CN218702730U - 蓄电池充电系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄电池充电系统和车辆，所述蓄电池充电系统包括：蓄电池；直流转换器，所述直流转换器与所述蓄电池电气连接；动力电池，所述动力电池与所述直流转换器电气连接；整车控制器，所述整车控制器与所述蓄电池电气连接且与所述直流转换器和所述动力电池通讯连接，所述整车控制器设置有电压检测单元，所述整车控制器被配置为整车下电后定期唤醒且检测所述蓄电池的电压值是否处于低压下限值，以选择性地唤醒所述直流转换器和所述动力电池且用于对所述蓄电池进行充电。在车辆处于长期休眠下，整车控制器会定期唤醒监控蓄电池状态，若电压处于低压下限值，唤醒直流转换器和动力电池对蓄电池充电，可以使蓄电池维持在一个良好的状态。

Description

蓄电池充电系统和车辆

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种蓄电池充电系统和车辆。

背景技术

随着新能源的兴起，在全地形车领域也衍生出一条电动化或混动化的技术路线，随之整车上的控制器数量也随之增多，这样就带来了低压蓄电池的负载增多，另外全地形车相对乘用车，用车频率更低，OFF档车辆存放时间更长，蓄电池经常出现馈电的情况。蓄电池一旦馈电，车辆将无法启动，严重影响用户体验，而且经常馈电会造成低压蓄电池损坏，增加用车成本。

相关技术中，大多直接利用车辆的远程信息处理器(T-Box)的计时功能，周期性的启动车辆，定时使用高压动力电池包给低压蓄电池充电。该技术的充电策略僵化，会导致一系列问题。例如，当达到给低压蓄电池充电时间时，低压蓄电池电量充足，仍然给低压蓄电池充电，导致不必要的电量损耗。再例如，在达到给低压蓄电池充电时间前，低压蓄电池亏电，则无法启动车辆，从而无法为低压蓄电池充电。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种蓄电池充电系统，在周期性的唤醒整车控制器，通过整车控制器检测蓄电池的电压值，若低于低压下限值方可唤醒直流转换器和动力电池对蓄电池进行充电。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型第一方面实施例的蓄电池充电系统，包括：蓄电池；直流转换器，所述直流转换器与所述蓄电池电气连接；动力电池，所述动力电池与所述直流转换器电气连接；整车控制器，所述整车控制器与所述蓄电池电气连接且与所述直流转换器和所述动力电池通讯连接，所述整车控制器设置有电压检测单元，所述整车控制器被配置为整车下电后定期唤醒且检测所述蓄电池的电压值是否处于低压下限值，以选择性地唤醒所述直流转换器和所述动力电池且用于对所述蓄电池进行充电。

根据本实用新型实施例的蓄电池充电系统，在车辆处于长期休眠的状态下，整车控制器会定期唤醒，监控蓄电池的电压状态，当蓄电池的电压过低时，将唤醒直流转换器和动力电池等相关部件，以对蓄电池进行充电，从而可以使蓄电池维持在一个良好的状态，有效延长蓄电池的使用寿命，同时避免了用户因蓄电池馈电无法启动而造成的人力、财力及时间的浪费，极大的提高了用户体验。

根据本实用新型的一些实施例，所述整车控制器被配置为检测到钥匙开关置于OFF档且所述蓄电池的电压值处于低压下限值时唤醒所述直流转换器和所述动力电池。

根据本实用新型的一些实施例，所述直流转换器设置有直流控制器，所述直流控制器与所述整车控制器通过CAN网络进行通讯；以及，所述动力电池设置有电池管理系统，所述电池管理系统与所述整车控制器通过CAN网络进行通讯。

根据本实用新型的一些实施例，所述直流控制器被配置为所述直流控制器被所述整车控制器唤醒后自动巡检且将检测信息通过CAN网络传输至所述整车控制器；以及，所述电池管理系统被配置为所述电池管理系统被所述整车控制器唤醒后自动巡检且将检测信息通过CAN网络传输至所述整车控制器。

根据本实用新型的一些实施例，所述电池管理系统被配置为获取所述动力电池的电池容量且将所述电池容量通过CAN网络传输至整车控制器；以及，所述整车控制器被配置为判断所述电池容量是否大于等于第一阈值，以选择性地控制所述动力电池和所述直流转换器对所述蓄电池进行充电。

