CN213228372U - 一种车辆控制系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种车辆控制系统和车辆。该系统包括电池组;行车控制模块,与电池组电连接,侦测电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及电池组状态调节模块,与电池组及行车控制模块电连接,接收第一控制信号,调节电池组的状态,电池组放电。通过行车控制模块主动调节电池组的状态,不仅能够使电池组处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组的供电效率,而且电池组主动耗电,积极为再生制动的使用创造条件,使得在实时发生制动需求时,能启动再生制动为电池组充电,提高了再生制动的利用率,提高了能源的有效利用,进而提高了车辆的电气效率。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及车辆控制技术领域,尤其涉及一种车辆控制系统和车辆。
背景技术
现有技术中,随着环保和节能意识的增强,电动车的应用越来越广泛,例如混合动力车、插入式混合动力车或电池式电动车等。在电动车的制动系统中,包括再生制动模块,用于车辆制动时把车辆的动能转化后存储起来,避免变成无用的热能造成浪费。
一般情况下,再生制动模块将动能转化为电量存储至车辆的电池组中,例如存储至车辆的电池中。但是,电池组具有最大储能值。当电池组的电量达到电池组的最大储能值时,电池组无法继续接收来自再生制动模块的电量。因此再生制动模块无法继续工作,车辆的动能无法再利用造成浪费。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种车辆控制系统和车辆,以提高再生制动的利用率。
第一方面,本实用新型实施例提供了一种车辆控制系统,包括:电池组;行车控制模块,与电池组电连接,侦测电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及电池组状态调节模块,与电池组及行车控制模块电连接,接收第一控制信号,调节电池组的状态,电池组放电。
第二方面,本实用新型实施例还提供了一种车辆,包括:车辆控制系统;导航定位系统,与车辆控制系统电连接,且产生导航路线信号,车辆控制系统接收导航路线信号;以及车联服务器,与车辆控制系统通信连接,车联服务器接收导航定位系统发送的导航路线信号,产生行车路线气候预测信号,且反馈行车路线气候预测信号至车辆控制系统,车辆控制系统基于行车路线气候预测信号调节电池组的状态,电池组放电。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括:车辆控制系统;导航定位系统,与车辆控制系统电连接,且产生导航路线信号,车辆控制系统接收导航路线信号;以及车联服务器,与车辆控制系统通信连接,车联服务器接收车辆控制系统发送的导航路线信号,产生行车路线气候预测信号,且反馈行车路线气候预测信号至车辆控制系统;其中,车辆控制系统包括行车控制模块与电池组状态调节模块,行车控制模块与电池组电连接,侦测电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,并且依据侦测的第一阈值与行车路线气候预测信号,产生第一控制信号,电池组状态调节模块,与电池组及行车控制模块电连接,接收第一控制信号,调节电池组的状态,电池组放电;以及其中,车辆控制系统包括再生制动模块,再生制动模块与电池组及行车控制模块电连接,行车控制模块侦测电池组的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,再生制动模块,接收第二控制信号,调节电池组充电。
本实用新型实施例的技术方案,当荷电状态大于或等于第一阈值时,行车控制模块输出第一控制信号控制电池组状态调节模块工作,主动调节电池组的状态,不仅能够使电池组处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组的供电效率,而且电池组主动耗电,积极为再生制动的使用创造条件,使得在实时发生制动需求时,能启动再生制动为电池组充电,提高了再生制动的利用率,提高了能源的有效利用,进而提高了车辆的电气效率。另外,再生制动的利用率提高,可以减少车辆的摩擦制动需求,因此有助于摩擦制动中的制动片和制动盘的优化设计。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的一种车辆控制系统的结构示意图;
图2为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图;
图4为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图;
图5为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图;
图6为本实用新型实施例提供的一种车辆的结构示意图;
图7为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图;
图8为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图;
