CN112793421B - 蓄电池防亏电控制系统、电动车和蓄电池防亏电控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓄电池防亏电控制系统、电动车和蓄电池防亏电控制方法。其中，蓄电池防亏电控制系统包括：动力电池组；蓄电池，蓄电池用于连接低压用电装置的线路中设有低压开关；第一电压转换器，在所连接动力电池组与第一电压转换器的线路中设有第一开关组件；电池管理器和整车控制器，在连接电池管理器与整车控制器的线路中设有第二开关组件；其中，电池管理器能够根据动力电池组的电量状态和蓄电池的电压状态控制第一开关组件的通断状态，以控制蓄电池的充电状态。本发明的技术方案，能够在电动车停机状态下减少整车控制器以及其他低压用电装置对蓄电池的电能消耗，并在不损害动力电池的情况下，向出现亏电现象的蓄电池供电。

Description

蓄电池防亏电控制系统、电动车和蓄电池防亏电控制方法

技术领域

本申请涉及蓄电池防亏电技术领域，具体而言，涉及一种蓄电池防亏电控制系统、一种电动车和一种蓄电池防亏电控制方法。

背景技术

目前，电动车的蓄电池为低压用电装置供电，但在长期使用过程中，容易出现蓄电池亏电的现象，此种情况下，通常通过电动车的动力电池为蓄电池充电。现有技术中提供了一种蓄电池防亏电系统和方法，如图1所示，在蓄电池亏电时电池管理器控制继电器闭合，利用DC/DC转换器使动力电池向蓄电池充电，但上述方案中整车控制器需要始终保持通电，且在停机状态下蓄电池仍然处于与低压用电装置连接的状态，造成不必要的能源浪费，且存在安全性问题，同时，紧急开关在蓄电池亏电时触发，未考虑动力电池的电量状态，容易造成动力电池电量不足的现象，影响动力系统的正常用电需求。

发明内容

根据本发明的实施例，旨在至少改善现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，根据本发明的实施例的一个目的在于提供一种蓄电池防亏电控制系统。

根据本发明的实施例的另一个目的在于提供一种电动车。

根据本发明的实施例的再一个目的在于提供一种蓄电池防亏电控制方法。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面的一个实施例提供了一种蓄电池防亏电控制系统，包括：动力电池组；蓄电池，蓄电池用于连接低压用电装置的线路中设有低压开关；第一电压转换器，分别与动力电池组和蓄电池电连接，以使动力电池组的电压转换为与蓄电池相适配的电压，在所连接动力电池组与第一电压转换器的线路中设有第一开关组件；电池管理器和整车控制器，电池管理器分别与动力电池组、整车控制器和第一电压转换器电连接，并可控制动力电池组向整车控制器和第一电压转换器供电，在连接电池管理器与整车控制器和第一电压转换器的线路中设有第二开关组件；其中，电池管理器能够根据动力电池组的电量状态和蓄电池的电压状态控制第一开关组件的通断状态，以控制蓄电池的充电状态。

根据本发明第一方面的实施例，蓄电池防亏电控制系统包括动力电池组、蓄电池、第一电压转换器、电池管理器(Battery Management System，BMS)、整车控制器(Vehiclecontrol unit，VCU)、第一开关组件、第二开关组件和低压开关。通过在用于连接蓄电池和低压用电装置的线路中设置低压开关，可在电动车处于停机状态时使蓄电池与低压用电装置断开连接，以降低蓄电池的电能消耗，同时减少安全隐患。通过在连接电池管理器与整车控制器和第一电压转换器的线路中设置第二开关组件，以在停机状态时，可根据动力电池组的电量状态导通或断开第二开关组件，以在动力电池组的电量相对充足的情况下(例如电量值大于电量阈值时)向整车控制器和第一电压转换器供电，以优先保证动力电池组的电量满足动力系统的使用需求。通过在动力电池组与第一电压转换器之间的线路中设置第一开关组件，以在动力电池组电量相对充足且蓄电池发生亏电时，导通第一开关组件，使动力电池组通过第一电压转换器将电压转换为与蓄电池相适配的低压电，并向蓄电池充电，实现对蓄电池的充电状态的控制，使蓄电池的电量能够满足低压用电装置的用电需求。

电动车在正常启动状态时，低压开关闭合，第一开关组件和第二开关组件断开，蓄电池向整车控制器、第一电压转换器以及电动车的其他低压用电装置供电。第一电压转换器可以是DC/DC转换器(Direct current-Direct current converter)。此外，动力电池组和电池管理器可以集成于一体，形成储能装置。

本方案中的蓄电池防亏电控制系统，能够在电动车停机状态下减少整车控制器以及其他低压用电装置对蓄电池的电能消耗，并且能够在不损害动力电池的情况下，使动力电池组向出现亏电现象的蓄电池供电，可防止在动力电池组的电量不足情况下向蓄电池充电，以降低对动力系统的正常工作的影响。

另外，根据本发明的实施例提供的上述技术方案中的蓄电池防亏电控制系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，动力电池组包括：动力电池；第二电压转换器，分别与动力电池和电池管理器电连接，以使动力电池的电压转换为与电池管理器相适配的电压。

