CN113581008A - 一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电源系统,具体地说,涉及一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统。其包括电源电量判断单元、电量等级划分单元、充电时间判断单元和电路调控单元。本发明通过电源电量判断单元对新能源汽车中的电池进行亏电探测,获得新能源汽车亏电的情况,通过电路调控单元对充电电路进行调试,将对所有电池充电的电路转换为对亏电电池进行充电的电路,使亏电的电池充满电,通过电量等级划分单元对新能源汽车的电能进行等级判断,并根据等级对新能源汽车中的电池充电,且在新能源汽车充电过程中,电源电量判断单元持续对新能源汽车的电能测量和判断电量等级,使新能源汽车在不同电量情况下,得到不同的充电效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种电源系统,具体地说,涉及一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统。
背景技术
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车,目前的新能源汽车大多采用电能进行汽车的驱动,而采用电能的汽车会在车架上安装多组电池,以供汽车的驱动和作业,而汽车在使用的过程中,常会对汽车中的电池进行充电,以保证汽车的正常运行。
汽车中的电池在长时间的过程中,每个电池的存电效果都会发生变化,而在对电池充电时,大多是对电池一同充电,且在充电的过程中,充电的效率相同,此种充电方法容易使有的电池出现过充,有的电池出现未充满的情况,进而影响电池的使用寿命,同时在电池使用的过程中,电池会出现亏电的情况,直接充电的方式无法对亏电的电池进行处理,以导致后期需要对电池进行更换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,包括电源电量判断单元、电量等级划分单元、充电时间判断单元和电路调控单元;
所述电源电量判断单元用于对新能源汽车内部的总电池电量和各个电池的电量进行测量,并探测各个电池是否存在亏电现象;
所述电量等级划分单元用于对电源电量判断单元测量出的电源电量进行等级的划分,并按照电量的等级和各个电池的亏电情况进行充电计划;
所述充电时间判断单元用于接收电量等级划分单元根据测量的电源情况制定的充电计划,并根据充电计划计算出充电的时间;
所述电路调控单元用于对新能源汽车的充电线路进行调控,使充电线路根据充电的计划对新能源汽车进行充电。
作为本技术方案的进一步改进,所述电源电量判断单元包括整体电量测量模块、分电源电量测量模块、亏电探测模块和分电源饱和度探测模块;
所述整体电量测量模块用于对新能源汽车的总体电量进行测量;
所述分电源电量测量模块用于对新能源汽车内部的各个电池的电量进行测量;
所述亏电探测模块用于对新能源汽车中的各个电池进行亏电的探测;
所述分电源饱和度探测模块用于对出现亏电的电池进行电池电能饱和度的探测。
作为本技术方案的进一步改进,所述亏电探测模块在进行电池的亏电探测的方法采用电压测量的方法,判断电池亏电的公式为:
作为本技术方案的进一步改进,所述电量等级划分单元包括电量对照模块、电量等级判断模块、亏电情况接收模块和充电方式计划模块;
所述电量对照模块用于对整体电量测量模块测量的整体电量和电量对照表进行对比,并将对照的情况发送到电量等级判断模块中;
所述电量等级判断模块用于接收电量对照模块传输来的电量对照的信息,并根据电量对照的情况,判断新能源汽车的充电等级以及充电的方法;
所述亏电情况接收模块用于接收亏电探测模块测量的新能源汽车的电池亏电情况;
所述充电方式计划模块接收电量等级判断模块和亏电情况接收模块传输的信息,并根据电量等级判断模块和亏电情况接收模块的信息制定新能源汽车的充电计划。
作为本技术方案的进一步改进,所述电量等级判断模块电量等级判断的公式为:
作为本技术方案的进一步改进,所述充电方式计划模块的充电计划制定的步骤为:
①、获得新能源汽车的电量,以及新能源汽车充电的等级;
②、根据新能源汽车目前的等级设置新能源汽车充电过程中的充电的等级步骤;
作为本技术方案的进一步改进,所述充电时间判断单元包括计划接收模块、计划读取分析模块和时间计算模块;
所述计划接收模块用于对充电方式计划模块的充电方式计划信息进行接收;
所述计划读取分析模块用于对计划接收模块接收的充电方式计划进行分析;
所述时间计算模块用于对计划读取分析模块分析的数据信息进行计算时间。
作为本技术方案的进一步改进,所述时间计算模块计算时间的步骤为:
①、获取新能源汽车的电量和新能源汽车充电的等级;
②、接收新能源汽车内部的各个电池的亏损情况,并根据亏损的电池和所有电池的百分比判断电池单独充电的时间;
⑤、将时间T1和时间T2整合,并将整合的时间传输出去。
