CN209505468U - 低压蓄电池补电系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低压蓄电池补电系统，包括太阳能电池、太阳能电池控制器、低压蓄电池、高压动力电池、电压采集器、模数转换器、电池管理单元、整车控制器、高压接触器、直流电压变换器。低压蓄电池与直流电压变换器及/或太阳能电池电连接，直流电压变换器与高压接触器电连接，高压接触器与高压动力电池电连接。电压采集器输入端与低压蓄电池电连接，输出端与模数转换器输入端电连接。电池管理单元与高压动力电池及/或高压接触器通讯连接，模数转换器输出端及电池管理单元与整车控制器通讯连接，太阳能电池控制器与模数转换器通讯连接，太阳能电池与太阳能电池控制器通讯连接。本申请解决了电动汽车因低压蓄电池电压降低无法启动的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动汽车电路系统，特别涉及一种能自动地给电动汽车低压蓄电池补充电能的低压蓄电池补电系统。
背景技术
随着电动汽车电子电器以及汽车网络的发展，电动汽车内部的电器模块越来越多，尤其是需要网络功能的模块往往在整车电源关闭状态下，还需要一些电量来维持模块内部的储存记忆功能，这样就造成了整车静态电流的增大，加速了低压蓄电池电量的消耗。在汽车长时间停放状态下，蓄电池电量渐渐消耗到较低状态，导致电动汽车难以启动或无法启动的问题，而且降低了蓄电池使用寿命。
实用新型内容
针对电动汽车在停车状态下，因蓄电池损耗导致电动汽车难以启动或无法启动的问题，本实用新型公开了一种能够自动给蓄电池补电的蓄电池补电系统。
一种蓄电池补电系统，包括太阳能电池、太阳能电池控制器、低压蓄电池、高压动力电池、电压采集器、电池管理单元、整车控制器、高压接触器、直流电压变换器。
所述低压蓄电池与所述直流电压变换器及/或太阳能电池电连接，所述直流电压变换器与所述高压接触器电连接，所述高压接触器与所述高压动力电池电连接。太阳能电池或高压动力电池用于给低压蓄电池充电。所述电压采集器输入端与所述低压蓄电池电连接，所述电池管理单元与所述高压动力电池及/或所述高压接触器通讯连接，所述电压采集器及所述电池管理单元与所述整车控制器通讯连接，所述太阳能电池控制器与所述电压采集器通讯连接，所述太阳能电池与所述太阳能电池控制器通讯连接。
在其中一实施方式中，所述太阳能电池控制器与所述整车控制器通讯连接。
在其中一实施方式中，所述电压采集器通过串联模数转换器与所述整车控制器及/或所述太阳能电池控制器通讯连接。
在其中一实施方式中，所述太阳能电池与所述低压蓄电池之间还串联一个二极管，所述二极管的正极与所述太阳能电池电连接，所述二极管的负极与所述低压蓄电池电连接。
在其中一实施方式中，所述整车控制器还与所述直流电压变换器的受控端通讯连接。
在其中一实施方式中，所述整车控制器内置有定时唤醒电路，所述定时唤醒电路与所述电压采集器通讯连接。
在其中一实施方式中，所述整车控制器内设有储存器及电压比较器，所述储存器储存有低压蓄电池充电电压阈值及低压蓄电池满电电压阈值，所述电压比较器用于判断所述低压蓄电池电压与低压蓄电池充电电压阈值及/或低压蓄电池满电电压阈值的大小。
在其中一实施方式中，所述整车控制器内的所述储存器还储存有所述高压动力电池充电电压阈值，所述电压比较器还用于判断所述高压动力电池电压与所述高压动力电池充电电压阈值的大小。
在其中一实施方式中，所述太阳能电池控制器内设有存储器及电压比较器，所述储存器储存有太阳能电池充电电压阈值，所述电压比较器用于判断所述太阳能电池电压与所述太阳能电池充电电压阈值的大小。
在其中一实施方式中，所述低压蓄电池与所述电压采集器、直流电压变换器、整车控制器、电池管理单元电连接，用于给停车状态下的电动汽车提供电能。
上述低压蓄电池补电系统在电动汽车停车状态下，定时地通过电压采集器采集低压蓄电池电量信息、电池管理单元采集高压动力电池剩余电量信息、太阳能电池控制器采集太阳能电池电压信息，将低压蓄电池电压信息、高压动力电池剩余电量信息、太阳能电池电压信息传递给整车控制器，整车控制器作出判断，启动高压动力电池或太阳能电池给低压蓄电池充电。克服了电动汽车在长时间停放过程中，因低压蓄电池电量消耗致使电动汽车启动困难甚至无法启动的问题。