根据本实用新型的一些实施例，所述整车控制器被配置为判断所述电池容量大于等于第一阈值时对所述蓄电池进行充电，且在充电过程中所述电池容量小于等于第二阈值时对所述蓄电池停止充电。

根据本实用新型的一些实施例，所述整车控制器被配置为所述直流转换器和所述动力电池对所述蓄电池进行充电且所述蓄电池的电压值达到低压上限值时，所述整车控制器选择性地断开所述直流转换器和所述动力电池与所述蓄电池的电气连接且进入休眠状态。

根据本实用新型的一些实施例，所述动力电池和所述直流转换器之间设置有第一继电器，所述直流转换器和所述蓄电池之间设置有第二继电器，所述整车控制器选择性地控制所述第一继电器和所述第二继电器断开和闭合。

根据本实用新型的一些实施例，所述整车控制器设置有第一唤醒处理单元，所述第一唤醒处理单元设置有唤醒周期且用于定期唤醒所述整车控制器；和/或，还包括：网联控制器TBOX，所述网联控制器TBOX设置有第二唤醒处理单元，所述第二唤醒处理单元设置有唤醒周期且用于定期唤醒所述整车控制器。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：所述的蓄电池充电系统。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的蓄电池充电系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的蓄电池充电系统的控制逻辑图。

附图标记：

100、蓄电池充电系统；

10、蓄电池；

20、直流转换器；21、直流控制器；

30、动力电池；31、电池管理系统；

40、整车控制器；41、电压检测单元；

50、高压线束；51、低压线束；52、CAN网络。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图2描述根据本实用新型实施例的蓄电池充电系统100，以及本实用新型还提出了一种具有上述蓄电池充电系统100的车辆。

如图1和图2所示，蓄电池充电系统100包括：蓄电池10、直流转换器20、动力电池30和整车控制器40。

其中，直流转换器20与蓄电池10电气连接，动力电池30与直流转换器20电气连接。如此设置，直流转换器20的一端通过低压线束51连接蓄电池10，并且直流转换器20和蓄电池10之间为电气连接，可以选择性地断开直流转换器20和蓄电池10之间的电路连接。以及，直流转换器20的另一端通过高压线束50连接动力电池30，并且直流转换器20和动力电池30之间为电气连接，同样可以选择性断开直流转换器20和动力电池30之间的电路连接。

以及，整车控制器40与蓄电池10电气连接，并且与直流转换器20和动力电池30通讯连接。如此设置，整车控制器40通过低压线束51与蓄电池10进行电气连接，可以使整车控制器40获取蓄电池10的状态信息。并且，整车控制器40分别与直流转换器20和动力电池30之间为通讯连接，可以使整车控制器40获取直流转换器20和动力电池30的状态信息，以根据具体状态实时控制直流转换器20和动力电池30的运行状态。

并且，整车控制器40设置有电压检测单元41，整车控制器40被配置为整车下电后定期唤醒，并且检测蓄电池10的电压值是否处于低压下限值，以选择性地唤醒直流转换器20和动力电池30且用于对蓄电池10进行充电。也就是说，在车辆下电后，即车辆处于休眠状态时，整车控制器40可以周期性地唤醒过来，然后通过电压检测单元41检测蓄电池10的电压值，若蓄电池10的电压值未处于低压下限值时，则整车控制器40重新进入休眠状态，以等待下一个周期唤醒；若蓄电池10的电压值处于低压下限值时，说明蓄电池10需要补电，则整车控制器40通过通讯连接唤醒直流转换器20和动力电池30，以使直流转换器20和动力电池30与蓄电池10连通，从而对蓄电池10进行充电，有效避免了蓄电池10馈电而导致车辆无法正常启动的问题。

由此，在车辆处于长期休眠的状态下，整车控制器40会定期唤醒，监控蓄电池10的电压状态，当蓄电池10的电压过低时，将唤醒直流转换器20和动力电池30等相关部件，以对蓄电池10进行充电，从而可以使蓄电池10维持在一个良好的状态，有效延长蓄电池10的使用寿命，同时避免了用户因蓄电池10馈电无法启动而造成的人力、财力及时间的浪费，极大的提高了用户体验。

