CN107640031A - 电动汽车低压蓄电池管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车低压蓄电池管理系统和方法，本发明是在动力电池和低压蓄电池之间设置高低压直流转换器和第一接触器，并监测低压蓄电池的电压，进而当低压蓄电池的电压小于一定的水平后利用动力电池并通过第一接触器和低压直流转换器向低压蓄电池充电，从而保证电动汽车长时间停放后，也能使得车辆的正常启动。同时，本发明实施例中，在VBU执行KL30继电器的断电后，进入休眠模式，从而进一步延长低压蓄电池的电量消耗。

Description

电动汽车低压蓄电池管理系统及方法

技术领域

本发明涉及电动汽车电池管理领域，特别涉及一种电动汽车的低压蓄电池管理系统以及采用该系统进行低压蓄电池管理的方法。

背景技术

纯电动汽车中的低压系统供电是由12V蓄电池供给的。在驾驶员没有行驶需求，长时间放置电动汽车的情况下，会造成电动汽车中的12V蓄电池亏电，使得12V蓄电池的电压在控制器的正常工作电压范围外，导致整车控制器不能够唤醒，造成车辆不能启动。在这种情况下，只能利用其他带电的12V蓄电池替换，以使控制器能够正常工作。

纯电动汽车的12V蓄电池电容量小，如果发生12V蓄电池不能够支撑下次启动的情况，则会造成车辆无法启动情况的发生。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车低压蓄电池管理系统及方法，以保持在电动汽车中的12V蓄电池避免处于亏电状态，进而在电动汽车长时间停放后，也能够保证车辆的启动能力。

本发明提供了一种电动汽车低压蓄电池管理系统，包括：

电压传感器，所述电压传感器安装于所述低压蓄电池，以检测所述低压蓄电池的电压；

高低压直流转换器，所述高低压直流转换器连接至所述低压蓄电池，并通过第一接触器连接至所述电动汽车的动力电池，所述第一接触器的控制端连接至微处理器VBU；

所述VBU与所述电压传感器连接，并由所述低压蓄电池供电，所述VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态。

进一步，所述VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态，包括：

当所述低压蓄电池的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU控制所述第一接触器接通，使得所述动力电池通过所述高低压直流转换器向所述低压蓄电池充电，并根据所述低压蓄电池容量以及所述馈电临界阈值确定充电时长，当达到所述充电时长后，所述VBU控制所述第一接触器断开，以停止所述低压蓄电池的充电。

进一步，所述VBU还分别与KL15信号端、CC信号端、CP信号端、CC2信号端连接，并且，所述VBU还连接至KL30继电器的控制端；

判断所述低压蓄电池的电压是否低于馈电临界阈值，是在没有KL15信号，并且CC信号、CP信号和CC2信号也没有的情况下进行的。

进一步，在所述电动汽车的整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU控制所述KL30继电器断开，之后所述VBU进入休眠模式。

进一步，所述低压蓄电池为12V蓄电池。

本发明还提供了一种电动汽车低压蓄电池管理方法，包括：

通过第一接触器和高低压直流转换器，将所述电动汽车的动力电池连接至所述低压蓄电池；

检测所述低压蓄电池的电压；

VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态。

进一步，VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态，包括：

当所述低压蓄电池的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU控制所述第一接触器接通，使得所述动力电池通过所述高低压直流转换器向所述低压蓄电池充电，并根据所述低压蓄电池容量以及所述馈电临界阈值确定向所述低压蓄电池进行充电的时长，当达到所述时长后，所述VBU控制所述第一接触器断开，以停止向所述低压蓄电池的充电。

进一步，所述方法还包括：

所述VBU监控KL15信号、CC信号、CP信号和CC2信号；

判断所述低压蓄电池的电压是否低于馈电临界阈值，是所述VBU在没有KL15信号，并且CC信号、CP信号和CC2信号也没有的情况下进行的。

进一步，所述方法还包括：

在整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU控制KL30继电器断开，之后所述VBU进入休眠模式。

进一步，在存在所述KL15信号时，所述KL15信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

在进行所述电动汽车的充电时：

若为慢充状态，则所述CC信号和CP信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

若为快充状态，则所述CC2信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合。

从上述方案可以看出，本发明的电动汽车低压蓄电池管理系统和方法，在动力电池和低压蓄电池之间设置高低压直流转换器和第一接触器，并监测低压蓄电池的电压，进而当低压蓄电池的电压小于一定的水平后利用动力电池并通过第一接触器和低压直流转换器向低压蓄电池充电，从而保证电动汽车长时间停放后，也能使得车辆的正常启动。同时，本发明实施例中，在VBU执行KL30继电器的断电后，进入休眠模式，从而进一步延长低压蓄电池的电量消耗。