图9为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型,而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
下述各实施例中,每个实施例中同时提供了可选特征和示例,实施例中记载的各个特征可进行组合,形成多个可选方案,不应将每个编号的实施例仅视为一个技术方案。
图1为本实用新型实施例提供的一种车辆控制系统的结构示意图。如图1所示,该系统包括:
电池组10;
行车控制模块20,与电池组10电连接,侦测电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及电池组状态调节模块30,与电池组10及行车控制模块20电连接,接收第一控制信号,调节电池组10的状态,电池组10放电。
具体地,电动车辆或混合动力车辆一般包括行车控制模块20,行车控制模块20通过采集车辆各个部件的信号,加以相应的计算判断,控制车辆的动作,驱动车辆正常行驶。电池组10是电动车辆或混合动力车辆的一个部件,存储电量,为车辆的行驶提供动力。电池组10的荷电状态(State of Charge,SOC)即为电池组10的剩余电量与电池组10的容量的比值。电池组10的荷电状态反映电池组10的剩余电量状况。行车控制模块20侦测电池组10的荷电状态,从而根据电池组10的荷电状态判断电池组10的剩余电量。
电池组状态调节模块30与电池组电连接。在电池组状态调节模块30工作,调节电池组10的状态时,需要消耗电量,并从电池组10获取。
第一阈值用于衡量电池组10的荷电状态。示例性地,第一阈值可以为电池组10容量的百分比,例如第一阈值的范围为电池组10容量的85%~95%。优选地,第一阈值为电池组10容量的90%。
当荷电状态大于或等于第一阈值时,电池组10的电量比较多,无法对电池组10进行充电,此时行车控制模块20输出第一控制信号控制电池组状态调节模块30工作,主动调节电池组10的状态,不仅能够使电池组10处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组10的供电效率,而且电池组10主动耗电,积极为再生制动的使用创造条件,使得在实时发生制动需求时,能启动再生制动为电池组10充电,提高了再生制动的利用率,提高了能源的有效利用,进而提高了车辆的电气效率。另外,再生制动的利用率提高,可以减少车辆的摩擦制动需求,因此有助于摩擦制动中的制动片和制动盘的优化设计。
在其他实施例中,还可以通过行车控制模块20主动调节电池组10的状态,控制电池组10放电。例如,当行车控制模块20侦测到电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值时,行车控制模块20输出控制信号,控制电池组10主动放电,并利用电池组10提供的电能调节电池组10的状态,使电池组10处于能够提供最大功率和最大效率的状态。在利用电池组10提供的电能调节电池组10的状态时,可以通过电池组状态调节模块30进行调节。即电池组10提供电能使电池组状态调节模块30工作,调节电池组10的状态。在此过程中,电池组10主动放电,使得电池组10的荷电状态降低,积极为再生制动的使用创造条件,使得在实时发生制动需求时,能启动再生制动为电池组10充电,提高了再生制动的利用率,提高了能源的有效利用,进而提高了车辆的电气效率。
图2为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图。如图2所示,该系统还包括再生制动模块40,与电池组10及行车控制模块20电连接,行车控制模块20侦测电池组10的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,再生制动模块40接收第二控制信号,对电池组10充电。
具体地,当荷电状态大于或等于第一阈值时,行车控制模块20输出的第一控制信号主动控制电池组状态调节模块30调节电池组10的状态,使电池组10处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组10的供电效率,而且电池组10主动耗电,积极为再生制动的使用创造条件。当荷电状态小于第一阈值时,在发生制动需求时,行车控制模块20产生第二控制信号并输出第二控制信号触发再生制动模块40,利用再生制动模块40产生的动能为电池组10进行充电,而且可以通过电池组10同时为电池组状态调节模块30提供电量,从而提高了再生制动模块40的再生制动能力,提高了再生制动模块40的利用率。另外,再生制动的利用率提高,可以减少车辆的摩擦制动需求,因此有助于摩擦制动中的制动片和制动盘的优化设计。
继续参考图2,行车控制模块20包括第一信号接收接口21、第一控制信号输出端口22和第二控制信号输出端口23,第一信号接收接口21与电池组10的状态信号输出端11电连接,侦测电池组10的荷电状态;第一控制信号输出端口22与电池组状态调节模块30电连接,输出第一控制信号至电池组状态调节模块30;电池组状态调节模块30还与电池组10的电源端12电连接;第二控制信号输出端口23与再生制动模块40电连接,输出第二控制信号至再生制动模块40;再生制动模块40还与电池组10的充电端13电连接。
具体地,行车控制模块20的第一信号接收接口21侦测电池组10的荷电状态,行车控制模块20判断电池组10的荷电状态与第一阈值的大小关系。当电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值时,电池组10的电量比较多,无法对电池组10进行充电。此时行车控制模块20的第一控制信号输出端口22输出第一控制信号至电池组状态调节模块30。电池组状态调节模块30从电池组10的电源端12获取电量,消耗电池组10的电量储备。
