CN114256912A - 一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆，蓄电池连接有电压转换器，该方法包括：在确定蓄电池处于放电的情况下，控制电压转换器提高电压；在确定蓄电池处于充电的情况下，控制电压转换器降低电压，解决了在现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

Description

一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，尤其是涉及一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆。

背景技术

蓄电池，也叫电瓶，是车辆的主要组成部件，是一种将化学能转换成电能的直流电源，一般情况下是给车辆启动时提供电力，比如，在车辆启动发动机时候提供启动电流。蓄电池的主要作用是在发动机起动或低速运转时，由于汽车发电机不发电或者电压很低，这时候车内用电设备所需要的电能全部由蓄电池供给，电动车辆的蓄电池的电压一般设置为12v。

需要说明的是，在现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短。

发明内容

本发明提供了一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆，以解决在现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

根据本发明的第一方面，提供了一种蓄电池的控制方法，蓄电池连接有电压转换器，该方法包括：在确定蓄电池处于放电的情况下，控制电压转换器提高电压；在确定蓄电池处于充电的情况下，控制电压转换器降低电压。

进一步地，在检测到蓄电池的输出电流超过第一预设电流而且输出电流超过第一预设电流的时长超过第一时长的情况下，确定蓄电池处于放电。

进一步地，在检测到蓄电池的输入电流超过第二预设电流而且输入电流超过第二预设电流的时长超过第二时长的情况下，确定蓄电池处于充电。

进一步地，控制电压转换器提高电压包括：控制电压转换器以第一预设速率提高电压。

进一步地，控制电压转换器降低电压包括：控制电压转换器以第二预设速率降低电压。

进一步地，方法还包括：在检测到蓄电池亏电的情况下，控制电压转换器向蓄电池进行补电。

根据本发明的第二方面，提供了一种蓄电池的控制系统，该系统包括：蓄电池；电池传感器；与蓄电池连接，用于采集蓄电池的电池状态；电压转换器，与蓄电池连接；控制器，分别与电池传感器以及电压转换器相连接，用于接收蓄电池的电池状态，电池状态为充电或者放电，其中，在确定电池状态为充电情况下，控制器控制电压转换器提高电压，在确定电池状态为放电情况下，控制器控制电压转换器降低电压。

进一步地，蓄电池为车辆的低电压蓄电池。

根据本发明的第三方面，提供了一种车辆，车辆包括上述第二方面任意一项的系统。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机指令，计算机指令在由处理器执行时导致上述任一项的方法被执行。

根据本发明的第五方面，提供了一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在由处理器执行时导致上述任一项的方法被执行。

本发明提供了一种蓄电池的控制方法、系统以及车辆，蓄电池连接有电压转换器，该方法包括：在确定蓄电池处于放电的情况下，控制电压转换器提高电压；在确定蓄电池处于充电的情况下，控制电压转换器降低电压，解决了在现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明实施例一的蓄电池的控制方法的流程图；

图2为本发明实施例一的可选的蓄电池的控制方法的流程图；

图3为本发明实施例二的蓄电池的控制系统的示意图；

图4为本发明实施例二的可选的蓄电池的控制系统的示意图；以及

图5为本发明实施例三的车辆的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在以下描述中，阐述了许多具体细节以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，明显的是，不需要采用具体细节来实践本发明。在其他情况下，未详细描述众所周知的步骤或操作，以避免模糊本发明。

