用电器数量不断增多，各种安全配置及舒适型配置在发动机停机后依然保持工作状态，继续消耗蓄电池电量，特别是在车辆没有及时的正常的下电时，导致车辆馈电，进而造成启动风险。在跟踪某车型市场车辆无法启动的故障原因时发现，有33％的故障是客户用车后没有正常及时下电导致的，忘记锁车或者停机后继续长时间使用用电器，需要发明相应的策略及控制方法来规避由客户不正常使用带来的馈电问题，提升产品质量。
目前带有电源管理系统的车辆均配备了蓄电池传感器用于监测蓄电池电量及蓄电池状态，包含传统燃油车型和新能源车型，需要车辆配置专门的电量监测设备及控制器实现电源管理功能。
现有的技术方案适用于新能源车型或者高档车型，对成本压力比较大的经济传统燃油车型不适用，而这一部分车型占据了市场销量的绝大多数，需要发明一种新的电源管理系统用于规避整车馈电问题，特别是由于客户不正常使用导致的馈电问题。
发明内容
针对配置了PS(一键启动)配置的中低端车型出现的客户不正常使用问题，为了降低车辆由蓄电池馈电造成的无法启动的概率，同时为了减小蓄电池故障比例，通过技术方案及控制系统实现车辆电源模式跳转，规避停机后客户长时间使用车载用电器的不正常现象，同时解决停车后客户没有正常下电锁车的异常现象。
本发明的目的是提供一种防止车辆馈电的电源管理系统，以解决现有技术中的不足，它能够防止由于非正常使用导致的馈电问题。
本发明提供了一种防止车辆馈电的电源管理系统，其中，包括PS控制器、ACC继电器、IG1继电器、IG2继电器和蓄电池；
所述PS控制器内设有计时器；
所述PS控制器与所述蓄电池电连接，以实现通过所述蓄电池供电；且所述PS控制器的输出端分别与所述ACC继电器的线圈连接引脚、所述IG1继电器的线圈连接引脚、所述IG2继电器的线圈连接引脚电连接，以控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和所述IG2继电器的通断；
所述ACC继电器的开关引脚、所述IG1继电器的开关引脚和所述IG2的开关引脚串接在对应的车载用电单元与所述蓄电池之间；
所述PS控制器与CAN总线连接。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，所述PS控制器在通过所述CAN总线接收到车辆停机信号后，若车辆处于静止状态，控制所述计时器开始计时；
若超过第一设定时间后，仍能接收到车辆停机信号、空调鼓风机信号、氛围灯状态信号和/或音响状态信号；判定车辆没有正常下电锁车，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，所述第一设定时间为1小时。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，还包括空调控制器和空调鼓风机；
所述空调控制器与所述空调鼓风机并联，且连接于所述IG2继电器上，以通过所述IG2继电器来控制所述空调控制器、所述空调鼓风机是否上电；
还包括音响主机，所述音响主机连接于所述ACC继电器上，以通过所述ACC继电器控制所述音响主机；
还包括氛围灯，所述氛围灯连接于所述IG1继电器上，以通过所述IG1继电器控制所述氛围灯；
所述PS控制器还用于，在车辆静止后，若仍能获取到鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机的状态信号，控制所述计时器开始计时；
若超过第二设定时间，所述鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机状态信号均未发生变化；则发出声光报警。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，所述第二设定时间为0.5小时。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，所述PS控制器还用于，在发出声光报警信号后，每隔第三设定时间，监测整车系统电压，并根据预先设定的SOC-V曲线，得出所述蓄电池的SOC值；
若监测到SOC值比前次减少20％以上，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入。
如上所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其中，可选的是，所述第三设定时间为10分钟。
本发明还提出了一种防止车辆馈电的电池管理方法，其中，用于上任一项所述的防止车辆馈电的电池管理系统；
包括如下步骤：
S1，车辆停车时，监测车辆是否处于静止状态；如果是，进入步骤S2；如果否，重复本步骤；
S2，开始计时；并获取空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号；
S3，若超过第一设定时间，空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号中的至少一个处于打开状态，且各信号均未发生跳变，切断对应的控制器和用电器，只保留常电源接入；若在第一设定时间内各信号发生跳变，维持当前工作状态。
如上所述的防止车辆馈电的电池管理方法，其中，可选的是，还包括，
S4,监测各用电器的工作状态，若存在车载空调、氛围灯和音响中的至少一项工作，开始计时；
S5，若超过第二设定时间，所述车载空调、所述氛围灯和所述音响的工作状态未发生变化，发出声光报警；
