CN115848299A - 电动汽车的双电源系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车的双电源系统及其控制方法，双电源系统包括第一蓄电池和第二蓄电池，第一蓄电池的深放电能力大于第二蓄电池的深放电能力；控制方法包括：判断第一蓄电池的环境温度是否小于温度阈值；若是，由第二蓄电池为车辆负载进行供电；若否，获取整车电源模式，并根据第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态、整车电源模式控制双电源系统为车辆负载供电。本发明提供的双电源系统和控制方法，适用于蓄电池间电压等级、充放电性能和循环使用寿命不同的双电源能量管理方案，提高双电源系统的综合使用寿命，从而提高用户驾驶体验。

Description

电动汽车的双电源系统及其控制方法

技术领域

本发明属于汽车电池系统管理技术领域，特别涉及一种电动汽车的双电源系统及其控制方法。

背景技术

随着汽车“电动化、智能网联化、共享化、国际化”的不断发展，汽车自动驾驶技术成为汽车行业关注的焦点，目前自驾技术正处于L2向L3阶段的过渡时期。在电源系统的开发设计中，L3自驾系统相对于L2自驾系统的最大区别是：要求电源系统具备冗余供电节点，保证驾驶员在不介入整车控制的情况下，车辆能够在内部出现故障时保证关键功能模块正常运行60s以上。因此，L3自驾等级的新能源汽车在开发过程中至少需要装配双电源系统。

从布置空间和降低亏电风险角度出发，对于L3自驾等级的新能源汽车采用的双电源系统，一般来说双电源的电压等级、充放电性能和循环使用寿命存在差异，例如铅酸蓄电池和磷酸铁锂蓄电池组合的双电源系统是优选方案之一，但该系统若采用现有的能量管理策略，即优选电量高的蓄电池作为主供电源，另一蓄电池作为辅助供电源，易造成双电源寿命不均衡。

发明内容

本发明的目的在于解决现有L3自驾等级的双电源系统控制方法，易造成双电源寿命不均衡的问题。提供一种电动汽车的双电源系统及其控制方法，适用于蓄电池间电压等级、充放电性能和循环使用寿命不同的双电源能量管理方案，提高双电源系统的综合使用寿命，从而提高用户驾驶体验。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电动汽车双电源系统的控制方法，双电源系统包括第一蓄电池和第二蓄电池，第一蓄电池的深放电能力大于第二蓄电池的深放电能力；控制方法包括如下步骤。

获取蓄电池信息，其中，蓄电池信息包括第一蓄电池的环境温度和第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态。

判断第一蓄电池的环境温度是否小于温度阈值；若是，则判断双电源系统处于低温工况，由第二蓄电池为车辆负载进行供电；若否，则判断双电源系统处于常温工况，且获取整车电源模式，并根据第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态、整车电源模式控制双电源系统为车辆负载供电。

其中，整车电源模式为行驶模式时，由直流-直流转换器为负载进行供电；并且直流-直流转换器为第一蓄电池和第二蓄电池充电。

整车电源模式为驻车模式、休眠模式或启动模式时，其中，当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值时，至少第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值，且第二蓄电池的荷电状态大于第二亏电阈值时，第二蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，第一蓄电池为车辆负载进行供电；其中，第一冗余阈值大于第一亏电阈值，且第一亏电阈值小于第二亏电阈值。

采用上述方案，本发明提供的双电源系统和控制方法可以有效避免双电源间相互放电问题，双电源系统的控制方法根据两种蓄电池的不同放电特性，设定了设定温度阈值，制定蓄电池低温能量管理策略，考虑到第一蓄电池低温性能较差，保证车辆在低温环境下正常运行的行驶能力，提高驾驶安全性。

进一步，针对深放电能力较强的第一蓄电池设定了第一冗余阀值和第一亏电阀值；针对深放电能力较弱的第二蓄电池的放电特性设定了第二亏电阀值，设定第一电量冗余阀值可以保护第一蓄电池，当第一蓄电池的荷电状态降至第一冗余阀值后，第一蓄电池还能够提供一定次数的启动能量，当第一蓄电池电量降至第一亏电阀值及以下后，利用其深放电能力还能为负载提供短时的供电，以保证行车安全；同时针对休眠、驻车、启动、行驶等场景的能量分配方式进行设计，利用第一蓄电池的快速充电能力和深放电能力，实现对第二蓄电池的保护，从而保护双电源系统，有利于减缓蓄电池的老化速度，提升双电源系统的综合使用寿命和用户驾驶体验。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，车辆负载包括具有娱乐功能的娱乐负载和具有安全功能的安全负载。

