CN113954773B - 一种商用车低压电源装置 - Google Patents

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Abstract

本发明采用的技术方案是：一种商用车低压电源装置，包括发电机充电单元、低压电源单元和整车负载；发电机充电单元的输出端分别与低压电源单元的输入端和整车负载的电源输入端电连接；低压电源单元的输出端与整车负载的电源输入端电连接；发电机充电单元用于对低压电源单元充电；发电机充电单元用于在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电；低压电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电。本发明适应于商用车用铅酸系列低压电源，可以延长铅酸系列低压电源使用寿命。

Description

一种商用车低压电源装置
技术领域
本发明属于商用车低压电源技术领域，具体涉及一种商用车低压电源装置。
背景技术
目前商用车市场对整车配置需求日益增加，因此低压电源提供电能的负荷随之增加。现有铅酸系列电源直接应用于整车中，用于提供整车用电需求。铅酸系列电源的放电深度直接影响其使用寿命，放电深度控制研究不可缺少。
采用用电器最低限制电压方式控制低压电源放电，当限制电压设置较高时，提供电能较少，影响用户使用时间；当限制电压设置较低时，出现过渡放电情况，铅酸系列电源使用寿命严重受损。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种商用车低压电源装置，适应于商用车用铅酸系列低压电源，可以延长铅酸系列低压电源使用寿命。
本发明采用的技术方案是：一种商用车低压电源装置，其特征在于：包括发电机充电单元、低压电源单元和整车负载；发电机充电单元的输出端分别与低压电源单元的输入端和整车负载的电源输入端电连接；低压电源单元的输出端与整车负载的电源输入端电连接；发电机充电单元用于对低压电源单元充电；发电机充电单元用于在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电；低压电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电。
上述技术方案中，低压电源单元包括相互电连接的电源管理单元和电源单元；电源管理单元用于生成实现用电分配管理功能和防止电源过放电发生功能的控制策略，并根据所述控制策略对电源单元进行充电或者放电；所述电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电。
上述技术方案中，所述电源单元包括主车电源和辅助电源；主车电源和辅助电源均用于存储电能和提供电能；主车电源与辅助电源联调应用或独立应用。
上述技术方案中，所述电源管理单元包括主车电源管理模块和辅助电源管理模块；所述主车电源管理模块用于控制主车电源的充放电状态；所述辅助电源管理模块用于控制辅助电源的充放电状态。
上述技术方案中，当整车发电机工作时，发电机充电单元优先对整车负载供电以满足整车低压电需求，再对低压电源单元进行充电。
上述技术方案中，低压电源单元充电时，通过电源管理单元的控制策略，对电源单元进行充电分配：电源管理单元先检测主车电源和辅助电源电压，电源管理单元控制电压低的电源优先充电；当实时状态下，电源管理单元检测到主车电源和辅助电源的电压相当时，电源管理单元控制主车电源优先充电。
上述技术方案中，所述主车电源由2只商用车用普通铅酸蓄电池组成；所述辅助电源由2只商用车用胶体铅酸蓄电池组成；所采用的商用车用普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池设置有电压限制，使得普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池不被被动工况过放电。
上述技术方案中，所述电源管理单元实时采集电源单元和整车的使用状态信息；所述使用状态信息包括主车电源、辅助电源和低压电源总线的输出电流、实时电压和工作温度；电源管理单元基于电源单元的使用状态信息以及整车控制器及其他控制器信号执行控制策略。
上述技术方案中，当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，主车电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，主车电源管理模块需发出亏电故障信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中当辅助电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，辅助电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中辅助电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，辅助电源管理模块发出亏电故障信号。
上述技术方案中，所述控制策略包括电源工作控制策略；所述电源工作控制策略包括以下步骤：
