WO2022051902A1 - 低压蓄电池充电系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种低压蓄电池充电系统及方法。该充电系统包括：低压蓄电池，可用于为该车辆的低压用电器供电；动力电池组；直流转换器，可用于在动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合时接收动力电池组提供的电压，并将电压转换为低压蓄电池的充电电压，以对低压蓄电池充电；DCDC控制器，与低压蓄电池电气连接，可用于在该车辆处于休眠状态下监测低压蓄电池的电压；其中，DCDC控制器和该车辆的电池管理系统通信连接，以用于在低压蓄电池的电压低于第一阈值时，唤醒电池管理系统，以使电池管理系统闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器。

Description

低压蓄电池充电系统及方法 技术领域
本申请涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种低压蓄电池充电系统及方法。
背景技术
电动汽车的动力源一般高压动力电池包(high-voltage power battery pack)和低压蓄电池(low-voltage battery)组成。车辆在熄火状态下，使用低压蓄电池为车辆的低压用电器供电。也就是说，在车辆启动时，低压蓄电池须有合适的电量，以便车辆启动相关控制器可以正常工作。若在车辆启动时，低压蓄电池电量不足，无法为车辆启动相关控制器的提高合适的电压，则车辆无法启动。由此，如何为低压蓄电池补电或充电是电动汽车技术发展中的一个重要问题。
目前，主流的技术是直接利用车辆的远程信息处理器(telematics box，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。
另外，高压动力电池进行完成高压上电后，才能给低压蓄电池充电。而现有的方案中，高压上电参与部件较多，需要判断高压上电参与部件均没有故障的情况下，才能进行高压上电。因此，高压上电的流程繁琐，且成功率较低。
发明内容
本申请实施例提供了一种低压蓄电池充电系统及方法，可以在车辆处于休眠状态下实时监测低压蓄电池的电压，从而可以在低压蓄电池的电压较低时，可以为低压蓄电池充电。
第一方面，本申请实施例提供了一种低压蓄电池充电系统，配置于车辆，充电系统包括：低压蓄电池，可用于为该车辆的低压用电器供电；动力电池组；直流转换器(DCDC)，可用于在动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合时接收动力电池组提供的电压，并将电压转换为低压蓄电池的充电电压，以对低压蓄电池充电；DCDC控制器，与低压蓄电池电气连接，可用于在该车辆处于休眠状态下监测低压蓄电池的电压；其中，DCDC控制器和该车辆的电池管理系统(BMS)通信连接，以用于在低压蓄电池的电压低于第一阈值时，唤醒电池管理系统，以使电池管理系统闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器。
在一种可能的实现方式中，DCDC控制器与该车辆的整车控制器通信连接，以用于在低压蓄电池的电压低于第一阈值时，唤醒整车控制器；整车控制器用于监测该车辆的状态，并在该车辆的状态符合高压上电条件时，向电池管理系统发送高压上电指令；电池管理系统闭合正极继电器和所述负极继电器包括：电池管理系统响应于高压 上电指令，闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器。
在一种可能的实现方式中，动力电池组和直流转换器容纳于同一高压保护外壳；高压上电条件为直流转换器没有故障、动力电池组没有故障且动力电池组的电荷状态(SOC)高于第二阈值。
在一种可能的实现方式中，DCDC控制器与直流转换器电气连接，以用于监测直流转换器是否发生故障。