在电池组状态调节模块30调节电池组10的状态时,一般需要设置电池组10预设状态的预设条件,电池组状态调节模块30根据预设条件调节电池组10的状态。预设条件为预先设置的条件参数。例如,电池组10一般在10℃-35℃的温度范围内时能够提供最大功率和最大效率的电量,因此预设条件可以包括预设温度,预设温度可以为10℃-35℃。当电池组10的温度不在预设温度范围内时,行车控制模块20通过第一控制信号控制电池组状态调节模块30调节电池组10的温度至预设温度。
需要说明的是,上述对预设条件的举例仅是一种示例,而不是限定。
当电池组10的荷电状态小于第一阈值时,电池组10的电量比较少,可以对电池组10进行充电。此时行车控制模块20的第二控制信号输出端口23输出第二控制信号至再生制动模块40。再生制动模块40还与电池组10的充电端13电连接,当车辆制动时,再生制动模块40制动,并将制动产生的动能转化为电能为电池组10充电。再生制动模块40为电池组10提供的电量不仅可以存储至电池组10,还可以为电池组状态调节模块30提供电量,因此再生制动模块40既可以为电池组10直接提供电量,还可以通过电池组10为电池组状态调节模块30提供电量,从而提高了再生制动模块40的再生制动能力,提高了再生制动模块40的利用率。
可选地,车辆控制系统还可以包括摩擦制动模块,再生制动模块40和摩擦制动模块均可以用于车辆制动。一般情况下,当车辆需要制动时,可以设置再生制动模块40的优先级高于摩擦制动模块的优先级,使得再生制动模块40可以利用制动过程产生的动能对电池组10进行充电,提高再生制动模块40的利用率,提高了能源的有效利用率。当电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值或不适宜为电池组10充电时,若车辆需要制动,则可以选择启动摩擦制动模块进行制动。另外,设置再生制动模块40进行制动的优先级高于摩擦制动模块的优先级,当提高了再生制动模块40的利用率时,可以减少摩擦制动模块进行制动的需求,因此降低了摩擦制动模块进行制动时能源转化为热能的浪费,同时可以减少摩擦制动模块进行制动时对车辆的磨损,有助于摩擦制动中的制动片和制动盘的优化设计。
图3为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图。如图3所示,行车控制模块20还包括逻辑判断单元210,第一信号接收接口21侦测的电池组10的荷电状态为荷电状态电压信号。第一信号接收接口21与逻辑判断单元210的第一输入端211电连接,逻辑判断单元210的第二输入端212输入第一阈值电压信号,逻辑判断单元210基于荷电状态电压信号和第一阈值电压信号生成第一控制信号或第二控制信号。
具体地,电池组10的荷电状态可以采用电压信号进行表示。即电池组10的输出电压与电池组10的剩余电量成正比,通过测量电池组10的输出电压值,即可确定电池组10的剩余电量,从而确定电池组10的荷电状态。示例性地,行车控制模块20还包括电压测量电阻R1。电压测量电阻R1的一端与第一信号接收接口21和逻辑判断单元210的第一输入端211电连接,电压测量电阻R1的另一端接地GND;电压测量电阻R1测量电池组10的荷电状态电压信号。当车控制模块20包括电压测量电阻R1时,电池组10的状态信号输出端21即为电池组10的电源端22。在电池组10向外供电时,电池组10的电源端22输出供电电流,通过电压测量电阻R1使其形成电压信号,并输入至逻辑判断单元210的第一输入端211。逻辑判断单元210具有逻辑判断功能,可以判断第一输入端211输入的荷电状态电压信号和第一阈值电压信号的大小,从而可以根据判断结果形成第一控制信号和第二控制信号。
继续参考图3,行车控制模块20还包括选通单元220。逻辑判断单元210的控制信号输出端213与选通单元220的输入端电连接;选通单元220基于第一控制信号选通逻辑判断单元210的控制信号输出端213与第一控制信号输出端口22,基于第二控制信号选通逻辑判断单元210的控制信号输出端213与第二控制信号输出端口23。
具体地,选通单元220可以根据输入的信号选通不同的通道。示例性地,选通单元220可以包括第一开关和第二开关。第一开关串联在控制信号输出端213与第一控制信号输出端口22之间,第二开关串联在控制信号输出端213与第二控制信号输出端口23之间。当逻辑判断单元210的控制信号输出端213输出第一控制信号时,第一开关导通,第二开关关闭,第一控制信号通过第一开关输出至第一控制信号输出端口22。当逻辑判断单元210的控制信号输出端213输出第二控制信号时,第一开关关闭,第二开关导通,第二控制信号通过第二开关输出至第二控制信号输出端口23。从而实现了选通单元220的选通作用。
图4为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图。如图4所示,电池组状态调节模块30包括温度调节单元310。温度调节单元310包括控制端311和电源输入端312;温度调节单元310的控制端311与行车控制模块20的第一控制信号输出端口22电连接,温度调节单元310的电源输入端312与电池组10的电源端12电连接;温度调节单元310根据第一控制信号将电池组10加热或冷却至预设温度。