当电源管理单元接收到发电机正常工作的状态信息时，电源管理单元发出允许充电信号，发动机充电单元在允许条件下向低压电源单元开始充电，低压电源单元电压较低的电源先充电，如果电源电压相当则主车电源优先充电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为起动的状态信息时，电源管理单元控制主车电源响应并为发动机起动机供电；
当电源管理单元接收到发动机正常工作且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第一阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源响应并为整车用电器供电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第二阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第一设定时间或其电池的电压不低于亏电故障电压时，触发主车电源工作，并控制辅助电源停止工作；当电源管理单元监测到主车电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元监测到主车电源剩余持续供电时间不大于第三设定时间或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制主车电源停止工作；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不小于第三阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第二设定时间，或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制辅助电源停止工作。
上述技术方案中，整车负载的状态包括驻车静态功耗、驻车大功率功耗、行车功耗和整车起动。驻车静态功耗状态为发动机停止工作，低压电源单元总线连输出电流值不大于第二阈值的情况。驻车大功率功耗状态为发动机停止工作，低压电源单元总线连续输出电流值不小于第三阈值的情况。行车功耗状态为发动机工作，低压电源单元总线连续输出电流值不大于第一阈值的情况。起动负载状态为发动机起动工作的情况。
上述技术方案中，电源控制单元将生成的控制策略、用电预警和亏电故障信息，通过信号线反馈到整车控制器，同时通过5G通讯模块发生到用户APP，以显示铅酸蓄电池状态。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种商用车低压电源装置，其保护控制策略考虑了铅酸系列蓄电池自身特性影响，即放电深度对其性能的重要影响因素，使得铅酸系列蓄电池在不同应用场景下，性能损坏降到最低，从而提高实际使用寿命。本发明可有效防止电源过度被动工况放电行为，降低电源性能受损，保障商用车低压电源使用寿命达到设计寿命水平，降低市场索赔，实现铅酸蓄电池性能不受损伤。
附图说明
图1为本发明具体实施例的模块示意图。
图中：发电机充电单元1；低压电源单元2，电源管理单元21，主车电源管理模块211，辅助电源管理模块212，电源单元22，主车电源221，辅助电源222；整车负载3，驻车静态功耗31，驻车大功率功耗32，行车功耗33，整车起动34。
图2为普通铅酸蓄电池过度放电寿命曲线图。
图3为胶体铅酸蓄电池不同放电深度寿命衰减曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1所示，本发明提供了一种商用车低压电源装置，其特征在于：包括发电机充电单元、低压电源单元和整车负载；发电机充电单元的输出端分别与低压电源单元的输入端和整车负载的电源输入端电连接；低压电源单元的输出端与整车负载的电源输入端电连接；发电机充电单元用于对低压电源单元充电；发电机充电单元用于在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电；低压电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电。低压电源单元包括相互电连接的电源管理单元和电源单元；电源管理单元用于生成实现用电分配管理功能和防止电源过放电发生功能的控制策略，并根据所述控制策略对电源单元进行充电或者放电；所述电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电。所述电源单元包括主车电源和辅助电源；主车电源和辅助电源均用于存储电能和提供电能；主车电源与辅助电源联调应用或独立应用。所述电源管理单元包括主车电源管理模块和辅助电源管理模块；所述主车电源管理模块用于控制主车电源的充放电状态；所述辅助电源管理模块用于控制辅助电源的充放电状态。
