CN113206519A - 车辆蓄电池监控方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆蓄电池监控方法及其系统，所述方法包括：步骤S1、传感单元实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；步骤S2、主节点单元根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。本发明能够监控蓄电池电量和放电电流，并在蓄电池电量和放电电流处于异常时，主动控制切断电器负载的电源。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，具体涉及车辆蓄电池监控方法及其系统。
背景技术
静态电流对整车起动具有重大影响，在蓄电池状态良好的情况下，静态电流越大则蓄电池能量消耗越快，因为蓄电池是车辆起动的唯一能量提供者，如果能量消耗过多，过快则会导致车辆无法启动，严重者放置几个小时即不能正常启动。其中一个导致车辆亏电的原因是，车辆上的部分模块并不总是正确地进入“睡眠模式”，因此产生的静态电流足以造成蓄电池亏电。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术存在以下缺陷：
目前大部分车型对静态电流是没有有效的管理方案应用，少部分车型应用被动的提醒报警方案，不能有效地主动控制切断电器负载的电源。
发明内容
本发明旨在提出车辆蓄电池监控方法及其系统、存储介质，以监控蓄电池电量和放电电流，并在蓄电池电量和放电电流处于异常时，主动控制切断电器负载的电源。
第一方面，本发明实施例提出一种车辆蓄电池监控方法，包括：
步骤S1、传感单元实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；
步骤S2、主节点单元根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。
优选地，执行步骤S2之后，执行步骤S3；
所述步骤S3包括：
主节点单元获取所述自保持继电器的状态信息，并根据所述自保持继电器的状态信息判定自保持继电器是否断开，当自保持继电器未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
优选地，所述传感单元包括第一电池传感器和第二电池传感器；
所述步骤S1具体包括：
第一电池传感器根据蓄电池的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池是否处于低电量状态，当判定蓄电池处于低电量状态时，第一电池传感器生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元；
第二电池传感器根据蓄电池的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池是否处于放电异常状态，当判定蓄电池处于放电异常状态时，第二电池传感器生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元。
优选地，所述步骤S2具体包括：
主节点单元根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器或第二电池传感器的异常判定结果；
根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器；
其中，所述自保持继电器接收并根据所述电压脉冲信号进行断开。
优选地，所述主节点单元与所述第一电池传感器、第二电池传感器分别通过LIN总线通信连接。
第二方面，本发明实施例提出一种车辆蓄电池监控系统，包括：
传感单元，用于实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；以及
主节点单元，用于根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。
优选地，所述主节点单元还用于：获取所述自保持继电器的状态信息，并根据所述自保持继电器的状态信息判定自保持继电器是否断开，当自保持继电器未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；
其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
优选地，所述传感单元包括具体包括：
第一电池传感器，用于根据蓄电池的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池是否处于低电量状态，当判定蓄电池处于低电量状态时，第一电池传感器生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元；以及
第二电池传感器，用于根据蓄电池的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池是否处于放电异常状态，当判定蓄电池处于放电异常状态时，第二电池传感器生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元。
优选地，所述主节点单元具体用于：根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器或第二电池传感器的异常判定结果，并根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器；
其中，所述自保持继电器接收并根据所述电压脉冲信号进行断开。
优选地，所述主节点单元与所述第一电池传感器、第二电池传感器分别通过LIN总线通信连接。
以上技术方案至少具有以下有益效果：传感单元对蓄电池的电量、放电电流进行实时检测，并根据蓄电池的电量、放电电流进行异常判定，当判定蓄电池异常时发出唤醒信号唤醒主节点单元，主节点单元被唤醒后读取传感单元的异常判定结果，确认唤醒类型，并根据异常判定结果控制自保持继电器断开，切断被控负载电源，消除故障。以上唤醒方式能够避免主节点单元周期性的唤醒，仅在有异常的情况才唤醒主节点单元，从而有效地减少了电能消耗，并保证了异常信息上报的及时性；在发现异常时，主动切断被控负载电源，从而彻底消除了故障降低了整车静态电流，解决了目前部分车型应用被动的提醒报警方案，不能有效地主动控制切断电器负载的电源的技术问题。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而得以体现。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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，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为本发明实施例一中一种车辆蓄电池监控方法的流程示意图。