在该技术方案中，动力电池组包括动力电池和第二电压转换器。通过第二电压转换器对动力电池的电压进行转换，以将动力电池的高压电转换为与电池管理器相适配的低压电，进而能够通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电。

在上述技术方案中，第一开关组件包括：第一继电器，设于连接动力电池与第一电压转换器的高压负线中，用于导通或断开高压负线；第二继电器，设于连接动力电池与第一电压转换器的高压正线中，用于导通或断开高压正线；其中，电池管理器分别与第一继电器和第二继电器电连接，以控制第一继电器和第二继电器的通断状态。

在该技术方案中，第一开关组件包括第一继电器和第二继电器，分别用于导通或断开动力电池的高压正线和高压负线，当蓄电池亏电时，可以根据控制指令使第一继电器和第二继电器闭合，使动力电池与第一电压转换器导通，并利用第一电压转换器将动力电池的电压转换为与蓄电池相适配的低压，实现对蓄电池的充电操作。

在上述技术方案中，第二开关组件包括：第三继电器，设于连接电池管理器与整车控制器和第一电压转换器的低压线中，用于导通或断开低压线；其中，电池管理器与第三继电器电连接，以控制第三继电器的通断状态。

在该技术方案中，第二开关组件包括第三继电器。通过在连接电池管理器与整车控制器的低压线中设置第三继电器，以根据实际情况导通或断开电池管理器与整车控制器之间的连接，例如，电池管理器可根据动力电池的电量状态控制第三继电器的通断，可以在动力电池电量相对充足时(电量值大于电量阈值时)闭合，而在动力电池的电量不足时(电量值小于电量阈值时)断开，以减少整车控制器对电能的消耗。

本发明的第二方面的实施例中提供了一种电动车，包括：车体；至少一个低压用电装置，设于车体上；上述第一方面的实施例中任一项的蓄电池防亏电控制系统，设于车体上。

根据本发明的第二方面的实施例，电动车包括车体、至少一个低压用电装置和上述第一方面实施例中任一项的蓄电池防亏电控制系统。其中，在电动车处于正常启动状态时，蓄电池防亏电控制系统的动力电池组用于向车体的动力系统供电，蓄电池通过设有低压开关的低压线与车体的低压用电装置电连接，以向低压用电装置供电。当电动车处于停机状态时，低压开关断开，以减少蓄电池的电能消耗。蓄电池防亏电控制系统的电池管理器能够根据动力电池组的电量状态以及蓄电池的电压状态，控制蓄电池的充电状态，以在动力电池组的电量相对充足的情况下(例如电量值大于电量阈值)，当蓄电池发生亏电现象时，使动力电池组通过第一电压转换器向蓄电池充电，以改善蓄电池的亏电状态。

此外，本方案中的电动车还具有上述第一方面实施例中任一项的蓄电池防亏电控制系统的全部有益效果，在此不再赘述。

本发明的第三方面的实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述第一方面的实施例中任一项的蓄电池防亏电控制系统，蓄电池防亏电控制方法包括：步骤S100：在电动车停机状态下，监测电动车的状态参数；步骤S200：根据状态参数控制蓄电池的充电状态。

根据本发明的第三方面的实施例，在电动车处于停机状态下，通过监测电动车的状态参数，例如电动车的启动信号、动力电池组的电量值、蓄电池的电压值等，以作为判断蓄电池是否发生亏电且是否向蓄电池充电的依据，进而根据所获取的状态参数进行相应地控制操作，以对蓄电池的充电状态进行准确控制，包括向蓄电池充电或不向蓄电池充电，以在确保动力电池组的电量满足动力系统的用电需求的前提下，使动力电池组对发生亏电现象蓄电池充电，以提高蓄电池的电压，以满足电动车的低压用电装置的用电需求。

此外，本方案中的蓄电池防亏电控制方法还具有上述第一方面实施例中任一项的蓄电池防亏电控制系统的全部有益效果，在此不再赘述。

在上述技术方案中，步骤S100：在电动车停机状态下，监测电动车的状态参数，包括：步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；步骤S104：电池管理器开始计时，并监测电动车的启动信号；步骤S200：根据状态参数控制蓄电池的充电状态，包括：步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到电动车的启动信号，生成第一判断结果；若第一判断结果为是，执行步骤S204，若第一判断结果为否，执行步骤S206；步骤S204：电池管理器的计时时间清零；步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据动力电池组的电量值控制蓄电池的充电状态。

在该技术方案中，当电动车处于停机状态时，通过断开低压开关，使得蓄电池与通过蓄电池供电的低压装置之间完全断开，以减少蓄电池的电能消耗，同时也能够提高安全性。通过电池管理器计时并监测电动车的启动信号，以确保在执行后续的控制步骤时，电动车始终处于停机状态。若第一时间间隔内电动车启动，则停止运行后续的控制步骤，计时时间清零，以防止对电动车的正常使用造成影响。当第一实际间隔内电动车未启动，则获取动力电池组的电量值，以作为控制蓄电池的充电状态的依据，可以防止因向蓄电池充电而影响动力电池组正常向动力系统供电。

