CN116946048A - 一种电源管理方法及系统、车辆和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电源管理方法及系统、车辆和存储介质，电源管理方法将整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群包括第一等级单元和第二等级单元；每个ECU集成有电池；在每个单元族群中，所述第一等级单元的电池连接充电电源，所述第二等级单元的电池连接所述第一等级单元的电池；所述电源管理方法包括：当所述第一等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第一等级单元的电池充电。本申请提供的电源管理方法及系统、车辆和存储介质，通过将整车ECU作分布式处理，并给各ECU配上电池和电池管理系统，不仅能提高电池利用率和安全性，还大大减少线束的回路数量，降低线束生产工艺要求，提高生产效率。

Description

一种电源管理方法及系统、车辆和存储介质

技术领域

本申请涉及汽车供电技术领域，具体涉及一种电源管理方法及系统、车辆和存储介质。

背景技术

现有的整车低压电器的供电方案都是由一个主电池或附带一个备份电源的方案给整车所有电器供电。随着汽车智能化程度以及智能驾驶等级的提高，汽车对电池的容量和安全要求越高，需要更大的电源容量以及更高的电源架构安全性，导致电池的利用率越来越低。其次，汽车电器越来多，线束系统也随着越来越复杂，导致整车的成本和重量更大、电源系统和线束设计更冗余，整车的产品质量生产效率更低，生产成本也越来越高，造成资源的浪费。

发明内容

本申请提供一种电源管理方法及系统、车辆和存储介质，用于缓解整车电源系统利用率和安全性低的问题。

在一方面，本申请提供一种电源管理方法，具体地，将整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群包括第一等级单元和第二等级单元；每个ECU集成有电池；

在每个单元族群中，所述第一等级单元的电池连接充电电源，所述第二等级单元的电池连接所述第一等级单元的电池；

所述电源管理方法包括：

当所述第一等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第一等级单元的电池充电。

可选地，所述电源管理方法还包括：所述当所述第二等级单元的电池亏电时，控制所述第一等级单元的电池为所述第二等级单元的电池充电。

可选地，所述电源管理方法中的所述单元族群还包括第三等级单元，所述第三等级单元的电池连接所述第二等级单元的电池，所述第三等级单元的重要性等级小于所述第二等级单元，

所述电源管理方法还包括：

当所述第二等级单元的电池亏电时，控制所述第三等级单元的电池为所述第二等级单元的电池充电。

可选地，所述电源管理方法还包括：所述当所述第三等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第三等级单元的电池充电。

另一方面，本申请还提供一种电源管理系统，具体地，整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群包括第一等级单元和第二等级单元；每个ECU集成有电池；

在每个单元族群中，所述第一等级单元的电池连接充电电源，所述第二等级单元的电池连接所述第一等级单元的电池；

所述电源管理系统还包括管理模块，所述管理模块分别连接所述第一等级单元和所述第二等级单元，所述电源管理系统用于：

当所述第一等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第一等级单元的电池充电。

可选地，所述电源管理系统中的所述充电电源选自发电机和/或整车逆变器。

可选地，所述电源管理系统中的不同等级的ECU集成不同容量的电池。

可选地，所述电源管理系统中的至少两个第二等级单元的电池之间互相连接。

另一方面，本申请提供一种车辆，具体地，包括如上所述的电源管理系统。

另一方面，本申请提供一种存储介质，具体地，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被计算机执行时，实现如上所述的电源管理方法。

如上所述，本申请提供的电源管理方法及系统、车辆和存储介质，通过将整车ECU作分布式处理，并给各ECU配上电池和电池管理系统，不仅能提高电池利用率和安全性，还大大减少线束的回路数量，降低线束生产工艺要求，提高生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例的电源管理方法流程图。

图2为本申请一实施例的电源管理系统的结构图。

图3为本申请一实施例的车辆中的电源管理系统的结构图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，本申请不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

第一实施例

本申请提供一种电源管理方法，图1为本申请一实施例的电源管理方法流程图。

在一实施例中，将整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群按照重要性包括至少一个第一等级单元和至少一个第二等级单元，其中第一等级单元的重要性等级大于第二等级单元。每个ECU集成有电池。

示例性地，每个单元族群连接不同的车载设备，不同等级的ECU可以根据不同的用电需求集成不同的电池容量。可选地，高等级的单元电池容量大于低等级的单元电池容量，第一等级单元集成的电池容量大于第二等级单元集成的电池容量。

在每个单元族群中，第一等级单元的电池连接充电电源，第二等级单元的电池连接第一等级单元的电池。示例性地，汽车的发电机或整车逆变器通过一个主电源线与第一等级单元的电池相连，第一等级单元的电池再通过若干根主电源线分别与多个第二等级单元的电池或附近的电器相连。汽车的发电机或整车逆变器供电给第一等级单元的电池，第一等级单元的电池供电给多个第二单元的电池或附近的电器。

