CN113071333A - 一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车。蓄电池组应用于具有上装电驱作业功能的汽车，该汽车包括发动机，发动机包括发电机。蓄电池组的屏蔽电源和电池模块，均通过电池组充电电路与发电机电连接；管理模块能够：在发动机工作时，控制电池组充电电路接通为屏蔽电源和电池模块充电，并控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电；在发动机停机时，控制屏蔽电源停止输出电源，并控制电池模块输出电源为汽车上的用电设备供电；在发动机启动时，控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电。本发明可用于避免整车蓄电池组的亏电致使车辆无法启动。

Description

一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车。
背景技术
车辆，尤其是具有上装电驱作业功能的汽车，在使用过程中，整车蓄电池组关乎汽车启动、用电设备等基本功能的正常运行。以下几种常见情况容易导致车辆无法正常启动，如经常停车使用电子设备，经常短途行驶，外部有加装/改装用电设备，休眠电流过大，驾驶员忘记关闭电源等等，这些情况都有可能致使车辆整车蓄电池组亏电，极易影响整车基本功能的正常运行，甚至有可能致使车辆无法正常启动，既带来了时间和金钱的损失，也影响了车辆的使用。
剩余电量估计，理论上可以准确反映蓄电池电量。近年来人们对电池容量估算方法也进行了大量研究，并取得了一定的研究成果，常见的研究成果有安时积分法、放电实验法、开路电压法、神经网络法和卡曼滤波法，但因安时积分法很难获得估算的起始状态、放电实验法会被迫中断车辆运行、开路电压法需要车辆停驶、神经网络法需要大量的参考数据进行训练、卡曼滤波法对硬件配置要求较高，上述研究成果在应用方面并没有获得很好的效果。可见现有剩余电量SOC检测在整车蓄电池组中的应用受阻，不利于上述车辆整车蓄电池组亏电现象问题的解决。
为此，本发明提供一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车，用于解决上述问题。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种蓄电池组及具有上装电驱作业功能的汽车，用于避免车辆整车蓄电池组的亏电致使车辆无法启动。
第一方面，本发明提供一种蓄电池组,应用于具有上装电驱作业功能的汽车，所述汽车包括发动机，所述发动机包括发电机，该蓄电池组包括电池组充电电路、管理模块、屏蔽电源和电池模块；
屏蔽电源和电池模块的电源输入端，均通过电池组充电电路与发电机的电源输出端电连接；
管理模块用于接收外界发送来的所述发动机的工作状态，并用于：在接收到发动机的工作状态为发动机工作时，控制电池组充电电路接通为屏蔽电源和电池模块充电，并控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电；在接收到发动机的工作状态为发动机停机时，控制屏蔽电源停止输出电源，并控制电池模块输出电源为汽车上的用电设备供电；在接收到发动机的工作状态为发动机启动时，控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电。
进一步地，所述电池模块采用135Ah电池模块。
进一步地，所述电池模块的数量为两个，记为第一电池模块和第二电池模块。
进一步地，该蓄电池组还包括电瓶箱本体，所述电池组充电电路、管理模块、屏蔽电源和电池模块集成在电瓶箱本体内。
进一步地，该蓄电池组还包括控制模块和数据采集模块；
数据采集模块，用于实时且对应采集每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流并实时发送给控制模块；
控制模块，用于实时且对应接收数据采集模块发送来的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流，并用于在每一次接收到数据采集模块发送来的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流后，均执行如下步骤：基于所接收到的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流,分别采用安时积分法对应计算每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的放电容量；之后分别基于预先通过开路电压法得到并标定的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC初始值，以及基于所计算出的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的放电容量，对应计算每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的SOC最新值，并将每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC分别标定为所计算出的对应屏蔽电源和对应电池模块的SOC最新值。
进一步地，所述的发动机还包括ECU，所述控制模块采用该ECU。
进一步地，所述控制模块还用于将其每一次标定的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC均发送至汽车的数据显示器进行实时显示。
第二方面，本发明提供一种具有上装电驱作业功能的汽车，包括汽车本体，所述汽车本体上集成有以上各方面所述的蓄电池组。