在一种可能的实现方式中，动力电池组由多个动力电池串联组成；多个动力电池中的第一动力电池用于在低压蓄电池的电压低于第三阈值时，为该车辆的低压用电器供电。
在一种可能的实现方式中，第一动力电池由多个动力电池中的K个电池串联而成，且第一动力电池的最高输出电压等于或小于低压用电器的最高承受电压；K≥1，且为整数。
在一种可能的实现方式中，第一动力电池和车辆的低压用电器之间设置有电气开关；其中，当低压蓄电池的电压低于第一阈值时，电气开关闭合，以使第一动力电池为该车辆的低压用电器供电。
在一种可能的实现方式中，DCDC控制器还用于当对低压蓄电池充电时，监测低压蓄电池的电压，以监控低压蓄电池充电是否出现故障。
第二方面，本申请实施例提供了一种车辆，包括第一方面所提供的充电系统。
第三方面，本申请实施例提供了一种低压蓄电池充电方法，应用于车辆中的充电系统，充电系统包括低压蓄电池、动力电池组、直流转换器(DCDC)和DCDC控制器；该方法包括：当车辆处于休眠状态时，DCDC控制器监测低压蓄电池的电压；当低压蓄电池的电压低于第一阈值时，DCDC控制器唤醒车辆的电池管理系统(BMS)，以使电池管理系统闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器，使得动力电池组通过直流转换器对低压蓄电池充电。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：DCDC控制器唤醒车辆的整车控制器，以使整车控制器在车辆满足高压上电条件时向电池管理系统发送高压上电指令；电池管理系统闭合动力电池组的正极继电器和所述负极继电器包括：电池管理系统响应于高压上电指令，闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括：DCDC控制器在低压蓄电池充电状态下，监测低压蓄电池的电荷状态(SOC)；当低压蓄电池的电荷状态大于或等于预设的充电停止阈值时，DCDC控制器向电池管理系统发送停止充电信息，以使电池管理系统断开动力电池组的正极继电器和负极继电器。
在一种可能的实现方式中，直流转换器和动力电池组容纳于同一高压保护壳中；高压上电条件为直流转换器没有故障、动力电池组没有故障且动力电池组的电荷状态高于第二阈值。
在一种可能的实现方式中，动力电池组由多个动力电池串联组成；该方法还包括：当低压蓄电池的电压低于第三阈值时，DCDC控制器控制第一动力电池为车辆的低压用电器；其中，第一动力电池由多个动力电池中的K个电池串联而成，且第一动力电池的最高输出电压等于或小于车辆的低压用电器的最高承受电压；K≥1，且为整数； 第三阈值低于第一阈值。
本申请实施例提供的充电系统以及充电方法，可以在车辆处于休眠状态下实时监测低压蓄电池的电压，在低压蓄电池的电压较低时，可唤醒相关控制器进行高压上电，为低压蓄电池充电；并且，在高压上电条件少，可以尽快进行高压上电；以及为了对低压蓄电池进行充电，唤醒的用电器较少，可以节省电能；此外，设置了冗余电池，可以在低压蓄电池严重亏电时，为低压用电器提供电能，从而避免了车辆无法启动或者说车辆的相关控制器无法唤醒的情况发生。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种充电系统的电气连接示意图；
图2为图1所示的充电系统的通信连接示意图；
图3为本申请实施例提供的一种DCDC控制器的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种低压蓄电池充电方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是抵触连接或一体的连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以适合的方式结合。
