CN112810446A - 一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法，系统包括电器设备、蓄电池、钥匙、车辆启动开关、蓄电池继电器和车身控制器，控制方法包括在蓄电池与电动汽车的电器设备之间设置蓄电池继电器，车身控制器接收钥匙的解锁车门和/或锁车门的指令，车身控制器根据解锁车门的指令控制蓄电池继电器导通，和/或根据锁车门的指令控制蓄电池继电器断开。本发明通过增加蓄电池继电器，当驾驶员锁车离开后，蓄电池继电器会自动断开，停止给电器设备供电，从根本上减少了蓄电池的能耗，并且在蓄电池继电器中集成电压传感器，能够实时监测蓄电池电压，避免出现蓄电池电压过低故障，更加智能、高效，同时结构简单、安全可靠。

Description

一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法。

背景技术

如今，随着电动汽车的普及，电动汽车智能化、网联化已成为消费者日益追求的目标，往后同一台电动汽车上必然会搭载越来越多个控制器来支持以上多元化的需求。然而，现如今大多控制器是通过蓄电池来唤醒并供电，整车的静态耗电不断增加，车辆静置时间随之减小，大大增加了蓄电池馈电的风险，并且，电动汽车的蓄电池由车辆运行或者充电过程中高压动力电池通过DC/DC变换器来进行充电，车辆静置时低压电器设备处于耗电状态，而高压电器控制器只有钥匙打到ON档时才会耗电，上述当出现车辆长时间静置或者ON档非运行情况后，会出现蓄电池亏电现象，给消费者在日常生活中带来了以下困扰：

1)车辆下电静置多天后，由于低压电器设备的静态耗电或忘记关车灯等导致蓄电池亏电，以致无法启动车辆；

2)车辆上电静置，用户通过车载设备进行上网、听音乐、看电影、手机充电等娱乐活动后导致蓄电池亏电，以致无法再次启动车辆。

针对以上问题，目前市面上已有解决方案，比如以下两种：

1)通过增加传感器及语音提醒模块来监测蓄电池电压并提醒用户蓄电池状态，用户可采取适当措施来避免蓄电池亏电；

2)通过增加网络唤醒功能来避免蓄电池亏电，当车辆处于静置且下电状态时，实时监测蓄电池电压，若监测到的电压低，可通过网络唤醒整车控制器及DC/DC控制器，控制高压动力电池通过DC/DC给蓄电池补充电量，直到蓄电池电量达到预期值时再自动停止充电，同时整车控制器自动下电，这样也可避免蓄电池亏电；

虽然以上两种方法在一定程度上解决了蓄电池亏点问题，但其存在的缺点也很明显，增加模块及功能令成本大大增加，仅适用于高档车上，不适用中低档车，同时，通过启动高压动力电池给蓄电池进行补电，会明显降低动力电池的电量从而续驶里程降低，给用户新增困扰。

因此，为解决上述存在的问题，需要一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统及控制方法，从耗电源头来解决低压电器设备的耗电问题，这样会相对简单、可靠、安全，所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统，包括：

电器设备，其设置在电动汽车上，其包括低压电器设备、高压电器设备；

蓄电池，用于向所述电器设备提供工作电源；

钥匙，用于发送解锁车门和/或锁车门的指令；

车辆启动开关，其在所述钥匙的控制下具有闭合状态和断开状态；

蓄电池继电器，其输入侧与所述蓄电池的一端连接，所述低压电器设备与所述蓄电池继电器的输出侧连接，所述高压电器设备通过所述车辆启动开关与所述蓄电池继电器的输出侧连接；