进一步地，整车控制器40被配置为检测到钥匙开关置于OFF档，并且蓄电池10的电压值处于低压下限值时唤醒直流转换器20和动力电池30。如此设置，当钥匙开关置于OFF档时，说明车辆电源已全部下电，使车辆进入长期休眠状态，当整车控制器40定期唤醒之后，若检测到钥匙开关置于OFF档，则满足了在车辆长期休眠状态下对蓄电池10进行充电的条件，然后通过电压检测单元41获取蓄电池10的电压信息，若蓄电池10的电压值处于低压下限值时，说明蓄电池10已馈电，则整车控制器40唤醒直流转换器20和动力电池30，以对蓄电池10进行充电。

其中，低压下限值可以设置为11.5V，当蓄电池10的电压处于11.5V时，则需要蓄电池10进行充电，以保证用户可以正常启动车辆。当然，低压下限值还可以设置为其它值，具体根据动力电池30和蓄电池10之间的匹配关系进行设定。

进一步地，直流转换器20设置有直流控制器21，直流控制器21与整车控制器40通过CAN网络52进行通讯；以及，动力电池30设置有电池管理系统31，电池管理系统31与整车控制器40通过CAN网络52进行通讯。如此设置，直流转换器20设置有直流控制器21，并且直流转换器20与直流控制器21为电气连接，以用于检测直流转换器20的状态，例如是否发生故障、获取直流转换器20输入端和/或输出端的电压值等等。并且，直流控制器21和整车控制器40之间通过CAN网络52进行通讯连接，可以使整车控制器40唤醒直流控制器21，并使直流控制器21将直流转换器20的状态信息传输至整车控制器40，以使整车控制器40给直流控制器21发出指令，使直流控制器21选择性地导通直流转换器20与动力电池30和蓄电池10之间的电气线路。

以及，动力电池30设置有电池管理系统31，电池管理系统31可以智能化管理以及维护动力电池30，防止动力电池30出现过充和过放，延长动力电池30的使用寿命，监控动力电池30的状态。并且，电池管理系统31与整车控制器40通过CAN网络52进行通讯连接，可以使整车控制器40唤醒电池管理系统31，并使电池管理系统31将动力电池30的状态信息传输至整车控制器40，以使整车控制器40给电池管理系统31发出指令，使电池管理系统31选择性地导通动力电池30与直流转换器20和蓄电池10之间的电气线路。

进一步地，直流控制器21被配置为直流控制器21被整车控制器40唤醒后自动巡检，并且将检测信息通过CAN网络52传输至整车控制器40；以及，电池管理系统31被配置为电池管理系统31被整车控制器40唤醒后自动巡检且将检测信息通过CAN网络52传输至整车控制器40。

也就是说，当整车控制器40唤醒直流控制器21之后，需要直流控制器21先检测直流转换器20是否存在故障，若直流转换器20存在故障，则说明无法对蓄电池10进行正常充电，则整车控制器40对直流控制器21发出指令，停止使能直流转换器20，即不再对蓄电池10进行充电；若直流转换器20没有故障，说明满足对蓄电池10的充电条件，则整车控制器40对直流控制器21发出指令，使能直流转换器20工作。同理，当整车控制器40唤醒电池管理系统31之后，需要电池管理系统31先检测动力电池30是否存在故障，若动力电池30存在故障，则说明无法对蓄电池10进行正常充电，则整车控制器40对电池管理系统31发出指令，停止电池管理系统31上高压电，即不再对蓄电池10进行充电；若动力电池30没有故障，说明满足对蓄电池10的充电条件，则整车控制器40对电池管理系统31发出指令，使电池管理系统31上高压电。因此，当动力电池30和直流转换器20同时满足对蓄电池10的充电条件时，则可以实现对蓄电池10进行充电的目的。

进一步地，电池管理系统31被配置为获取动力电池30的电池容量，并且将电池容量通过CAN网络52传输至整车控制器40；以及，整车控制器40被配置为判断电池容量是否大于等于第一阈值，以选择性地控制动力电池30和直流转换器20对蓄电池10进行充电。