通过设置电压采集器，可以在补充电能过程中，实时的对低压蓄电池电压进行精准测量，便于整车控制器实时精准的控制补电过程。当低压蓄电池电压低于低压蓄电池充电电压阈值时，及时补充电能，维持低压蓄电池的电压状态。补电过程中，当低压蓄电池的电压达到低压蓄电池满电电压阈值时，及时停止补充电能，防止补充电能过度，延长低压蓄电池的使用寿命。
而且通过设置高压动力电池给低压蓄电池充电及太阳能电池给低压蓄电池充电两种补电方式，在有阳光的时候，应用太阳能电池为低压蓄电池补电，有效的节约了能源。
另外由于增添了低压蓄电池补电系统，因此允许电动汽车运载较大的静态电流，从而降低电动汽车中各电气模块的成本。
附图说明
图1是本实施方式的低压蓄电池补电系统的电气模块图。
图2是另一种实施方式的低压蓄电池补电系统的电气模块图。
图3是另一种实施方式的低压蓄电池补电系统的电气模块图。
图4是另一种实施方式的低压蓄电池补电系统的电气模块图。
附图标记说明如下：1.低压蓄电池；2.高压动力电池；3.太阳能电池；4.电压采集器；5.模数转换器；6.高压接触器；7.直流电压转换器；8.太阳能电池控制器；9.电池管理单元；10.整车控制器；11.二极管。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
请参阅图1，本实用新型提供一种低压蓄电池补电系统，包括太阳能电池3、太阳能电池控制器8、低压蓄电池1、高压动力电池2、电压采集器4、模数转换器5、电池管理单元9、整车控制器10、高压接触器6、直流电压变换器7。
具体地，低压蓄电池1与太阳能电池3及/或直流电压变换器7电连接，直流电压变换器7与高压接触器6电连接，高压接触器6与高压动力电池2电连接。太阳能电池3或高压动力电池2用于给低压蓄电池1补充电能。其中，高压接触器6用于控制高压动力电池2与低压蓄电池1之间电路的通断。
电压采集器4输入端与低压蓄电池1电连接，电压采集器4用于采集低压蓄电池1的电压信息。电池管理单元9与高压动力电池2及/或高压接触器6通讯连接，电池管理单元9用于监测高压动力电池2的剩余电量信息及/或监测高压接触器6的状态信息。电压采集器4及电池管理单元9与整车控制器10通讯连接，电压采集器4将低压蓄电池1的电压信息、电池管理单元9将高压动力电池2的剩余电量信息及/或高压接触器6的状态信息传送给整车控制器10。
整车控制器10内设有储存器及电压比较器，储存器存储有低压蓄电池充电电压阈值和低压蓄电池满电电压阈值，电压比较器用于比较判断低压蓄电池1电压与低压蓄电池充电电压阈值及/或低压蓄电池满电电压阈值的大小。当低压蓄电池1电压低于低压蓄电池充电电压阈值时，整车控制器10则控制电池管理单元9进一步地对高压动力电池2及/或高压接触器6进行检测。储存器里还储存有高压动力电池充电电压阈值，电压比较器比较判断高压动力电池2电压与高压动力电池充电电压阈值的大小。当高压动力电池2的电压高于高压动力电池充电电压阈值时，整车控制器10则将启动高压动力电池2为低压蓄电池1充电的命令传输给电池管理单元9。电池管理单元9再监测各电池、连接电路及高压接触器6的状态，当电池管理单元9监测到各电池、连接电路及高压接触器6的状态正常时，电池管理单元9则控制高压接触器6开通。与此同时，整车控制器10将启动高压动力电池2为低压蓄电池1充电的命令传递给直流电压变换器7，控制直流电压变换器7开启。此时高压动力电池2通过高压接触器6、直流电压变换器7给低压蓄电池1补充电能。
在补电过程中，电压采集器4实时的、连续的对低压蓄电池1电压进行监测，当低压蓄电池1电压达到低压蓄电池满电电压阈值时，整车控制器10控制高压接触器6及直流电压变换器7关断，高压动力电池2停止给低压蓄电池1补电，补电状态结束。
电压采集器4还与太阳能电池控制器8通讯连接，电压采集器4将低压蓄电池1的电压信息传送给太阳能电池控制器8。