在上述技术方案中，步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据动力电池组的电量值控制蓄电池的充电状态，包括：步骤S208：判断动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤S210，若第二判断结果为否，执行步骤S212；步骤S210：保持当前运行状态；步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；步骤S214：确定三个初始计时时刻，并获取蓄电池在三个初始计时时刻的电压值；步骤S216：判断蓄电池在最近三个计时时刻的电压值是否均大于或等于电压阈值，并生成第三判断结果；若第三判断结果为是，执行步骤S218至步骤S220，若第三判断结果为否，执行步骤S222至步骤S224；步骤S218：根据蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，确定下一个计时时刻；步骤S220：在下一个计时时刻获取蓄电池的电压值，并再次执行步骤S216；步骤S222：整车控制器向电池管理器发送指令，控制第一开关组件闭合；步骤S224：整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制第一电压转换器工作，使动力电池组向蓄电池充电。

在该技术方案中，通过对比动力电池组的电量值与电量阈值的大小关系，并在电量值不小于电量阈值时才执行后续的控制步骤，以使动力电池组不至于过度放电而造成损坏，在此前提下，再考虑当蓄电池发生亏电时向蓄电池充电的情况，可以尽可能地减少对蓄电池的充电操作对动力电池组以及动力系统的影响，使得电动车仍然能够正常行驶。进一步地，当动力电池组的电量值大于或等于电量阈值时，闭合第二开关组件，使得整车控制器和第一电压转换器获得低压电，并可利用第一电压转换器采集蓄电池的电压值。其中，电量阈值可以根据具体情况事先设置，例如电量阈值可以是动力电池组满电量的60％、70％、80％或其他百分比。

通过确定三个初始计时时刻，并获取蓄电池在三个初始计时时刻的电压值，以作为判断蓄电池是否亏电的初始参数，通过判断以上三个电压值与电压阈值的大小关系，以确定蓄电池此时是否处于亏电状态。其中，电压阈值可根据具体情况事先设定；三个初始计时时刻可以是等间隔或不等间隔的三个计时时刻。当三个电压值是否均大于电压阈值时表明蓄电池并未亏电，此时通过三个电压值确定下一次计时时刻，即对计时间隔进行修订，并对计时时刻进行累计；在下一次计时时刻获取蓄电池的电压值后，获取蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，并将最近三个计时时刻的电压值与电压阈值的大小进行比较，再次判断蓄电池是否亏电，以此类推，直至当最近三个计时时刻的电压值出现小于电压阈值的情况时，表明蓄电池发生亏电，此时，整车控制器向电池管理器发生指令，闭合第一开关组件，然后向第一电压转换器发生使能信号(使能信号报告硬件使能和通过报文发送的使能，可根据实际需要选择)，控制第一电压转换器运行，将动力电池组的电压转换为与蓄电池相适配的电压，以向蓄电池充电，以提高蓄电池的电压，改善蓄电池的亏电状态。其中，充电时长可根据实际情况事先设定，例如充电某一固定时长后结束充电，或者充电至蓄电池的电压达到某一阈值时结束充电。

在上述技术方案中，步骤S218：根据蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，确定下一个计时时刻，包括：步骤S219：根据蓄电池在最近三个计时时刻的电压值：第一电压值V1、第二电压值V2和第三电压值V3，确定距离下一个计时时刻的时间间隔T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23以及下一个计时时刻；其中，T12为V1和V2两次电压检测的时间间隔，T23为V2和V3两次电压检测的时间间隔。

在该技术方案中，在获取了蓄电池在最近三个计时时刻的电压值后，利用最近三个计时时刻的电压值作为参考依据，可以得到蓄电池的电压的变化趋势，即在T12期间的电压变化率(V1-V2)/T12和在T23期间的电压变化率(V2-V3)/T23，并通过两个电压变化率相除得到公式T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23，计算出距下一个计时时刻的时间间隔T34，进而确定下一个计时时刻，可根据电压的变化趋势相应地延长或缩短距离下一个计时时刻的时间间隔T34，形成动态调整，以提高对蓄电池亏电状态的判断的准确性。

在上述技术方案中，步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据动力电池组的电量值控制蓄电池的充电状态，包括：步骤S208：判断动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤S210，若第二判断结果为否，执行步骤S212；步骤S210：保持当前运行状态；步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；步骤S215：当第二时间间隔后获取蓄电池的电压值；步骤S217：判断电压值是否大于电压阈值，并生成第四判断结果；若第四判断结果为是，则再次执行步骤S215，若第四判断结果为否，则执行步骤S222至步骤S224；

步骤S222：整车控制器向电池管理器发送指令，控制第一开关组件闭合；步骤S224：整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制第一电压转换器工作，使动力电池组向蓄电池充电。

在该技术方案中，通过对比动力电池组的电量值与电量阈值的大小关系，并在电量值不小于电量阈值时才执行后续的控制步骤，以使动力电池组不至于过度放电而造成损坏，在此前提下，再考虑当蓄电池发生亏电时向蓄电池充电的情况，可以尽可能地减少对蓄电池的充电操作对动力电池组以及动力系统的影响，使得电动车仍然能够正常行驶。进一步地，当动力电池组的电量值大于或等于电量阈值时，闭合第二开关组件，使得整车控制器和第一电压转换器获得低压电，并可利用第一电压转换器采集蓄电池的电压值。其中，电量阈值可以根据具体情况事先设置，例如电量阈值可以是动力电池组满电量的60％、70％、80％或其他百分比。