也就是说，电池管理系统31能够检测动力电池30的电池容量，并将电池容量信息传输至整车控制器40，若电池容量大于等于第一阈值时，说明动力电池30没有亏电，能够为蓄电池10进行充电，则整车控制器40对电池管理系统31发出指令，使电池管理系统31上高压电，从而可以使动力电池30和直流转换器20对蓄电池10进行充电。其中，第一阈值可以设定为动力电池30的电池容量的20％，以进一步地对动力电池30是否为蓄电池10充电增加了约束条件。当然，第一阈值还可以设定为其它值，由于不同容量的动力电池30和蓄电池10之间存在一定的匹配关系，因此，第一阈值的设定需要根据车辆的动力匹配关系进行设计。

进一步地，整车控制器40被配置为判断电池容量大于等于第一阈值时对蓄电池10进行充电，并且在充电过程中电池容量小于等于第二阈值时对蓄电池10停止充电。

也就是说，在电池容量大于等于第一阈值时，满足了对蓄电池10的充电调节，则使能直流转换器20以及电池管理系统31上高压电，以对蓄电池10进行充电。并且，在充电过程中，在电池容量小于等于第二阈值时，则停止对蓄电池10充电，这样可以既保证蓄电池10不会过度馈电，同时还保证了动力电池30具有一定的电池容量，从而可以正常启动车辆，以及保证车辆的正常行驶。其中，第二阈值可以设定为动力电池30的电池容量的5％，以进一步地对动力电池30是否为蓄电池10继续充电增加了约束条件。当然，第二阈值还可以设定为10％，具体情况可以根据不同容量的动力电池30和蓄电池10之间的匹配关系进行设计。因此，当动力电池30的电池容量处于第一阈值时，虽然满足了对蓄电池10的充电条件，但可能存在电池容量不足以将蓄电池10充满的情况，在动力电池30容量小于等于第二阈值时，可以停止对蓄电池10的充电工作，以保证动力电池30具有一定的续航里程。

进一步地，整车控制器40被配置为直流转换器20和动力电池30对蓄电池10进行充电，并且蓄电池10的电压值达到低压上限值时，整车控制器40选择性地断开直流转换器20和动力电池30与蓄电池10的电气连接，并且进入休眠状态。如此设置，在蓄电池10的充电过程中，当电压检测单元41检测到蓄电池10的电压值达到低压上限值时，则说明蓄电池10已充满，不存在馈电的问题，则整车控制器40通过CAN网络52，可以切断直流转换器20和动力电池30与蓄电池10的电气连接，然后整车控制器40重新进入下一个周期，如此循环，可以防止蓄电池10出现馈电问题。

其中，低压上限值可以设置为13.5V，当蓄电池10的电压处于13.5V时，则说明蓄电池10已充满，用户可以正常启动车辆。当然，低压上限值还可以设置为其它值，具体根据动力电池30和蓄电池10之间的匹配关系进行设定。

并且，动力电池30和直流转换器20之间设置有第一继电器，直流转换器20和蓄电池10之间设置有第二继电器，整车控制器40选择性地控制第一继电器和第二继电器断开和闭合。如此设置，整车控制器40唤醒动力电池30和直流转换器20之后，并且动力电池30、直流转换器20和蓄电池10同时满足充电条件时，则整车控制器40可以控制第一继电器和第二继电器闭合，以使动力电池30、直流转换器20和蓄电池10三者之间的电气线路连通，从而对蓄电池10进行充电；然后，当蓄电池10达到一定的低压值(即低压上限值)时，则整车控制器40可以控制第一继电器和第二继电器打开，以切断动力电池30、直流转换器20和蓄电池10三者之间的电气线路。

此外，整车控制器40设置有第一唤醒处理单元，第一唤醒处理单元设置有唤醒周期，并且用于定期唤醒整车控制器40；和/或，还包括：网联控制器TBOX，网联控制器TBOX设置有第二唤醒处理单元，第二唤醒处理单元设置有唤醒周期，并且用于定期唤醒整车控制器40。