图2为本发明实施例一中一种车辆蓄电池监控方法的具体流程示意图。
图3为本发明实施例二中一种车辆蓄电池监控系统结构示意图。
图中标记：
1-传感单元，11-第一电池传感器，12-第二电池传感器，2-主节点单元，3-蓄电池，4-自保持继电器，5-被控负载。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
实施例一
本发明实施例一提出一种车辆蓄电池监控方法，图1为实施例一所述方法的流程图，参阅图1，实施例一所述方法包括如下步骤：
步骤S1、传感单元实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；
步骤S2、主节点单元根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。
具体而言，本实施例中传感单元在低功耗模式下对蓄电池的电量、放电电流进行实时检测，并根据蓄电池的电量、放电电流进行异常判定，当判定蓄电池异常时发出唤醒信号唤醒主节点单元，主节点单元被唤醒后读取传感单元的异常判定结果，确认唤醒原因，并根据异常判定结果控制自保持继电器断开，切断被控负载电源，消除故障。以上唤醒方式能够避免主节点单元周期性的唤醒，仅在有异常的情况才唤醒主节点单元，从而有效地减少了电能消耗，并保证了异常信息上报的及时性；在发现异常时，主动切断被控负载电源，从而彻底消除了故障降低了整车静态电流，解决了目前部分车型应用被动的提醒报警方案，不能有效地主动控制切断电器负载的电源的技术问题。
将本实施例方法应用于车辆蓄电池监控，能够减少车辆亏电问题发生概率、用户抱怨、蓄电池深放电使用情况，有效避免蓄电池快速老化，减少蓄电池售后索赔及维护成本。
示例性地，所述主节点单元为车身控制器或网关。
示例性地，所述被控负载例如是行车记录仪、电加热后视镜、导航设备、车厢照明灯等车辆的用电负载，此处不进行赘述。
在一具体实施例中，执行步骤S2之后，执行步骤S3；
所述步骤S3包括：
主节点单元获取所述自保持继电器的状态信息，并根据所述自保持继电器的状态信息判定自保持继电器是否断开，当自保持继电器未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；
其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
具体而言，所述自保持继电器的状态信息为闭合或断开两种状态，在主节点单元驱动自保持继电器断开后，需要诊断自保持继电器是否执行了主节点单元所下发的断开命令，及时发现自保持继电器因出现异常而没有断开的情况。
可以理解的是，所述提示单元的继电器异常提示可以是语音播报、车载终端显示自保持继电器异常或指示灯闪烁等方式，本实施例中不作具体限定。
在一具体实施例中，所述传感单元包括第一电池传感器和第二电池传感器；
所述步骤S1具体包括如下步骤S11、步骤S12：
步骤S11、第一电池传感器在低功耗模式下实时检测蓄电池的电量(电流消耗为微安培级别)，并根据蓄电池的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池是否处于低电量状态，当判定蓄电池处于低电量状态时，第一电池传感器生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元；
具体而言，本实施例中预先设置一第一阈值，蓄电池的电量可以用电池剩余电量SOC来表征，当所述电量小于第一阈值时，第一电池传感器判定蓄电池电量异常，即蓄电池处于低电量，则第一电池传感器生成第一唤醒信号并将第一唤醒信号发送给主节点单元，以唤醒主节点单元。
步骤S12、第二电池传感器在低功耗模式下实时检测蓄电池的放电电流(电流消耗为微安培级别)，并根据蓄电池的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池是否处于放电异常状态，当判定蓄电池处于放电异常状态时，第二电池传感器生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元。
具体而言，本实施例中预先设置一第二阈值，当所述放电电流大于第二阈值时，第二电池传感器判定蓄电池放电异常，则第二电池传感器生成第二唤醒信号并将第二唤醒信号发送给主节点单元，以唤醒主节点单元。
在一具体实施例中，所述步骤S2具体包括如下步骤S21、步骤S22：
步骤S21、主节点单元根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器或第二电池传感器的异常判定结果，即蓄电池处于低电量或放电异常；
步骤S22、主节点单元根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器；具体而言，当蓄电池处于低电量或放电异常时，主节点单元生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器，所述自保持继电器在接收到所述电压脉冲信号，根据所述电压脉冲信号进行断开。
需说明的是，本实施例方法采用自保持继电器方案，不同于传统继电器，自保持继电器不需要一个保持电流来维持闭合状态，主节点单元仅需要发送电压脉冲信号就可以控制继电器的开启和闭合，整个过程没有产生额外的电能消耗。
在一具体实施例中，所述主节点单元与所述第一电池传感器、第二电池传感器分别通过LIN总线通信连接，组成一个LIN网络，主节点单元为LIN网络的主节点(masternode)，第一电池传感器、第二电池传感器均为LIN网络的从节点(slave node)。
实施例二
本发明实施例二提出一种车辆蓄电池3监控系统，参阅图3，实施例二所述系统包括：
传感单元1，用于实时检测蓄电池3的电量、放电电流，并根据所述蓄电池3的电量、放电电流判定蓄电池3是否异常，当判定蓄电池3异常时，传感单元1生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元2；以及
主节点单元2，用于根据所述唤醒信号读取传感单元1的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器4断开；其中，被控负载5与蓄电池3通过所述自保持继电器4进行电连接。
在一具体实施例中，所述主节点单元2还用于：获取所述自保持继电器4的状态信息，并根据所述自保持继电器4的状态信息判定自保持继电器4是否断开，当自保持继电器4未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；