通过设置一个固定的第二时间间隔，且每间隔第二时间间隔后检测一次蓄电池的电压，并与电压阈值进行比较，以确定蓄电池是否亏电，进行实现等间隔电压检测，直至蓄电池发生亏电，此时，整车控制器向电池管理器发生指令，闭合第一开关组件，然后向第一电压转换器发生使能信号(使能信号报告硬件使能和通过报文发送的使能，可根据实际需要选择)，控制第一电压转换器运行，将动力电池组的电压转换为与蓄电池相适配的电压，以向蓄电池充电，以提高蓄电池的电压，改善蓄电池的亏电状态。其中，充电时长可根据实际情况事先设定，例如充电某一固定时长后结束充电，或者充电至蓄电池的电压达到某一阈值时结束充电。

本发明的实施例中附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的实施例中上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了一个现有的蓄电池防亏电系统的示意图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制系统的示意图；

图3示出了根据本发明的一个实施例的电动车的示意框图；

图4示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制方法的流程图；

图5示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制方法的流程图；

图6示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制方法的流程图；

图7示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制方法的流程图；

图8示出了根据本发明的一个实施例的蓄电池防亏电控制方法的流程图。

其中，图2至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系如下：

1蓄电池防亏电控制系统，11动力电池组，111动力电池，112第二电压转换器，12蓄电池，121低压开关，13第一电压转换器，14第一开关组件，141第一继电器，142第二继电器，15电池管理器，16整车控制器，17第二开关组件，171第三继电器，18储能装置，2电动车，21车体，22低压用电装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解根据本发明的实施例中上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对根据本发明的实施例进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解根据本发明的实施例，但是，根据本发明的实施例还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图2至图8描述根据本发明一些实施例的蓄电池防亏电控制系统、电动车和蓄电池防亏电控制方法。

实施例一

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制系统1，如图2所示，蓄电池防亏电控制系统1包括动力电池组11、蓄电池12、第一电压转换器13、电池管理器15、整车控制器16、第一开关组件14、第二开关组件17和低压开关121。

第一电压转换器13分别与动力电池组11和蓄电池12电连接，用于将动力电池组11的电压转换为与蓄电池12相适配的低压。电池管理器15分别与动力电池组11、整车控制器16以及第一电压转换器13电连接，包括通过低压线连接和通过局域网控制器(ControllerArea Network,CAN)总线通信连接，以分别用于供电和通信。低压开关121设于连接蓄电池12和低压用电装置的线路中，第一开关组件14设于连接动力电池组11与第一电压转换器13之间的线路中，第二开关组件17设于连接电池管理器15与整车控制器16和第一电压转换器13的线路中。其中，第一电压转换器13可以是DC/DC转换器，动力电池组11和电池管理器15可以集成于一体，形成储能装置18。

电动车在正常启动状态时，低压开关121闭合，第一开关组件14和第二开关组件17断开，蓄电池12向整车控制器16、第一电压转换器13以及电动车的其他低压用电装置供电。

当电动车处于停机状态时，可通过断开低压开关121，使蓄电池12与低压用电装置断开连接，以降低蓄电池12的电能消耗，同时减少安全隐患。第二开关组件17能够控制电池管理器15与整车管理器和第一电压转换器13之间的连接状态，第二开关组件17闭合时，电池管理器15与整车管理器和第一电压转换器13导通，并向整车管理器和第一电压转换器13供电。其中，可根据动力电池组11的电量状态导通或断开第二开关组件17，以在动力电池组11的电量相对充足的情况下(例如电量值大于电量阈值时)向整车控制器16和第一电压转换器13供电，以优先保证动力电池组11的电量满足动力系统的使用需求。第一开关组件14能够控制动力电池组11与第一电压转换器13之间的导通状态，以在动力电池组11电量相对充足且蓄电池12发生亏电时，控制第一开关组件14闭合，使动力电池组11通过第一电压转换器13向蓄电池12充电，实现对蓄电池12的充电状态的控制，以提高蓄电池12的电压，使蓄电池12能够满足低压用电装置的用电需求。

本实施例中的蓄电池防亏电控制系统1，能够在电动车停机状态下减少整车控制器16以及其他低压用电装置对蓄电池12的电能消耗，并且能够在不损害动力电池组11的情况下，使动力电池组11向出现亏电现象的蓄电池12供电，可防止在动力电池组11的电量不足情况下向蓄电池12充电，以降低对动力系统的正常工作的影响。

实施例二

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制系统1，在实施例一的基础上做了进一步改进。

如图2所示，动力电池组11包括动力电池111和第二电压转换器112。第二电压转换器112与动力电池111电连接，通过第二电压转换器112对动力电池111的电压进行转换，以将动力电池111的高压电转换为与电池管理器15相适配的低压电，进而能够通过电池管理器15向正常控制器和第一电压转换器13供电。其中，第二电压转换器112可以是DC/DC转换器。