本发明的有益效果在于，
(1)本发明提供的蓄电池组，应用于具有上装电驱作业功能的汽车，使用时，能够在汽车整车发动机工作时，控制整车发动机的发电机为屏蔽电源和电池模块充电以及控制屏蔽电源和电池模块开启为整车上的用电设备供电，并能够在整车的发动机停机时，控制屏蔽电源停止输出电源并可以控制电池模块输出电源为整车上的用电设备供电，还能够在整车的发动机启动时，控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电，可见本发明提供的蓄电池组,能够基于整车发动机的工作状态，通过管理模块实现蓄电池组中屏蔽电源和电池模块的选择控制，这在一定程度上有助于确保驾驶员在无论何种驾驶习惯、无论何种工况时均无需定期主动检查电池电量、也不用担心使用过多的外接电子设备，继而有助于确保车辆蓄电池组中有电可供车辆发动机正常启动。
(2)本发明提供的蓄电池组，能够进行SOC检测，有助于辅助解决车辆整车蓄电池组亏电现象问题，另外其将安时积分法和开路电压法相结合用于实现SOC检测，利用开路电压法预先采集并标定屏蔽电源和电池模块各自的初始SOC，然后在用户使用车辆过程中实时采用安时积分法计算每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的放电容量，之后实时利用计算得到的各放电容量及其各自对应的初始SOC,对每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC进行补偿修正(即标定)，即可实现实时SOC的估算，该估算避免了通过安时积分法获取估算的起始状态，避免了采用开路电压法时的需要车辆停驶，一方面可以满足用户的使用需求，另一方面对硬件的要求也相对较低，便于实现。
(3)本发明提供的具有上装电驱作业功能的汽车，其上集成有本发明中所述的蓄电池组，具有本发明中所述蓄电池组的全部优点，在此不再赘述。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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是本发明一个实施例的蓄电池组的示意性结构图。
图2是本发明一个实施例的蓄电池组的示意性框图。
图3是本发明另一个实施例的蓄电池组的示意性框图。
其中：1-电池组充电电路，2-管理模块，3-屏蔽电源3，4-电瓶箱本体，5-第一电池模块，6-第二电池模块，7-数据采集模块。
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中的技术方案，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，都应当属于本发明保护的范围。
本发明所述的蓄电池组应用于具有上装电驱作业功能的汽车。该汽车包括发动机，所述发动机包括发电机。
如图1、图2所示，本发明的一种蓄电池组包括电池组充电电路1、管理模块2、屏蔽电源3和电池模块。
电池组充电电路1可以是带有电控开关的电源线路，该电控开关受控于管理模块2。
屏蔽电源3和电池模块的电源输入端，均通过电池组充电电路1与发电机的电源输出端电连接。
管理模块2用于接收外界发送来的所述发动机的工作状态，并用于：
在接收到发动机的工作状态为发动机工作时，控制电池组充电电路1接通为屏蔽电源3和电池模块充电，并控制屏蔽电源3和电池模块均输出电源为汽车上的用电设备供电；
在接收到发动机的工作状态为发动机停机时，控制屏蔽电源3停止输出电源，并控制电池模块输出电源为汽车上的用电设备供电；
在接收到发动机的工作状态为发动机启动时，控制屏蔽电源3和电池模块均输出电源为发动机启动机供电。
可见本发明所述的蓄电池组，使用时，能够在车辆整车发动机的发电机不工作时，关闭屏蔽电源3的输出，使得蓄电池组能够在车辆整车发动机的发电机不工作时主动进行电量储备，从而有助于避免造成车辆整个蓄电池组亏电致使车辆无法正常启动。
可选地，在本实施例中，所述电池模块的数量为两个，记为第一电池模块和第二电池模块。第一电池模块和第二电池模块均采用135Ah电池模块。所述135Ah电池模块采用135Ah免维护蓄电池。
可选地，屏蔽电源32为一个免维护直流24V的蓄电池。
可选地，该蓄电池组还包括电瓶箱本体4，所述电池组充电电路1、管理模块2、屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6均集成在电瓶箱本体4内。具体实现时，所述电瓶箱本体4可采用C5B电瓶箱总成。
可选地，作为本发明的一个实施例，该蓄电池组还包括控制模块8和数据采集模块7，如图1和图3所示。所述数据采集模块7，用于实时且对应采集屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的供电电压和供电电流并实时发送给控制模块8。所述控制模块8，用于实时且对应接收数据采集模块7发送来的屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的供电电压和供电电流，并用于在每一次接收到数据采集模块7发送来的屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的供电电压和供电电流后，均执行如下步骤：基于所接收到的屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的供电电压和供电电流,分别采用安时积分法对应计算屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的放电容量；之后分别基于预先通过开路电压法得到并标定的屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自的SOC初始值，以及基于所计算出的屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的放电容量，对应计算屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6各自对应的SOC最新值，并将屏蔽电源3和每一个电池模块各自的SOC分别标定为所计算出的对应屏蔽电源3和对应电池模块的SOC最新值。