请参阅图1，电源管理方法包括：

S10：当第一等级单元的电池亏电时，控制第二等级单元的电池为第一等级单元的电池充电。

示例性地，当第一等级单元的电池亏电时，第二等级单元的电池可以协同充电电源一起供电给第一等级单元的电池。

在本实施例中，当安全和重要性等级高的第一等级单元的电池亏电时，不仅整车逆变器或发电机可以给第一等级单元的电池充电，也可以控制其他等级低的第二等级单元的电池给第一等级单元的电池充电。电源管理方法不仅能实时监控电池电量、寿命以及用户的用电习惯，降低电池损耗，还可以调整每个ECU的电池容量，延长电池使用寿命，降低整车功耗。

请继续参阅图1，在一实施例中，电源管理方法还包括：

S20：当第二等级单元的电池亏电时，控制第一等级单元的电池为第二等级单元的电池充电。

示例性地，整车逆变器或发电机可以给第一等级单元的电池充电，因此，当第二等级单元的电池亏电且第一等级单元的电池电量充裕时，第一等级单元的电池供电给第二等级单元的电池。

在一实施例中，电源管理方法中的单元族群还包括第三等级单元，第三等级单元的电池连接第二等级单元的电池，第三等级单元的重要性等级小于第二等级单元。示例性地，单元族群包括至少一个第三等级单元，第二等级单元的电池连接第三等级单元或附近的电器相连。

电源管理方法还包括：

S30：当第二等级单元的电池亏电时，控制第三等级单元的电池为第二等级单元的电池充电。

示例性地，当第二等级单元的电池亏电时，如果第三等级单元的电池有充裕的电量，第三等级单元的电池可以协同第一等级单元的电池供电给第二等级单元的电池。

在一实施例中，电源管理方法还包括：

S40：当第三等级单元的电池亏电时，控制第二等级单元的电池为第三等级单元的电池充电。

示例性地，当第三等级单元的电池亏电且第二等级单元的电池电量充裕时，第二等级单元的电池供电给第三等级单元的电池。

在本实施例中，电源管理方法通过分拆整车ECU，降低整车ECU故障的安全性影响，避免冗余设计，提高整车ECU利用率，降低线束要求，降低整车重量，降低整车成本，提高整车质量和安全性。

在另一实施例中，电源管理方法中的单元族群还可以包括第四等级单元、第五等级单元，……，第N等级单元，其中N为大于等于四的整数。每个等级单元的重要性依次降低。当安全和重要性等级高的等级单元亏电时，电池管理方法管理其他等级低的等级单元及整车逆变器或发电机给等级高的等级单元充电。

第二实施例

本申请提供一种电源管理系统，图2为本申请一实施例的电源管理系统的结构图。

请参阅图2，在一实施例中，整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群按照重要性包括至少一个第一等级单元A和至少一个第二等级单元B，其中第一等级单元A的重要性等级大于第二等级单元B。每个ECU集成有电池。

需要说明的是，本申请对第一等级单元A和第二等级单元B的数量不做限定，可以根据用电器数量设置，图2中只示出一个第一等级单元A和三个第二等级单元B。

在每个单元族群中，第一等级单元A的电池连接充电电源10，第二等级单元B的电池连接第一等级单元A的电池。示例性地，汽车的充电电源10通过一个主电源线与第一等级单元A的电池相连，第一等级单元A的电池再通过若干根主电源线分别与多个第二等级单元B的电池或附近的电器相连。汽车的充电电源10供电给第一等级单元A的电池，第一等级单元A的电池供电给多个第二单元B的电池或附近的电器。

请继续参阅图2，电源管理系统还包括管理模块20，管理模块20分别连接第一等级单元A和第二等级单元B。电源管理系统用于：当第一等级单元A的电池亏电时，控制第二等级单元B的电池为第一等级单元A的电池充电。

示例性地，当第一等级单元A的电池亏电时，第二等级单元B的电池协同充电电源10供电给第一等级单元A的电池。

在本实施例中，当安全和重要性等级高的第一等级单元A的电池亏电时，电源管理系统控制其他等级低的第二等级单元B的电池和充电电源10给第一等级单元A的电池充电，不仅能实时监控电池电量、寿命以及用户的用电习惯，降低电池损耗，还可以调整每个ECU的电池容量，延长电池使用寿命，降低整车功耗。

在一实施例中，电源管理系统中的充电电源10选自发电机和/或整车逆变器。

示例性地，在第一等级单元A亏电时，第一等级单元A可以通过整车发电机和/或整车逆变器进行供电。

在一实施例中，电源管理系统中的不同等级的ECU集成不同容量的电池。

示例性地，每个单元族群连接不同的车载设备，不同等级的ECU根据不同的用电需求集成不同的电池容量。高等级的单元电池容量可以大于低等级的单元电池容量。可选地，第一等级单元A集成的电池容量大于第二等级单元B集成的电池容量。