本申请实施例提供了一种可配置于车辆的低压蓄电池充电系统，可以在车辆的休眠状态下，监测车辆的低压蓄电池的电压，进而可以在监测到低压蓄电池的电压较低，需要充电时，启动对低压蓄电池的充电。其中，该车辆可以为纯电动车辆，也可以为混合动力车辆。
接下来，结合图1、图2以及图3对本申请实施例提供的充电系统进行示例说明。
图1示出了该充电系统的电气连接示意图。示例性的，各部件之间可以通过电线(例如铜线、铝线等)进行电气连接。
图2示出了该充电系统的通信连接示意图。示例性的，各部件之间可以通过局域互联网络(local interconnect network，LIN)总线、控制器局域网络(controller area network，CAN)总线或硬线等进行通信连接。
如图1所示，该充电系统可以包括低压蓄电池100、直流变换器(direct current-direct current converter，DCDC)200、动力电池组300、DCDC控制器400。
低压蓄电池100可以为车辆中的DCDC控制器400、整车控制器(vehicle control unit，VCU)600、T-BOX 700、网关(gateway)等低压用电器供电。示例性的，低压蓄电池100的额定电压可以为12V。
动力电池组300在车辆处于高压供电状态时，可以对低压蓄电池100进行充电。其中，高压供电状态也可以称为高压上电完成状态，具体而言，其指动力电池组300的正极继电器和负极继电器完成闭合时，车辆进入的状态。其中，动力电池组300的正极继电器和负极继电器闭合的动作也可以称为高压上电。在高压供电状态下，动力电池组300可以为车辆的高压用电器(例如直流变换器、车辆的驱动电机)的运转提供高电压(例如，300-400V)。
当然，可以理解，高压用电器是否运转受该高压用电器的控制。对于直流变换器200而言，其是否运转受DCDC控制器400的控制。例如，当DCDC控制器400监测到低压蓄电池100需要充电时，DCDC控制器400可以控制直流变换器200开始运转。具体而言，参阅图1，DCDC控制器400和直流变换器200之间可以电气连接，以对直流变换器进行控制。例如，DCDC控制器400可以向直流变换器发送开启指令(或关闭指令)，控制直流变换器200开始运转(或停止运转)。示例性的，开启指令、关闭指令等可以是DCDC控制器400产生的不同引脚的高低电平或者电流电压的控制指令，以对直流变换器200起到启停、控制等作用。
由上述所述，动力电池组300可以为直流变换器200运转提供高电压，而直流变换器200可以将该高电压转换为低压蓄电池100的充电电压，以对低压蓄电池100充电。
DCDC控制器400可以在车辆处于休眠状态时，监测低压蓄电池100的电压。其中，车辆的休眠状态也可以称为车辆的熄火状态，具体而言，车辆的休眠状态可以是指车辆的动力电池组的正极继电器和负极继电器断开(不闭合)，且车辆的DCDC控制器、直流变换器、整车控制器、电池管理系统、T-BOX等低压用电器处于低功耗运行状态。其中，低压用电器的低功耗运行状态可以是指该低压用电器的仅保持必要功能开启，而非必要功能关闭的状态。可以理解，在车辆生产或者进行出厂配置时，车辆的设计人员等可以设置车辆相关功能的人员，可以配置该车辆中低压用电器的必要功能以及非必要功能。举例而言，对于DCDC控制器，其必要功能可以为监测低压蓄电池电压、发送信号(例如，可以在低压蓄电池电压低于阈值A1时，可以向其他用电器(例如整车控制器等)发送唤醒信号)等功能。对于整车控制器而言，其必要功能可以为接收信号，分析接收的信号，并在接收的信号为特定信号(例如唤醒信号)时，可以脱离低功耗运行状态，而处于唤醒状态。等等，此处对用电器的必要功能不再进行一一列举。在具体实现时，相关人员可以配置各用电器的必要功能。
与休眠状态相对，唤醒状态可以为必要功能和非必要功能均开启的状态。
