CN115593231B - 一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路及方法，属于防亏电控制领域,车辆熄火后，实时监测蓄电池状态、总火电信号和点火电信号；根据蓄电池状态、总火电信号和点火电信号，分三种场景，进行防亏电智能控制；本发明通过实时监测蓄电池的状态，以一种主动的控制方式从根本上解决蓄电池亏电，有效避免在多种场景下可能发生的亏电现象，确保车辆在任何状态下停放一定的时间内，都可以保障车辆正常启动。

Description

一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路及方法
技术领域
本发明属于防亏电控制领域，尤其涉及一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
近年来，国家大力推广新能源客车的发展，在政策上给予了极大支持，新能源客车相关技术也突飞猛进、日新月异；然而，蓄电池防亏电技术一直没有得到有效发展，主要原因为现有技术在设计成本及技术方案方面推广优势不足，例如，在上ON档电未上高压电的场景下无法避免亏电；当前新能源客车防亏电仍然主要依靠驾驶员收车时及时关闭机械电源总开关，依然无法避免在驾驶员忘关、不关及在车辆未上高压等场景下发生的蓄电池亏电现象。
因此，新能源客车在日常运营过程中，目前的被动方式无法从根本上解决蓄电池亏电问题，无法通过车辆自身主动控制去防止蓄电池亏电；蓄电池亏电后，车辆无法启动，影响车辆正常运行。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路及方法，通过实时监测蓄电池的状态，以一种主动的控制方式从根本上解决蓄电池亏电，有效避免在多种场景下可能发生的亏电现象，确保车辆在任何状态下停放一定的时间内，都可以保障车辆正常启动。
为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法；
一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，包括：
车辆熄火后，实时监测蓄电池状态、总火电信号和点火电信号；
根据蓄电池状态、总火电信号和点火电信号，分三种场景，进行防亏电智能控制，具体为：
第一种场景为总火继电器闭合且点火继电器闭合状态下，根据蓄电池的电压值及SOC与设定值的比较结果，判断是否进行断电操作；
第二种场景为总火继电器闭合且点火继电器断开状态下，点火电信号消失后，根据点火电信号消失的时长及蓄电池状态，判断是否进行断电操作和休眠操作；
第三场景为总火继电器断开状态下，总火电信号消失后，进行断电和休眠操作；
所述闭合，是电信号从无到有的状态，而断开，是电信号从有到无的状态。
进一步的，所述第一种场景，CAN控配电模块监测到蓄电池的电压值及SOC小于第一设定值、但大于等于第二设定值，则组合仪表显示“蓄电池电量偏低，建议启动车辆”，不对用电部件进行断电操作；
当蓄电池的电压值及SOC小于第二设定值时，CAN控配电模块立即切断用电部件的电源，组合仪表显示“蓄电池电量过低，请立即启动车辆”；
第一设定值大于第二设定值。
进一步的，当蓄电池的电压值及SOC小于第二设定值，切断用电部件的电源后，车辆部分部件有用电需求时，通过组合仪表解除断电，在车辆重新上下电后自动恢复断电状态。
进一步的，所述第二种场景，在点火电信号消失5min内，CAN控配电模块监测到蓄电池的电压值及SOC小于第二设定值时，立即切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态；
在点火电信号消失5min后，CAN控配电模块切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态。
进一步的，所述第三种场景，CAN控配电模块监测到总火电信号消失后，立即切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态。
进一步的，休眠状态的CAN控配电模块，点火继电器断开状态下，通过一键启动系统的点火继电器控制信号正常上电唤醒；总火继电器断开状态下，通过一键启动系统的总火继电器控制信号正常上电唤醒。
本发明第二方面提供了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路。
一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，包括蓄电池状态监测传感器、CAN控配电模块、总火继电器、点火继电器；
所述蓄电池状态监测传感器，用于实时监测蓄电池状态，并将蓄电池状态传递给CAN控配电模块；
所述总火继电器和点火继电器，用于将总火电信号和点火电信号传输给CAN控配电模块；
所述CAN控配电模块根据蓄电池状态、总火电信号和点火电信号，进行用电部件的断电操作和CAN控配电模块的休眠操作。
进一步的，所述蓄电池状态监测传感器采集蓄电池的电压值及SOC，转换成电信号，并发送给CAN控配电模块。
进一步的，休眠的CAN控配电模块通过一键启动系统的总火继电器控制信号或点火继电器控制信号正常上电唤醒。