具体地,当电池组10的预设条件包括预设温度时,电池组状态调节模块30包括温度调节单元310。温度调节单元310根据第一控制信号输出端口22输出的第一控制信号调节电池组10的温度至预设温度,并且在温度调节单元310工作的过程中消耗电池组10的电量。示例性地,温度调节单元310包括冷却器313、加热器314、散热系统回路3131和加热导体3141。第一控制信号输出端口22分别与冷却器313的控制端以及加热器314的控制端电连接。冷却器313的电源输入端和加热器314的电源输入端与电池组10的电源端12电连接。散热系统回路3131和加热导体3141围绕电池组10设置,冷却器313通过散热系统回路3131冷却电池组10,加热器314与加热导体3141接触,加热器314通过加热导体3141加热电池组10。当第一控制信号输出端口22输出第一控制信号时,冷却器313或加热器314根据第一控制信号工作,消耗电池组10的电量,同时调节电池组10的温度至预设温度,使电池组10处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组10的供电效率。
例如,当预设温度为10℃-35℃时,如果电池组10的温度低于10℃,则加热器314开始加热,并通过加热导体316将热量传输至电池组10,从而实现对电池组10的加热。加热器314可以为内置液体加热器或电阻线圈加热器等,加热导体3141可以为冷却液管路。通过加热器314加热冷却液管路中的液体,而冷却液管路与电池组10接触,从而可以实现通过冷却液管路对电池组10加热。如果电池组10的温度高于35℃,则冷却器313开始冷却,并通过散热系统回路3131将电池组10的热量散出,从而可以实现对电池组10的冷却。一般情况下,散热系统回路3131可以包括风道或冷却液管路。当散热系统回路3131包括风道时,冷却器313可以包括空调系统,通过空调系统对风道提供冷风实现对电池组10的冷却。当散热系统回路3131包括冷却液管路时,冷却器313可以包括冷却系统,通过冷却系统对冷却液管路中的冷却液冷却实现对电池组10的冷却。
在上述各技术方案的基础上,继续参考图4,温度调节单元310还包括温度传感器315、比较电路316、第一与门电路317。第一控制信号输出端口22通过第一与门电路317与冷却器313的控制端电连接。温度传感器315与比较电路316的第一输入端电连接,比较电路316的第二输入端与预设温度输入端Tc电连接,比较电路316的输出端与第一与门电路317的第一输入端电连接,第一控制信号输出端口22与第一与门电路317的第二输入端电连接,第一与门电路317的输出端与冷却器313的控制端电连接。
具体地,温度传感器315可以设置在电池组10内,用于测量电池组10的实时温度。预设温度输入端Tc输入预设温度。比较电路316比较电池组10的实时温度与预设温度的大小,比较电路316输出比较信号。当冷却器313的控制端输入高电平,冷却器313工作时,可以设置电池组10内的实时温度大于预设温度时,比较信号为高电平。在比较信号与第一控制信号共同作用下,控制冷却器313工作,实现对电池组10进行冷却,降低电池组10内的温度至预设温度。
同理,温度调节单元310还包括第一非门电路318和第二与门电路319。第一控制信号输出端口22通过第二与门电路319与加热器314的控制端电连接。比较电路316的输出端通过第一非门电路318与第二与门电路319的第一输入端电连接,第二与门电路319的第二输入端与第一控制信号输出端口22电连接,第二与门电路319的输出端与加热器314的控制端电连接。
当电池组10内的实时温度小于预设温度时,比较电路316输出的比较信号为低电平。比较信号的低电平通过第一非门电路318后变为高电平,并通过第二与门电路319与第一控制信号共同作用,控制加热器314工作,实现对电池组10进行加热,提高电池组10内的温度至预设温度。
继续参考图4车辆控制系统还包括温度预设单元50。温度预设单元50与预设温度输入端Tc电连接,为预设温度输入端Tc提供预设温度。
具体地,温度预设单元50可以包括输入模块,用于手动输入预设温度。输入模块可以有多种形式,例如键盘输入、触屏输入和语音输入等。
继续参考图4,行车控制模块20还包括导航路线信号输入接口24和天气状况信号输入接口25,导航路线信号输入接口24输入导航路线信号;天气状况信号输入接口25输入行车路线气候预测信号;行车控制模块20根据行车路线气候预测信号产生第四控制信号,电池组状态调节模块30接收第四控制信号,调节电池组10的状态,电池组10放电。
具体地,行车控制模块20可以根据导航路线信号确定车辆的后续目标位置,确定车辆的后续行车路线。并根据车辆的后续行车路线获取行车路线气候预测信号,确定后续目标位置的当地温度。并根据当地温度预测电池组10的温度变化趋势。在确定电池组10的温度变化趋势后,可以根据电池组10的温度变化确实产生第四控制信号,控制电池组状态调节模块30调节电池组10的状态。例如,当预测电池组10的温度变化趋势低于预设温度,则可以通过电池组状态调节模块30中的加热器314提前对电池组10进行加热。当预测电池组10的温度变化趋势高于预设温度,则可以通过电池组状态调节模块30中的冷却器313提前对电池组10进行冷却,从而可以更好的保障电池组10在预设温度范围内,使得电池组10工作在能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组10的供电效率。