车身控制器，其与所述蓄电池继电器以及所述钥匙电连接，所述车身控制器根据所述钥匙发送的信号控制所述蓄电池继电器的通断状态。

进一步地，所述系统还设有电压检测模块，用于实时检测所述蓄电池电压，所述电压检测模块与所述车身控制器的输入端连接；

若所述电压检测模块的检测值低于安全电压阈值，则所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号；

若所述电压检测模块的检测值低于最低电压阈值，则所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号。

进一步地，所述低压电器设备包括灯光、仪表、娱乐设备和/或喇叭。

进一步地，所述高压电器设备包括VCU、MCU、BMS及/或ICM。

进一步地，所述蓄电池为12V或者24V。

再一方面，本发明提供了一种电动汽车，包括以上所述任意一项所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统。

另一方面，本发明提供了一种防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在蓄电池与电动汽车的电器设备之间设置蓄电池继电器；

S2、车身控制器接收钥匙的解锁车门和/或锁车门的指令；

S3、车身控制器根据所述解锁车门的指令控制所述蓄电池继电器导通，和/或根据所述锁车门的指令控制所述蓄电池继电器断开。

进一步地，所述控制方法还包括设置用于检测蓄电池电压的电压检测装置，

若电压检测装置的检测值低于安全电压阈值，则所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号。

进一步地，若电压检测装置的检测值低于最低电压阈值，则所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号。

本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：

a)通过增加蓄电池继电器，当驾驶员锁车离开后，蓄电池继电器会自动断开，停止给电器设备供电，从根本上减少了蓄电池的能耗；

b)在蓄电池继电器中集成电压传感器，能够实时监测蓄电池电压，控制器根据检测值控制蓄电池继电器的通断，从而避免出现蓄电池电压过低故障；

c)不仅可以在蓄电池出现电压过低情况下自动处理问题，还可以及时提醒驾驶员采取相应措施，更加智能、高效；

d)结构简单，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的防止电动汽车蓄电池亏电系统统结构框图；

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，更清楚地了解本发明的目的、技术方案及其优点，以下结合具体实施例并参照附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。除此，本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本发明的一个实施例中，提供了一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统，如图1所示，所述防止电动汽车蓄电池亏电的系统包括钥匙、车辆启动开关、电器设备、蓄电池、蓄电池继电器以及车身控制器。

所述钥匙用于发送解锁车门和/或锁车门的指令，所述车辆启动开关在所述钥匙的控制下具有闭合状态和断开状态。

所述电器设备设置在电动汽车上，其包括低压电器设备、高压电器设备。所述低压电器设备包括灯光、仪表、娱乐设备、喇叭等常规的低压电器，所述高压电器设备包括VCU(Vehicle Control Unit，整车控制器，简称VCU)、MCU(Motor Control Unit，电机控制器，简称MCU)、BMS(Battery Management System，电池管理系统，简称BMS)、ICM(InstrumentControl Module，仪表控制器，简称ICM)等高压电气设备。此外，所述电器设备还包括其他辅助部件，比如行车记录仪。需要说明的是，以上所述电器可以为其中的一种或者多种，不以此限定本发明的保护范围。

所述蓄电池的一端与所述蓄电池继电器的输入侧连接，一端接地。具体地，在本实施例中，所述蓄电池正极出来经过保险丝盒输出到各个电器设备，各个电器设备直接搭至车身上，所述蓄电池负极也搭到车身上，形成回路，以上仅为举例说明，具体连接方式根据实际情况而定，不作具体限定。所述蓄电池用于向所述电器设备提供工作电源，需要说明的是，在本实施例中，所述蓄电池为12V仅为举例说明，所述蓄电池也可以为24V，或者其他型号的蓄电池，不以此限定本发明的保护范围。

所述低压电器设备与所述蓄电池继电器的输出侧连接，所述高压电器设备通过所述车辆启动开关与所述蓄电池继电器的输出侧连接。

所述车身控制器与所述蓄电池继电器以及所述钥匙电连接，所述车身控制器根据所述钥匙发送的信号控制所述蓄电池继电器的通断状态。

具体地，当驾驶员通过所述钥匙锁车门时，所述车辆启动开关在所述钥匙的控制下呈断开状态，与所述车辆启动开关相连的所述高压电器设备电路被断开，并且，所述车身控制器接收到所述钥匙发出的锁车门的指令后，所述车身控制器会控制所述蓄电池继电器断开，这样一来，所述蓄电池与所述低压电器设备、所述高压电器设备等耗电电器设备完全断开，节约所述蓄电池的电量，避免所述蓄电池亏电。