图3示出了DCDC控制器400一种可能的结构。DCDC控制器400可以包括模数转换器(analog to digital converter，ADC)410和芯片420。在DCDC控制器400处于低功耗运行状态时，模数转换器410和芯片420可以保持工作。其中，模数转换器410和低压蓄电池100电气连接，从而可以获取低压蓄电池100的电压，具体而言，获取低压蓄电池100的电压模拟信号。模数转换器410可以将电压模拟信号转换为电压数 字信号，并将该电压数据信号传递给芯片420。芯片420具有数据处理和数据收发功能，可以根据该电压数据信号判断低压蓄电池100是否需要充电。具体而言，可以设置阈值A1，当低压蓄电池100的电压低于阈值A1时，可以确定低压蓄电池100需要充电。在一个例子中，在低压蓄电池100的额定电压为12V时，阈值A1可以设置为9V。
在一些实施例中，当DCDC控制器400确定低压蓄电池100的电压低于阈值A1时，DCDC控制器400可以进入唤醒状态，进而可以控制直流变换器开始运转，具体可以参考上文介绍，在此不再赘述。与此同时，DCDC控制器可以唤醒电池管理系统(battery management system，BMS)500。具体而言，如图2所示，DCDC控制器400和电池管理系统500之间可以通信连接，DCDC控制器400可以向电池管理系统500发送唤醒信号，以唤醒电池管理系统500。
电池管理系统500唤醒后，可以控制动力电池组300的正极继电器和负极继电器闭合，以完成高压上电，使得动力电力组300可以向外提供电能。
在一些实施例中，在电池管理系统500控制动力电池组300的正极继电器和负极继电器闭合之前，车辆需要判断车辆是否满足高压上电条件。判断车辆是否满足高压上电条件可以由整车控制器600执行。具体而言，当DCDC控制器400确定低压蓄电池100的电压低于阈值A1时，DCDC控制器400可以向整车控制器600发送唤醒信号，以唤醒整车控制器600。整车控制器600唤醒后，可以根据相关信息判断车辆是否满足高压上电条件。
在一些实施例中，高压上电条件可以由三个条件组成，分别为直流变换器200没有故障，动力电池组300没有故障，动力电池组300的电荷状态(state of charge，SOC)大于阈值A2(阈值A2可以为预设值，例如可以为15％)。其中，DCDC控制器400可以判断直流转换器200是否出现故障，并将判断结果发送给整车控制器600。电池管理系统500可以判断动力电池组300是否出现故障，以及判断动力电池组300的电荷状态是否大于阈值A2，并将判断结果发送给整车控制器600。具体判断过程可以参考现有技术介绍，在此不再赘述。
本申请实施例在进行高压上电时，无需判断高压连接器的状态，由此可以提供尽快建立高压。具体而言，在本申请实施例中，如图1所示的，直流变换器200和动力电池组300容纳于同一高压保护外壳800中，由此，直流变换器200和动力电池组300之间可以直接连接，无需高压连接器。可以理解，若直流变换器设置在高压保护外壳之外，则动力电池组提供的高压需要直接输出到高压保护外壳之外。出于安全性考虑，动力电池组需要通过高压连接器连接到直流变换器，以避免或减少高压电带来的危险。如此，高压上电条件也要包括高压连接器没有故障。而在本申请实施例中，直流变换器200和动力电池组300容纳于同一高压保护外壳800中，无需高压连接器，相应地，高压上电条件也无需包括高压连接器的状态。
当车辆的状态符合高压上电条件时，整车控制器600可以向电池管理系统500发送高压上电指令。电池管理系统500可以响应该高压上电指令，控制动力电池组300的正极继电器和负极继电器闭合。
当动力电池组300的正极继电器和负极继电器闭合时，动力电池组300可以向直 流变换器200提供高电压。直流变换器200将该高电压转换为低压蓄电池100的充电电压，以对低压蓄电池100充电。