图5为本实用新型实施例提供的另一种车辆控制系统的结构示意图。如图5所示,电池组10还包括多个电池单元110和电量平衡回路120;行车控制模块20与电量平衡回路120电连接。行车控制模块20在多个电池单元110的输出电量的最大差值大于或等于电压阈值时,产生第三控制信号;电量平衡回路120接收第三控制信号,调节多个电池单元110输出的电量,多个电池单元110输出电量的最大差值小于电压阈值。
具体地,多个电池单元110串联可以提供大电压的输出电信号,多个电池单元110并联可以提供大电流的输出电信号。一般情况下,多个电池单元110的规格相等,即每个电池单元110输出的电压相等,电池组10通过设置多个串联和并联的电池单元110,为车辆提供大电压大电流的输出电信号。在电池组10为车辆提供电压时,每个电池单元110输出的电压存在差值,当多个电池单元110的输出电压的最大差值大于或等于电压阈值时,电池组10出现电量不平衡的状态,此时行车控制单元20产生第三控制信号,控制电量平衡回路120对多个电池单元110输出的电压进行平衡,使得电池组10整体输出的电量相对于多个电池单元110输出的电压不平衡时多,从而提高了电池组10的供电效率。
一般情况下,多个电池单元110的输出电压的最大差值的电压阈值为20mV。当多个电池单元110的输出电压的最大差值超过20mV时,则认为电池组10出现电量不平衡的状态。当电池组10的荷电状态为大于或等于第一阈值时,电池组10可以主动控制电量平衡回路120对多个电池单元110输出的电压进行平衡,使得电池组10整体输出的电量相对于多个电池单元110输出的电压不平衡时多,从而提高了电池组10的供电效率,还可以主动消耗电池组10的电量,积极为再生制动的使用创造条件,使得在实时发生制动需求时,能启动再生制动模块40为电池组10充电,提高了再生制动的利用率,提高了能源的有效利用,进而提高了车辆的电气效率。
继续参考图5,行车控制模块20包括第三控制信号输出端口26,第三控制信号输出端口26与电量平衡回路120电连接,输出第三控制信号至电量平衡回路120。电量平衡回路120根据第三控制信号对多个电池单元110输出的电压进行平衡。例如,电量平衡回路120包括多个开关电路和电阻电路。开关电路的第一端与电池单元电连接,开关电路的第二端与电阻回路电连接,开关电路的控制端与第三控制信号输出端口26电连接。控制开关电路的闭合或断开,可以实现电阻回路与电池单元110串联和/或并联的电阻,使得接入电池单元110所在回路的电阻值不同,从而实现对电池单元110输出电压的调节。
本实用新型实施例还提供了一种车辆。车辆包括导航定位系统、车辆控制系统和车联服务器;导航定位系统与车辆控制系统电连接,且产生导航路线信号,车辆控制系统接收导航路线信号;车联服务器与车辆控制系统通信连接,车联服务器接收车辆控制系统发送的导航路线信号,产生行车路线气候预测信号,且反馈行车路线气候预测信号至车辆控制系统,车辆控制系统基于行车路线气候预测信号调节电池组的状态,电池组放电。
具体地,导航定位系统用于为车辆提供导航路线。导航定位系统可以为GPS系统。利用导航定位系统预测导航路线中车辆的后续目标位置,并产生导航路线信号输出至车辆控制系统,车辆控制系统接收导航路线信号,确定车辆的后续行车路线。车辆服务器可以为基于云的应用程序。车辆服务器接收导航路线信号,并根据导航路线信号产生行车路线气候预测信号,并反馈至车辆控制系统。车辆控制系统根据行车路线气候预测信号电池组状态的变化趋势,从而可以根据预设条件调节电池组的状态。
本实施例的技术方案,车辆包括车辆控制系统,因此车辆具有车辆控制系统的有益效果,此处不再赘述。
示例性地,图6为本实用新型实施例提供的一种车辆的结构示意图。如图6所示,车辆包括导航定位系统100、车辆控制系统200和车联服务器300;车辆控制系统200包括:
电池组10;行车控制模块20,与电池组10电连接,侦测电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及电池组状态调节模块30,与电池组10及行车控制模块20电连接,接收第一控制信号,调节电池组10的状态,电池组10放电。
图7为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图。如图7所示,车辆包括导航定位系统100和车辆控制系统200;车辆控制系统200包括:
电池组10;行车控制模块20,与电池组10电连接,侦测电池组10的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;电池组状态调节模块30,与电池组10及行车控制模块20电连接,接收第一控制信号,调节电池组10的状态,电池组10放电;以及再生制动模块40,与电池组10及行车控制模块20电连接,行车控制模块20侦测电池组10的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,再生制动模块40接收第二控制信号,对电池组10充电。
继续参考图7,行车控制模块20包括第一信号接收接口21、第一控制信号输出端口22和第二控制信号输出端口23,第一信号接收接口21与电池组10的状态信号输出端11电连接,侦测电池组10的荷电状态;第一控制信号输出端口22与电池组状态调节模块30电连接,输出第一控制信号至电池组状态调节模块30;电池组状态调节模块30还与电池组10的电源端12电连接;第二控制信号输出端口23与再生制动模块40电连接,输出第二控制信号至再生制动模块40;再生制动模块40还与电池组10的充电端13电连接。