当驾驶员通过所述钥匙解锁车门时，所述车辆启动开关在所述钥匙的控制下呈闭合状态，所述高压电器设备所在的支路通过所述车辆启动开关与所述蓄电池继电器连通，并且，所述车身控制器接收到所述钥匙发出的解锁车门的指令后，所述车身控制器会控制所述蓄电池继电器导通，使得所述蓄电池与所述低压电器设备、所述高压电器设备等耗电电器设备呈连通状态，此时，所述蓄电池给所述耗电电器设备提供工作电源，驾驶员的正常操作得以响应，车辆能够正常使用。

需要注意的是，上述车门上设有车门锁机构，其包括电机及设置在所述车门上的锁部件，当所述车身控制器接收到解锁车门的指令后，所述车身控制器控制所述电机动作，使所述锁部件脱离所述车门上的锁扣，所述车门即可打开；当所述车身控制器接收到锁车门的指令后，所述车身控制器控制电机动作，使所述锁部件与所述车门上的锁扣结合为一体，所述车门即上锁。

在本发明的一个实施例中，所述防止电动汽车蓄电池亏电的系统还设有电压检测模块，其与所述车身控制器的输入端连接。所述电压检测模块用于实时检测所述蓄电池的电压，然后将检测值发送至所述车身控制器。当所述电压检测模块的检测值低于安全电压阈值时，所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号，提醒驾驶员及时处理所述蓄电池低压问题；当所述电压检测模块的检测值低于最低电压阈值，所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号，以警示驾驶员进行充电。需要说明的是，所述安全电压阈值和所述最低电压阈值可以是一个固定的数值，也可以是一个区间范围，都预先设定好输入至控制器中，不以此限定本发明的保护范围。

在本发明的一个实施例中，提供了一种电动汽车，包括上述防止电动汽车蓄电池亏电的系统。

在本发明的一个实施例中，提供了一种电动汽车，根据不同的电压等级和用途，其电气系统分为低压电气系统和高压电气系统。低压电气系统采用直流12v或24v电源,即蓄电池；一方面为灯光、仪表、娱乐和喇叭系统等常规的低压电器提供电源；另一方面为整车控制器VCU、电机控制器MCU、电池管理系统BMS、仪表控制器ICM等高压电气设备控制器和辅助部件供电。通过在蓄电池与低压电器设备和开关之前增加个蓄电池继电器，如继电器断开后，可将蓄电池和高、低压电器设备彻底隔离开。

具体说明如下：

1.蓄电池继电器和钥匙由车身控制器通过无线信号进行控制；

2.当驾驶员通过钥匙锁车并带钥匙离开车辆时，车身控制器控制锁车，同时会控制蓄电池继电器断开，这样既可将蓄电池与所有耗电电器设备完全断开，包括低压电器设备；此时车辆静置时蓄电池所有耗电量均来自蓄电池自身由于挥发、天气等原因导致的电量耗散，其量微乎其微。

3.当驾驶员通过钥匙唤醒车辆时，车身控制器同时会控制蓄电池继电器闭合低压电路，车辆便会响应驾驶员的正常操作及功能，比如解锁车门、闪灯等。

蓄电池继电器中同时集成电压传感器，进行实时监测蓄电池电压；即当用户通过车载设备上网、听音乐、看电影、手机充电等娱乐活动时，如蓄电池电压低压于11V(可通过蓄电池具体型号设定安全电压阀值)时，上报蓄电池电压低故障来提醒驾驶员及时关闭耗电设备；如蓄电池电压低压9V(可通过蓄电池具体型号设定最低电压阀值)时，车身控制器控制蓄电池继电器自动断开，并通过仪表上报蓄电池电压太低故障、上报蓄电池继电器断开原因。