在一些实施例中，在低压蓄电池100充电期间，DCDC控制器400可以监测低压蓄电池100的电压，并判断低压蓄电池100的电压在预设的时长T1内，是否增加到阈值A3。例如，时长T1可以为120min的时长，阈值A3可以为12V。若在时长T1内，低压蓄电池100的电压增加到阈值A3，DCDC控制器400可以确定充电成功。若在时长T1内，低压蓄电池100的电压没有增加到阈值A2，DCDC控制器400可以确定充电失败。
若充电成功，DCDC控制器400可以向电池管理系统500发送停止充电信息。电池管理系统500可以响应该停止充电信息，断开动力电池组300的正极继电器和负极继电器，并重新进入休眠状态。DCDC控制器400可以向整车控制器600发送停止充电信息。整车控制器600可以响应该停止充电信息，重新进入休眠状态。示例性的，整车控制器600在进入休眠状态之前，可以通过网关将充电成功消息传递给T-BOX，T-BX可以将该充电成功消息上报至云端服务器或用户的移动终端。其中，该移动终端和车辆的充电系统可以预先关联，由此，可以在充电成功时，车辆可以通知用户低压蓄电池充电成功。
若充电失败，DCDC控制器400可以向整车控制器600发送用于表示充电失败的充电失败信息。整车控制器600可以通过网关将该充电失败信息传递给T-BOX。T-BOX可以将该充电失败消息发送到云端服务器或者发送到用户的移动终端。其中，该移动终端和车辆的充电系统可以预先关联，由此，可以在充电失败时，车辆可以及时通知用户，以便用户人工采取相关措施，例如更换低压蓄电池等。
在一些实施例中，DCDC控制器400可以监控直流变换器200的状态，并向整车控制器600报告直流变换器200的状态。电池管理系统500可以监控动力电池组300的状态，并向整车控制器600报告动力电池组300的状态。整车控制器600可以根据直流变换器200的状态和动力电池组300的状态判断是否可以继续为低压蓄电池100充电。其中，当直流充电器200出现故障，或者动力电池组300出现故障或者电荷状态低压阈值A2时，整车控制器600确定不能继续为低压蓄电池100充电，进而可以控制电池管理系统500断开动力电池组300的正极继电器和负极继电器，并确定充电失败，以及通过网关将充电失败原因(直流充电器200出现故障，或者动力电池组300出现故障或者电荷状态低压阈值A2)传递给T-BOX。T-BOX可以将该充电失败原因发送到云端服务器或者发送到用户的移动终端，以便用户可以及时采取相关错误，例如为车辆的动力电池组300充电等。
示例性的。在充电失败后，整车控制器600还可以向其他低压用电设备(例如，电池管理系统500)发送休眠指令，以使低压管理系统进入休眠状态。
在一些实施例中，如图1所示，动力电池组300可以由N个电池串联而成，N为正整数。示例性的，可以设定动力电池组300的额定电压为360V，N个电池中一个电池的额定电压为12，则N的值为30。可以利用该N个电池中的K个电池设置冗余电池310，该K个电池串联得到该冗余电池310，K为正整数。其中，冗余电池310的最高输出电压等于或小于车辆的低压用电器的最高承受电压。示例性的，可以设定辆 的低压用电器的最高承受电压的最高承受电压为12V，则该冗余电池310的最高输出电压也为12V。
示例性的，N个电池中的一个电池可以为锂离子电池。在一个例子中，该锂离子电池可以由多个(例如3个)单体锂离子电池串联而成。
如图1所示，冗余电池310同车辆的低压用电器电气连接，以便在低压蓄电池100亏电严重，无法为低压用电器提供电能时，可以使用冗余电池310为低压用电器提供电能。具体而言，如图1和图2所示，可以在冗余电池310和低压用电器之间设置开关311。在默认状态下，或者说在低压蓄电池100还可以为低压用电器提供电能的情况下，开关311处于断开状态。当低压蓄电池100的电压低于阈值A4(阈值A4低于阈值A1。阈值A4可以为预设值，例如8V)时，DCDC控制器400可以控制开关311闭合。具体而言，如图2所示，DCDC控制器400和开关311通信连接，从而可以向开关311发送闭合信号。开关311可以响应该闭合信号而闭合。从而使得整车控制器、电池管理系统等低压用电器可以从冗余电池获取电能。从而避免了低压蓄电池100严重亏电导致整车控制器、电池管理系统等低压用电器无法工作的情况发生。