在驻车模式，当第一蓄电池的荷电状态大于第一充足阈值时，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值且小于第一充足阈值，且第二蓄电池的荷电状态大于第二亏电阈值时，第一蓄电池为安全负载进行供电，第二蓄电池为娱乐负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值且小于第一充足阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，第一蓄电池为安全负载进行供电，娱乐负载断开。

在休眠模式或启动模式，当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值时，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，第一蓄电池为安全负载进行供电，娱乐负载断开；其中，第一充足阈值大于第一冗余阈值。

采用上述方案，将整车用电器负载分为娱乐负载和安全负载两部分，两类负载的供电方式根据整车电源模式和双蓄电池电量情况加以确定，优先保证为安全负载供电，在保障行车安全的前提下，合理分配双电源的能量输出，提高驾驶体验。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，蓄电池信息还包括第一蓄电池和第二蓄电池的电池健康度；控制方法还包括，在判断环境温度是否小于温度阈值之前，根据蓄电池信息判断第一蓄电池和第二蓄电池是否为失效状态；若判断第一蓄电池为失效状态，则断开第一蓄电池的供电电路；若判断第二蓄电池为失效状态，则断开第二蓄电池的供电电路。

采用上述方案，设计冗余供电系统，双电源系统中当一个蓄电池失效时，另一蓄电池可以进行冗余供电，保证驾驶安全。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，还包括：在低温工况，当第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二充足阈值且大于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；当第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快实施泵电救援。

在常温工况，当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快实施泵电救援。

其中，第二充足阈值大于第二亏电阈值。

采用上述方案，针对蓄电池低电量场景提出了合理的人机交互方案，提醒用户及时启动车辆，降低蓄电池亏电风险。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，提示装置包括移动端和仪表盘；其中，在休眠模式，通过移动端发出提示信息；在驻车模式或启动模式，通过仪表盘发出提示信息。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，还包括：在启动模式时，与安全负载并联的启动控制模块接通启动电路，以使第一蓄电池或第二蓄电池为启动电路供电。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的控制方法，第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池，第二蓄电池为铅酸蓄电池。

本发明还提供一种电动汽车的双电源系统，用于执行本发明提供的电动汽车的双电源系统的控制方法；双电源系统包括控制模块，第一蓄电池和第二蓄电池，电池信息采集模块，直流-直流转换器。

控制模块，控制模块获取整车电源模式，并通过负载节点与车辆负载连接。

第一蓄电池和第二蓄电池，第一蓄电池的深放电能力大于第二蓄电池的深放电能力；且第一蓄电池通过第一节点与控制模块连接，第二蓄电池通过第二节点与控制模块连接。

电池信息采集模块，电池信息采集模块与第一蓄电池和第二蓄电池连接，用于获取蓄电池信息，蓄电池信息包括第一蓄电池的环境温度、第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态；电池信息获取还与控制模块通讯连接，以将蓄电池信息传输至控制模块。

直流-直流转换器，直流-直流转换器通过第三节点与控制模块连接。

其中，控制模块根据整车电源模式和蓄电池信息控制双电源系统的导通状态以控制双电源系统为车辆负载供电；当控制第一节点与负载节点导通、第二节点和第三节点均断开时，第一蓄电池为车辆负载供电；当控制第二节点与负载节点导通、第一节点和第三节点均断开时，第二蓄电池为车辆负载供电；当控制第一节点、第二节点、第三节点以及负载节点导通时，直流-直流转换器为车辆负载进行供电，并且直流-直流转换器为第一蓄电池和第二蓄电池充电。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的双电源系统，车辆负载包括具有娱乐功能的娱乐负载和具有安全功能的安全负载，负载节点包括第四节点和第五节点；娱乐负载通过第四节点与控制模块连接，安全负载通过第五节点与控制模块连接。

当控制第一节点与第五节点导通、第二节点与第四节点导通、第三节点断开时，第一蓄电池为安全负载进行供电，第二蓄电池为娱乐负载进行供电；当控制第一节点与第五节点导通、第二节点和第四节点以及第三节点均断开时，第一蓄电池为安全负载进行供电，娱乐负载断开。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的双电源系统，蓄电池信息还包括第一蓄电池和第二蓄电池的电池健康度；电池信息采集模块包括蓄电池管理系统和电池电流传感器；蓄电池管理系统与第一蓄电池连接，用于获取第一蓄电池的环境温度、荷电状态和电池健康度；电池电流传感器与第二蓄电池连接，用于获取第二蓄电池的荷电状态和电池健康度。