S6，每隔10分钟获取一次蓄电池的SOC值，若蓄电池的SOC值比前次减少20％以上，断开异常工作的用电电器。
与现有技术相比，本发明通过监测汽车各个控制器和用电器的工作状态，对客户不正常使用引起的启动故障进行规避，通过系统电压判断蓄电池电量消耗情况，在不配置电池传感器的情况下进行蓄电池电量的管理，形成了一套相应的管理系统及控制方法，规避了工况误判造成的安全风险及抱怨，可以有效解决客户的不正常使用问题，降低蓄电池的故障比例。
附图说明
图1是本发明提出的防止车辆馈电的电源管理系统；
图2是本发明提出的防止车辆馈电的电源管理方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
实施例1
请参照图1，本实施例提出了一种防止车辆馈电的电源管理系统，其中，包括PS控制器、ACC继电器、IG1继电器、IG2继电器和蓄电池；
在图1中，B+是指蓄电池的正极。
具体地，所述PS控制器内设有计时器；所述计时器用于计时。
所述PS控制器与所述蓄电池电连接，以实现通过所述蓄电池供电；且所述PS控制器的输出端分别与所述ACC继电器的线圈连接引脚、所述IG1继电器的线圈连接引脚、所述IG2继电器的线圈连接引脚电连接，以控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和所述IG2继电器的通断；
所述ACC继电器的开关引脚、所述IG1继电器的开关引脚和所述IG2的开关引脚串接在对应的车载用电单元与所述蓄电池之间；
所述PS控制器与CAN总线连接。具体实施时，PS控制器，也可以是PEPS控制器。
PS(一键启动)配置功能通过PS控制器(或者PEPS控制器)控制车辆配置的ACC继电器、IG1继电器和IG2继电器，实现车辆电源模式的跳转，ACC、IG1和IG2继电器通断可以直接关闭开启相应电源下接入的控制器或者用电器，如图1所示。
使用时，所述PS控制器在通过所述CAN总线接收到车辆停机信号后，若车辆处于静止状态，控制所述计时器开始计时；需要指出的是，本申请中，计时器开始计时，是指从零开始计时。
若超过第一设定时间后，仍能接收到车辆停机信号、空调鼓风机信号、氛围灯状态信号和/或音响状态信号；判定车辆没有正常下电锁车，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入。
具体地，所述第一设定时间为1小时。
通常，在下电情况下，娱乐舒适型用电器，是在停车时常用的耗电器件，如，空调、音响、氛围灯等。如何避免由于舒适型用电器对于电池馈电的影响，是防止馈电的重要因素之一。
具体地，还包括空调控制器和空调鼓风机；所述空调控制器与所述空调鼓风机并联，且连接于所述IG2继电器上，以通过所述IG2继电器来控制所述空调控制器、所述空调鼓风机是否上电；还包括音响主机，所述音响主机连接于所述ACC继电器上，以通过所述ACC继电器控制所述音响主机；还包括氛围灯，所述氛围灯连接于所述IG1继电器上，以通过所述IG1继电器控制所述氛围灯；所述PS控制器还用于，在车辆静止后，若仍能获取到鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机的状态信号，控制所述计时器开始计时；若超过第二设定时间，所述鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机状态信号均未发生变化；则发出声光报警。
作为一种较佳的实现方式，所述第二设定时间为0.5小时。
所述PS控制器还用于，在发出声光报警信号后，每隔第三设定时间，监测整车系统电压，并根据预先设定的SOC-V曲线，得出所述蓄电池的SOC值；若监测到SOC值比前次减少20％以上，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入。如此，能够在不使用电池传感器的情况下，进行车辆电源管理。有利于降低成本。所述第三设定时间为10分钟。
换句话说，车辆各个控制器之间通过硬线或者CAN线传输信息，PEPS/PS控制器可以接收其他控制器发送的车速信号、轮速信号、行驶里程信号、发动机状态信号等；也可以获取其他控制器或者用电器的工作状态，特别是娱乐舒适型电器，如空调鼓风机是否开启(IG2电源)，氛围灯是否点亮(IG1电源)，音响是否开启(ACC电源)等；同时可以监测记录信号跳变后的时间及整车系统电压，如发动机停机时间，车辆上电时间等；上述信息可以用于电源模式管理逻辑处理。
实施例2
请参照图2，本实施例提出了一种防止车辆馈电的电池管理方法，其用于如上任一项所述的防止车辆馈电的电池管理系统。
包括如下步骤：
S1，车辆停车时，监测车辆是否处于静止状态；如果是，进入步骤S2；如果否，重复本步骤；
S2，开始计时；并获取空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号；
S3，若超过第一设定时间，空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号中的至少一个处于打开状态，且各信号均未发生跳变，切断对应的控制器和用电器，只保留常电源接入；若在第一设定时间内各信号发生跳变，维持当前工作状态。前述步骤对于车辆停车后的用电进行监控。