附图说明

以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明实施例中电动汽车低压蓄电池管理系统的结构框图；

图2为本发明实施例中电动汽车低压蓄电池管理方法的流程图。

标号说明

11、电压传感器

12、高低压直流转换器

13、VBU

14、第一接触器

15、保险丝

2、低压蓄电池

3、动力电池

41、KL15信号端

42、CC信号端

43、CP信号端

44、CC2信号端

45、KL30继电器

具体实施方式

为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。

在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。

为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。

在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。

在本文中，“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。

除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。

本发明实施例提供了一种电动汽车低压蓄电池管理系统并同时提供了一种利用该系统的电动汽车低压蓄电池管理方法，本发明在电动汽车低压蓄电池(如12V蓄电池)亏电时，能够及时为其充电，进而保证电动汽车的正常启动。

图1示出了本发明中的电动汽车低压蓄电池管理系统的结构，如图1所示，本发明实施例中，所述电动汽车低压蓄电池管理系统主要包括电压传感器11、高低压直流转换器12、微处理器VBU13、第一接触器14。其中，所述电压传感器11安装于低压蓄电池2，以检测所述低压蓄电池2的电压。所述高低压直流转换器12连接至所述低压蓄电池2，并通过所述第一接触器14连接至所述电动汽车的动力电池3，所述第一接触器14的控制端连接至所述VBU13。所述VBU13与所述电压传感器11连接，并由所述低压蓄电池2供电，所述VBU13根据所述低压蓄电池2的电压(由所述电压传感器11采集)控制所述第一接触器14的通断，进而控制所述低压蓄电池2的充电状态。其中，所述低压蓄电池2为12V蓄电池。

具体地，所述VBU13根据所述低压蓄电池2的电压控制所述第一接触器14的通断，进而控制所述低压蓄电池2的充电状态，包括：

当所述低压蓄电池2的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU13控制所述第一接触器14接通，使得所述动力电池2通过所述高低压直流转换器12向所述低压蓄电池2充电，并根据所述低压蓄电池2的容量以及所述馈电临界阈值确定充电时长，当达到所述充电时长后，所述VBU13控制所述第一接触器14断开，以停止所述低压蓄电池2的充电。

继续参见图1所示，所述VBU13还分别与KL15信号端41、CC信号端42、CP信号端43、CC2信号端44连接，并且，所述VBU13还连接至KL30继电器45的控制端。本发明实施例中，判断所述低压蓄电池2的电压是否低于馈电临界阈值，是在没有KL15信号(由KL15信号端41提供)，并且CC信号(由CC信号端42提供)、CP信号(由CP信号端43提供)和CC2信号(由CC2信号端44提供)也没有的情况下进行的。其中，KL15是指车辆钥匙到ON状态后的供电电源线，KL30是指车辆低压蓄电池供电电源线，CC信号、CP信号和CC2信号是指电动汽车充电时的三个信号，若存在CC信号、CP信号和/或CC2信号，则表明电动汽车处于充电状态。

本发明实施例中，在所述电动汽车的整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU13控制所述KL30继电器45断开，之后所述VBU13进入休眠模式。由于VBU13是由低压蓄电池2供电，这样，VBU13进入休眠模式可进一步降低停车掉电后低压蓄电池2的电量消耗，保证以后的电动汽车整车能够正常启动。

另外，本发明实施例中，在第一接触器14和高低压直流转换器12之间通过保险丝15相连，保险丝15的作用是防止电流过大对高低压直流转换器12以及低压蓄电池2造成冲击而损坏。

本发明实施例还提供了一种电动汽车低压蓄电池管理方法，该方法可采用上述介绍的电动汽车低压蓄电池管理系统实现，如图2所示，该方法包括：

通过第一接触器和高低压直流转换器，将所述电动汽车的动力电池连接至所述低压蓄电池；

检测所述低压蓄电池的电压；

VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态。

其中，VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态，具体包括：

当所述低压蓄电池的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU控制所述第一接触器接通，使得所述动力电池通过所述高低压直流转换器向所述低压蓄电池充电，并根据所述低压蓄电池容量以及所述馈电临界阈值确定向所述低压蓄电池进行充电的时长，当达到所述时长后，所述VBU控制所述第一接触器断开，以向所述低压蓄电池的充电。

进一步地，所述方法还包括：

所述VBU监控KL15信号、CC信号、CP信号和CC2信号；

判断所述低压蓄电池的电压是否低于馈电临界阈值，是所述VBU在没有KL15信号，并且CC信号、CP信号和CC2信号也没有的情况下进行的。

进一步地，所述方法还包括：

在整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU控制KL30继电器断开，之后所述VBU进入休眠模式。