太阳能电池3与太阳能电池控制器8通讯连接。太阳能电池控制器8内设有储存器及电压比较器，储存器里储存有太阳能电池充电电压阈值，电压比较器用于判断太阳能电池3电压与太阳能电池充电电压阈值的大小。当太阳能电池3电压高于太阳能电池充电电压阈值时，即表示太阳能电池3的电压到达给低压蓄电池1充充电能的条件。此时太阳能电池控制器8控制太阳能电池3给低压蓄电池1补充电能。在补充电能过程中，电压采集器4实时的、连续的监测低压蓄电池1电压信息，并传送给太阳能电池控制器8。当低压蓄电池1电压达到低压蓄电池满电电压阈值时，太阳能电池控制器8控制太阳能电池3停止给低压蓄电池1补充电能，补电状态结束。
具体地，太阳能电池控制器8与整车控制器10通讯连接，当太阳能电池3的电压值低于太阳能电池3充电电压阈值时，太阳能电池3无法给低压蓄电池1补充电能。此时，太阳能电池控制器8将太阳能电池3无法给低压蓄电池1补充电能的信息传递给整车控制器10，整车控制器10控制高压动力电池2为低压蓄电池1补充电能。
具体地，电压采集器4通过串联模数转换器5与整车控制器10及/或太阳能电池控制器8通讯连接。电压采集器4采集低压蓄电池1的电压信息为模拟信号，模数转换器5将电压采集器4采集到的模拟信号转换为数字信号，传递给整车控制器10及/或太阳能电池控制器8。
太阳能电池3与低压蓄电池1之间还串联一个二极管11，二极管11的正极与太阳能电池3电连接，二极管11的负极与低压蓄电池1电连接。促成电流从太阳能电池3到低压蓄电池1的单向流动，防止电流从低压蓄电池1流向太阳能电池3。
整车控制器10还与直流电压变换器7的受控端通讯连接。当整车控制器10处理低压蓄电池1的电压信息、高压动力电池2的剩余电量信息、各电池的其他状态信息后，如果计算出高压动力电池2可以给低压蓄电池1补充电能，则发出指令信号启动直流电压变换器7。
整车控制器10内置有定时唤醒电路，定时唤醒电路与电压采集器4通讯连接。定时唤醒电路用于定时启动电压采集器4监测低压蓄电池1的电压信息，并将低压蓄电池1电压信息传递给整车控制器10，整车控制器10定时地控制高压蓄电池及/或太阳能电池3间隔性的为低压蓄电池1补充电能。
在本实施方式中，如果在白天，整车控制器10控制太阳能电池3为低压蓄电池1补充电能；如果在夜晚，整车控制器10控制高压动力电池2为低压蓄电池1补充电能。时间间隔设置为48小时。比如，第1天、第3天、第5天，第2N+1天(N为自然数)的白天，定时唤醒电路启动电压采集器4监测低压蓄电池1的电压信息，如果低压蓄电池1电压低于低压蓄电池充电电压阈值，则启动太阳能电池3为低压蓄电池1补电。如果阴天阳光不足，太阳能电池控制器8监测到太阳能电池3的电压低于太阳能电池充电阈值，则将该信息传送给整车控制器10，整车控制器10控制高压动力电池2为低压蓄电池1补充电能。如果低压蓄电池1的电压高于低压蓄电池充电电压阈值，则整车控制器10不作进一步动作。在第2天、第4天、第6天，第2N+2(N为自然数)天的夜晚，定时唤醒电路启动电压采集器4监测低压蓄电池1的电压信息，如果低压蓄电池1电压低于低压蓄电池充电电压阈值，则启动高压动力电池2为低压蓄电池1补充电能，如果低压蓄电池1的电压高于低压蓄电池充电电压阈值，则整车控制器10不作进一步动作。
请参阅图2、图4，在另一实施方式中，模数转换器5集成在整车控制器10及/或太阳能电池控制器8中。
在另一实施方式中，太阳能电池控制器8及整车控制器10分别内置有定时唤醒电路，各自单独运行。其中：太阳能电池控制器8里的定时唤醒电路用来定时启动电压采集器4采集低压蓄电池1电压信息，将低压蓄电池1电压信息传送给太阳能电池控制器8，太阳能电池控制器8处理该信息后，控制太阳能电池3给低压蓄电池1补充电能。同理，整车控制器10里的定时唤醒电路用来定时启动电压采集器4采集低压蓄电池1电压信息，将低压蓄电池1电压信息传送给整车控制器10，整车控制器10处理该信息后，控制高压动力电池2给低压蓄电池1补充电能。
请参阅图3、图4，在另一实施方式中，太阳能电池控制器8不与整车控制器10通信连接，此时若太阳能电池3电压低于太阳能电池充电电压阈值，则不作进一步动作。
在另一实施方式中，太阳能电池3与低压蓄电池1之间没有串联二极管11。
低压蓄电池1分别与电压采集器4、直流电压变换器7、整车控制器10、电池管理单元9电连接，提供停车状态下系统运行的电能。