进一步地，第一开关组件14包括第一继电器141和第二继电器142，第一继电器141设于动力电池111的高压负线中，第二继电器142设于动力电池111的高压正线中，以用于导通或断开动力电池111的高压正线和高压负线。当蓄电池12亏电时，可以根据控制指令使第一继电器141和第二继电器142闭合，以使动力电池111与第一电压转换器13导通。此时，第一电压转换器13可根据整车控制器16的使能信号开始运行(使能信号报告硬件使能和通过报文发送的使能，可根据实际需要选择)，并将动力电池111的电压转换为与蓄电池12相适配的低压，实现对蓄电池12的充电操作，以改善蓄电池12的亏电状态。

进一步地，第二开关组件17包括第三继电器171，设于连接电池管理器15与整车控制器16和第一电压转换器13的低压线中。电池管理器15可根据动力电池111的电量状态控制第三继电器171的通断，当动力电池111的电量相对充足的情况下(例如电量值大于电量阈值时)，通过闭合第三继电器171，使电池管理器15向整车控制器16和第一电压转换器13供电，进而启动对蓄电池12的电压监测；当动力电池111电量不足时(例如电量值小于电量阈值时)第三继电器171断开，以减少整车控制器16和第一电压转换器13对电能的消耗，以保证动力电池111的对动力系统的供电。

实施例三

本实施例中提供了一种电动车2，如图2和图3所示，包括车体21、至少一个低压用电装置22和上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统1。

低压用电装置22和蓄电池防亏电控制系统1均设于车体21上。其中，车体21设有动力系统；低压用电装置22的数量可以是一个或多个。在电动车2处于正常启动状态时，蓄电池防亏电控制系统1的动力电池组11与第一电压转换器13之间的第一开关组件14断开，动力电池组11用于向车体21的动力系统供电，蓄电池12与车体21的低压用电装置22电连接，且低压开关121闭合，以向低压用电装置22供电。

当电动车2处于停机状态时，低压开关121断开，以减少蓄电池12的电能消耗。此时，蓄电池防亏电控制系统1运行，电池管理器15根据动力电池组11的电量状态以及蓄电池12的电压状态，控制蓄电池12的充电状态。例如，在动力电池组11的电量相对充足的情况下(电量值大于电量阈值时)，监测蓄电池12的电压状态，当蓄电池12发生亏电现象时，整车控制器16发送指令至电池管理器15，控制第一开关组件14闭合，然后向第一电压转换器13发送使能信号(使能信号报告硬件使能和通过报文发送的使能，可根据实际需要选择)，控制第一电压转换器13将动力电池组11的电压转化为与蓄电池12相适配的电压，事先向蓄电池12充电，改善蓄电池12的亏电状态。

此外，本实施例中的电动车2还具有上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统1的全部有益效果，在此不再赘述。

实施例四

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统。如图4所示，蓄电池防亏电控制方法包括以下步骤：

步骤S100：在电动车停机状态下，监测电动车的状态参数；

步骤S200：根据状态参数控制蓄电池的充电状态。

在该实施例中，通过步骤S100和步骤S200，在电动车处于停机状态下，通过监测电动车的状态参数，包括电动车的启动信号、动力电池组的电量值、蓄电池的电压值等，以作为判断蓄电池是否发生亏电以及是否向蓄电池充电的依据。根据上述状态参数进行相应地控制操作，以控制蓄电池的充电状态(向蓄电池充电或不向蓄电池充电)，以不损害动力电池的前提下，对发生亏电现象蓄电池充电，可有效改善蓄电池的亏电状态，并可大幅降低对动力系统的整车用电的影响。

实施例五

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统。如图5所示，蓄电池防亏电控制方法包括以下步骤：

步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；

步骤S104：电池管理器开始计时，并监测电动车的启动信号；

步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到电动车的启动信号，生成第一判断结果；若第一判断结果为是，则执行步骤S204，若第一判断结果为否，则执行步骤S206；

步骤S204：电池管理器的计时时间清零；

步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据动力电池组的电量值控制蓄电池的充电状态。

在该实施例中，对实施例四中的步骤S100和步骤S200分别做了进一步改进。通过步骤S102，在电动车处于停机状态时，使蓄电池与通过蓄电池供电的低压装置之间完全断开，以减少蓄电池的电能消耗，同时提高安全性。通过步骤S104，利用电池管理器计时并监测电动车的启动信号，进而通过步骤S202，确保在执行后续的控制步骤时，电动车始终处于停机状态。其中，若第一时间间隔内电动车启动，则通过步骤S204，停止运行后续的控制步骤，计时时间清零，以防止对电动车的正常使用造成影响。若第一实际间隔内电动车未启动，则通过步骤S206，获取动力电池组的电量值，以作为判断蓄电池是否发生亏电以及控制蓄电池的充电状态的依据。

实施例六

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统。如图6所示，蓄电池防亏电控制方法包括以下步骤：

步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；

步骤S104：电池管理器开始计时，并监测电动车的启动信号；

步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到电动车的启动信号，生成第一判断结果；若第一判断结果为是，则执行步骤S204，若第一判断结果为否，则执行步骤S208；

步骤S204：电池管理器的计时时间清零；

步骤S208：判断动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤S210，若第二判断结果为否，执行步骤S212；