也就是说，整车控制器40设置有第一唤醒处理单元，可以定期唤醒整车控制器40，实现了整车控制器40的定期自我唤醒功能。或者，网联控制器TBOX设置有第二唤醒处理单元，通过第二唤醒处理单元，第二唤醒处理单元也可以定期唤醒整车控制器40，以确保整车控制器40在定期唤醒之后检测蓄电池10的电压状态以及动力电池30和直流转换器20的状态。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：蓄电池充电系统100。

因此，在车辆处于长期休眠的状态下，整车控制器40会定期唤醒，监控蓄电池10的电压状态，当蓄电池10的电压过低时，将唤醒直流转换器20和动力电池30等相关部件，以对蓄电池10进行充电，从而可以使蓄电池10维持在一个良好的状态，有效延长蓄电池10的使用寿命，同时避免了用户因蓄电池10馈电无法启动而造成的人力、财力及时间的浪费，极大的提高了用户体验。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蓄电池充电系统(100)，其特征在于，包括：

蓄电池(10)；

直流转换器(20)，所述直流转换器(20)与所述蓄电池(10)电气连接；

动力电池(30)，所述动力电池(30)与所述直流转换器(20)电气连接；

整车控制器(40)，所述整车控制器(40)与所述蓄电池(10)电气连接且与所述直流转换器(20)和所述动力电池(30)通讯连接，所述整车控制器(40)设置有电压检测单元(41)，所述整车控制器(40)被配置为整车下电后定期唤醒且检测所述蓄电池(10)的电压值是否处于低压下限值，以选择性地唤醒所述直流转换器(20)和所述动力电池(30)且用于对所述蓄电池(10)进行充电。

2.根据权利要求1所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述整车控制器(40)被配置为检测到钥匙开关置于OFF档且所述蓄电池(10)的电压值处于低压下限值时唤醒所述直流转换器(20)和所述动力电池(30)。

3.根据权利要求1所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述直流转换器(20)设置有直流控制器(21)，所述直流控制器(21)与所述整车控制器(40)通过CAN网络(52)进行通讯；以及，

所述动力电池(30)设置有电池管理系统(31)，所述电池管理系统(31)与所述整车控制器(40)通过CAN网络(52)进行通讯。

4.根据权利要求3所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述直流控制器(21)被配置为所述直流控制器(21)被所述整车控制器(40)唤醒后自动巡检且将检测信息通过CAN网络(52)传输至所述整车控制器(40)；以及，

所述电池管理系统(31)被配置为所述电池管理系统(31)被所述整车控制器(40)唤醒后自动巡检且将检测信息通过CAN网络(52)传输至所述整车控制器(40)。

5.根据权利要求3所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述电池管理系统(31)被配置为获取所述动力电池(30)的电池容量且将所述电池容量通过CAN网络(52)传输至整车控制器(40)；以及，所述整车控制器(40)被配置为判断所述电池容量是否大于等于第一阈值，以选择性地控制所述动力电池(30)和所述直流转换器(20)对所述蓄电池(10)进行充电。

6.根据权利要求5所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述整车控制器(40)被配置为判断所述电池容量大于等于第一阈值时对所述蓄电池(10)进行充电，且在充电过程中所述电池容量小于等于第二阈值时对所述蓄电池(10)停止充电。

7.根据权利要求1所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述整车控制器(40)被配置为所述直流转换器(20)和所述动力电池(30)对所述蓄电池(10)进行充电且所述蓄电池(10)的电压值达到低压上限值时，所述整车控制器(40)选择性地断开所述直流转换器(20)和所述动力电池(30)与所述蓄电池(10)的电气连接且进入休眠状态。

8.根据权利要求7所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述动力电池(30)和所述直流转换器(20)之间设置有第一继电器，所述直流转换器(20)和所述蓄电池(10)之间设置有第二继电器，所述整车控制器(40)选择性地控制所述第一继电器和所述第二继电器断开和闭合。

9.根据权利要求1所述的蓄电池充电系统(100)，其特征在于，所述整车控制器(40)设置有第一唤醒处理单元，所述第一唤醒处理单元设置有唤醒周期且用于定期唤醒所述整车控制器(40)；和/或，

还包括：网联控制器TBOX，所述网联控制器TBOX设置有第二唤醒处理单元，所述第二唤醒处理单元设置有唤醒周期且用于定期唤醒所述整车控制器(40)。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的蓄电池充电系统(100)。

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