请继续参阅图2，在一实施例中，电源管理系统中的至少两个第二等级单元B的电池之间互相连接。

示例性地，当第二等级单元B中有承担驾驶安全功能的电池，再配一根电源线与附近的第二等级单元B的电池相连，使得两个第二等级单元B的电池之间可以进行同等级单元电池的供电，提升了电池的利用率。

在本实施例中，电源管理系统通过分拆整车ECU，降低整车ECU故障的安全性影响，避免冗余设计，提高整车ECU利用率，降低线束要求，降低整车重量，降低整车成本，提高整车质量和安全性。

在另一实施例中，电源管理系统中的单元族群还包括第三等级单元、第四等级单元，甚至更多个等级单元。每个等级单元的重要性依次降低。可选地，当安全和重要性等级高的等级单元亏电时，电池管理方法管理其他等级低的等级单元和整车逆变器或发电机给等级高的等级单元充电。

第三实施例

本申请提供一种车辆，图3为本申请一实施例的车辆中的电源管理系统的结构图。

请参阅图3，在一实施例中，车辆中的电源管理系统在第二实施例所述的电源管理系统基础上，还包括多个第三等级单元C和第四等级单元D，其中第二等级单元B重要性等级大于第三等级单元C，第三等级单元C重要性等级大于第四等级单元D。第三等级单元C的电池连接第二等级单元B的电池或第一等级单元A的电池。第四等级单元D的电池连接第三等级单元C的电池。电源管理系统根据不同的用电需求分别将第一等级单元A、第二等级单元B、第三等级单元C、第四等级单元D集成容量大小不同的电池。

车辆的充电电源10通过一个主电源线与第一等级单元A的电池相连，第一等级单元A的电池再通过若干根主电源线分别与各个第二等级单元B的电池或附近的电器相连。同样，第二等级单元B的电池通过若干根电源线与第三等级单元C的电池或附近的电器相连，当第二等级单元B有承担驾驶安全功能的电池再配一根电源线与附近的第二等级单元B的电池相连。第三等级单元C的电池再根据整车具体的架构系统分别与第四等级单元D的电池或附近的电器相连。示例性地，车辆中所建立的电源管理系统，通过管理各个ECU的充放电，当安全和重要性等级高的等级单元的电池亏电时，管理其他等级低的ECU和充电电源10给等级高的等级单元的电池充电。

第四实施例

本申请提供一种存储介质，具体地，存储介质上存储有计算机程序，计算机程序在被计算机执行时，实现如第一实施例所述的电源管理方法。

如上所述，本申请提供的电源管理方法及系统、车辆和存储介质本通过建立新的电源分配架构系统提高整车电池利用率和安全性，大大减少线束的回路数量，降低线束生产工艺要求，提高生产效率，降低整车重量，降低整车成本，提高整车质量和安全性。

需要说明的是，在本文中，采用了诸如S10、S20等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，不构成顺序上的实质性限制，本领域技术人员在具体实施时，可能会先执行S20后执行S10等，但这些均应在本申请的保护范围之内。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源管理方法，其特征在于，将整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群包括第一等级单元和第二等级单元；每个ECU集成有电池；

在每个单元族群中，所述第一等级单元的电池连接充电电源，所述第二等级单元的电池连接所述第一等级单元的电池；

所述电源管理方法包括：

当所述第一等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第一等级单元的电池充电。

2.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，所述电源管理方法还包括：所述当所述第二等级单元的电池亏电时，控制所述第一等级单元的电池为所述第二等级单元的电池充电。

3.如权利要求1所述的电源管理方法，其特征在于，所述单元族群还包括第三等级单元，所述第三等级单元的电池连接所述第二等级单元的电池，所述第三等级单元的重要性等级小于所述第二等级单元，

所述电源管理方法还包括：

当所述第二等级单元的电池亏电时，控制所述第三等级单元的电池为所述第二等级单元的电池充电。

4.如权利要求3所述的电源管理方法，其特征在于，所述电源管理方法还包括：所述当所述第三等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第三等级单元的电池充电。

5.一种电源管理系统，其特征在于，整车ECU分为多个单元族群，每个单元族群包括第一等级单元和第二等级单元；每个ECU集成有电池；

在每个单元族群中，所述第一等级单元的电池连接充电电源，所述第二等级单元的电池连接所述第一等级单元的电池；

所述电源管理系统还包括管理模块，所述管理模块分别连接所述第一等级单元和所述第二等级单元，所述电源管理系统用于：

当所述第一等级单元的电池亏电时，控制所述第二等级单元的电池为所述第一等级单元的电池充电。

6.如权利要求5所述的电源管理系统，其特征在于，所述充电电源选自发电机和/或整车逆变器。

7.如权利要求5所述的电源管理系统，其特征在于，不同等级的ECU集成不同容量的电池。

8.如权利要求5所述的电源管理系统，其特征在于，至少两个第二等级单元的电池之间互相连接。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-8任一项所述的电源管理系统。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被计算机执行时，实现如权利要求1-4任一项所述的电源管理方法。