进一步的，还包括，与CAN控配电模块相连的组合仪表，用于显示蓄电池状态信息和报警信息，并设置有解除断电的功能。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
针对当前现有蓄电池防亏电技术的不足，结合车辆实际的使用情况，通过设计一种主动监测、主动报警、主动控制的电路，最大化的节约车辆蓄电池的电量，并且不干扰驾驶员对车辆的正常使用，可以有效避免车辆在各种状态下可能发生的亏电现象，保证车辆的正常运行，同时是以很小的设计成本投入换取最大的实际效果收益。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为实施例一所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法的流程图；
图2为实施例二所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路的电路结构图；
图中：1、蓄电池状态监测传感器；2、蓄电池正极信号；4、蓄电池负极信号；5、机械断电开关；6、蓄电池；8、总火继电器；9、总火电信号；10、点火继电器；11、点火电信号；12、蓄电池状态；13、总火继电器控制信号；14、点火继电器控制信号；15、一键启动系统；16、组合仪表；17、CAN控配电模块；18、用电部件。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。
本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。
实施例一
本实施例公开了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，如图1所示，包括：
步骤S1、车辆熄火后，实时监测蓄电池状态、总火电信号和点火电信号；
蓄电池状态监测传感器1监测蓄电池状态12，也就是蓄电池6的电压值及SOC，并转换成电信号，传递给CAN控配电模块17；
总火继电器8和点火继电器10分别连接CAN控配电模块17，将产生的总火电信号和点火电信号11传输给CAN控配电模块17。
继电器的闭合状态，是电信号从无到有的状态，而继电器的断开状态，是电信号从有到无的状态。
步骤S2、根据蓄电池状态12、总火电信号9和点火电信号11，分三种场景，进行防亏电智能控制；
第一种场景，在车辆未启动，总火继电器8闭合且点火继电器10闭合状态下：
CAN控配电模块17监测到蓄电池状态12小于第一设定值（例如电压＜23.0V或SOC＜65%），组合仪表16显示“蓄电池电量偏低，建议启动车辆”，因车辆处于点火电状态，组合仪表16可以正常工作，此时不对用电部件18进行限制。
当CAN控配电模块17监测到蓄电池状态12小于第二设定值（例如电压＜22.5V或SOC＜50%）时，立即切断用电部件18的电源，同时组合仪表16显示“蓄电池电量过低，请立即启动车辆”。在此状态下，若车辆因特殊情况部分部件仍有用电需求，可以通过仪表子界面的设置功能，选择解除断电功能，在车辆重新上下电后可自动恢复断电设置。
第二种场景，在车辆未启动，总火继电器8闭合且点火继电器10断开没有点火电信号11状态下：
CAN控配电模块17判断点火电信号11消失5min后，切断用电部件18的电源，之后自身进入休眠状态。
若在点火电信号11消失5min内，CAN控配电模块17监测到蓄电池状态12小于第二设定值（例如电压＜22.5V或SOC＜50%）时，立即切断用电部件18的电源，之后自身进入休眠状态；休眠状态车辆可通过一键启动系统15的点火继电器控制信号14正常上电唤醒。
第三种场景，在车辆未启动，且总火继电器8断开没有总火电信号9状态下：
CAN控配电模块17判断总火电信号9消失后，立即切断用电部件18的电源，之后自身进入休眠状态，此时车辆的静态电耗仅为CAN控配电模块17及一键启动系统15，总功耗≤20mA；休眠状态车辆可通过一键启动系统15的总火继电器控制信号13正常上电唤醒。
本实施例在车辆启动状态下，不做相关逻辑判断，本实施例提供的防亏电智能控制方法，一是主动给予驾驶员提示蓄电池状态信息；二是不改变驾驶员原有习惯，并可在特殊需求下可以取消断电设置，三是主动限制蓄电池6的耗电，确保剩余的电量足够保证车辆启动，不能无限消耗下去。
实施例二
本实施例公开了一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路；
如图2所示，一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，包括蓄电池6、一键启动系统15、总火继电器8、点火继电器10、用电部件18，还包括蓄电池状态监测传感器1、CAN控配电模块17、组合仪表16；
蓄电池6的作用是为车辆正常启动提供电源；
蓄电池状态监测传感器1的作用为监测蓄电池6的电压值及SOC，并转换成电信号；
一键启动系统15的作用为控制车辆上下电；
CAN控配电模块17的作用为处理各CAN信号输入输出并为用电部件18提供电源；
组合仪表16的作用为显示蓄电池状态信息，提供蓄电池报警信号，并设置解除断电逻辑；
蓄电池状态监测传感器1连接蓄电池6和CAN控配电模块17，将采集的蓄电池电压值及SOC，转换成电信号，并发送给CAN控配电模块17。