双电源系统还包括第一电气中心和第二电气中心，第一电气中心和第一蓄电池连接，第二电气中心和第二蓄电池连接；当控制第一电气中心断开时，第一蓄电池的供电电路断开；当控制第二电气中心断开时，第二蓄电池的供电电路断开。

根据本发明的另一具体实施方式，本发明的实施方式公开的双电源系统，双电源系统还与提示装置以及启动控制模块连接；其中，提示装置与控制装置连接，用于接受并显示控制装置传输提示信息；提示装置包括移动终端和仪表盘；启动控制模块与安全负载并联，用于整车电源模式在启动模式时接通启动电路。

本发明的有益效果是：

本发明提供的双电源系统和控制方法可以有效避免双电源间相互放电问题，并且针对两种蓄电池的电压等级、充放电性能和循环使用寿命不同，制定蓄电池低温能量管理策略，保证车辆在低温环境下正常运行的行驶能力，提高驾驶安全性。进一步，针对深放电能力较强的第一蓄电池设定了第一冗余阀值和第一亏电阀值；针对深放电能力较弱的磷酸铁锂蓄电池的放电特性设定了第二亏电阀值，同时针对休眠、驻车、启动、行驶等场景的能量分配方式进行设计，利用第一蓄电池的快速充电能力和深放电能力，实现对第二蓄电池和双电源系统的保护，有利于减缓蓄电池的老化速度，提升双电源系统的综合使用寿命和用户驾驶体验。

附图说明

图1为本发明的电动汽车双电源系统和车辆负载的电路结构示意图；

图2为本发明实施例1的电动汽车双电源系统控制方法的流程图；

图3为本发明实施例3的电动汽车双电源系统控制方法的流程图。

附图标记说明：

100：控制模块；

110：第一节点；120：第二节点；130：第三节点；140：负载节点；141：第四节点；142：第五节点；

200：第一蓄电池；

300：第二蓄电池；

400：电池信息采集模块；

410：电池管理系统；420：电池电流传感器；

500：直流-直流转换器；

600：车辆负载；

610：娱乐负载；620：安全负载；

700：启动控制模块；

800：第一电气中心；

900：第二电气中心。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

本发明提供一种电动汽车的双电源系统，如图1所示，包括控制模块100、第一蓄电池200、第二蓄电池300、电池信息采集模块400，直流-直流转换器(HVDCDC)500。

控制模块100用于整体控制的双电源系统的供电，控制模块100还通过汽车总线如CAN总线等与车辆其他相关控制或获取模块连接以获取车辆相关信息，具体可以获取整车电源模式；并且控制模块100具有多个电路连接节点，可以通过导通或断开不同的节点控制不同电路的连接，其中控制模块100通过负载节点140与车辆负载600连接。

在系统中，第一蓄电池200和第二蓄电池300的具体品种可以根据车辆需要选定，但是其中第一蓄电池200的深放电能力大于第二蓄电池300的深放电能力，在本发明的其中一种具体实施方式中，第一蓄电池200为磷酸铁锂蓄电池(Bat_Li)，第二蓄电池300为铅酸蓄电池(Bat_pb)。并且第一蓄电池200通过第一节点110与控制模块100连接，第二蓄电池300通过第二节点120与控制模块100连接。

电池信息采集模块400与第一蓄电池200和第二蓄电池300连接，用于获取蓄电池信息，蓄电池信息包括第一蓄电池200的环境温度、第一蓄电池200和第二蓄电池300的荷电状态(SOC)。具体地，电池信息采集模块400可以为传感器等获取电池相关信息的装置，可以为一个，同时与第一蓄电池200和第二蓄电池300连接，以获取蓄电池信息；也可以为两个，分别与第一蓄电池200和第二蓄电池300连接，以分别获取两个蓄电池的信息。

在本发明的一种具体实施方式中，电池信息采集模块400包括电池管理系统(BMS)410和电池电流传感器(EBS)420；电池管理系统410与第一蓄电池200连接，检测第一蓄电池200的电压、电流、环境温度等性能参数，根据这些参数获得第一蓄电池200的荷电状态。电池电流传感器420与第二蓄电池300连接，检测第二蓄电池300的电压、电流、环境温度等性能参数，并根据这些参数获得第二蓄电池300的荷电状态。