本申请实施例提供的充电系统，可以在车辆处于休眠状态下实时监测低压蓄电池的电压，在低压蓄电池的电压较低时，可以唤醒相关控制器进行高压上电，为低压蓄电池充电；并且，在高压上电条件少，可以尽快进行高压上电；以及为了对低压蓄电池进行充电，唤醒的用电器较少，可以节省电能；此外，设置了冗余电池，可以在低压蓄电池严重亏电时，为低压用电器提供电能，从而避免了车辆无法启动或者说车辆的相关控制器无法唤醒的情况发生。
基于图1、图2所示的充电系统，本申请实施例提供了一种低压蓄电池充电方法。参阅图4，该方法可以包括如下步骤。
步骤401，判断车辆是否处于休眠状态。示例性的，步骤401可以由DCDC控制器执行。在本申请实施例中，DCDC控制器可以持续处于工作状态或者低功耗运行状态。如上所述，休眠状态是指是指车辆的动力电池组的正极继电器和负极继电器断开(不闭合)，且车辆的DCDC控制器、直流变换器、整车控制器、电池管理系统、T-BOX等低压用电器处于低功耗运行状态时的状态。示例性的，对于整车控制器而言，发送心跳报文为非必要功能。也就是说，处于唤醒状态的整车控制器可以发送心跳报文，而处于低功耗运行状态的整车控制器不发送心跳报文。由此，DCDC控制器可以和处于唤醒状态的整车控制器通过心跳报文来彼此通知各自处于唤醒状态。当DCDC控制器在一定时长(例如，2秒)内没有接收整车控制器发送的心跳报文时，可以确定整车控制器处于低功耗运行状态，进而可以确定车辆处于休眠状态。可以理解，对于车辆而言，当整车控制器处于低功耗运行状态时，其他低压用电器通常也处于低功耗运行状态。因此，当DCDC控制器确定整车控制器处于低功耗运行状态时，可以确定车辆处于休眠状态。
当车辆处于休眠状态时，DCDC控制器可以执行步骤402，进入智能补电模式，监测低压蓄电池的电压。DCDC控制器的智能补电模式是指DCDC控制器持续监测低压蓄电池的电压，并在电压低于阈值A1时，唤醒相关部件，给低压蓄电池补电的工作模式。可以理解，图4所示的方法可以调用软件程序实现，DCDC控制器进入智能 补电模式，可以理解为DCDC控制器开始执行该软件程序。
DCDC控制器可以执行步骤403，判断低压蓄电池的电压是否低于或等于阈值A1(例如9V)。若低于或等于阈值A1，DCDC控制器可以执行步骤406。步骤406，具体将在下文进行介绍，此处不再赘述。
在确定低压蓄电池的电压低于阈值A1的情况下，还可继续执行步骤404，判断低压蓄电池的电压是否低压或等于阈值A4。阈值A4小于阈值A1。例如阈值A1可以为9V，阈值A4可以为8V。
当低压蓄电池的电压低于阈值A4时，DCDC控制器可以执行步骤405，利用冗余电池给车辆的低压用电器供电。具体而言，参阅图1和图2，DCDC控制器控制开关311闭合，从而可以使得冗余电池310可以为整车控制器、电池管理系统以及DCDC控制器等低压用电器供电。
如上所述，在低压蓄电池的电压低于或等于阈值A1的情况下，DCDC控制器可以执行步骤406，DCDC控制器唤醒电池管理系统、整车控制器，以请求高压上电。唤醒后的电池管理系统可以控制动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合，以完成高压上电。
在一些实施例中，如图4所示，在电池管理系统控制动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合之前，整车控制器可以执行步骤407，判断车辆的状态是否满足高压上电条件。步骤407的执行过程具体可以参考上文介绍，在此不再赘述。
当车辆的状态满足高压上电条件时，电池管理系统可以执行步骤408，控制动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合，完成高压上电，从而可以对低压蓄电池充电。