继续参考图7,行车控制模块还包括导航路线信号输入接口24和天气状况信号输入接口25。导航路线信号输入接口24与导航定位系统100电连接,输入导航路线信号。天气状况信号输入接口25与车联服务器300通信连接,输入行车路线气候预测信号。
图8为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图。如图8所示,电池组状态调节模块30包括温度调节单元310。温度调节单元310包括控制端311和电源输入端312;温度调节单元310的控制端311与行车控制模块20的第一控制信号输出端口22电连接,温度调节单元310的电源输入端312与电池组10的电源端12电连接;温度调节单元310根据第一控制信号将电池组10加热或冷却至预设温度。示例性地,温度调节单元310包括冷却器313、加热器314、散热系统回路3131和加热导体3141。第一控制信号输出端口22分别与冷却器313的控制端以及加热器314的控制端电连接。冷却器313的电源输入端和加热器314的电源输入端与电池组10的电源端12电连接。散热系统回路3131和加热导体3141围绕电池组10设置,冷却器313通过散热系统回路3131冷却电池组10,加热器314与加热导体3141接触,加热器314通过加热导体3141加热电池组10。当第一控制信号输出端口22输出第一控制信号时,冷却器313或加热器314根据第一控制信号工作,消耗电池组10的电量,同时调节电池组10的温度至预设温度,使电池组10处于能够提供最大功率和最大效率的状态,提高了电池组10的供电效率。散热系统回路3131可以为水管,加热导体3141可以为电芯。
图9为本实用新型实施例提供的另一种车辆的结构示意图。如图9所示,电池组10还包括多个电池单元110和电量平衡回路120;行车控制模块20与电量平衡回路120电连接,在多个电池单元110的输出电量的最大差值大于或等于电压阈值时,产生第三控制信号;电量平衡回路120接收第三控制信号,调节多个电池单元110输出的电量,多个电池单元110输出电量的最大差值小于电压阈值。
具体地,行车控制模块20包括第三控制信号输出端口26,第三控制信号输出端口26与电量平衡回路120电连接,输出第三控制信号至电量平衡回路120。电量平衡回路120根据第三控制信号对多个电池单元110输出的电压进行平衡。例如,电量平衡回路120包括多个开关电路121和电阻电路122。开关电路121的第一端与电池单元110电连接,开关电路121的第二端与电阻回路122电连接,开关电路121的控制端与第三控制信号输出端口26电连接。
本发明实施例还提供一种车辆,该车辆包括车辆控制系统;导航定位系统,与车辆控制系统电连接,且产生导航路线信号,车辆控制系统接收导航路线信号;以及车联服务器,与车辆控制系统通信连接,车联服务器接收车辆控制系统发送的导航路线信号,产生行车路线气候预测信号,且反馈行车路线气候预测信号至车辆控制系统。其中,车辆控制系统包括电池组、行车控制模块与电池组状态调节模块,行车控制模块与电池组电连接,侦测电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,并且依据侦测的第一阈值与行车路线气候预测信号,产生第一控制信号,电池组状态调节模块,与电池组及行车控制模块电连接,接收第一控制信号,调节电池组的状态,电池组放电;以及其中,车辆控制系统包括再生制动模块,再生制动模块与电池组及行车控制模块电连接,行车控制模块侦测电池组的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,再生制动模块,接收第二控制信号,调节电池组充电。
具体地,行车控制模块包括第一信号接收接口、第一控制信号输出端口和第二控制信号输出端口,第一信号接收接口与电池组的状态信号输出端电连接,侦测电池组的荷电状态;第一控制信号输出端口与电池组状态调节模块电连接,输出第一控制信号至电池组状态调节模块;电池组状态调节模块还与电池组的电源端电连接;第二控制信号输出端口与再生制动模块电连接,输出第二控制信号至再生制动模块;再生制动模块还与电池组的充电端电连接。
可选地,电池组状态调节模块包括温度调节单元;温度调节单元包括控制端、电源输入端;温度调节单元的控制端与行车控制模块的第一控制信号输出端口电连接,温度调节单元的电源输入端与电池组的电源端电连接;温度调节单元根据第一控制信号将电池组加热或冷却至预设温度。
具体地,电池组状态调节模块包括冷却器、加热器、散热系统回路和加热导体;第一控制信号输出端口分别与冷却器的控制端以及加热器的控制端电连接;冷却器的电源输入端和加热器的电源输入端与电池组的电源端电连接;散热系统回路和加热导体围绕电池组设置,冷却器通过散热系统回路冷却电池组;加热器与加热导体接触,加热器通过加热导体加热电池组。散热系统回路为水管,加热导体为电芯。
另外,电池组还可以包括多个电池单元和电量平衡回路;行车控制模块与电量平衡回路电连接,在多个电池单元的输出电压的最大差值大于或等于电压阈值时,产生第三控制信号;电量平衡回路接收第三控制信号,调节多个电池单元输出的电压,多个电池单元输出电压的最大差值小于电压阈值。
具体地,行车控制模块还包括第三控制信号输出端口;第三控制信号输出端口与电量平衡回路电连接,输出第三控制信号至电量平衡回路。电量平衡回路包括开关电路和电阻电路;开关电路的第一端与电池单元电连接,开关电路的第二端与电阻回路电连接,开关电路的控制端与第三控制信号输出端口电连接。