本申请中涉及的英文缩写的解释如下：

VCU：整车控制器；

BMS：动力电池管理控制器；

LBS：低压蓄电池传感器；

DCDC：高压直流转低压直流控制器；

CAN：控制器局域网络；

LIN：串行通信网络。

实施例一

本申请提供了一种蓄电池的控制方法，该方法应用于车辆，在车辆中，蓄电池连接有电压转换器，如图1所示，该方法包括：

步骤S11，在确定蓄电池处于放电情况下，控制电压转换器提高电压。

步骤S13，在确定蓄电池处于充电的情况下，控制电压转换器降低电压。

具体的，上述步骤S11以及步骤13为本申请实施例中的并列的两个步骤，不限定先后的执行关系。在本方案中，可以由车辆的整车控制器VCU作为本申请方法的执行主体，上述电压转换器可以为高压直流转低压直流控制器DCDC，上述蓄电池可以为车辆的低电压12v蓄电池，在车辆上高压(高压上电)正常工作后，整车控制器VCU可以接收低压蓄电池传感器LBS时刻采集的蓄电池的电池状态，然后根据蓄电池的电池状态来控制电压转换器提高电压或者降低电压，需要说明的是，在本方案中，在电压转换器电压比较低的时候会导致蓄电池向外放电，本方案则在确定蓄电池放电的情况下控制电压转换器调高电压，使得蓄电池不放电；在电压转换器电压比较高的情况下会导致蓄电池被充电，本方案则在确定蓄电池充电的情况下控制电压转换器降低电压，使得蓄电池不充电。

这里还需要说明的是，在车辆上高压正常工作后，由于与蓄电池连接的电压转换器的过高和过低，均会导致蓄电池充电或者放电，本申请通过上述方案，根据蓄电池的电池状态来控制电压转换器提高电压或者降低电压，使得蓄电池不充电也不放电，从而达到一个最优的健康状态，延长了蓄电池的寿命。因此，本方案解决了现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

在一种可选的实施例中，在检测到蓄电池的输出电流超过第一预设电流、而且输出电流超过第一预设电流的时长超过第一时长的情况下，确定蓄电池处于放电。

具体的，上述第一预设电流可以为3A，上述第一时长可以为10S(秒)，即若检测到蓄电池的输出电流超过3A并持续10S，说明此时的电压转换器电压比较低，造成蓄电池的放电，在确定蓄电池放电的情况下，本方案则执行上述步骤S11的方法，即提高电压转换器的电压，使得蓄电池不放电。

在一种可选的实施例中，在检测到蓄电池的输入电流超过第二预设电流、而且输入电流超过第二预设电流的时长超过第二时长的情况下，确定蓄电池处于充电。

具体的，上述第二预设电流可以为3A，上述第二时长可以为10S(秒)，即若检测到蓄电池的输入电流超过3A并持续10S，说明此时的电压转换器电压比较高，造成蓄电池的充电，在确定蓄电池充电的情况下，本方案则执行上述步骤S13的方法，即降低电压转换器的电压，使得蓄电池不充电。

可选的，步骤S11控制电压转换器提高电压的步骤可以包括：

步骤S112，控制电压转换器以第一预设速率提高电压。

具体的，上述以第一预设速率提高电压可以为以1s提高0.1V的速率控制电压转换器调高电压，需要说明的是，通过此种方式固定速率提高电压可以使得电压转换器稳定工作，不会因为电压骤变发生异常。在确定蓄电池处于放电之后，整车控制器则控制电压转换器以1s提高0.1V的速率提高电压，最终目的是蓄电池不放电。

可选的，步骤S13控制电压转换器降低电压的步骤可以包括：

步骤S131，控制电压转换器以第二预设速率降低电压。

具体的，上述以第二预设速率提高电压可以为以1s降低0.1V的速率控制电压转换器降低电压，需要说明的是，通过此种方式固定速率降低电压可以使得电压转换器稳定工作，不会因为电压骤变发生异常。在确定蓄电池处于充电之后，整车控制器则控制电压转换器以1s降低0.1V的速率降低电压，最终目的是蓄电池不充电。

可选的，本申请提供的方法还可以包括：

步骤S10，在检测到蓄电池亏电的情况下，控制电压转换器向蓄电池进行补电。

具体的，在车辆上高压，电压转换器正常工作后，整车控制器可以通过电压传感器上传的蓄电池的信息来判断蓄电池是否亏电，在蓄电池亏电的情况下，整车控制器则控制电压转换器的输出电压为14v，使得电压转换器向蓄电池进行补电。

