CN112757963B - 动力电池低电压保护装置、方法及新能源车 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种动力电池低电压保护装置、方法及新能源车，该装置包括电压采集及比较电路、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器和第二电流传感器，第一继电器、第一电流传感器、电压采集及比较电路、负载形成负载回路，第二继电器、第二电流传感器、电压采集及比较电路、动力电池、以及外部的充电桩形成充电回路，第一继电器为常闭继电器，第二继电器为常开继电器。本申请在充电电池的电压低于第一阈值时，吸合第二继电器，以实现对动力电池的充电；在充电电池的电压低于第二阈值时，直接断开负载的供电，从而保证充电电池维持一定的电量，保证车辆的正常启动。

Description

动力电池低电压保护装置、方法及新能源车

技术领域

本发明属于充电保护技术领域，涉及一种动力电池低电压保护装置、方法及新能源车。

背景技术

现阶段市场上多存在车载铅酸蓄电池亏电保护方案，但车载铅酸蓄电池存在电压范围小，总电量低等特点，只适用于双闪警示灯、喇叭及自放电等低功率负载在停车后的待命工作，不适用于稍大功率常闭负载在停车后的长时间工作。

稍大功率常闭负载须与大容量动力电池形成回路，实现停车断电状态下长时间工作。而一旦负载长时间工作，电池的电量则可能会耗尽，导致车辆无法正常启动。

发明内容

为了解决相关技术中因大功率负载长时间工作容易导致电池电量耗尽，车辆无法正常启动的问题，本申请提供了一种动力电池低电压保护装置、方法及新能源车。技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种动力电池低电压保护装置，所述动力电池低电压保护装置包括电压采集及比较电路、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器和第二电流传感器，所述第一继电器、所述第一电流传感器、所述电压采集及比较电路、负载形成负载回路，所述第二继电器、所述第二电流传感器、所述电压采集及比较电路、动力电池、以及外部的充电桩形成充电回路，所述第一继电器为常闭继电器，所述第二继电器为常开继电器。

可选的，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器均为霍尔电流传感器。

第二方面，本申请还提供了一种新能源车，所述新能源车包括动力电池、控制模块以及如第一方面以及第一方面可选方式中提供的动力电池低电压保护装置。

第三方面，本申请还提供了一种动力电池低电压保护方法，应用于如第二方面提供的新能源车，所述方法包括：

利用所述电压采集及比较电路采集所述动力电池的电压；

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，控制所述第二继电器吸合，以实现对所述动力电池的充电；

当采集到的电压低于所述第二阈值时，断开所述第一继电器，停止所述动力电池对所述负载的供电。

可选的，所述利用所述电压采集及比较电路采集所述动力电池的电压，包括：

在所述新能源车熄火后，利用所述电压采集及比较电路实时采集所述动力电池的电压；或，

在所述新能源车熄火后，利用所述电压采集及比较电路每隔预定时间间隔采集所述动力电池的电压。

可选的，在所述控制所述第二继电器吸合之后，所述方法还包括：

判断所述第二电流传感器是否检测到电流；

若所述第二电流传感器未检测到电流，则继续判断采集到的电压是否低于第二阈值。

可选的，在所述断开所述第一继电器之后，所述方法还包括：

判断所述第一电流传感器是否检测到电流；

若所述第一电流传感器检测到电流，则进行报警提示。

可选的，所述方法还包括：

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，进行充电提示，所述充电提示用于提示人员将所述动力电池与充电桩电性连接。

可选的，所述方法还包括：

当采集到的电压低于所述第二阈值时，获取车辆周边的充电桩信息，确定符合条件的充电桩以及位置，导航所述新能源车移动至所述符合条件的充电桩位置处，控制所述新能源车调整位置，以将所述动力电池的充电接口与所述充电桩的电源输出接口对接，实现自动充电。

可选的，所述确定符合条件的充电桩以及位置，包括：

获取所述新能源车的当前位置；

向服务器发送充电桩获取请求，所述充电桩获取请求包含所述新能源车的当前位置，以触发所述服务器查询与所述新能源车最近的充电桩信息；

接收所述服务器返回的与所述新能源车最近的充电桩及位置。

本申请至少可以实现如下有益效果：

通过在负载回路上设置常闭的第一继电器和第一电流传感器，在充电回路上设置常开的第二继电器和第二电流传感器，使负载可以在充电电池未充电状态下即可工作，而当充电电池的电压低于第一阈值时，则吸合第二继电器，以实现对动力电池的充电；当充电电池的电压低于第二阈值时，表明电池电压过低，此时则直接断开负载的供电，从而保证充电电池维持一定的电量，保证车辆的正常启动。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护装置与动力电池、负载形成的回路的示意图；

图2是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护装置的电路示意图；

图3是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护方法的方法流程图；

图4是本申请另一个实施例中提供的动力电池低电压保护方法的方法流程图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护装置与动力电池、负载形成的回路的示意图，图2是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护装置的电路示意图，本申请提供的新能源车可以包括动力电池、控制模块以及动力电池低电压保护装置。