电池信息采集模块400还与控制模块100通讯连接，具体可以通过汽车总线与控制模块100通讯连接，通过LIN总线等将获取的蓄电池信息包括第一蓄电池200的环境温度和荷电状态、第二蓄电池300的荷电状态传输至控制模块100。对于分别设置电池管理系统(BMS)410和电池电流传感器(EBS)420的实施方式，电池电流传感器420和电池管理系统410分别与控制模块100通讯连接以传输数据。

直流-直流转换器500通过第三节点130与控制模块100连接，直流-直流转换器500用于将动力电池的高压直流电转化为低压直流电，在车辆行驶过程中给双蓄电池充电。

其中，控制模块100根据整车电源模式和蓄电池信息控制不同电路连接节点包括第一节点110、第二节点120、第三节点130和负载节点140的导通状态，以控制双电源系统为车辆负载600的供电，在避免第一蓄电池200和第二蓄电池300间相互充放电的基础上实现合理的能量输出分配。

其中，当控制第一节点110与负载节点140之间导通、第二节点120和第三节点130均断开时，第一蓄电池200为车辆负载600供电；当控制第二节点120与负载节点140之间导通、第一节点110和第三节点130均断开时，第二蓄电池300为车辆负载600供电；当控制第一节点110、第二节点120、第三节点130以及负载节点140之间导通时，直流-直流转换器500为车辆负载600进行供电，并且直流-直流转换器500为第一蓄电池200和第二蓄电池300充电。

进一步地，本发明还提供上述电动汽车双电源系统的控制方法，主要由控制模块执行该控制方法，如图2所示，控制方法包括如下步骤：

电池信息采集模块获取蓄电池信息，蓄电池信息包括第一蓄电池的环境温度、第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态，电池信息采集模块将蓄电池信息传输至控制模块。

控制模块获取蓄电池信息后，判断第一蓄电池的环境温度是否小于温度阈值；若是，则判断双电源系统处于低温工况，控制模块控制第二节点和负载节点均导通、第一节点和第三节点均断开时，由第二蓄电池为车辆负载供电；若否，则判断双电源系统处于常温工况，控制模块获取整车电源模式，并根据第一蓄电池和第二蓄电池的荷电状态、整车电源模式控制双电源系统为车辆负载供电。

其中，整车电源模式包括休眠模式(OFF挡)、驻车模式(ACC挡)、启动模式(CRANK挡)和行驶模式(RUN挡)；当整车电源模式为行驶模式时，控制第一节点、第二节点、第三节点以及负载节点互相导通，由直流-直流转换器为车辆负载进行供电，并且直流-直流转换器为第一蓄电池和第二蓄电池充电。

进一步地，从充电效率考虑，针对第一蓄电池和第二蓄电池还可以分别设定第一充电终止阀值和第二充电终止阀值。当充电至第一蓄电池电量达到第一充电终止阀值时，控制第二节点断开，HVDCDC为车辆负载供电，且仅为第二蓄电池进行充电；当第二蓄电池电量达到第二充电终止阀值时，控制第一节点断开，HVDCDC仅为车辆负载供电。需要说明的是，第一充电终止阀值和第二充电终止阀值分别根据第一双蓄电池和第二蓄电池的充电特性和环境温度标定获得。

当整车电源模式为驻车模式、休眠模式或启动模式时，优先由第一蓄电池为车辆负载供电，其中，当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值时，至少第一蓄电池为车辆负载进行供电；需要说明的是，本发明中至少第一蓄电池为车辆负载进行供电，是指根据需求可以完全由第一蓄电池为车辆负载进行供电，即控制第一节点与负载节点导通、第二节点和第三节点均断开；或者在第二蓄电池电量(荷电状态)较足的基础上，也可以由第一蓄电池为部分车辆负载供电，第二蓄电池为其他车辆负载供电，即控制第一节点与部分车辆负载导通、第二节点与其他车辆负载导通，第三节点断开。

当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值，且第二蓄电池的荷电状态大于第二亏电阈值时，控制第二节点与负载节点导通、第一节点和第三节点均断开，由第二蓄电池为车辆负载进行供电。

当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，控制第一节点与负载节点导通、第二节点和第三节点均断开，由第一蓄电池为车辆负载进行供电。

当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，由第一蓄电池为车辆负载进行供电。但是此时第一蓄电池和第二蓄电池量的电量都比较低，为车辆负载供电时间较短，可能仅能用于完成转向、制动等安全操作。

其中，第一冗余阈值大于第一亏电阈值，且由于第一蓄电池相对于第二蓄电池具有较强的深放电能力，第一亏电阈值小于第二亏电阈值。

需要说明的是，温度阈值根据温度对电池性能的影响标定获得，例如具体可以根据温度与电池性能关系曲线，当在某个温度，曲线显示电池性能明显下降，则将该温度作为温度阈值，不同的电池类型，温度阈值不同，以第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池为例，温度阈值可以为-5、-10℃、-15℃等。