在本发明的一个实施例中，提供了一种防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法，包括以下步骤：

S1、在蓄电池与电动汽车的电器设备之间设置蓄电池继电器；

S2、车身控制器接收钥匙的解锁车门和/或锁车门的指令；

S3、车身控制器根据所述解锁车门的指令控制所述蓄电池继电器导通，和/或根据所述锁车门的指令控制所述蓄电池继电器断开。

所述防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法还包括电压检测装置，其用于检测蓄电池电压。当所述电压检测装置的检测值低于安全电压阈值时，所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号，以提醒驾驶员出现所述蓄电池低电压问题；当所述电压检测装置的检测值低于最低电压阈值，所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号，以提醒驾驶员立即处理所述蓄电池电压过低的故障。需要说明的是，所述安全电压阈值和所述最低电压阈值可以是一个固定的数值，也可以是一个区间范围，都预先设定好输入至控制器中，不以此限定本发明的保护范围。

本防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法实施例的思想与上述实施例中自防止电动汽车蓄电池亏电的系统的工作过程属于同一思想，通过全文引用的方式将上述防止电动汽车蓄电池亏电的系统实施例的全部内容并入本防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法实施例，不再赘述。

本发明在蓄电池之后、低压电器设备和开关之前增加蓄电池继电器，在驾驶员锁车离开车辆时，蓄电池继电器会自动断开，停止给电器设备供电，并且，在蓄电池继电器中集成电压传感器，能够实时监测蓄电池电压，并根据电压值上报蓄电池状态、提醒用户及采取措施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防止电动汽车蓄电池亏电的系统，其特征在于，包括：

电器设备，其设置在电动汽车上，其包括低压电器设备、高压电器设备；

蓄电池，用于向所述电器设备提供工作电源；

钥匙，用于发送解锁车门和/或锁车门的指令；

车辆启动开关，其在所述钥匙的控制下具有闭合状态和断开状态；

蓄电池继电器，其输入侧与所述蓄电池的一端连接，所述低压电器设备与所述蓄电池继电器的输出侧连接，所述高压电器设备通过所述车辆启动开关与所述蓄电池继电器的输出侧连接；

车身控制器，其与所述蓄电池继电器以及所述钥匙电连接，所述车身控制器根据所述钥匙发送的信号控制所述蓄电池继电器的通断状态。

2.根据权利要求1所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统，其特征在于，所述系统还设有电压检测模块，用于实时检测所述蓄电池电压，所述电压检测模块与所述车身控制器的输入端连接；

若所述电压检测模块的检测值低于安全电压阈值，则所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号；

若所述电压检测模块的检测值低于最低电压阈值，则所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号。

3.根据权利要求1所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统，其特征在于，所述低压电器设备包括灯光、仪表、娱乐设备和/或喇叭。

4.根据权利要求1所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统，其特征在于，所述高压电器设备包括VCU、MCU、BMS及/或ICM。

5.根据权利要求1所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统，其特征在于，所述蓄电池为12V或者24V。

6.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-5中任意一项所述的防止电动汽车蓄电池亏电的系统。

7.一种防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在蓄电池与电动汽车的电器设备之间设置蓄电池继电器；

S2、车身控制器接收钥匙的解锁车门和/或锁车门的指令；

S3、车身控制器根据所述解锁车门的指令控制所述蓄电池继电器导通，和/或根据所述锁车门的指令控制所述蓄电池继电器断开。

8.根据权利要求7所述的防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括设置用于检测蓄电池电压的电压检测装置，

若电压检测装置的检测值低于安全电压阈值，则所述车身控制器上报所述蓄电池低压的提示信号。

9.根据权利要求7所述的防止电动汽车蓄电池亏电的控制方法，若电压检测装置的检测值低于最低电压阈值，则所述车身控制器控制所述蓄电池继电器断开，并上报所述蓄电池电压过低的故障信号。

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