作为本技术方案的进一步改进,所述电路调控单元包括电源匹配模块、时间划分接收模块、电路接通控制模块和电路断路控制模块;
所述电源匹配模块用于对亏电电池充电的位置进行匹配,以便于使亏电电池被单独充电,解决电池亏电的情况,延长电池的使用寿命;
所述时间划分接收模块用于对时间计算模块计算出的时间进行接收,并根据计算出的时间,对每个阶段的充电时间进行划分;
所述电路接通控制模块用于控制充电电路的连接和切换;
所述电路断路控制模块用于控制充电电路的断路;
所述电路断路控制模块和电路接通控制模块相互配合,对充电电路的充电线路进行更改,使充电电路对亏电电池进行单独充电。
作为本技术方案的进一步改进,所述电路接通控制模块和电路断路控制模块在控制电路的断开和连接时,电源电量判断单元持续对新能源汽车的电能进行测量。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、该新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统中,通过设置的电源电量判断单元对新能源汽车中的电池进行亏电探测,以便于获得新能源汽车亏电的情况,同时通过电路调控单元对充电电路进行连通、切换和断路,使将对所有电池充电的电路转换为对亏电电池进行主要充电的电路,以便于使亏电的电池充满电,进而延长亏电电池的使用寿命。
2、该新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统中,通过设置的电量等级划分单元对新能源汽车中的电能进行等级判断,并根据判断的等级对新能源汽车中的电池进行充电,且在新能源汽车充电的过程中,电源电量判断单元持续对新能源汽车中的电能进行测量,以便于获得新能源汽车中的电能变化,并根据新能源汽车中的电能更新判断新能源汽车电量等级,并根据新判断的等级对新能源汽车进行充电,使新能源汽车在不同的电量情况下,得到不同的充电效果,延长新能源汽车的电池使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体框图;
图2为本发明实施例1的电源电量判断单元框图;
图3为本发明实施例1的电量等级划分单元框图;
图4为本发明实施例1的充电时间判断单元框图;
图5为本发明实施例1的电路调控单元框图;
图6为本发明实施例1的整体流程框图。
图中各个标号意义为:
1、电源电量判断单元;11、整体电量测量模块;12、分电源电量测量模块;13、亏电探测模块;14、分电源饱和度探测模块;
2、电量等级划分单元;21、电量对照模块;22、电量等级判断模块;23、亏电情况接收模块;24、充电方式计划模块;
3、充电时间判断单元;31、计划接收模块;32、计划读取分析模块;33、时间计算模块;
4、电路调控单元;41、电源匹配模块;42、时间划分接收模块;43、电路接通控制模块;44、电路断路控制模块。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
本发明提供一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,请参阅图1-图6,包括电源电量判断单元1、电量等级划分单元2、充电时间判断单元3和电路调控单元4;
电源电量判断单元1用于对新能源汽车内部的总电池电量和各个电池的电量进行测量,并探测各个电池是否存在亏电现象,对各个电池进行亏电探测,以便于获得各个电池是否存在亏电的现象;
电源电量判断单元1包括整体电量测量模块11、分电源电量测量模块12、亏电探测模块13和分电源饱和度探测模块14;
整体电量测量模块11用于对新能源汽车的总体电量进行测量,以便于获得新能源汽车存储的电能情况,方便后期的充电计划的制定;
分电源电量测量模块12用于对新能源汽车内部的各个电池的电量进行测量,便于确定新能源汽车中的各个电池之间的电能,以便于根据检测的电量抢情况,判断出电池是否出现故障、不可使用的情况,方便后期电池的更换和维修;
亏电探测模块13用于对新能源汽车中的各个电池进行亏电的探测,判断新能源汽车中的各个电池之间的电压、电流和存储的电能是否相同,以便于后期充电计划的制定;
亏电探测模块13在进行电池的亏电探测的方法采用电压测量的方法,判断电池亏电的公式为:
当时,表示电池的电压处在电池的标准范围内,电池状态正常,可进行正
常的工作;当<V<时,表示此时电池的电压降到电池的标准的电压值,但高于电池亏
损电压,电池可正常的工作,但电池存储的电能会比正常的少一点;当>V时,表明电池
内部的电压低于最低的亏电电压,此时电池无法正常的存储电能,需要及时的对电池进行
更换;
分电源饱和度探测模块14用于对出现亏电的电池进行电池电能饱和度的探测,以确保出现亏电的电池所能存储的电能情况,便于判断出现亏电的电池是否更换;
电量等级划分单元2用于对电源电量判断单元1测量出的电源电量进行等级的划分,并按照电量的等级和各个电池的亏电情况进行充电计划,设置充电计划,以便于对出现亏电情况的电池进行专门的充电,以便于延长电池的使用寿命;