上述低压蓄电池补电系统在电动汽车停车状态下，定时地通过电压采集器4采集蓄电池电压信息、电池管理单元9采集高压动力电池2剩余电量信息、太阳能电池控制器8采集太阳能电池3电压信息，将低压蓄电池1电压信息、高压动力电池2剩余电量信息、太阳能电池3电压信息传递给整车控制器10，整车控制器10作出判断，启动高压动力电池2或太阳能电池3给低压蓄电池1充电。克服了电动汽车在长时间停放过程中，因低压蓄电池1电量消耗致使电动汽车启动困难或难以启动的问题。
通过设置电压采集器4，可以在补电过程中，实时的对低压蓄电池1的电压进行精准测量，便于整车控制器10精准的控制补电过程。当低压蓄电池1电压低于预低压蓄电池充电阈值时，及时补电，维持低压蓄电池1的电压状态。补电过程中，当低压蓄电池1的电压达低压蓄电池满电阈值时，及时停止补电，防止补充电能过度。延长了低压蓄电池1的使用寿命。
而且通过设置高压动力电池2给低压蓄电池1充电及太阳能电池3给低压蓄电池1充电两种补电方式，在有阳光的时候，应用太阳能电池3为低压蓄电池1补电，有效节约了能源。
另外由于增添了低压蓄电池1补电系统，因此允许电动汽车运载较大的静态电流，从而降低电动汽车中各电气模块的成本。
虽然已参照几个典型实施方式描述了本实用新型，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种低压蓄电池补电系统，其特征在于，包括太阳能电池、太阳能电池控制器、低压蓄电池、高压动力电池、电压采集器、电池管理单元、整车控制器、高压接触器、直流电压变换器，其中：
所述低压蓄电池与所述直流电压变换器及/或太阳能电池电连接；
所述直流电压变换器与所述高压接触器电连接，所述高压接触器与所述高压动力电池电连接；
所述电压采集器输入端与所述低压蓄电池电连接，所述电池管理单元与所述高压动力电池及/或所述高压接触器通讯连接，所述电压采集器及所述电池管理单元与所述整车控制器通讯连接；
所述太阳能电池控制器与所述电压采集器通讯连接，所述太阳能电池与所述太阳能电池控制器通讯连接。
2.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述太阳能电池控制器与所述整车控制器通讯连接。
3.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述电压采集器通过串联模数转换器与所述整车控制器及/或所述太阳能电池控制器通讯连接。
4.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述太阳能电池与所述低压蓄电池之间还串联一个二极管，所述二极管的正极与所述太阳能电池电连接，所述二极管的负极与所述低压蓄电池电连接。
5.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述整车控制器还与所述直流电压变换器的受控端通讯连接。
6.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述整车控制器内置有定时唤醒电路，所述定时唤醒电路与所述电压采集器通讯连接。
7.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述整车控制器内设有储存器及电压比较器，所述储存器储存有低压蓄电池充电电压阈值及低压蓄电池满电电压阈值，所述电压比较器用于判断所述低压蓄电池电压与低压蓄电池充电电压阈值及/或低压蓄电池满电电压阈值的大小。
8.根据权利要求7所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述储存器还储存有所述高压动力电池充电电压阈值，所述电压比较器还用于判断所述高压动力电池电压与所述高压动力电池充电电压阈值的大小。
9.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述太阳能电池控制器内设有储存器及电压比较器，所述储存器储存有太阳能电池充电电压阈值，所述电压比较器用于判断所述太阳能电池电压与所述太阳能电池充电电压阈值的大小。
10.根据权利要求1所述的低压蓄电池补电系统，其特征在于，所述低压蓄电池分别与所述电压采集器、直流电压变换器、整车控制系统、电池管理系统电连接。
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