步骤S210：保持当前运行状态；

步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；

步骤S214：确定三个初始计时时刻，并获取蓄电池在三个初始计时时刻的电压值；

步骤S216：判断蓄电池在最近三个计时时刻的电压值是否均大于或等于电压阈值，并生成第三判断结果；若第三判断结果为是，执行步骤S218至步骤S220，若第三判断结果为否，执行步骤S222至步骤S224；

步骤S218：根据蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，确定下一个计时时刻；

步骤S220：在下一个计时时刻获取蓄电池的电压值，并再次执行步骤S216；

步骤S222：整车控制器向电池管理器发送指令，控制第一开关组件闭合；

步骤S224：整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制第一电压转换器工作，使动力电池组向蓄电池充电。

在该实施例中，对实施例五中的步骤S206做了进一步改进。通过步骤S208至步骤S212，对比动力电池组的电量值与电量阈值的大小关系，并在电量值不小于电量阈值时才执行后续的控制步骤，以使动力电池组不至于过度放电而造成损坏。当动力电池组的电量值不小于电量阈值时，通过步骤S214至步骤S216，确定蓄电池是否发生亏电现象。其中，电量阈值可以根据具体情况事先设置，例如电量阈值可以是动力电池组满电量的60％、70％、80％或其他百分比；电压阈值可根据具体情况事先设定；三个初始计时时刻可以是等间隔或不等间隔的三个计时时刻。当蓄电池未发生亏电时，通过步骤S218至步骤S220，利用蓄电池在最近三个计时时刻的电压值确定下一个计时时刻，进而对蓄电池的电压进行动态监测，直至电压值低于电压阈值，可以有效提高监测效率。当蓄电池发生亏电时，通过步骤S222至步骤S224，向蓄电池充电，以提高蓄电池的电压，改善蓄电池的亏电状态。其中，充电时长可根据实际情况事先设定，例如充电某一固定时长后结束充电，或者充电至蓄电池的电压达到某一阈值时结束充电。

实施例七

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统。如图7所示，蓄电池防亏电控制方法包括以下步骤：

步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；

步骤S104：电池管理器开始计时，并监测电动车的启动信号；

步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到电动车的启动信号，生成第一判断结果；若第一判断结果为是，则执行步骤S204，若第一判断结果为否，则执行步骤S208；

步骤S204：电池管理器的计时时间清零；

步骤S208：判断动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤S210，若第二判断结果为否，执行步骤S212；

步骤S210：保持当前运行状态；

步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；

步骤S214：确定三个初始计时时刻，并获取蓄电池在三个初始计时时刻的电压值；

步骤S216：判断蓄电池在最近三个计时时刻的电压值是否均大于或等于电压阈值，并生成第三判断结果；若第三判断结果为是，执行步骤S219至步骤S220，若第三判断结果为否，执行步骤S222至步骤S224；

步骤S219：根据蓄电池在最近三个计时时刻的电压值：V1、V2和V3，确定距离下一个计时时刻的时间间隔T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23以及下一个计时时刻；

步骤S220：在下一个计时时刻获取蓄电池的电压值，并再次执行步骤S216；

步骤S222：整车控制器向电池管理器发送指令，控制第一开关组件闭合；

步骤S224：整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制第一电压转换器工作，使动力电池组向蓄电池充电；

其中，T12为V1和V2两次电压检测的时间间隔，T23为V2和V3两次电压检测的时间间隔。

在该实施例中，对实施例六中的步骤S218做了进一步改进。通过步骤S219，获取蓄电池在最近三个计时时刻的电压值V1、V2、V3后，以V1、V2、V3作为参考依据得到蓄电池的电压的变化趋势，并通过公式T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23，计算出距离下一个计时时刻的时间间隔T34，进而确定下一个计时时刻。进一步通过步骤S220，继续对蓄电池的电压进行监测，且对计时时刻进行动态调整，形成动态监测，有利于提高对蓄电池亏电状态的判断结果的准确性。

实施例八

本实施例中提供了一种蓄电池防亏电控制方法，用于上述任一实施例中的蓄电池防亏电控制系统。如图8所示，蓄电池防亏电控制方法包括以下步骤：

步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；

步骤S104：电池管理器开始计时，并监测电动车的启动信号；

步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到电动车的启动信号，生成第一判断结果；若第一判断结果为是，则执行步骤S204，若第一判断结果为否，则执行步骤S208；

步骤S204：电池管理器的计时时间清零；

步骤S208：判断动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤S210，若第二判断结果为否，执行步骤S212；

步骤S210：保持当前运行状态；

步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；

步骤S215：当第二时间间隔后获取蓄电池的电压值；

步骤S217：判断电压值是否大于电压阈值，并生成第四判断结果；若第四判断结果为是，则再次执行步骤S215，若第四判断结果为否，则执行步骤S222至步骤S224；

步骤S222：整车控制器向电池管理器发送指令，控制第一开关组件闭合；

步骤S224：整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制第一电压转换器工作，使动力电池组向蓄电池充电。