在对低压蓄电池充电期间，DCDC控制器可以执行步骤409，判断低压蓄电池的电荷状态达到阈值A3。示例性的，对应额定电压为12V的低压蓄电池而言，阈值A3可以为12V。
当低压蓄电池的电荷状态达到阈值A3时，DCDC控制器可以执行步骤410，退出智能补电模式。
示例性的，在补电成功后，整车控制器可以执行步骤411，通过T-BOX将补电信息上传给云端服务器或移动终端。其中补电信息可以为上文所述的充电成功消息。
示例性的，在补电成功后，电池管理系统可以控制动力电池组的正极继电器和负极继电器断开，以完成高压下电；整车控制器可以指示DCDC控制器、电池管理系统、网关、T-BOX等低压用电器进入低功耗运行状态，以及整车控制器自身也进入低功耗运行状态。由此，在补电成功后，车辆可以再次进入休眠状态。
在一些实施例中，回到步骤401，当车辆不处于休眠状态时，DCDC控制器可以不进入智能补电模式。需要说明的时，车辆不处于休眠状态可以是指车辆正处于低压蓄电池的充电状态(即对低压蓄电池充电对应的状态)，此时DCDC控制器已处于智能补电模式，由此DCDC控制器无需重复进入智能补电模式。车辆不处于休眠状态可以是指车辆不熄火状态，例如，车辆正在行驶，或者车辆没有行驶，但车辆的空调或灯光等用电器处于工作状态，此时DCDC控制器也不进入智能补电模式。
本申请实施例提供的充电方法，可以在车辆处于休眠状态下实时监测低压蓄电池的电压，在低压蓄电池的电压较低时，可以唤醒相关控制器进行高压上电，为低压蓄 电池充电；并且，在高压上电条件少，可以尽快进行高压上电；以及为了对低压蓄电池进行充电，唤醒的用电器较少，可以节省电能；此外，设置了冗余电池，可以在低压蓄电池严重亏电时，为低压用电器提供电能，从而避免了车辆无法启动或者说车辆的相关控制器无法唤醒的情况发生。
另外，本申请实施例提供的充电系统及方法，只需要判断直流变换器有无故障、动力电池组有无故障以及电能是否充足，就可以进行高压上电。从而可以在一些高压部件(例如驱动电机)发生故障的情况下，也能完成高压上电，正常为低压蓄电池充电，提高了充电的可靠性。
本申请实施例提供的充电系统及方法，将动力电池组中的一个或多个电池作为低压蓄电池对应的冗余电池，在低压蓄电池严重亏电的情况下，冗余电池可以为整车控制器、电池管理系统等低压用电器供电，从而避免了在低压蓄电池严重亏电导致的无法进行高压上电的问题。
本申请实施例提供的充电系统及方法，可以实时监测低压蓄电池的电压，从而可以在低压蓄电池需要充电的情况，才执行低压蓄电池的充电流程，节省了因为低压蓄电池充电而导致的能耗，以及降低了低压蓄电池严重亏电的风险。
最后说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

  1. 一种低压蓄电池充电系统，其特征在于，配置于车辆，所述充电系统包括：
    低压蓄电池，可用于为所述车辆的低压用电器供电；
    动力电池组；
    直流转换器(DCDC)，可用于在所述动力电池组的正极继电器和负极继电器闭合时接收所述动力电池组提供的电压，并将所述电压转换为所述低压蓄电池的充电电压，以对所述低压蓄电池充电；
    DCDC控制器，与所述低压蓄电池电气连接，可用于在所述车辆处于休眠状态下监测所述低压蓄电池的电压；其中，
    所述DCDC控制器和所述车辆的电池管理系统(BMS)通信连接，以用于在所述低压蓄电池的电压低于第一阈值时，唤醒所述电池管理系统，以使所述电池管理系统闭合所述正极继电器和所述负极继电器。
  2. 根据权利要求1所述的充电系统，其特征在于，所述DCDC控制器与所述车辆的整车控制器通信连接，以用于在所述低压蓄电池的电压低于所述第一阈值时，唤醒所述整车控制器；所述整车控制器用于监测所述车辆的状态，并在所述车辆的状态符合高压上电条件时，向所述电池管理系统发送高压上电指令；
    所述电池管理系统闭合所述正极继电器和所述负极继电器包括：所述电池管理系统响应于所述高压上电指令，闭合所述正极继电器和所述负极继电器。
