CN203267954U - 基于智能电池传感器的启停系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于智能电池传感器的启停系统，它与智能电池传感器、点火开关、信息采集单元连接，该启停系统具有启停协调模块和启停系统主开关，启停协调模块分别与启停系统主开关、智能电池传感器、信息采集单元连接，在临时停车等汽车怠速状态，根据汽车运行状态自动停止发动机运转，节能减排；根据汽车驾驶员动作信息，快速启动发动机，为汽车再次前进提供动力。本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，它独立于发动机管理系统，更有利于现有汽车的改装。

Description

基于智能电池传感器的启停系统
技术领域
本实用新型涉及汽车怠速自动启停技术领域，具体涉及一种基于智能电池传感器的启停系统。 
背景技术
节能减排是目前汽车技术的重要任务,自动启停系统能够实现怠速停机功能，在综合工况可以节油3～5%,城市工况可以达到8～15%，对国家和社会来说，如果用3～5年时间准备，一年装车500万辆，则每年可节约4.7亿升燃油、减少1300万吨二氧化碳的排放量，累积效应十分可观。start-stop启停技术可以使车辆在暂时停车时自动停止发动机工作，从而减少燃油消耗，减低排放，尤其在那些交通拥挤的大城市运用这种技术对节能减排有着不错的效果。在欧洲，较高的燃油价格以及排放法规相当严格，启停技术已得到广泛的应用。中国的启停技术市场在日益上涨的油价和节能环保的环境下，将会有更多的汽车应用此技术。 
公开号为CN102501850A的中国发明专利，公开了一种新型自动启停系统，该系统由机械式自动变速箱AMT实现发动机自动熄火和自动挂挡和起步，其启停控制由AMT的控制器TCU完成，控制方法采用具有软件监控启动电机的温升、软件监控电池电量、软件监控能量回收的智能化控制策略；自动启停系统根据驾驶员是否使用空调而决定是否启用自动启停功能，根据电池储存电量决定确定是否启用自动启停功能，根据启动电机发热情况确定是否启用自动启停功能，根据油门踏板和刹车信号确定驾驶员是否在位和决定是否启用自动启停功能以保安全。该新型自动启停系统针对普通车辆的简易怠速停车系统，可以使用普通车上的发动机启动电机，再增加一个控制器以控制发动机的熄火和启动发动机并对充电和发动机熄火进行控制。 
基于上述情况，需要一种独立于发动机管理系统的启停系统，这样更有利于现有汽车的改装。 
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于智能电池传感器的启停系统，它独立于发动机管理系统，该系统采用CAN（Controller Area Network,控制器局域网）总线作为信息集成和数据传输通道，从CAN总线上获取整车状态信号，并配有智能电池传感器。 
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。 
一种基于智能电池传感器的启停系统，与智能电池传感器、点火开关、信息采集单元连接，其特征在于：它具有启停协调模块（start stop coordinator）和启停系统主开关；所述启停协调模块分别与启停系统主开关、智能电池传感器、信息采集单元连接。在临时停车等汽车怠速状态，根据汽车运行状态自动停止发动机运转，节能减排；根据汽车驾驶员动作信息，快速启动发动机，为汽车再次前进提供动力。 
优选的是，所述智能电池传感器具有蓄电池数据采集模块、DSP处理器（Digital Signal Processor，数字信号处理器）、快速充电驱动模块。 
在上述技术方案中优选的是，所述蓄电池数据采集模块连接所述DSP处理器。 
在上述技术方案中优选的是，所述DSP处理器连接所述快速充电驱动模块。 
在上述技术方案中优选的是，所述智能电池传感器连接启停协调模块，并与发电机、蓄电池连接形成回路，对蓄电池的充放电进行管理、监测与诊断。 
在上述技术方案中优选的是，所述智能电池传感器测量蓄电池的电流、电压和温度，并将蓄电池电流、电压和温度的采样值作为参数，通过建立模型计算输出蓄电池SOC（state of charge，充电状态）、SOH（state of health，健康状态）、SOF（state of function，功能状态）。 
在上述技术方案中优选的是，该系统采用CAN总线作为信息集成和数据传输通道。 
在上述技术方案中优选的是，所述CAN总线连接信息采集单元与启停协调模块，将获取的整车状态信号传输至启停系统。
在上述技术方案中优选的是，所述信息采集单元包括水温信号、车速信号、发动机转速信号、挡位信号、刹车信号（自动挡车）和离合器信号（手动挡车）。 
在上述技术方案中优选的是，所述启停系统主开关连接点火开关与启停协调模块。
本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，其智能电池传感器采用DSP处理器， DSP处理器与快速充电驱动模块、蓄电池数据采集模块、启停协调模块连接，并与发电机、蓄电池连接形成回路，对蓄电池的充放电进行管理、监测与诊断。 
智能电池传感器测量蓄电池的电流、电压和温度，并将蓄电池电流、电压和温度的采样值作为参数，通过建立模型计算输出蓄电池SOC、SOH、SOF。智能电池传感器通过控制充电和放电来增加蓄电池寿命，智能能量分配允许汽车的电力网络达到一个最佳的平衡状态，发动机启动并通过发电、储存和消耗使得这个平衡得到保证。智能电池传感器监测蓄电池的充电状况和健康状况，对蓄电池的实际充电状况作出指示。 
本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，采用CAN总线作为信息集成和数据传输通道。CAN总线连接信息采集单元与启停协调模块，将获取的整车状态信号传输至启停系统。 
本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，独立于发动机管理系统。当点火开关打开后，系统初始化，若启停系统主开关打开，发动机工作原理同传统汽车的发动机工作原理，即点火开关直接控制发动机管理系统的电源，发动机控制启动机工作，当停车怠速时发动机控制发电机给蓄电池充电；若启停系统主开关闭合，系统工作，启停系统结合CAN总线上的水温、车速、发动机转速、挡位、离合器信号（手动挡车）、刹车信号（自动挡车）等以及智能电池传感器传输的电量等电池信息，来控制发动机管理系统的工作。 