电池低电压保护装置可以包括电压采集及比较电路、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器和第二电流传感器，所述第一继电器、所述第一电流传感器、所述电压采集及比较电路、负载形成负载回路，所述第二继电器、所述第二电流传感器、所述电压采集及比较电路、动力电池、以及外部的充电桩形成充电回路，所述第一继电器为常闭继电器，所述第二继电器为常开继电器。这里所讲的所述第一电流传感器和所述第二电流传感器均可以为霍尔电流传感器。

请参见图3所示，其是本申请一个实施例中提供的动力电池低电压保护方法的方法流程图，本申请提供的动力电池低电压保护方法可以应用于上述的新能源车，该动力电池低电压保护方法可以包括如下步骤：

步骤301，利用电压采集及比较电路采集动力电池的电压；

步骤302，当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，控制第二继电器吸合，以实现对动力电池的充电；

这里的第一阈值高于第二阈值，第一与阈值和第二阈值的取值可以根据实际负载的用电情况以及能源车可正常启动需要的电量的情况进行设定。

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，通常意味着电池电压较低，此时为了保证负载可以继续工作，需要控制第二继电器吸合，以实现对动力电池的充电，进而保证负载可以用电继续工作。

步骤303，当采集到的电压低于第二阈值时，断开第一继电器，停止动力电池对负载的供电。

当采集到的电压低于第二阈值时，表明电池电压过低，此时则断开第一继电器，停止对负载的供电，保证剩余的电量可以使后续能源车的正常启动。

在实际应用中，随着负载的不断电耗，采集到的电压从高于第一阈值，到低于第一阈值，然后低于第二阈值，在整个耗电过程中，电压采集及比较电路均会采集动力电池的电压。

综上所述，本申请提供的动力电池低电压保护方法，通过在负载回路上设置常闭的第一继电器和第一电流传感器，在充电回路上设置常开的第二继电器和第二电流传感器，使负载可以在充电电池未充电状态下即可工作，而当充电电池的电压低于第一阈值时，则吸合第二继电器，以实现对动力电池的充电；当充电电池的电压低于第二阈值时，表明电池电压过低，此时则直接断开负载的供电，从而保证充电电池维持一定的电量，保证车辆的正常启动。

请参见图4所示，其是本申请另一个实施例中提供的动力电池低电压保护方法的方法流程图，本申请提供的动力电池低电压保护方法可以应用于上述的新能源车，该动力电池低电压保护方法可以包括如下步骤：

步骤401，利用电压采集及比较电路采集动力电池的电压；

一般来讲，为了降低功耗，通常仅需要在车辆熄火后，开始启动动力电池低电压保护方法。因此本申请中可以在新能源车熄火后，开始执行步骤401。

在一种可能的实现方式中，在新能源车熄火后，可以利用电压采集及比较电路实时采集动力电池的电压。通过实时采集动力电池的电压，可以在动力电池的电压低于第一阈值的瞬间，确定执行步骤402，响应迅速精准。

在另一种可能的实现方式中，在新能源车熄火后，利用电压采集及比较电路每隔预定时间间隔采集动力电池的电压。这里的预定时间间隔可以根据实际情况进行设定，通过在每隔预定时间间隔采集动力电池的电压的方式，可以降低实时采集动力电池电压的功耗。

步骤402，当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，控制第二继电器吸合，以实现对动力电池的充电；

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，表面电池电压较低，为了保证负载可以继续使用，此时则可以控制第二继电器吸合，以实现对动力电池的充电。

在一种可能的实现中，在需要手动连接外部充电桩时，当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，还可以向车辆使用人员进行提示，比如进行充电提示，该充电提示可以用于提示人员将动力电池与充电桩电性连接。

步骤403，判断第二电流传感器是否检测到电流；

通常来讲，如果第二继电器吸合，且充电回路导通，即可以实现对充电电池的正常充电。然而，在一些情况下，比如充电桩未到位与充电电池的充电口对接，或者充电回路上断路等情况，为了可以确定充电回路是否正常对充电电池充电，本申请中需要在第二继电器闭合后，利用第二电流传感器获取电流。

第二电流传感器检测到电流，则通常表明充电回路对充电电池进行正常充电，可以继续执行步骤401。

步骤404，若第二电流传感器未检测到电流，则继续判断采集到的电压是否低于第二阈值；

第二电流传感器未检测到电流，则通常表明充电回路未能对充电电池进行正常充电，这种情况下，由于负载对电能的消化，充电电池的电量会越来越低，此时则需要继续对充电电池的电压进行监控，对应的，需要判断采集到的电压是否低于第二阈值。

步骤405，当采集到的电压低于第二阈值时，断开第一继电器，停止动力电池对负载的供电；

当采集到的电压低于第二阈值时，表明充电电池的电量经负载的不断消耗，电量过低，此时，需要断开第一继电器，停止动力电池对负载的供电。

此外，除了断开第一继电器以外，本申请中还可以利用周边的充电桩对充电电池进行充电，此时，则可以获取车辆周边的充电桩信息，确定符合条件的充电桩以及位置，导航新能源车移动至符合条件的充电桩位置处，控制新能源车调整位置，以将动力电池的充电接口与充电桩的电源输出接口对接，实现自动充电。