第一冗余阈值、第一亏电阈值和第二亏电阈值通过标定获得，根据电量与电池性能的关系确定，不同电池类型获得具体阈值不同。本发明对于深放电能力强的第一蓄电池设定二个阈值：第一冗余阈值表示在第一蓄电池保护电量值以上，在该电量(即荷电状态)以上放电不影响电池性能，以第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池为例，第一冗余阈值可以设定为30～50％中的某一值，具体如40％；第一亏电阈值表示在该电量以下第一蓄电池放电将会影响电池性能，可能造成电池损坏，以第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池为例，第一亏电阈值可以设定为10％。本发明对深放电能力较弱的第二蓄电池设定一个阈值第二亏电阈值，由于第二蓄电池在电量较低时，放电能力较弱，第二亏电阈值大于第一亏电阈值，以第二蓄电池为铅酸蓄电池为例，可以设定第二亏电阈值为30～40％的某一值。

采用上述方案，本发明提供的双电源系统和控制方法可以有效避免双电源间相互放电问题，并且针对两种蓄电池的电压等级、充放电性能和循环使用寿命不同，设定温度阈值，制定蓄电池低温能量管理策略，考虑到第一蓄电池低温性能较差，保证车辆在低温环境下正常运行的行驶能力，提高驾驶安全性。

进一步，针对深放电能力较强的第一蓄电池设定了第一冗余阀值和第一亏电阀值；针对深放电能力较弱的磷酸铁锂蓄电池的放电特性设定了第二亏电阀值，设定第一电量冗余阀值可以保护第一蓄电池，当第一蓄电池的荷电状态降至第一冗余阀值后，第一蓄电池还能够提供一定次数的启动能量，当第一蓄电池电量降至亏电阀值后，利用其深放电能力还能为负载提供短时的供电，以保证行车安全；同时针对休眠、驻车、启动、行驶等场景的能量分配方式进行设计，利用第一蓄电池的快速充电能力和深放电能力，实现对第二蓄电池的保护，从而保护双电源系统，有利于减缓蓄电池的老化速度，提升双电源系统的综合使用寿命和用户驾驶体验。

实施例2

在实施例1的基础上，如图1所示，双电源系统中车辆负载600包括具有娱乐功能或者舒适功能的娱乐负载610和具有安全功能的安全负载620，娱乐负载610具体包括空调、灯光、娱乐屏等，安全负载620具体包括车身控制器、电动助力转向系统(EPS)，电子稳定程序系统(ESP)，自动驾驶安全部件包括高级驾驶辅助系统(ADAS)、雷达、摄像头等。负载节点140包括第四节点141和第五节点142；娱乐负载610通过第四节点141与控制模块100连接，安全负载620通过第五节点142与控制模块100连接。

其中，当控制第一节点110与第五节点142互相导通、第二节点120与第四节点141互相导通、第三节点130断开时，第一蓄电池200为安全负载620进行供电，第二蓄电池300为娱乐负载610进行供电；当控制第一节点110与第五节点142互相导通、第二节点120、第三节点130以及第四节点141均断开时，第一蓄电池200为安全负载620进行供电，娱乐负载610断开。具体地，控制模块100控制双电源系统中不同电路连接节点的导通状态(表1中电路连接方式)，以控制双电源系统为车辆负载600的供电，双电源系统为车辆负载600供电的控制模式如表1所示。

表1控制模块的控制模式

上表中，1、2、3、4、5依次表示第一节点110、第二节点120、第三节点130、第四节点141和第五节点142。

进一步，双电源系统的控制方法还包括：其中，在驻车模式，当第一蓄电池的荷电状态大于第一充足阈值时，表明述第一蓄电池的荷电状态处于高电量区间，控制模块的控制模式为Mode 1，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值且小于或等于第一充足阈值，表明述第一蓄电池的荷电状态处于中电量区间，且第二蓄电池的荷电状态大于第二亏电阈值时，控制模块的控制模式为Mode 3，第一蓄电池为安全负载进行供电，第二蓄电池为娱乐负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值且小于或等于第一充足阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，控制模块的控制模式为Mode 1，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值，且第二蓄电池的荷电状态大于第二充足阈值，控制模块的控制模式为Mode 2，第二蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二充足阈值且大于第二冗余阈值，控制模块的控制模式为Mode 2，第一蓄电池为车辆负载进行供电，同时限制大功率娱乐负载功能；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，控制模块的控制模式为Mode 1，第一蓄电池为车辆负载进行供电，同时关闭大功率娱乐负载功能；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，控制模块的控制模式为Mode 5，第一蓄电池为安全负载进行供电，娱乐负载断开。