在该实施例中，对实施例五中的步骤S206做了进一步改进。通过步骤S208至步骤S212，对比动力电池组的电量值与电量阈值的大小关系，并在电量值不小于电量阈值时才执行后续的控制步骤，以使动力电池组不至于过度放电而造成损坏。当动力电池组的电量值不小于电量阈值时，通过步骤S215至步骤S217，确定蓄电池是否发生亏电现象。其中，电量阈值可以根据具体情况事先设置，例如电量阈值可以是动力电池组满电量的60％、70％、80％或其他百分比。当蓄电池未发生亏电时，则在第二时间间隔后再次检测蓄电池的电压，并与电压阈值比较，以此类推，进而对蓄电池的电压进行动态监测，直至蓄电池出现亏电现象，可以有效提高监测效率。当蓄电池发生亏电时，通过步骤S222至步骤S224，向蓄电池充电，以提高蓄电池的电压，改善蓄电池的亏电状态。其中，充电时长可根据实际情况事先设定，例如充电某一固定时长后结束充电，或者充电至蓄电池的电压达到某一阈值时结束充电。

以下提供本申请的一个具体实施例：

蓄电池防亏电控制系统的硬件电路由储能系统(动力电池、BMS)、主负继电器K1、主正继电器K2、蓄电池、手闸、DC/DC转换器、整车控制器VCU、继电器K3组成。

蓄电池防亏电控制系统的工作原理如下：

1)设备停止工作后，K1和K2继电器处于断开状态，手闸断开(整车低压断开)；

2)继电器K1、K2和手闸断开后，BMS启动计时；

3)BMS计时时间t1内，如果设备重新启动，则计时时间清零，带设备停止工作时重新启动计时；

4)计时时间t＝t1内，如果设备未启动，则计时时间到的时候，读取动力电池状态，如果电量值SOC＜阈值1，则不动作；如果电量值SOC≥阈值1，则BMS发送指令闭合K3继电器；

5)K3闭合后，VCU和DC/DC得低压电，DC/DC采集蓄电池的电压，如果连续的3个计时时间内蓄电池电压≥阈值2，则在每隔计时时间内记录1次蓄电池的电压，分别为V1、V2、V3，第四次开始计时时间间隔根据前3次采集的电压值进行修改，其中的一种修改方式为T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23。后面的每一次计时时间都按照同样的方式，根据前面3次采集的电压值进行修改。如果电压＜阈值2，则VCU给BMS发送指令，闭合K1和K2继电器；K1和K2闭合后，VCU发送使能信号(使能信号报告硬件使能和通过报文发送的使能，根据需要选择)让DC/DC给蓄电池充电，充电时间t3由程序设定；

6)充电结束后，VCU给BMS发送指令，断开K1和K2继电器；BMS收到指令后断开K1和K2继电器，之后再断开K3继电器；BMS进行下一轮的计时。

以上结合附图详细说明了根据本发明的一些实施例的技术方案，能够在电动车停机状态下减少整车控制器以及其他低压用电装置对蓄电池的电能消耗，并且能够在不损害动力电池的情况下，使动力电池组向出现亏电现象的蓄电池供电，可防止在动力电池组的电量不足情况下向蓄电池充电，以降低对动力系统的正常工作的影响。

在根据本发明的实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在根据本发明的实施例中的具体含义。

根据本发明的实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述根据本发明的实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本申请的技术方案的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于根据本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为根据本发明的优选实施例而已，并不用于限制本申请的技术方案，对于本领域的技术人员来说，本申请的技术方案可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术方案的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种蓄电池防亏电控制系统(1)，其特征在于，包括：

动力电池组(11)；

蓄电池(12)，所述蓄电池(12)用于连接低压用电装置(22)的线路中设有低压开关(121)；

第一电压转换器(13)，分别与所述动力电池组(11)和所述蓄电池(12)电连接，以使所述动力电池组(11)的电压转换为与所述蓄电池(12)相适配的电压，在所连接所述动力电池组(11)与所述第一电压转换器(13)的线路中设有第一开关组件(14)；

电池管理器(15)和整车控制器(16)，所述电池管理器(15)分别与所述动力电池组(11)、所述整车控制器(16)和所述第一电压转换器(13)电连接，并可控制所述动力电池组(11)向所述整车控制器(16)和所述第一电压转换器(13)供电，在连接所述电池管理器(15)与所述整车控制器(16)和所述第一电压转换器(13)的线路中设有第二开关组件(17)；

其中，所述电池管理器(15)能够根据所述动力电池组(11)的电量状态和所述蓄电池(12)的电压状态控制所述第一开关组件(14)的通断状态，以控制所述蓄电池(12)的充电状态；能够根据所述动力电池组(11)的所述电量状态导通或断开所述第二开关组件(17)；

所述第二开关组件(17)包括：

第三继电器(171)，设于连接所述电池管理器(15)与所述整车控制器(16)和所述第一电压转换器(13)的低压线中，用于导通或断开所述低压线；

其中，所述电池管理器(15)与所述第三继电器(171)电连接，以控制所述第三继电器(171)的通断状态；

所述动力电池组(11)包括：

动力电池(111)；

第二电压转换器(112)，分别与所述动力电池(111)和所述电池管理器(15)电连接，以使所述动力电池(111)的电压转换为与所述电池管理器(15)相适配的电压；