具体地,行车控制模块还包括导航路线信号输入接口和天气状况信号输入接口;导航路线信号输入接口与导航定位系统电连接,输入导航路线信号;天气状况信号输入接口与车联服务器通信连接,输入行车路线气候预测信号。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (26)
1.一种车辆控制系统,其特征在于,包括:
电池组;
行车控制模块,与所述电池组电连接,侦测所述电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及
电池组状态调节模块,与所述电池组及行车控制模块电连接,接收所述第一控制信号,调节所述电池组的状态,所述电池组放电。
2.根据权利要求1所述的车辆控制系统,其特征在于,还包括:
再生制动模块,与所述电池组及所述行车控制模块电连接,所述行车控制模块侦测所述电池组的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,所述再生制动模块接收所述第二控制信号,对所述电池组充电。
3.根据权利要求2所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块包括第一信号接收接口、第一控制信号输出端口和第二控制信号输出端口,所述第一信号接收接口与所述电池组的状态信号输出端电连接,侦测所述电池组的荷电状态;所述第一控制信号输出端口与所述电池组状态调节模块电连接,输出所述第一控制信号至所述电池组状态调节模块;所述电池组状态调节模块还与所述电池组的电源端电连接;所述第二控制信号输出端口与所述再生制动模块电连接,输出所述第二控制信号至所述再生制动模块;所述再生制动模块还与所述电池组的充电端电连接。
4.根据权利要求3所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块还包括逻辑判断单元;所述第一信号接收接口侦测的所述电池组的荷电状态为荷电状态电压信号;
所述第一信号接收接口与所述逻辑判断单元的第一输入端电连接,所述逻辑判断单元的第二输入端输入第一阈值电压信号,所述逻辑判断单元基于所述荷电状态电压信号和所述第一阈值电压信号生成所述第一控制信号或所述第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块还包括电压测量电阻;所述电压测量电阻的一端与所述第一信号接收接口和所述逻辑判断单元的第一输入端电连接,所述电压测量电阻的另一端接地;所述电压测量电阻测量所述电池组的荷电状态电压信号。
6.根据权利要求4所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块还包括选通单元;
所述逻辑判断单元的控制信号输出端与所述选通单元的输入端电连接;所述选通单元基于所述第一控制信号选通所述逻辑判断单元的控制信号输出端与所述第一控制信号输出端口,基于所述第二控制信号选通所述逻辑判断单元的控制信号输出端与所述第二控制信号输出端口。
7.根据权利要求3所述的车辆控制系统,其特征在于,所述电池组状态调节模块包括温度调节单元;
所述温度调节单元包括控制端和电源输入端;所述温度调节单元的控制端与所述行车控制模块的第一控制信号输出端口电连接,所述温度调节单元的电源输入端与所述电池组的电源端电连接;所述温度调节单元根据所述第一控制信号将所述电池组加热或冷却至预设温度。
8.根据权利要求7所述的车辆控制系统,其特征在于,所述温度调节单元包括冷却器、加热器、散热系统回路和加热导体;所述第一控制信号输出端口分别与所述冷却器的控制端以及加热器的控制端电连接;所述冷却器的电源输入端和所述加热器的电源输入端与所述电池组的电源端电连接;所述散热系统回路和所述加热导体围绕所述电池组设置,所述冷却器通过所述散热系统回路冷却所述电池组;所述加热器与所述加热导体接触,所述加热器通过所述加热导体加热所述电池组。
9.根据权利要求8所述的车辆控制系统,其特征在于,所述散热系统回路为风道或冷却液管路,所述加热导体为冷却液管路。
10.根据权利要求8所述的车辆控制系统,其特征在于,所述温度调节单元还包括温度传感器、比较电路、第一与门电路;所述第一控制信号输出端口通过所述第一与门电路与所述冷却器的控制端电连接;
所述温度传感器与所述比较电路的第一输入端电连接,所述比较电路的第二输入端与预设温度输入端电连接,所述比较电路的输出端与所述第一与门电路的第一输入端电连接,所述第一控制信号输出端口与所述第一与门电路的第二输入端电连接,所述第一与门电路的输出端与所述冷却器的控制端电连接。
11.根据权利要求10所述的车辆控制系统,其特征在于,所述温度调节单元还包括第一非门电路和第二与门电路;所述第一控制信号输出端口通过所述第二与门电路与所述加热器的控制端电连接;
所述比较电路的输出端通过所述第一非门电路与所述第二与门电路的第一输入端电连接,所述第二与门电路的第二输入端与所述第一控制信号输出端口电连接,所述第二与门电路的输出端与所述加热器的控制端电连接。
12.根据权利要求10所述的车辆控制系统,其特征在于,还包括温度预设单元;
所述温度预设单元与所述预设温度输入端电连接,为所述预设温度输入端提供预设温度。
13.根据权利要求3所述的车辆控制系统,其特征在于,所述电池组还包括多个电池单元和电量平衡回路;所述行车控制模块与所述电量平衡回路电连接,在多个所述电池单元的输出电压的最大差值大于或等于电压阈值时,产生第三控制信号;所述电量平衡回路接收所述第三控制信号,调节多个所述电池单元输出的电压,多个所述电池单元输出电压的最大差值小于所述电压阈值。