在休眠模式或启动模式，当第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值时，控制模块的控制模式为Mode 1，第一蓄电池为车辆负载进行供电；当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，控制模块的控制模式为Mode5，第一蓄电池为安全负载进行供电，娱乐负载断开。第一蓄电池的荷电状态以及第二蓄电池的荷电状态在其他范围时，控制方法同实施例1。

其中，第一充足阈值大于第一冗余阈值；第二充足阈值大于第二冗余阈值。

需要说明的是，充足阈值表示蓄电池电量比较充足，在高电量区域的阈值，通过标定获得，根据电量与电池性能的关系确定，不同电池类型获得具体阈值不同。以第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池为例，第一充足阈值可以设定为60～70％中的某一值；以第二蓄电池为铅酸蓄电池为例，第二充足阈值可以设定为60～70％中的某一值。

在本发明的一种具体实施方式中，如图1所示，双电源系统还与启动控制模块700连接，启动控制模块700与安全负载620并联，用于整车电源模式在启动模式时接通启动电路。控制方法还包括在启动模式时，与安全负载并联的启动控制模块接通启动电路，以使第一蓄电池或第二蓄电池为启动电路供电。

采用上述方案，本发明将整车用电器负载分为娱乐负载和安全负载两部分，两类负载的供电方式根据整车电源模式和双蓄电池电量情况加以确定，优先保证为安全负载供电，在保障行车安全的前提下，合理分配双电源的能量输出，提高驾驶体验。

实施例3

在上述实施例1或2的基础上，蓄电池信息还包括第一蓄电池200和第二蓄电池300的电池健康度(SOH)；在双电源系统中，如图1所示，电池信息采集模块400包括电池管理系统410和电池电流传感器420；电池管理系统410与第一蓄电池200连接，检测第一蓄电池200的电压、电流、环境温度等性能参数，根据这些参数获取第一蓄电池200的荷电状态(SOC)和电池健康度(SOH)。电池电流传感器420与第二蓄电池300连接，检测第二蓄电池300的电压、电流、环境温度等性能参数，并根据这些参数获取第二蓄电池300的荷电状态和电池健康度。

如图1所示，双电源系统还包括第一电气中心(EC₁)800和第二电气中心(EC₂)900，第一电气中心800和第一蓄电池200连接，第二电气中心900和第二蓄电池300连接；电气中心的作用是当某一蓄电池因老化或碰撞等原因失效时，该蓄电池对应的电气中心内的保险丝会随之熔断，以保护整车电路；具体地，当控制第一电气中心800断开时，第一蓄电池200的供电电路断开；当控制第二电气中心900断开，第二蓄电池300的供电电路断开。

进一步，控制方法还包括，如图3所示，在判断环境温度是否小于温度阈值之前，根据蓄电池信息判断第一蓄电池和第二蓄电池是否为失效状态；若蓄电池性能参数与其常规值的偏差超过设定的偏差范围表明该蓄电池失效，其原因可能为电池老化、车辆碰撞或短柱脱落等。

若判断第一蓄电池为失效状态，则通过控制第一电气中心断开，断开第一蓄电池的供电电路；若判断第二蓄电池为失效状态，则通过控制第二电气中心断开，断开第二蓄电池的供电电路。同时控制模块随之做出控制响应，如果两个蓄电池都失效则都断开，如果其中一个蓄电池失效，则对车辆负载的供电由另一蓄电池承担。当第一蓄电池失效时，控制模块的控制模式切换为Mode 2状态；当第二蓄电池失效时，控制模块的控制模式切换为Mode1状态。

采用上述方案，设计冗余供电系统，双电源系统中当一个蓄电池失效时，另一蓄电池可以进行冗余供电，保证驾驶安全。

实施例4

在上述实施例1、2或3的基础上，双电源系统还与提示装置通讯连接，提示装置用于接受并显示控制装置传输提示信息。具体地提示装置可以包括移动终端(如手机)和车辆的仪表盘；控制装置可以通过T-BOX将提示信息传输至移动终端上对应的应用APP，通过汽车总线将提示信息传输至仪表盘人机界面(HMI)，以提醒用户。