本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，它独立于发动机管理系统，更有利于现有汽车的改装。 
附图说明
图1为按照本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统的一优选实施例的系统原理框图； 
图2为按照本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统的一优选实施例的系统工作过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明，以下描述仅作为示范和解释，并不对本实用新型作任何形式上的限制。 
如图1所示，一种基于智能电池传感器的启停系统，与智能电池传感器、点火开关、信息采集单元连接。该系统具有启停协调模块和启停系统主开关，启停协调模块分别与启停系统主开关、智能电池传感器、信息采集单元连接。 
在临时停车等汽车怠速状态，根据汽车运行状态自动停止发动机运转，节能减排；根据汽车驾驶员动作信息，快速启动发动机，为汽车再次前进提供动力。 
其中，智能电池传感器具有蓄电池数据采集模块、DSP处理器、快速充电驱动模块，蓄电池数据采集模块连接DSP处理器，DSP处理器连接快速充电驱动模块。智能电池传感器连接启停协调模块，并与发电机、蓄电池连接形成回路，对蓄电池的充放电进行管理、监测与诊断。 
智能电池传感器测量蓄电池的电流、电压和温度，并将蓄电池电流、电压和温度的采样值作为参数，通过建立模型计算输出蓄电池SOC、SOH、SOF。 
智能电池传感器通过控制充电和放电来增加蓄电池寿命，智能能量分配允许汽车的电力网络达到一个最佳的平衡状态，发动机启动并通过发电、储存和消耗使得这个平衡得到保证。智能电池传感器监测蓄电池的充电状况和健康状况，对蓄电池的实际充电状况作出指示。 
SOC反映了蓄电池的剩余容量，温度与蓄电池容量呈现非线性，而且会受到蓄电池的新旧程度的影响。 
提高蓄电池充放电参数的管理和监控，能够对蓄电池的SOC进行及时计算和分析，预测电池的电量，控制放电深度，避免充电时和制动回收能量时的过充电。 
蓄电池充电状态SOC的算法： 
Figure DEST_PATH_IMAGE001
为充电系数，充电时＞0，放电时＜0。 
充放电起始状态为SOC0，式中CN为蓄电池的初始容量，单位为Ah；I为放电电流，单位为A；t为以电流i放电的时间，单位为h。 
另外，该启停系统采用CAN总线作为信息集成和数据传输通道。CAN总线连接信息采集单元与启停协调模块，将获取的整车状态信号传输至启停系统。信息采集单元包括水温信号、车速信号、发动机转速信号、挡位信号、刹车信号和离合器信号。启停系统主开关连接点火开关与启停协调模块。 
本实用新型的基于智能电池传感器的启停系统，它独立于发动机管理系统，其工作过程如图2所示： 
当点火开关打开后，系统初始化，若启停系统主开关打开，发动机工作原理同传统汽车的发动机工作原理，即点火开关直接控制发动机管理系统的电源，发动机控制启动机工作，当停车怠速时发动机控制发电机给蓄电池充电。
若启停系统主开关闭合，系统工作，启停系统结合CAN总线上的水温、车速、发动机转速、挡位、离合器信号（手动挡车）、刹车信号（自动挡车）等以及智能电池传感器传输的电量等电池信息，来控制发动机管理系统的工作。 
以上所述仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非是对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种基于智能电池传感器的启停系统，与智能电池传感器、点火开关、信息采集单元连接，其特征在于：它具有启停协调模块和启停系统主开关；所述启停协调模块分别与启停系统主开关、智能电池传感器、信息采集单元连接。
2.如权利要求1所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述智能电池传感器具有蓄电池数据采集模块、DSP处理器、快速充电驱动模块。
3.如权利要求2所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述蓄电池数据采集模块连接所述DSP处理器。
4.如权利要求2所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述DSP处理器连接所述快速充电驱动模块。
5.如权利要求1所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述智能电池传感器连接启停协调模块，并与发电机、蓄电池连接形成回路。
6.如权利要求1、2或5中任一项所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述智能电池传感器测量蓄电池的电流、电压和温度，并将蓄电池电流、电压和温度的采样值作为参数，通过建立模型计算输出蓄电池SOC、SOH、SOF。
7.如权利要求1所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：该系统采用CAN总线作为信息集成和数据传输通道。
8.如权利要求7所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述CAN总线连接信息采集单元与启停协调模块，将获取的整车状态信号传输至启停系统。
9.如权利要求8所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述信息采集单元包括水温信号、车速信号、发动机转速信号、挡位信号、刹车信号和离合器信号。
10.如权利要求1所述的基于智能电池传感器的启停系统，其特征在于：所述启停系统主开关连接点火开关与启停协调模块。
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