进一步，为了监控汽车启动前对于蓄电池电量的消耗，S4,监测各用电器的工作状态，若存在车载空调、氛围灯和音响中的至少一项工作，开始计时；S5，若超过第二设定时间，所述车载空调、所述氛围灯和所述音响的工作状态未发生变化，发出声光报警；S6，每隔10分钟获取一次蓄电池的SOC值，若蓄电池的SOC值比前次减少20％以上，断开异常工作的用电电器。如此，能够防止馈电量过多而导致无法启动的问题。具体实施时，获取蓄电池SOC值的方式与实施例1中所公开的方式相同。
为了便于更好地理解本发明，本实施方式中的名词解释如下，
SOC：蓄电池当前剩余电量与蓄电池额定电量的比值；
SOC-V曲线：是指蓄电池在统一温度下蓄电池当前剩余电量与蓄电池电压的对应曲线关系；
PEPS控制器：车辆无钥匙进入(PE)和一键启动(PS)的控制单元，可以实现车辆电源状态IGN-ACC-OFF切换及车辆无钥匙进入，车辆可以单独配置一键启动功能；
电源管理系统：利用某种策略方法对车辆电源类型进行切换的控制系统，用于管控车辆电量，如切换车辆电源类型；
EL1/2/3：electronic load1/2/3，车辆电器负载，如灯光、雨刮、电机等；
ECU1/2/3：车载控制器，如BCM(车身控制器)、EMS(发动机电控单元)等；
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防止车辆馈电的电源管理系统，其特征在于：包括PS控制器、ACC继电器、IG1继电器、IG2继电器和蓄电池；
所述PS控制器内设有计时器；
所述PS控制器与所述蓄电池电连接，以实现通过所述蓄电池供电；且所述PS控制器的输出端分别与所述ACC继电器的线圈连接引脚、所述IG1继电器的线圈连接引脚、所述IG2继电器的线圈连接引脚电连接，以控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和所述IG2继电器的通断；
所述ACC继电器的开关引脚、所述IG1继电器的开关引脚和所述IG2继电器 的开关引脚串接在对应的车载用电单元与所述蓄电池之间；
所述PS控制器与CAN总线连接；
空调控制器与空调鼓风机并联，且连接于所述IG2继电器上，音响主机连接于所述ACC继电器上，氛围灯连接于所述IG1继电器上；
其中，所述PS控制器在通过所述CAN总线接收到车辆停机信号后，若车辆处于静止状态，控制所述计时器开始计时；若超过第一设定时间后，仍能接收到车辆停机信号、空调鼓风机信号、氛围灯状态信号和/或音响状态信号；判定车辆没有正常下电锁车，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入；
所述PS控制器还用于，在车辆静止后，若仍能获取到鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机的状态信号，控制所述计时器开始计时；若超过第二设定时间，所述鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响主机状态信号均未发生变化， 则发出声光报警；
所述PS控制器还用于，在发出声光报警信号后，每隔第三设定时间，监测整车系统电压，并根据预先设定的SOC-V曲线，得出所述蓄电池的SOC值；若监测到SOC值比前次减少20%以上，控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，仅保留常电源接入；
其中，所述第一设定时间大于所述第二设定时间，所述第二设定时间大于所述第三设定时间。
2.根据权利要求1所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其特征在于：所述第一设定时间为1小时。
3.根据权利要求1所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其特征在于：所述第二设定时间为0.5小时。
4.根据权利要求1所述的防止车辆馈电的电源管理系统，其特征在于：所述第三设定时间为10分钟。
5.一种防止车辆馈电的电池管理方法，其特征在于：用于如权利要求1-4任一项所述的防止车辆馈电的电池管理系统；
包括如下步骤：
S1，车辆停车时，监测车辆是否处于静止状态；如果是，进入步骤S2；如果否，重复本步骤；
S2，开始计时；并获取空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号；
S3，若超过第一设定时间，空调鼓风机状态信号、氛围灯状态信号和音响状态信号中的至少一个处于打开状态，且各信号均未发生跳变，则控制所述ACC继电器、所述IG1继电器和IG2继电器断开，切断对应的控制器和用电器，只保留常电源接入；若在第一设定时间内各信号发生跳变，维持当前工作状态；
空调控制器与空调鼓风机并联，且连接于所述IG2继电器上，音响主机连接于所述ACC继电器上，氛围灯连接于所述IG1继电器上。
6.根据权利要求5所述的防止车辆馈电的电池管理方法，其特征在于：还包括，
S4,监测各用电器的工作状态，若存在车载空调、氛围灯和音响中的至少一项工作，开始计时；
S5，若超过第二设定时间，所述车载空调、所述氛围灯和所述音响的工作状态未发生变化，发出声光报警；
S6，在发出声光报警信号后，每隔10分钟获取一次蓄电池的SOC值，若蓄电池的SOC值比前次减少20%以上，断开异常工作的用电电器。
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