其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
在一具体实施例中，所述传感单元1包括具体包括：
第一电池传感器11，用于根据蓄电池3的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池3是否处于低电量状态，当判定蓄电池3处于低电量状态时，第一电池传感器11生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元2；以及
第二电池传感器12，用于根据蓄电池3的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池3是否处于放电异常状态，当判定蓄电池3处于放电异常状态时，第二电池传感器12生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元2。
在一具体实施例中，所述主节点单元2具体用于：根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器11或第二电池传感器12的异常判定结果，并根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器4；
其中，所述自保持继电器4接收并根据所述电压脉冲信号进行断开。
在一具体实施例中，所述主节点单元2与所述第一电池传感器11、第二电池传感器12分别通过LIN总线通信连接。
需说明的是，本实施例二所述系统与前文的实施例一所述方法对应，因此，本实施例二所述系统未详述部分可以参阅前文的实施例一所述方法的内容得到，此处不再赘述。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素，等等。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (10)
1.一种车辆蓄电池监控方法，其特征在于，包括：
步骤S1、传感单元实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；
步骤S2、主节点单元根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。
2.根据权利要求1所述的车辆蓄电池监控方法，其特征在于，执行步骤S2之后，执行步骤S3；
所述步骤S3包括：
主节点单元获取所述自保持继电器的状态信息，并根据所述自保持继电器的状态信息判定自保持继电器是否断开，当自保持继电器未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
3.根据权利要求1或2所述的车辆蓄电池监控方法，其特征在于，所述传感单元包括第一电池传感器和第二电池传感器；
所述步骤S1具体包括：
第一电池传感器根据蓄电池的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池是否处于低电量状态，当判定蓄电池处于低电量状态时，第一电池传感器生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元；
第二电池传感器根据蓄电池的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池是否处于放电异常状态，当判定蓄电池处于放电异常状态时，第二电池传感器生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元。
4.根据权利要求3所述的车辆蓄电池监控方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
主节点单元根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器或第二电池传感器的异常判定结果；
根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器；
其中，所述自保持继电器接收并根据所述电压脉冲信号进行断开。
5.根据权利要求4所述的车辆蓄电池监控方法，其特征在于，所述主节点单元与所述第一电池传感器、第二电池传感器分别通过LIN总线通信连接。
6.一种车辆蓄电池监控系统，其特征在于，包括：
传感单元，用于实时检测蓄电池的电量、放电电流，并根据所述蓄电池的电量、放电电流判定蓄电池是否异常，当判定蓄电池异常时，传感单元生成唤醒信号并将所述唤醒信号发送给主节点单元；以及
主节点单元，用于根据所述唤醒信号读取传感单元的异常判定结果，并根据所述异常判定结果驱动自保持继电器断开；其中，被控负载与蓄电池通过所述自保持继电器进行电连接。
7.根据权利要求6所述的车辆蓄电池监控系统，其特征在于，所述主节点单元还用于：获取所述自保持继电器的状态信息，并根据所述自保持继电器的状态信息判定自保持继电器是否断开，当自保持继电器未断开时生成继电器异常信号，并将所述继电器异常信号发送至提示单元；
其中，所述提示单元用于根据所述继电器异常信号进行继电器异常提示。
8.根据权利要求6或7所述的车辆蓄电池监控系统，其特征在于，所述传感单元包括具体包括：
第一电池传感器，用于根据蓄电池的电量与第一阈值的比较结果判定蓄电池是否处于低电量状态，当判定蓄电池处于低电量状态时，第一电池传感器生成第一唤醒信号并将所述第一唤醒信号发送给主节点单元；以及
第二电池传感器，用于根据蓄电池的放电电流与第二阈值的比较结果判定蓄电池是否处于放电异常状态，当判定蓄电池处于放电异常状态时，第二电池传感器生成第二唤醒信号并将所述第二唤醒信号发送给主节点单元。
9.根据权利要求7所述的车辆蓄电池监控系统，其特征在于，所述主节点单元具体用于：根据所述第一唤醒信号或第二唤醒信号读取第一电池传感器或第二电池传感器的异常判定结果，并根据所述异常判定结果生成电压脉冲信号，并将所述电压脉冲信号发送至自保持继电器；
其中，所述自保持继电器接收并根据所述电压脉冲信号进行断开。
10.根据权利要求9所述的车辆蓄电池监控系统，其特征在于，所述主节点单元与所述第一电池传感器、第二电池传感器分别通过LIN总线通信连接。
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| WO2023115273A1 (zh) * | 2021-12-20 | 2023-06-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池监控系统、电池及用电装置 |
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