  3. 根据权利要求2所述的充电系统，其特征在于，所述动力电池组和所述直流转换器容纳于同一高压保护外壳；所述高压上电条件为所述直流转换器没有故障、所述动力电池组没有故障且所述动力电池组的电荷状态(SOC)高于第二阈值。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的充电系统，其特征在于，所述DCDC控制器与所述直流转换器电气连接，以用于监测所述直流转换器是否发生故障。
  5. 根据权利要求1-4任一项所述的充电系统，其特征在于，所述动力电池组由多个动力电池串联组成；所述多个动力电池中的第一动力电池用于在所述低压蓄电池的电压低于第三阈值时，为所述车辆的低压用电器供电。
  6. 根据权利要求5所述的充电系统，其特征在于，所述第一动力电池由所述多个动力电池中的K个电池串联而成，且所述第一动力电池的最高输出电压等于或小于所述低压用电器的最高承受电压；K≥1，且为整数。
  7. 根据权利要求6所述的充电系统，其特征在于，所述第一动力电池和所述车辆的低压用电器之间设置有电气开关；其中，当所述低压蓄电池的电压低于所述第一阈值时，所述电气开关闭合，以使所述第一动力电池为所述车辆的低压用电器供电。
  8. 根据权利要求1-7任一项所述的充电系统，其特征在于，所述DCDC控制器还用于当对所述低压蓄电池充电时，监测所述低压蓄电池的电压，以监控所述低压蓄电池充电是否出现故障。
  9. 一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的充电系统。
  10. 一种低压蓄电池充电方法，其特征在于，应用于车辆中的充电系统，所述充电系统包括低压蓄电池、动力电池组、直流转换器(DCDC)和DCDC控制器；所述方法包括：
    当所述车辆处于休眠状态时，DCDC控制器监测所述低压蓄电池的电压；
    当所述低压蓄电池的电压低于第一阈值时，所述DCDC控制器唤醒所述车辆的电池管理系统(BMS)，以使所述电池管理系统闭合动力电池组的正极继电器和负极继电器，使得所述动力电池组通过所述直流转换器对所述低压蓄电池充电。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
    所述方法还包括：所述DCDC控制器唤醒所述车辆的整车控制器，以使所述整车控制器在所述车辆满足高压上电条件时向所述电池管理系统发送高压上电指令；
    所述电池管理系统闭合所述正极继电器和所述负极继电器包括：所述电池管理系统响应于所述高压上电指令，闭合所述正极继电器和所述负极继电器。
  12. 根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    所述DCDC控制器在所述低压蓄电池充电状态下，监测所述低压蓄电池的电荷状态(SOC)；
    当所述低压蓄电池的电荷状态大于或等于预设的充电停止阈值时，所述DCDC控制器向所述电池管理系统发送停止充电信息，以使所述电池管理系统断开所述正极继电器和所述负极继电器。
  13. 根据权利要求10-12任一项所述的方法，其特征在于，所述直流转换器和所述动力电池组容纳于同一高压保护壳中；所述高压上电条件为所述直流转换器没有故障、所述动力电池组没有故障且所述动力电池组的电荷状态高于第二阈值。
  14. 根据权利要求10-13任一项所述的方法，其特征在于，
    所述动力电池组由多个动力电池串联组成；
    所述方法还包括：
    当所述低压蓄电池的电压低于第三阈值时，所述DCDC控制器控制第一动力电池为所述车辆的低压用电器供电；其中，所述第一动力电池由所述多个动力电池中的K个电池串联而成，且所述第一动力电池的最高输出电压等于或小于所述低压用电器的最高承受电压；K≥1，且为整数；所述第三阈值低于所述第一阈值。
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