进一步地，控制方法还包括：在低温工况，若第二蓄电池的荷电状态充足，处于高电量区间，则正常供电；当第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二充足阈值且大于第二亏电阈值时，表明荷电状态处于中电量区间，在正常供电的基础上通过提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；当第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示驾驶员联系4S店尽快实施泵电救援。

在常温工况，当双蓄电池电量不足，即当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；或者，当第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一亏电阈值，且第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快实施泵电救援。

更为具体地，不管常温工况还是低温工况，在休眠模式，通过移动端发出提示信息；在驻车模式或启动模式，通过仪表盘发出提示信息。

以在实施例2方案的基础上，本实施例以第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池(Bat_Li)、第二蓄电池为铅酸蓄电池(Bat_Pb)为例，第一充足阈值为SOC_{e_Li}，第一冗余阈值为SOC_{r_Li}，第一亏电阈值为SOC_{f_Li}，第二充足阈值为SOC_{e_Pb}，第二亏电阈值为SOC_{f_Pb}时，不同电源模式下具体控制方法(包括发出提示信息即人机交互方式)具体如表2-4，其中表中SOC_BatLi表示磷酸铁锂蓄电池的荷电状态，SOC_BatPb表示铅酸蓄电池的荷电状态，表中能量分配优先等级的数字越小代表优先等级越高。

表2休眠模式双电源能量分配方式

需要说明的是，在该模式下，双电源系统主要为车辆负载的控制器供电。

表3驻车模式双电源能量分配方式

表4.启动模式双电源能量分配方式

需要说明的是，在该模式下，双电源系统主要通过启动控制模块为启动电路供电。

采用上述方案，针对蓄电池低电量场景提出了合理的人机交互方案，提醒用户及时启动车辆，降低蓄电池亏电风险。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种电动汽车的双电源系统的控制方法，所述双电源系统包括第一蓄电池和第二蓄电池，其特征在于，所述第一蓄电池的深放电能力大于所述第二蓄电池的深放电能力；所述控制方法包括：

获取蓄电池信息，其中，所述蓄电池信息包括所述第一蓄电池的环境温度和所述第一蓄电池和所述第二蓄电池的荷电状态；

判断所述第一蓄电池的所述环境温度是否小于温度阈值；

若是，则判断所述双电源系统处于低温工况，由所述第二蓄电池为车辆负载进行供电；

若否，则判断所述双电源系统处于常温工况，且获取整车电源模式，并根据第一蓄电池和所述第二蓄电池的荷电状态、所述整车电源模式控制所述双电源系统为车辆负载供电，其中，

所述整车电源模式为行驶模式时，由直流-直流转换器为所述车辆负载进行供电；并且直流-直流转换器为所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电；

所述整车电源模式为驻车模式、休眠模式或启动模式时，其中，

当所述第一蓄电池的荷电状态大于第一冗余阈值时，至少所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一冗余阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态大于第二亏电阈值时，所述第二蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于第一冗余阈值且大于第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；其中，

所述第一冗余阈值大于所述第一亏电阈值，且所述第一亏电阈值小于所述第二亏电阈值。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述车辆负载包括具有娱乐功能的娱乐负载和具有安全功能的安全负载；其中，

在所述驻车模式，

当所述第一蓄电池的荷电状态大于第一充足阈值时，所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态大于所述第一冗余阈值且小于所述第一充足阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态大于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述安全负载进行供电，所述第二蓄电池为所述娱乐负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态大于所述第一冗余阈值且小于所述第一充足阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述安全负载进行供电，所述娱乐负载断开；

在所述休眠模式或所述启动模式，

当所述第一蓄电池的荷电状态大于所述第一冗余阈值时，所述第一蓄电池为所述车辆负载进行供电；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，所述第一蓄电池为所述安全负载进行供电，所述娱乐负载断开；其中，

所述第一充足阈值大于所述第一冗余阈值。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述蓄电池信息还包括第一蓄电池和所述第二蓄电池的电池健康度；所述控制方法还包括，在判断所述环境温度是否小于所述温度阈值之前，根据所述蓄电池信息判断所述第一蓄电池和所述第二蓄电池是否为失效状态；

若判断所述第一蓄电池为失效状态，则断开所述第一蓄电池的供电电路；

若判断所述第二蓄电池为失效状态，则断开所述第二蓄电池的供电电路。

4.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

在所述低温工况，

当所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于第二充足阈值且大于所述第二亏电阈值时，通过提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；

当所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，通过所述提示装置发出提示信息以提示尽快实施泵电救援；

在所述常温工况，

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一冗余阈值且大于所述第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，通过所述提示装置发出提示信息以提示尽快启动车辆；