本发明的具体实施例中，包括发电机充电单元1、低压电源单元2、整车负载3。发电机充电单元1具有对整车低压电源充电功能和行车中整车低压用电供电功能。低压电源单元2包括电源管理单元21和电源单元22，具有整车起动供电能力、行车时提供低压电能力和驻车时提供低压电能力。电源控制单元21，包括主车电源管理模块211和辅助电源管理模块212，具有对主车电源和辅助电源用电分配管理功能和防止电源过放电发生功能，提高电源使用寿命。电源单元22，包括主车电源221和辅助电源222，具有存储电能和提供电能的能力。其中主车电源212与辅助电源222可联调应用，也可独立应用。整车负载3的状态包括驻车静态功耗31、驻车大功率功耗32、行车功耗33和整车起动34。整车负载3状态包括的驻车功耗31，该状态为发动机停止工作，低压电源单元2总线连续10分钟输出电流值(I+0.5)A不大于2A的情况。整车负载3状态包括的驻车大功率负载32，该状态为发动机停止工作，低压电源单元2总线连续10分钟输出电流值(I+1)A不小于10A的情况。整车负载3状态包括的行车负载33，该状态为发动机工作，低压电源单元2总线连续10分钟输出电流值(I1-0.5)A不大于10A的情况。整车负载3状态包括的起动负载状态34，该状态为发动机起动工作的情况。
当整车发电机工作时，发电机充电单元1优先对整车满足整车低压电需求，再对低压电源单元2进行充电。低压电源单元2充电时，通过电源管理单元21的控制策略：电源管理单元先检测主车电源和辅助电源电压，对电源单元22进行充电分配，先检测主车电源221和辅助电源222电压，电源管理单元控制优先为电压低的电源先充电；当实时状态下主车电源221和辅助电源222的电压相当时，电源管理单元控制优先为主车电源221先充电，保证整车起动能力。
上述技术方案中，所述主车电源由2只商用车用普通铅酸蓄电池组成；所述辅助电源由2只商用车用胶体铅酸蓄电池组成；所采用的商用车用普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池设置有电压限制，使得普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池不被被动工况过放电。
本发明的具体实施例中，低压电源单元2的电源单元22中主车电源221，由2只商用车用普通铅酸蓄电池组成，商用车用普通铅酸蓄电池的用电预警电压为24V、亏电故障电压为22.5V。其低压电源2的电源单元22中辅助电源222，由2只商用车用胶体铅酸蓄电池组成，商用车用胶体铅酸蓄电池的用电预警电压为23V、亏电故障电压为21V。对所采用的商用车用普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池设置电压限制，主要目的是为了保证其不被被动工况过放电，在保护电源性能的同时，通过电源控制单元21的控制策略管理，将用电预警和亏电故障，通过信号线反馈到整车控制器，同时通过5G通讯模块发生到用户APP，显示铅酸蓄电池状态，从而提升整车铅酸蓄电池的可靠性和整车舒适性。
上述技术方案中，所述电源管理单元实时采集电源单元和整车的使用状态信息；所述使用状态信息包括主车电源、辅助电源和低压电源总线的输出电流、实时电压和工作温度；电源管理单元基于电源单元的使用状态信息以及整车控制器及其他控制器信号执行控制策略。
上述技术方案中，所述控制策略包括电源保护控制策略；所述电源保护控制策略包括以下步骤：当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，主车电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，主车电源管理模块需发出亏电故障信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中当辅助电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，辅助电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中辅助电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，辅助电源管理模块发出亏电故障信号。
本发明的具体实施例中，当采集到低压电源单元2中主车电源时时电压达到24V时，主车电源管理模块需发出电预警信号，主车电源时时电压达到22.5V时，主车电源管理模块需发出亏电故障信号；当采集到低压电源单元2中辅助电源时时电压达到23V时，辅助电源管理模块需发出电预警信号，辅助电源时时电压达到21V时，辅助电源管理模块需发出亏电故障信号。通过铅酸蓄电池放电电压保护控制策略，保证铅酸系列电源在被动工况放电工作时，电源放电深度符合产品设计要求，保全电源性能完好，以保障铅酸系列电源实际使用寿命达到设计寿命预期值。
上述技术方案中，所述控制策略包括电源工作控制策略；所述电源工作控制策略包括以下步骤：
当电源管理单元接收到发电机正常工作的状态信息时，电源管理单元发出允许充电信号，发动机充电单元在允许条件下向低压电源单元开始充电，低压电源单元电压较低的电源先充电，如果电源电压相当则主车电源优先充电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为起动的状态信息时，电源管理单元控制主车电源响应并为发动机起动机供电；