这里需要说明的是，如果检测到蓄电池不亏电，整车控制器则进行零点流控制的流程，即执行上述步骤S11或者步骤S13的流程。

下面结合图2，介绍本申请的一种可选的实施例：

步骤S21，车辆上高压(即高压上电)，VCU、BMS、DCDC、LBS开始正常工作。

步骤S22，判断12v蓄电池是否亏电，在是的情况下执行步骤S23，在否的情况下，执行步骤S25。

步骤S23，VCU控制DCDC输出电压为14v。

步骤S24，判断12v蓄电池电压是否恢复，在是的情况下执行步骤S25，在否的情况下执行步骤S23。

步骤S25，VCU根据当前12v蓄电池电流值控制DCDC电压。

步骤S26，判断是否12v蓄电池向外放电电流＞3A且持续10s以上，在是的情况下，执行步骤S27，在否的情况下，执行步骤S28。

步骤S28，判断是否12v蓄电池向内充电电流＞3A且持续10s以上，在是的情况下执行步骤S30，在否的情况下，执行步骤S29。

步骤S29，VCU控制DCDC电压为上一刻值，即步骤S23中的14v。

步骤S30，VCU控制DCDC电压1s降低0.1v。

综上，通过上述步骤，当车辆上高压，DCDC可以正常工作后，VCU会通过LBS上传的12V蓄电池信息，判断12V蓄电池是否亏电。如果12V蓄电池当前处于亏电状态，VCU会控制DCDC输出14V的电压，给12V蓄电池补电。当12V蓄电池处于非亏电状态，则VCU会进入以下的零电流控制流程：当12V蓄电池输出的电流超过3A并持续10S，说明此时的DCDC电压比较低，造成12V蓄电池放电，VCU将以1s变化0.1V的速率控制DCDC调高电压，当12V蓄电池输入的电流超过3A并持续10S，说明此时的DCDC电压比较高，造成12V蓄电池充电，VCU将以1s变化0.1V的速率控制DCDC降低电压。通过上述方案，根据蓄电池的电池状态来控制电压转换器提高电压或者降低电压，使得蓄电池不充电也不放电，从而达到一个最优的健康状态，延长了蓄电池的寿命。因此，本方案解决了现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

实施例二

本申请还提供了一种蓄电池的控制系统，如图3所示，该系统包括：蓄电池30；电池传感器32；与蓄电池30连接，用于采集蓄电池的电池状态；电压转换器34，与蓄电池30连接；控制器36，分别与电池传感器32以及电压转换器34相连接，用于接收蓄电池30的电池状态，电池状态为充电或者放电，其中，在确定电池状态为充电情况下，控制器36控制电压转换器34提高电压，在确定电池状态为放电情况下，控制器36控制电压转换器34降低电压。

在本实施例的系统中，上述电压转换器可以为高压直流转低压直流控制器DCDC，上述蓄电池可以为12v的蓄电池，上述电池传感器可以为低压蓄电池传感器LBS，上述控制器可以为VCU，通过系统中的多个设备，在车辆上高压正常工作后，整车控制器VCU可以接收低压蓄电池传感器LBS时刻采集的蓄电池的电池状态，然后根据蓄电池的电池状态来控制电压转换器提高电压或者降低电压，需要说明的是，在本方案中，在电压转换器电压比较低的时候会导致蓄电池向外放电，本方案则在确定蓄电池放电的情况下控制电压转换器调高电压，使得蓄电池不放电；在电压转换器电压比较高的情况下会导致蓄电池被充电，本方案则在确定蓄电池充电的情况下控制电压转换器降低电压，使得蓄电池不充电。

这里还需要说明的是，在车辆上高压正常工作后，由于与蓄电池连接的电压转换器的过高和过低，均会导致蓄电池充电或者放电，本申请通过上述系统，根据蓄电池的电池状态来控制电压转换器提高电压或者降低电压，使得蓄电池不充电也不放电，从而达到一个最优的健康状态，延长了蓄电池的寿命。因此，本方案解决了现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