其中，通过确定三个初始计时时刻，并获取所述蓄电池在所述三个初始计时时刻的电压值，以作为判断所述蓄电池是否亏电的初始参数，通过判断以上三个所述电压值与电压阈值的大小关系，以确定所述蓄电池此时是否处于亏电状态，并根据所述蓄电池在最近三个计时时刻的所述电压值：第一电压值V1、第二电压值V2和第三电压值V3，确定距离下一个计时时刻的时间间隔T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23以及下一个计时时刻，T12为V1和V2两次电压检测的时间间隔，T23为V2和V3两次电压检测的时间间隔。

2.根据权利要求1所述的蓄电池防亏电控制系统(1)，其特征在于，所述第一开关组件(14)包括：

第一继电器(141)，设于连接所述动力电池(111)与所述第一电压转换器(13)的高压负线中，用于导通或断开所述高压负线；

第二继电器(142)，设于连接所述动力电池(111)与所述第一电压转换器(13)的高压正线中，用于导通或断开所述高压正线；

其中，所述电池管理器(15)分别与所述第一继电器(141)和所述第二继电器(142)电连接，以控制所述第一继电器(141)和所述第二继电器(142)的通断状态。

3.一种电动车(2)，其特征在于，包括：

车体(21)；

至少一个低压用电装置(22)，设于所述车体(21)上；

如权利要求1或2所述的蓄电池防亏电控制系统(1)，设于所述车体(21)上。

4.一种蓄电池防亏电控制方法，用于如权利要求1或2所述的蓄电池防亏电控制系统，其特征在于，所述蓄电池防亏电控制方法包括：

步骤S100：在电动车停机状态下，监测电动车的状态参数；

步骤S200：根据所述状态参数控制所述蓄电池的充电状态。

5.根据权利要求4所述的蓄电池防亏电控制方法，其特征在于，

所述步骤S100：在电动车停机状态下，监测所述电动车的状态参数，包括：

步骤S102：在电动车停机状态下，控制低压开关断开；

步骤S104：电池管理器开始计时，并监测所述电动车的启动信号；

所述步骤S200：根据所述状态参数控制所述蓄电池的充电状态，包括：

步骤S202：判断第一时间间隔内是否接收到所述电动车的启动信号，生成第一判断结果；若所述第一判断结果为是，执行步骤S204，若所述第一判断结果为否，执行步骤S206；

步骤S204：所述电池管理器的计时时间清零；

步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据所述动力电池组的电量值控制所述蓄电池的充电状态。

6.根据权利要求5所述的蓄电池防亏电控制方法，其特征在于，所述步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据所述动力电池组的电量值控制所述蓄电池的充电状态，包括：

步骤S208：判断所述动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若所述第二判断结果为是，执行步骤S210，若所述第二判断结果为否，执行步骤S212；

步骤S210：保持当前运行状态；

步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；

步骤S214：确定三个初始计时时刻，并获取所述蓄电池在三个所述初始计时时刻的电压值；

步骤S216：判断所述蓄电池在最近三个计时时刻的电压值是否均大于或等于电压阈值，并生成第三判断结果；若所述第三判断结果为是，执行步骤S218至步骤S220，若所述第三判断结果为否，执行步骤S222至步骤S224；

步骤S218：根据所述蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，确定下一个计时时刻；

步骤S220：在所述下一个计时时刻获取所述蓄电池的电压值，并再次执行所述步骤S216；

步骤S222：所述整车控制器向所述电池管理器发送指令，控制所述第一开关组件闭合；

步骤S224：所述整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制所述第一电压转换器工作，使所述动力电池组向所述蓄电池充电。

7.根据权利要求6所述的蓄电池防亏电控制方法，其特征在于，所述步骤S218：根据所述蓄电池在最近三个计时时刻的电压值，确定下一个计时时刻，包括：

步骤S219：根据所述蓄电池在最近三个计时时刻的电压值：第一电压值V1、第二电压值V2和第三电压值V3，确定距离所述下一个计时时刻的时间间隔T34＝[(V2-V3)×T12]/[(V1-V2)×T23]×T23以及所述下一个计时时刻；

其中，T12为V1和V2两次电压检测的时间间隔，T23为V2和V3两次电压检测的时间间隔。

8.根据权利要求5所述的蓄电池防亏电控制方法，其特征在于，所述步骤S206：获取动力电池组的电量值，并根据所述动力电池组的电量值控制所述蓄电池的充电状态，包括：

步骤S208：判断所述动力电池组的电量值是否小于电量阈值，生成第二判断结果；若所述第二判断结果为是，执行步骤S210，若所述第二判断结果为否，执行步骤S212；

步骤S210：保持当前运行状态；

步骤S212：控制第二开关组件闭合，通过电池管理器向整车控制器和第一电压转换器供电；

步骤S215：当第二时间间隔后获取所述蓄电池的电压值；

步骤S217：判断所述电压值是否大于电压阈值，并生成第三判断结果；若所述第三判断结果为是，则再次执行所述步骤S215，若所述第三判断结果为否，则执行步骤S222至步骤S224；

步骤S222：所述整车控制器向所述电池管理器发送指令，控制所述第一开关组件闭合；

步骤S224：所述整车控制器向第一电压转换器发送使能信号，控制所述第一电压转换器工作，使所述动力电池组向所述蓄电池充电。

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