数据采集模块7采用三个电池组监控芯片LTC6083,该三个电池组监控芯片LTC6083对屏蔽电源3、第一电池模块5和第二电池模块6进行数据采集(一一对应)，后将采集到的数据传输给控制模块8。
本发明中将安时积分法和开路电压法配合使用，避开了各自的缺点，既避免了通过安时积分法获取估算的起始状态、也避免了采用开路电压法时的需要车辆停驶，可以满足用户的使用需求，对硬件的要求也相对较低，便于实现。
本发明在蓄电池组中设置了SOC检测，有助于辅助解决车辆整车蓄电池组亏电现象问题。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述的发动机还包括ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)，所述控制模块8采用该ECU。具体实现时，所述ECU用于实时监测所述发动机的工作状态，并用于实时将所监测到的发动机的工作状态发送给管理模块2。
其中，所述汽车带有数据显示器。
可选地，作为本发明的一个实施例，所述控制模块8还用于将其每一次标定的每一个屏蔽电源3和每一个电池模块各自的SOC(剩余电量)均发送至所述汽车的数据显示器进行实时显示。方便用户及时了解屏蔽电源3和各电池模块的剩余电量。
本发明还提供一种具有上装电驱作业功能的汽车，包括汽车本体，该汽车本体上集成有以上任一个实施例中所述的蓄电池组。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种蓄电池组,应用于具有上装电驱作业功能的汽车，所述汽车包括发动机，所述发动机包括发电机，其特征在于，该蓄电池组包括电池组充电电路、管理模块、屏蔽电源和电池模块；
屏蔽电源和电池模块的电源输入端，均通过电池组充电电路与发电机的电源输出端电连接；
管理模块用于接收外界发送来的所述发动机的工作状态，并用于：在接收到发动机的工作状态为发动机工作时，控制电池组充电电路接通为屏蔽电源和电池模块充电，并控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电；在接收到发动机的工作状态为发动机停机时，控制屏蔽电源停止输出电源，并控制电池模块输出电源为汽车上的用电设备供电；在接收到发动机的工作状态为发动机启动时，控制屏蔽电源和电池模块均输出电源为发动机启动机供电。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于，所述电池模块采用135Ah电池模块。
3.根据权利要求2所述的蓄电池组,其特征在于，所述电池模块的数量为两个，记为第一电池模块和第二电池模块。
4.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于，该蓄电池组还包括电瓶箱本体，所述电池组充电电路、管理模块、屏蔽电源和电池模块集成在电瓶箱本体内。
5.根据权利要求3所述的蓄电池组,其特征在于，该蓄电池组还包括控制模块和数据采集模块；
数据采集模块，用于实时且对应采集每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流并实时发送给控制模块；
控制模块，用于实时且对应接收数据采集模块发送来的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流，并用于在每一次接收到数据采集模块发送来的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流后，均执行如下步骤：基于所接收到的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的供电电压和供电电流,分别采用安时积分法对应计算每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的放电容量；之后分别基于预先通过开路电压法得到并标定的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC初始值，以及基于所计算出的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的放电容量，对应计算每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自对应的SOC最新值，并将每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC分别标定为所计算出的对应屏蔽电源和对应电池模块的SOC最新值。
6.根据权利要求5所述的蓄电池组,其特征在于，所述的发动机还包括ECU，所述控制模块采用该ECU。
7.根据权利要求5所述的蓄电池组,其特征在于，所述控制模块还用于将其每一次标定的每一个屏蔽电源和每一个电池模块各自的SOC均发送至汽车的数据显示器进行实时显示。
8.一种具有上装电驱作业功能的汽车，包括汽车本体，其特征在于，所述汽车本体上集成有权利要求1-7中任意一项所述的蓄电池组。
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