14.根据权利要求13所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块还包括第三控制信号输出端口;
所述第三控制信号输出端口与所述电量平衡回路电连接,输出第三控制信号至所述电量平衡回路。
15.根据权利要求13所述的车辆控制系统,其特征在于,所述电量平衡回路包括开关电路和电阻电路;所述开关电路的第一端与所述电池单元电连接,所述开关电路的第二端与电阻回路电连接,所述开关电路的控制端与所述第三控制信号输出端口电连接。
16.根据权利要求3所述的车辆控制系统,其特征在于,所述行车控制模块还包括导航路线信号输入接口和天气状况信号输入接口,所述导航路线信号输入接口输入导航路线信号;所述天气状况信号输入接口输入行车路线气候预测信号;所述行车控制模块根据所述行车路线气候预测信号产生第四控制信号,所述电池组状态调节模块接收所述第四控制信号,调节所述电池组的状态,所述电池组放电。
17.一种车辆,其特征在于,包括:
车辆控制系统;
导航定位系统,与所述车辆控制系统电连接,且产生导航路线信号,所述车辆控制系统接收所述导航路线信号;以及
车联服务器,与所述车辆控制系统通信连接,所述车联服务器接收所述车辆控制系统发送的所述导航路线信号,产生行车路线气候预测信号,且反馈所述行车路线气候预测信号至所述车辆控制系统,所述车辆控制系统基于所述行车路线气候预测信号调节电池组的状态,所述电池组放电;
所述车辆控制系统包括:
电池组;
行车控制模块,与所述电池组电连接,侦测所述电池组的荷电状态大于或等于第一阈值,产生第一控制信号;以及
电池组状态调节模块,与所述电池组及行车控制模块电连接,接收所述第一控制信号,调节所述电池组的状态,所述电池组放电。
18.根据权利要求17所述的车辆,其特征在于,所述车辆控制系统还包括:
再生制动模块,与所述电池组及所述行车控制模块电连接,所述行车控制模块侦测所述电池组的荷电状态小于第一阈值,产生第二控制信号,所述再生制动模块接收所述第二控制信号,对所述电池组充电。
19.根据权利要求18所述的车辆,其特征在于,所述行车控制模块包括第一信号接收接口、第一控制信号输出端口和第二控制信号输出端口,所述第一信号接收接口与所述电池组的状态信号输出端电连接,侦测所述电池组的荷电状态;所述第一控制信号输出端口与所述电池组状态调节模块电连接,输出所述第一控制信号至所述电池组状态调节模块;所述电池组状态调节模块还与所述电池组的电源端电连接;所述第二控制信号输出端口与所述再生制动模块电连接,输出所述第二控制信号至所述再生制动模块;所述再生制动模块还与所述电池组的充电端电连接。
20.根据权利要求19所述的车辆,其特征在于,所述电池组状态调节模块包括温度调节单元;
所述温度调节单元包括控制端、电源输入端;所述温度调节单元的控制端与所述行车控制模块的第一控制信号输出端口电连接,所述温度调节单元的电源输入端与所述电池组的电源端电连接;所述温度调节单元根据所述第一控制信号将所述电池组加热或冷却至预设温度。
21.根据权利要求20所述的车辆,其特征在于,所述电池组状态调节模块包括冷却器、加热器、散热系统回路和加热导体;所述第一控制信号输出端口分别与所述冷却器的控制端以及加热器的控制端电连接;所述冷却器的电源输入端和所述加热器的电源输入端与所述电池组的电源端电连接;所述散热系统回路和所述加热导体围绕所述电池组设置,所述冷却器通过所述散热系统回路冷却所述电池组;所述加热器与所述加热导体接触,所述加热器通过所述加热导体加热所述电池组。
22.根据权利要求21所述的车辆,其特征在于,所述散热系统回路为水管,所述加热导体为电芯。
23.根据权利要求19所述的车辆,其特征在于,所述电池组还包括多个电池单元和电量平衡回路;所述行车控制模块与所述电量平衡回路电连接,在多个所述电池单元的输出电压的最大差值大于或等于电压阈值时,产生第三控制信号;所述电量平衡回路接收所述第三控制信号,调节多个所述电池单元输出的电压,多个所述电池单元输出电压的最大差值小于所述电压阈值。
24.根据权利要求23所述的车辆,其特征在于,所述行车控制模块还包括第三控制信号输出端口;
所述第三控制信号输出端口与所述电量平衡回路电连接,输出第三控制信号至所述电量平衡回路。
25.根据权利要求24所述的车辆,其特征在于,所述电量平衡回路包括开关电路和电阻电路;所述开关电路的第一端与所述电池单元电连接,所述开关电路的第二端与电阻回路电连接,所述开关电路的控制端与所述第三控制信号输出端口电连接。
26.根据权利要求19所述的车辆,其特征在于,所述行车控制模块还包括导航路线信号输入接口和天气状况信号输入接口;
所述导航路线信号输入接口与所述导航定位系统电连接,输入所述导航路线信号;所述天气状况信号输入接口与所述车联服务器通信连接,输入所述行车路线气候预测信号。
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CN114361631A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-15 | 深圳市驰普科达科技有限公司 | 储能系统热管理方法、装置、设备及存储介质 |
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