这里在确定符合条件的充电桩以及位置时，可以先获取新能源车的当前位置，然后向服务器发送充电桩获取请求，充电桩获取请求包含新能源车的当前位置，以触发服务器查询与新能源车最近的充电桩信息；最后接收服务器返回的与新能源车最近的充电桩及位置。

步骤406，判断第一电流传感器是否检测到电流；

步骤407，若第一电流传感器检测到电流，则进行报警提示。

当停止动力电池对负载的供电，如果第一电流传感器还可以检测到电流，表明动力电池仍旧对负载进行供电，仍旧可以造成动力电池的不断损耗，进而可能导致动力电池的电量耗尽无法启动车辆的问题，因此这种情况下，需要进行报警提示。

这里所讲的报警提示，可以向新能源车所绑定的用户发送报警提示消息，比如可以通过文本短信、语音消息、彩信、指示灯提示等。

显然，若第一电流传感器未检测到电流，则标明成功关断了负载的供电，此时流程结束。

综上所述，本申请提供的动力电池低电压保护方法，通过在负载回路上设置常闭的第一继电器和第一电流传感器，在充电回路上设置常开的第二继电器和第二电流传感器，使负载可以在充电电池未充电状态下即可工作，而当充电电池的电压低于第一阈值时，则吸合第二继电器，以实现对动力电池的充电；当充电电池的电压低于第二阈值时，表明电池电压过低，此时则直接断开负载的供电，从而保证充电电池维持一定的电量，保证车辆的正常启动。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种动力电池低电压保护装置，其特征在于，所述动力电池低电压保护装置包括电压采集及比较电路、第一继电器、第一电流传感器、第二继电器和第二电流传感器，所述第一继电器、所述第一电流传感器、所述电压采集及比较电路、负载形成负载回路，所述第二继电器、所述第二电流传感器、所述电压采集及比较电路、动力电池、以及外部的充电桩形成充电回路，所述第一继电器为常闭继电器，所述第二继电器为常开继电器；其中，所述电压采集及比较电路采集所述动力电池的电压，当采集到的动力电池的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，控制所述第二继电器吸合，以实现对所述动力电池的充电；当采集到的动力电池的电压低于所述第二阈值时，断开所述第一继电器，停止所述动力电池对所述负载的供电。

2.根据权利要求1所述的动力电池低电压保护装置，其特征在于，所述第一电流传感器和所述第二电流传感器均为霍尔电流传感器。

3.一种新能源车，其特征在于，所述新能源车包括动力电池、控制模块以及如权利要求1或2所述的动力电池低电压保护装置。

4.一种动力电池低电压保护方法，其特征在于，应用于如权利要求3所述的新能源车，所述方法包括：

利用所述电压采集及比较电路采集所述动力电池的电压；

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，控制所述第二继电器吸合，以实现对所述动力电池的充电；

当采集到的电压低于所述第二阈值时，断开所述第一继电器，停止所述动力电池对所述负载的供电。

5.根据权利要求4所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，所述利用所述电压采集及比较电路采集所述动力电池的电压，包括：

在所述新能源车熄火后，利用所述电压采集及比较电路实时采集所述动力电池的电压；或，

在所述新能源车熄火后，利用所述电压采集及比较电路每隔预定时间间隔采集所述动力电池的电压。

6.根据权利要求4所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，在所述控制所述第二继电器吸合之后，所述方法还包括：

判断所述第二电流传感器是否检测到电流；

若所述第二电流传感器未检测到电流，则继续判断采集到的电压是否低于第二阈值。

7.根据权利要求4所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，在所述断开所述第一继电器之后，所述方法还包括：

判断所述第一电流传感器是否检测到电流；

若所述第一电流传感器检测到电流，则进行报警提示。

8.根据权利要求4所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

当采集到的电压低于第一阈值且高于第二阈值时，进行充电提示，所述充电提示用于提示人员将所述动力电池与充电桩电性连接。

9.根据权利要求4所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

当采集到的电压低于所述第二阈值时，获取车辆周边的充电桩信息，确定符合条件的充电桩以及位置，导航所述新能源车移动至所述符合条件的充电桩位置处，控制所述新能源车调整位置，以将所述动力电池的充电接口与所述充电桩的电源输出接口对接，实现自动充电。

10.根据权利要求9所述的动力电池低电压保护方法，其特征在于，所述确定符合条件的充电桩以及位置，包括：

获取所述新能源车的当前位置；

向服务器发送充电桩获取请求，所述充电桩获取请求包含所述新能源车的当前位置，以触发所述服务器查询与所述新能源车最近的充电桩信息；

接收所述服务器返回的与所述新能源车最近的充电桩及位置。

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