当电源管理单元接收到发动机正常工作且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第一阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源响应并为整车用电器供电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第二阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第一设定时间或其电池的电压不低于亏电故障电压时，触发主车电源工作，并控制辅助电源停止工作；当电源管理单元监测到主车电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元监测到主车电源持剩余续供电时间不大于第三设定时间或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制主车电源停止工作；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不小于第三阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第二设定时间，或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制辅助电源停止工作。
本发明的具体实施例的电源管理单元的电源工作控制策略如下：
当接收到发动机状态信息为发电机处于工作状态时，电源管理单元21发出充电信号，并在允许条件下低压铅酸蓄电池开始充电，电压较低的电源先充电，如电源电压相当则主车电源221优先充电。
当接收到发动机状态信息为发动机的工作状态为起动时，电源管理单元21通过主车电源管理模块211控制主车电源221响应，主车电源221为发动机起动机供电。
当接收到发动机状态信息为发动机的工作状态为工作时且低压电源单元2总线连续10分钟(输出电流值I1-0.5)A不大于10A，电源管理单元21通过辅助电源管理模块212控制辅助电源222响应，并为整车用电器供电。
当接收到发动机状态信息为发动机的工作状态为停机时且低压电源单元2总线连续10分钟(输出电流值I1-0.5)A不大于2A，电源管理单元21通过辅助电源管理模块212控制辅助电源222优先响应并为整车用电器供电；当电源管理单元21监测到辅助电源222电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元21监测到辅助电源222续航能力的可持续供电时间不大于5h或电压不低于其电锤的亏电故障电压时，电源管理单元21通过主车电源管理模块211触发主车电源221工作，10s后电源管理单元21通过辅助电源管理模块212控制辅助电源222停止工作。当电源管理单元21进一步监测到主车电源221电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元21进一步监测到主车电源221续航能力的可持续供电时间不大于1h或电压不低于其电池的亏电故障电压时，电源管理单元21通过主车电源管理模块211控制主车电源221停止工作；同时，每个阶段的信号除发生给整车控制器外，还以5G通讯模块发生到用户APP。
当接收到发动机状态信息为发动机的工作状态为停机时且低压电源单元2总线连续10分钟(输出电流值I1+1)A不小于10A，电源管理单元21通过辅助电源管理模块212控制辅助电源222优先响应并为整车用电器供电。电源管理单元21监测到辅助电源222电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；电源管理单元21进一步监测到辅助电源222续航能力的可持续供电时间不大于0.5h或电压不低于其电池的亏电故障电压时，电源管理单元21通过辅助电源管理模块212控制辅助电源222停止工作。同时，每个阶段的信号除发生给整车控制器外，还以5G通讯模块发生到用户APP。通过系统保护控制策略的智能逻辑控制判断，保证铅酸蓄电池性能的同时，也保证了铅酸蓄电池为整车起动供电能力。
其中，输出电流值I1是指低压电源单元2总线输出电池值，通过电流传感器获取。电源管理单元对电流传感器反馈的电流值进行“输出电流值I1-0.5”或者“输出电流值I1+1”的计算后再与设定阈值进行比较。
本发明采用了4个实施例，对采用的不同电池进行寿命测试。
实施例1不采用本发明的控制装置及其控制策略：采用165Ah普通铅酸蓄电池，并模拟普通铅酸蓄电池系统管理策略，组成主车电源装置，先对其进行容量衰减测试，再对其进行标定。
在25℃±10℃环境温度中，以放电深度为100％为条件，对单只165Ah普通铅酸蓄电池进行寿命测试。
步骤一：以8.25A电流对165Ah普通铅酸蓄电池进行充电，充电限制电压为14.4V，再转恒压充电，直到电流减小到2A，搁置3h。
步骤二：以8.25A对165Ah普通铅酸蓄电池进行放电，直到限制电压10.5V，放电截止条件为电压，搁置3h。
步骤三：重复步骤一与步骤二制度10次，停止测试。
步骤四：对进行容量衰减测试的165Ah普通铅酸蓄电池进行容量标定。
165Ah普通铅酸蓄电池放电容量分别为：第1次放电容量为166.37Ah、第5次放电容量为92.591Ah、第10次放电容量为55.85Ah、恢复容量为125.761Ah。循环10次后，165Ah普通铅酸蓄电池寿命仅为33.57％，寿命特性较差。衰减后的165Ah普通铅酸蓄电池容量仅可恢复到初始容量的75.6％。寿命曲线见图2。
实施例2不采用本发明的控制装置及其控制策略：采用180Ah普通铅酸蓄电池，并模拟普通铅酸蓄电池系统管理策略，组成主车电源装置，先对其进行容量衰减测试，再对其进行标定。
在25℃±10℃环境温度中，以放电深度为100％为条件，对单只180Ah普通铅酸蓄电池进行寿命测试。