总火继电器和点火继电器10与CAN控配电模块17相连，用于发送总火电信号9和点火电信号11给CAN控配电模块17。
组合仪表16连接CAN控配电模块17，一方面用于显示蓄电池状态信息和报警信号，另一方面提供解除断电的操作，在车辆处于点火电状态但用电部件18已断电的情况下，车辆因特殊情况部分部件仍有用电需求，可以通过组合仪表16进行解除断电操作，在车辆重新上下电后可自动恢复断电设置。
CAN控配电模块17根据蓄电池状态12、总火电信号9和点火电信号11，进行用电部件15的断电操作和CAN控配电模块17的休眠操作；
休眠的CAN控配电模块17通过一键启动系统15的总火继电器控制信号13或点火继电器控制信号14正常上电唤醒。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，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：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，其特征在于，包括：
车辆熄火后，实时监测蓄电池状态、总火电信号和点火电信号；
根据蓄电池状态、总火电信号和点火电信号，分三种场景，进行防亏电智能控制，具体为：
第一种场景为总火继电器闭合且点火继电器闭合状态下，根据蓄电池的电压值及SOC与设定值的比较结果，判断是否进行断电操作；
第二种场景为总火继电器闭合且点火继电器断开状态下，点火电信号消失后，根据点火电信号消失的时长及蓄电池状态，判断是否进行断电操作和休眠操作；
第三种场景为总火继电器断开状态下，总火电信号消失后，进行断电和休眠操作；
所述闭合，是电信号从无到有的状态，而断开，是电信号从有到无的状态；
所述第一种场景，CAN控配电模块监测到蓄电池的电压值小于第一电压设定值、大于等于第二电压设定值或SOC小于第一SOC设定值、大于等于第二SOC设定值，则组合仪表显示“蓄电池电量偏低，建议启动车辆”，不对用电部件进行断电操作；
当蓄电池的电压值小于第二电压设定值或SOC小于第二SOC设定值时，CAN控配电模块立即切断用电部件的电源，组合仪表显示“蓄电池电量过低，请立即启动车辆”；
第一电压设定值大于第二电压设定值，第一SOC设定值大于第二SOC设定值；
所述第二种场景，在点火电信号消失5min内，CAN控配电模块监测到蓄电池的电压值小于第二电压设定值或SOC小于第二SOC设定值时，立即切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态；
在点火电信号消失5min后，CAN控配电模块切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态；
所述第三种场景，CAN控配电模块监测到总火电信号消失后，立即切断用电部件的电源，之后CAN控配电模块进入休眠状态。
2.如权利要求1所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，其特征在于，当蓄电池的电压值小于第二电压设定值或SOC小于第二SOC设定值，切断用电部件的电源后，车辆部分部件有用电需求时，通过组合仪表解除断电，在车辆重新上下电后自动恢复断电状态。
3.如权利要求1所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，其特征在于，休眠状态的CAN控配电模块，点火继电器断开状态下，通过一键启动系统的点火继电器控制信号正常上电唤醒；总火继电器断开状态下，通过一键启动系统的总火继电器控制信号正常上电唤醒。
4.一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，其特征在于，用于实现如权利要求1-3任一项所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制方法，包括蓄电池状态监测传感器、CAN控配电模块、总火继电器、点火继电器；
所述蓄电池状态监测传感器，用于实时监测蓄电池状态，并将蓄电池状态传递给CAN控配电模块；
所述总火继电器和点火继电器，用于将总火电信号和点火电信号传输给CAN控配电模块；
所述CAN控配电模块根据蓄电池状态、总火电信号和点火电信号，进行用电部件的断电操作和CAN控配电模块的休眠操作。
5.如权利要求4所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，其特征在于，所述蓄电池状态监测传感器采集蓄电池的电压值及SOC，转换成电信号，并发送给CAN控配电模块。
6.如权利要求4所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，其特征在于，休眠的CAN控配电模块通过一键启动系统的总火继电器控制信号或点火继电器控制信号正常上电唤醒。
7.如权利要求4所述的一种新能源客车蓄电池主动防亏电智能控制电路，其特征在于，还包括，与CAN控配电模块相连的组合仪表，用于显示蓄电池状态信息和报警信息，并设置有解除断电的功能。
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