进一步地，本发明的方法还包括：

在存在所述KL15信号时，所述KL15信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

在进行所述电动汽车的充电时：

若为慢充状态，则所述CC信号和CP信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

若为快充状态，则所述CC2信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合。

本发明实施例中，所述馈电临界阈值为9V，所述第一时长为30s。

本发明的电动汽车低压蓄电池管理系统和方法，在动力电池和低压蓄电池之间设置高低压直流转换器和第一接触器，并监测低压蓄电池的电压，进而当低压蓄电池的电压小于一定的水平后利用动力电池并通过第一接触器和低压直流转换器向低压蓄电池充电，从而保证电动汽车长时间停放后，也能使得车辆的正常启动。同时，本发明实施例中，在VBU执行KL30继电器的断电后，进入休眠模式，从而进一步延长低压蓄电池的电量消耗。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车低压蓄电池管理系统，其特征在于，包括：

电压传感器(11)，所述电压传感器(11)安装于低压蓄电池(2)，以检测所述低压蓄电池(2)的电压；

高低压直流转换器(12)，所述高低压直流转换器(12)连接至所述低压蓄电池(2)，并通过第一接触器(14)连接至所述电动汽车的动力电池(3)，所述第一接触器(14)的控制端连接至微处理器VBU(13)；

所述VBU(13)与所述电压传感器(11)连接，并由所述低压蓄电池(2)供电，所述VBU(13)根据所述低压蓄电池(2)的电压控制所述第一接触器(14)的通断，进而控制所述低压蓄电池(2)的充电状态。

2.根据权利要求1所述的电动汽车低压蓄电池管理系统，其特征在于，所述VBU(13)根据所述低压蓄电池(2)的电压控制所述第一接触器(14)的通断，进而控制所述低压蓄电池(2)的充电状态，包括：

当所述低压蓄电池(2)的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU(13)控制所述第一接触器(14)接通，使得所述动力电池(3)通过所述高低压直流转换器(12)向所述低压蓄电池(2)充电，并根据所述低压蓄电池(2)的容量以及所述馈电临界阈值确定充电时长，当达到所述充电时长后，所述VBU(13)控制所述第一接触器(14)断开，以停止所述低压蓄电池(2)的充电。

3.根据权利要求2所述的电动汽车低压蓄电池管理系统，其特征在于：

所述VBU(13)还分别与KL15信号端(41)、CC信号端(42)、CP信号端(43)、CC2信号端(44)连接，并且，所述VBU(13)还连接至KL30继电器(45)的控制端；

判断所述低压蓄电池(2)的电压是否低于馈电临界阈值，是在没有KL15信号，并且CC信号、CP信号和CC2信号也没有的情况下进行的。

4.根据权利要求3所述的电动汽车低压蓄电池管理系统，其特征在于：

在所述电动汽车的整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU(13)控制所述KL30继电器(45)断开，之后所述VBU(13)进入休眠模式。

5.根据权利要求1至4任一项所述的电动汽车低压蓄电池管理方法，其特征在于：

所述低压蓄电池(2)为12V蓄电池。

6.一种电动汽车低压蓄电池管理方法，包括：

通过第一接触器和高低压直流转换器，将所述电动汽车的动力电池连接至所述低压蓄电池；

检测所述低压蓄电池的电压；

VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态。

7.根据权利要求6所述的电动汽车低压蓄电池管理方法，其特征在于，VBU根据所述低压蓄电池的电压控制所述第一接触器的通断，进而控制所述低压蓄电池的充电状态，包括：

当所述低压蓄电池的电压低于馈电临界阈值时，所述VBU控制所述第一接触器接通，使得所述动力电池通过所述高低压直流转换器向所述低压蓄电池充电，并根据所述低压蓄电池容量以及所述馈电临界阈值确定向所述低压蓄电池进行充电的时长，当达到所述时长后，所述VBU控制所述第一接触器断开，以停止向所述低压蓄电池的充电。

8.根据权利要求7所述的电动汽车低压蓄电池管理系统，其特征在于，所述方法还包括：

所述VBU监控KL15信号、CC信号、CP信号和CC2信号；

判断所述低压蓄电池的电压是否低于馈电临界阈值，是所述VBU在没有KL15信号，并且CC信号、CP信号和CC2信号也没有的情况下进行的。

9.根据权利要求8所述的电动汽车低压蓄电池管理方法，其特征在于，所述方法还包括：

在整车电源掉电的情况下，在掉电延迟第一时长后，所述VBU控制KL30继电器断开，之后所述VBU进入休眠模式。

10.根据权利要求9所述的电动汽车低压蓄电池管理方法，其特征在于：

在存在所述KL15信号时，所述KL15信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

在进行所述电动汽车的充电时：

若为慢充状态，则所述CC信号和CP信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合；

若为快充状态，则所述CC2信号唤醒所述VBU，之后，所述VBU控制所述KL30继电器的闭合。