步骤一：以9A电流对180Ah普通铅酸蓄电池进行充电，充电限制电压为14.4V，再转恒压充电，直到电流减小到2A，搁置3h。
步骤二：以9A对180Ah普通铅酸蓄电池进行放电，直到限制电压10.5V，放电截止条件为电压，搁置3h。
步骤三：重复步骤一与步骤二制度10次，停止测试。
步骤四：对进行容量衰减测试的180Ah普通铅酸蓄电池进行容量标定。
180Ah普通铅酸蓄电池放电容量分别为：第1次放电容量为184.78Ah、第5次放电容量为82.535Ah、第10次放电容量为80.073Ah、恢复容量为129.427Ah。循环10次后，180Ah普通铅酸蓄电池寿命仅为43.33％，寿命特性较差。衰减后的180Ah普通铅酸蓄电池容量仅可恢复到初始容量的70.04％。寿命曲线见图2。
实施例3采用本发明的控制装置及其控制策略：采用2只240Ah胶体铅酸蓄电池，并模拟胶体铅酸蓄电池系统管理策略，组成辅助电源装置，采用放电深度为62％条件对其进行寿命测试。
在25℃±10℃环境温度中，以放电深度为62％为条件，对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行寿命测试。
步骤一：以放电深度为62％的条件对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行工况测试18次，放电截止条件为时间。
步骤二：以60A电流对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行充电，充电限制电压为28.8V，再转恒压充电，直到电流减小到2A，搁置3h。
步骤三：以60A对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行放电，直到限制电压20V，搁置3h。
步骤四：重复步骤一与步骤三制度12次，停止测试，记录步骤三放电容量。
240Ah复合胶体铅酸蓄电池放电容量分别为：第1次放电容量为202.21Ah、第5次放电容量为142.07Ah、第10次放电容量为178.81Ah、第12次放电容量为171.81Ah。工况放电与步骤三放电折算后，240Ah复合胶体铅酸蓄电池循环147次，容量保持率为71.59％，寿命特性良好。寿命曲线见图3。
实施例4采用本发明的控制装置及其控制策略：采用2只240Ah胶体铅酸蓄电池，并模拟胶体铅酸蓄电池系统管理策略，组成辅助电源装置，采用放电深度为55％条件对其进行寿命测试。
在25℃±10℃环境温度中，以放电深度为55％为条件，对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行寿命测试。
步骤一：以放电深度为55％的条件对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行工况测试18次，放电截止条件为时间。
步骤二：以60A电流对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行充电，充电限制电压为28.8V，再转恒压充电，直到电流减小到2A，搁置3h。
步骤三：以60A对240Ah复合胶体铅酸蓄电池进行放电，直到限制电压20V，搁置3h。
步骤四：重复步骤一与步骤三制度12次，停止测试，记录步骤三放电容量。
240Ah复合胶体铅酸蓄电池放电容量分别为：第1次放电容量为219.81Ah、第5次放电容量为213.294Ah、第10次放电容量为212.764Ah、第12次放电容量为205.481Ah。工况放电与步骤三放电折算后，240Ah复合胶体铅酸蓄电池循环131次，容量保持率为85.62％，寿命特性良好。寿命曲线见图3。
通过对比图2和图3可以看出：不采用本发明的控制装置及其控制策略的实施例1和2，蓄电池寿命衰减大；采用本发明的控制装置及其控制策略的实施例3和4，蓄电池寿命衰减特性有明显改善。
在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。
用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本发明后依然可对发明的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在发明待批的权利要求保护范围之内。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种商用车低压电源装置，其特征在于：包括发电机充电单元、低压电源单元和整车负载；发电机充电单元的输出端分别与低压电源单元的输入端和整车负载的电源输入端电连接；低压电源单元的输出端与整车负载的电源输入端电连接；发电机充电单元用于对低压电源单元充电；发电机充电单元用于在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电；低压电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电；
低压电源单元包括相互电连接的电源管理单元和电源单元；电源管理单元用于生成实现用电分配管理功能和防止电源过放电发生功能的控制策略，并根据所述控制策略对电源单元进行充电或者放电；所述电源单元用于整车起动时进行供电、在行车过程中为整车负载的低压用电进行供电和在驻车过程中为整车负载的低压用电进行供电；