当所述第一蓄电池的荷电状态小于或等于所述第一亏电阈值，且所述第二蓄电池的荷电状态小于或等于所述第二亏电阈值时，通过所述提示装置发出提示信息以提示尽快实施泵电救援；其中，

所述第二充足阈值大于所述第二亏电阈值。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述提示装置包括移动端和仪表盘；其中，

在所述休眠模式，通过所述移动端发出提示信息；

在所述驻车模式或启动模式，通过所述仪表盘发出提示信息。

6.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：在所述启动模式时，与所述安全负载并联的启动控制模块接通启动电路，以使所述第一蓄电池或所述第二蓄电池为所述启动电路供电。

7.如权利要求1-6任一项所述的控制方法，其特征在于，所述第一蓄电池为磷酸铁锂蓄电池，所述第二蓄电池为铅酸蓄电池。

8.一种电动汽车的双电源系统，其特征在于，执行如权利要求1-7任一项所述电动汽车的双电源系统的控制方法；所述双电源系统包括：

控制模块，所述控制模块获取整车电源模式，并通过负载节点与车辆负载连接；

第一蓄电池和第二蓄电池，所述第一蓄电池的深放电能力大于所述第二蓄电池的深放电能力；且所述第一蓄电池通过第一节点与所述控制模块连接，所述第二蓄电池通过第二节点与所述控制模块连接；

电池信息采集模块，所述电池信息采集模块与所述第一蓄电池和所述第二蓄电池连接，用于获取蓄电池信息，所述蓄电池信息包括所述第一蓄电池的环境温度、所述第一蓄电池和所述第二蓄电池的荷电状态；所述电池信息获取还与所述控制模块通讯连接，以将所述蓄电池信息传输至所述控制模块；

直流-直流转换器，所述直流-直流转换器通过第三节点与所述控制模块连接；其中，

所述控制模块根据所述整车电源模式和所述蓄电池信息控制所述双电源系统的导通状态以控制所述双电源系统为所述车辆负载供电，其中，

当控制所述第一节点与所述负载节点导通、所述第二节点和所述第三节点均断开时，所述第一蓄电池为所述车辆负载供电；

当控制所述第二节点与所述负载节点导通、所述第一节点和所述第三节点均断开时，所述第二蓄电池为所述车辆负载供电；

当控制所述第一节点、第二节点、所述第三节点以及所述负载节点导通时，所述直流-直流转换器为所述车辆负载进行供电，并且所述直流-直流转换器为所述第一蓄电池和所述第二蓄电池充电。

9.如权利要求8所述的双电源系统，其特征在于，

所述车辆负载包括具有娱乐功能的娱乐负载和具有安全功能的安全负载，所述负载节点包括第四节点和第五节点；所述娱乐负载通过所述第四节点与所述控制模块连接，所述安全负载通过所述第五节点与所述控制模块连接；其中，

当控制所述第一节点与所述第五节点导通、所述第二节点与所述第四节点导通、所述第三节点断开时，所述第一蓄电池为所述安全负载进行供电，所述第二蓄电池为所述娱乐负载进行供电；

当控制所述第一节点与所述第五节点导通、所述第二节点和所述第四节点以及所述第三节点均断开时，所述第一蓄电池为所述安全负载进行供电，所述娱乐负载断开。

10.如权利要求8所述的双电源系统，其特征在于，

所述蓄电池信息还包括第一蓄电池和所述第二蓄电池的电池健康度；所述电池信息采集模块包括蓄电池管理系统和电池电流传感器；其中，

所述蓄电池管理系统与所述第一蓄电池连接，用于获取所述第一蓄电池的环境温度、荷电状态和电池健康度；所述电池电流传感器与所述第二蓄电池连接，用于获取所述第二蓄电池的荷电状态和电池健康度；

所述双电源系统还包括第一电气中心和第二电气中心，所述第一电气中心和所述第一蓄电池连接，所述第二电气中心和所述第二蓄电池连接；当控制所述第一电气中心断开时，所述第一蓄电池的供电电路断开；当控制所述第二电气中心断开时，所述第二蓄电池的供电电路断开。

11.如权利要求8-10任一项所述的双电源系统，其特征在于，所述双电源系统还与提示装置和启动控制模块连接；其中，

所述提示装置与所述控制装置连接，用于接受并显示所述控制装置传输提示信息；所述提示装置包括移动终端和仪表盘；

所述启动控制模块与安全负载并联，用于所述整车电源模式在启动模式时接通启动电路。

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