电量等级划分单元2包括电量对照模块21、电量等级判断模块22、亏电情况接收模块23和充电方式计划模块24;
电量对照模块21用于对整体电量测量模块11测量的整体电量和电量对照表进行对比,并将对照的情况发送到电量等级判断模块22中;
电量等级判断模块22用于接收电量对照模块21传输来的电量对照的信息,并根据电量对照的情况,判断新能源汽车的充电等级以及充电的方法;
电量等级判断模块22电量等级判断的公式为:
当在0.7-0.9之间时,表示此时的新能源汽车的电量处在富足的标准,此时对新
能源汽车充电时,采用缓流慢充的方式;当在0.5-0.7之间时,表示新能源汽车的电量已达
到标准使用的范围,此时对新能源汽车充电时,采用正常充电方式;当在0-0.5之间时,表
示新能源汽车的电量已达到警示的范围,此时对新能源汽车进行快速充电方式,加快新能
源汽车电量的存储速度;
亏电情况接收模块23用于接收亏电探测模块13测量的新能源汽车的电池亏电情况;
充电方式计划模块24接收电量等级判断模块22和亏电情况接收模块23传输的信息,并根据电量等级判断模块22和亏电情况接收模块23的信息制定新能源汽车的充电计划;
充电方式计划模块24的充电计划制定的步骤为:
①、获得新能源汽车的电量,以及新能源汽车充电的等级;
②、根据新能源汽车目前的等级设置新能源汽车充电过程中的充电的等级步骤;
通过设置的电量等级划分单元2对新能源汽车中的电能进行等级判断,并根据判断的等级对新能源汽车中的电池进行充电,且在新能源汽车充电的过程中,电源电量判断单元1持续对新能源汽车中的电能进行测量,以便于获得新能源汽车中的电能变化,并根据新能源汽车中的电能更新判断新能源汽车电量等级,并根据新判断的等级对新能源汽车进行充电,使新能源汽车在不同的电量情况下,得到不同的充电效果,延长新能源汽车的电池使用寿命。
充电时间判断单元3用于接收电量等级划分单元2根据测量的电源情况制定的充电计划,并根据充电计划计算出充电的时间,以便于充电者了解所需要充电的时间;
充电时间判断单元3包括计划接收模块31、计划读取分析模块32和时间计算模块33;
计划接收模块31用于对充电方式计划模块24的充电方式计划信息进行接收;
计划读取分析模块32用于对计划接收模块31接收的充电方式计划进行分析;
时间计算模块33用于对计划读取分析模块32分析的数据信息进行计算时间,以便于将新能源汽车充电的大概时间预估出来,以便于使用者了解新能源汽车充电的时长;
时间计算模块33计算时间的步骤为:
①、获取新能源汽车的电量和新能源汽车充电的等级;
②、接收新能源汽车内部的各个电池的亏损情况,并根据亏损的电池和所有电池的百分比判断电池单独充电的时间;
⑤、将时间T1和时间T2整合,并将整合的时间传输出去。
电路调控单元4用于对新能源汽车的充电线路进行调控,使充电线路根据充电的计划对新能源汽车进行充电,以确保将新能源汽车中的全部电池充满。
电路调控单元4包括电源匹配模块41、时间划分接收模块42、电路接通控制模块43和电路断路控制模块44;
电源匹配模块41用于对亏电电池充电的位置进行匹配,以便于使亏电电池被单独充电,解决电池亏电的情况,延长电池的使用寿命;
时间划分接收模块42用于对时间计算模块33计算出的时间进行接收,并根据计算出的时间,对每个阶段的充电时间进行划分;
电路接通控制模块43用于控制充电电路的连接和切换;
电路断路控制模块44用于控制充电电路的断路;
电路断路控制模块44和电路接通控制模块43相互配合,对充电电路的充电线路进行更改,使充电电路对亏电电池进行单独充电。
同时,电路接通控制模块43和电路断路控制模块44在控制电路的断开和连接时,电源电量判断单元1持续对新能源汽车的电能进行测量,以确保获得新能源汽车的实时电能。
通过设置的电源电量判断单元1对新能源汽车中的电池进行亏电探测,以便于获得新能源汽车亏电的情况,同时通过电路调控单元4对充电电路进行连通、切换和断路,使将对所有电池充电的电路转换为对亏电电池进行主要充电的电路,以便于使亏电的电池充满电,进而延长亏电电池的使用寿命。
本实施例在使用时,整体电量测量模块11和分电源电量测量模块12对新能源汽车
整体电能和新能源汽车内部的各个电池的电量进行测量,并通过亏电探测模块13探测各个
电池的亏电情况,整体电量测量模块11将整体电量发送到电量对照模块21中,并通过电量
等级判断模块22对新能源汽车的电能进行等级判断,亏电探测模块13将电池的亏电情况发
送到亏电情况接收模块23,电量等级判断模块22和亏电情况接收模块23将接收到的信息传
输到充电方式计划模块24中,使充电方式计划模块24根据电量等级判断模块22和亏电情况
接收模块23传输的信息制定充电计划,充电计划制定完成后,将其发送到充电时间判断单
元3,并通过充电时间判断单元3对其计划进行计算充电的时间,同时电路调控单元4接收充
电时间判断单元3计算出的时间以及充电方式计划模块24的充电计划,对充电电路进行调