可选的，上述蓄电池可以为车辆的低电压蓄电池，用于在车辆启动时提供发动电流。

可选的，结合图3，蓄电池的控制系统还可以包括动力电池管理控制器38，分别与控制器36以及电压转换器34连接，用于控制车辆动力电池组的充放电。

在一种可选的实施例中，结合图3，控制器36和电池传感器32通过LIN通讯，控制器36和电池管理控制器38通过CAN通讯。

下面结合图4，介绍本实施例系统的一种可选的实施例：

在图4的系统中可以包括12v蓄电池40、BMS42、DCDC44、LBS46以及VCU48，结合图4，LBS46将采集到的12v蓄电池40的当前SOC值、当前温度、当前电压以及当前电流发送至VCU48，VCU48根据上述多个参数判断12v蓄电池40亏电的情况下，则向DCDC44发送控制指令，使得DCDC44向12v蓄电池40进行充电，VCU48可以根据上述多个参数在确定12v蓄电池处于充电的情况下，VCU48则向DCDC44发送DCDC44控制指令，使得DCDC44降低电压从而12v蓄电池40不充电，VCU48还可以根据上述多个参数在确定12v蓄电池40处于放电的情况下，向DCDC44发送控制指令，使得DCDC44提高电压从而12v蓄电池40不放电，在图4中，BMS42负责向VCU48提供单体最小电压。

通过图4中的系统，可实现通过控制DCDC 44给12v蓄电池40进行闭环调节，保证了12v蓄电池40可以处于最优的健康状态，避免了12v蓄电池过早报废，解决了现有技术中，在车辆启动后的高压状态下，蓄电池也会被频繁使用，导致蓄电池的寿命被缩短的技术问题。

实施例三

结合图5，本申请还提供了一种车辆50，该车辆50可以包括实施例二中的系统，即车辆50可以包括蓄电池30、电池传感器32、电压转换器34、控制器36以及电池管理控制器38。

应理解，本文中前述关于本发明的方法所描述的具体特征、操作和细节也可类似地应用于本发明的装置和系统，或者，反之亦然。另外，上文描述的本发明的方法的每个步骤可由本发明的装置或系统的相应部件或单元执行。

应理解，本发明的装置的各个模块/单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。各模块/单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于处理器，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行各模块/单元的操作。各模块/单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个模块/单元可实现为单个部件或模块。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，存储器上存储有可由处理器执行的计算机指令，计算机指令在由处理器执行时指示处理器执行本发明的实施例一的方法的各步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。

本发明可以实现为一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在由处理器执行时导致本发明实施例一的方法的步骤被执行。在一个实施例中，计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时导致本发明的步骤被执行。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种蓄电池的控制方法，其特征在于，所述蓄电池连接有电压转换器，其中，所述方法包括：

在确定所述蓄电池处于放电的情况下，控制所述电压转换器提高电压；

在确定所述蓄电池处于充电的情况下，控制所述电压转换器降低电压。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到所述蓄电池的输出电流超过第一预设电流而且所述输出电流超过第一预设电流的时长超过第一时长的情况下，确定所述蓄电池处于放电。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到所述蓄电池的输入电流超过第二预设电流而且所述输入电流超过第二预设电流的时长超过第二时长的情况下，确定所述蓄电池处于充电。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，控制所述电压转换器提高电压包括：

控制所述电压转换器以第一预设速率提高电压。

5.根据权利要求1或者3所述的方法，其特征在于，控制所述电压转换器降低电压包括：

控制所述电压转换器以第二预设速率降低电压。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到所述蓄电池亏电的情况下，控制所述电压转换器向所述蓄电池进行补电。

7.一种蓄电池的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

蓄电池；

电池传感器；与所述蓄电池连接，用于采集所述蓄电池的电池状态；

电压转换器，与所述蓄电池连接；

控制器，分别与所述电池传感器以及所述电压转换器相连接，用于接收所述蓄电池的电池状态，所述电池状态为充电或者放电，其中，在确定所述电池状态为充电情况下，所述控制器控制所述电压转换器提高电压，在确定所述电池状态为放电情况下，所述控制器控制所述电压转换器降低电压。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述蓄电池为车辆的低电压蓄电池。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括权利要求7至8任意一项的系统。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机指令，所述计算机指令在由所述处理器执行时导致权利要求1至6中任一项所述的方法被执行。

11.一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时导致权利要求1至6中任一项所述的方法被执行。

Images