所述控制策略包括电源工作控制策略；所述电源工作控制策略包括以下步骤：
当电源管理单元接收到发电机正常工作的状态信息时，电源管理单元发出允许充电信号，发动机充电单元在允许条件下向低压电源单元开始充电，低压电源单元电压较低的电源先充电，如果电源电压相当则主车电源优先充电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为起动的状态信息时，电源管理单元控制主车电源响应并为发动机起动机供电；
当电源管理单元接收到发动机正常工作且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第一阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源响应并为整车用电器供电；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不大于第二阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第一设定时间或其电池的电压不低于亏电故障电压时，触发主车电源工作，并控制辅助电源停止工作；当电源管理单元监测到主车电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元监测到主车电源剩余持续供电时间不大于第三设定时间或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制主车电源停止工作；
当电源管理单元接收到发动机的工作状态为停机且低压电源单元总线连续输出电流值不小于第三阈值的状态信息时，电源管理单元控制辅助电源优先响应并为整车用电器供电，监测到辅助电源电压达到用电预警时，发送用电预警信号到整车控制器；当电源管理单元判定辅助电源剩余持续供电时间不大于第二设定时间，或电压不低于其电池的亏电故障电压时，控制辅助电源停止工作。
2.根据权利要求1所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：所述电源单元包括主车电源和辅助电源；主车电源和辅助电源均用于存储电能和提供电能；主车电源与辅助电源联调应用或独立应用。
3.根据权利要求2所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：所述电源管理单元包括主车电源管理模块和辅助电源管理模块；所述主车电源管理模块用于控制主车电源的充放电状态；所述辅助电源管理模块用于控制辅助电源的充放电状态。
4.根据权利要求3所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：当整车发电机工作时，发电机充电单元优先对整车负载供电以满足整车低压电需求，再对低压电源单元进行充电。
5.根据权利要求4所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：低压电源单元充电时，通过电源管理单元的控制策略，对电源单元进行充电分配：电源管理单元先检测主车电源和辅助电源电压，电源管理单元控制电压低的电源优先充电；当实时状态下，电源管理单元检测到主车电源和辅助电源的电压相当时，电源管理单元控制主车电源优先充电。
6.根据权利要求5所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：所述主车电源由2只商用车用普通铅酸蓄电池组成；所述辅助电源由2只商用车用胶体铅酸蓄电池组成；所采用的商用车用普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池设置有电压限制，使得普通铅酸蓄电池和胶体铅酸蓄电池不被被动工况过放电。
7.根据权利要求6所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：所述电源管理单元实时采集电源单元和整车的使用状态信息；所述使用状态信息包括主车电源、辅助电源和低压电源总线的输出电流、实时电压和工作温度；电源管理单元基于电源单元的使用状态信息以及整车控制器及其他控制器信号执行控制策略。
8.根据权利要求7所述的一种商用车低压电源装置，其特征在于：所述控制策略包括电源保护控制策略；所述电源保护控制策略包括以下步骤：当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，主车电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中主车电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，主车电源管理模块需发出亏电故障信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中当辅助电源实时电压达到其电池的用电预警电压时，辅助电源管理模块发出电预警信号；当电源管理单元采集到低压电源单元中辅助电源实时电压达到其电池的亏电故障电压时，辅助电源管理模块发出亏电故障信号。
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