节,使电路调控单元4根据新能源汽车的电能调节充电电路的充电放置,且在新能源汽车充
电的过程中,电源电量判断单元1不定时的对新能源汽车电能进行测量,并通过电量等级划
分单元2再次形成充电计划,以便于根据新的充电计划对新能源汽车进行充电;当新能源汽
车的电量充到电量比值达到0.7-0.9之间时,通过电路调控单元4对充电电路进行连通、切
换和断路,使将对所有电池充电的电路转换为对亏电电池进行主要充电的电路,以便于使
亏电的电池充满电,进而延长亏电电池的使用寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,包括电源电量判断单元(1)、电量等级划分单元(2)、充电时间判断单元(3)和电路调控单元(4);
所述电源电量判断单元(1)用于对新能源汽车内部的总电池电量和各个电池的电量进行测量,并探测各个电池是否存在亏电现象;
所述电量等级划分单元(2)用于对电源电量判断单元(1)测量出的电源电量进行等级的划分,并按照电量的等级和各个电池的亏电情况进行充电计划;
所述充电时间判断单元(3)用于接收电量等级划分单元(2)根据测量的电源情况制定的充电计划,并根据充电计划计算出充电的时间;
所述电路调控单元(4)用于对新能源汽车的充电线路进行调控,使充电线路根据充电的计划对新能源汽车进行充电。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,其特征在于:所述电源电量判断单元(1)包括整体电量测量模块(11)、分电源电量测量模块(12)、亏电探测模块(13)和分电源饱和度探测模块(14);
所述整体电量测量模块(11)用于对新能源汽车的总体电量进行测量;
所述分电源电量测量模块(12)用于对新能源汽车内部的各个电池的电量进行测量;
所述亏电探测模块(13)用于对新能源汽车中的各个电池进行亏电的探测;
所述分电源饱和度探测模块(14)用于对出现亏电的电池进行电池电能饱和度的探测。
4.根据权利要求3所述的新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,其特征在于:所述电量等级划分单元(2)包括电量对照模块(21)、电量等级判断模块(22)、亏电情况接收模块(23)和充电方式计划模块(24);
所述电量对照模块(21)用于对整体电量测量模块(11)测量的整体电量和电量对照表进行对比,并将对照的情况发送到电量等级判断模块(22)中;
所述电量等级判断模块(22)用于接收电量对照模块(21)传输来的电量对照的信息,并根据电量对照的情况,判断新能源汽车的充电等级以及充电的方法;
所述亏电情况接收模块(23)用于接收亏电探测模块(13)测量的新能源汽车的电池亏电情况;
所述充电方式计划模块(24)接收电量等级判断模块(22)和亏电情况接收模块(23)传输的信息,并根据电量等级判断模块(22)和亏电情况接收模块(23)的信息制定新能源汽车的充电计划。
7.根据权利要求4所述的新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,其特征在于:所述充电时间判断单元(3)包括计划接收模块(31)、计划读取分析模块(32)和时间计算模块(33);
所述计划接收模块(31)用于对充电方式计划模块(24)的充电方式计划信息进行接收;
所述计划读取分析模块(32)用于对计划接收模块(31)接收的充电方式计划进行分析;
所述时间计算模块(33)用于对计划读取分析模块(32)分析的数据信息进行计算时间。
9.根据权利要求7所述的新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,其特征在于:所述电路调控单元(4)包括电源匹配模块(41)、时间划分接收模块(42)、电路接通控制模块(43)和电路断路控制模块(44);
所述电源匹配模块(41)用于对亏电电池充电的位置进行匹配,以便于使亏电电池被单独充电,解决电池亏电的情况,延长电池的使用寿命;
所述时间划分接收模块(42)用于对时间计算模块(33)计算出的时间进行接收,并根据计算出的时间,对每个阶段的充电时间进行划分;
所述电路接通控制模块(43)用于控制充电电路的连接和切换;
所述电路断路控制模块(44)用于控制充电电路的断路;
所述电路断路控制模块(44)和电路接通控制模块(43)相互配合,对充电电路的充电线路进行更改,使充电电路对亏电电池进行单独充电。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车用阶段式功率调配的电源系统,其特征在于:所述电路接通控制模块(43)和电路断路控制模块(44)在控制电路的断开和连接时,电源电量判断单元(1)持续对新能源汽车的电能进行测量。
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