本发明属于车载电网管理领域，具体说是一种车载电网管理系统及其使用方法。
背景技术：
机动车的车载电网供给多个电气组件。在此，电功率由车载电网电池和/或由发电机提供。在现代车辆中，数量越来越多的电消耗器实施为高电流消耗器。这点对车载电网中电压的稳定性提出了特别的要求，因为高消耗电流降低了由电池和/或由发电机输出的电压。
现有车载电网管理系统的存在如下缺陷:
1、通过监测蓄电池电压值的方式来判断电池状态是不准确的:
蓄电池随着时间会慢慢老化，如果使用不当或者点火过于频繁电池老化的速度会更快，老化后的电池内阻会增大，这样的后果是当电池已经亏电时测得的电压依旧很高，中央电器控制单元会误判蓄电池仍处于正常状态，继续维持当前的用电管理，造成蓄电池严重亏电。
2、不能实时、准确的监测各个电器设备的用电量:
每个电器设备的功耗都是在一定的范围内的，如果超出正常范围说明该设备可能出现故障。所以监测电器设备的用电量可以作为判断其工作状态的重要依据，为车辆故障诊断和自检提供重要参数。
3、供电控制的力度很大，无法实现精确控制：
一个供电控制开关往往控制着多个电器设备的供电，如果这个开关被关闭那么会导致多个电器设备断电。
4、无法实时、准确的监测在供电线路和连接器上的电能损耗：
供电线路会随时间慢慢老化，外包的绝缘层可能脱落，与其他导体搭连就会造成短路或者漏电。连接器的机械触点长时间使用会氧化或者接触不良，导致电阻增大。这些都会造成电能的损耗甚至设备的损坏、车辆的自燃。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种车载电网管理系统及其使用方法，能够给车上的各种用电设备提供电力供应，能够实时的监测各个用电设备的用电情况。
为实现上述目的，本发明提供了一种车载电网管理系统，包括：中央电器控制单元、蓄电池、蓄电池监控控制单元、发电机、发动机、发动机控制单元和电器设备单元，所述中央电器控制单元通过控制总线分别与蓄电池、蓄电池监控控制单元、发动机控制单元、电器设备单元相连，所述蓄电池监控控制单元分别与蓄电池、发电机相连，所述发动机分别与发电机、发动机控制单元相连，所述发动机控制单元还与电器设备单元相连。
进一步的，所述的中央电器控制单元包括控制器，多个供电线路，多个供电线路与控制器相连，所述供电线路包括顺序相连的供电控制开关，电压、电流监测模块，连接器Ⅰ。
更进一步的，电器设备单元，包括多个电器设备，与多个供电线路相连；所述电器设备包括顺序相连的连接器Ⅱ，电压、电流监测模块，供电控制开关和连接器Ⅲ。
作为更进一步的，
中央电器控制单元，实现各路供电的开关控制及用电负载管理；
供电控制开关，控制供电的开通和关闭；
发电机，由发动机驱动，实现机械能到电能的转化，为全车的电器设备供电和为蓄电池充电；
蓄电池，储存电能；
蓄电池监控控制单元，用于识别蓄电池状态，测量的参数包括：蓄电池充电电流、放电电流、蓄电池电压和蓄电池温度；
连接器，用来连接供电线和电器设备的接插件；
电流电压监测模块，能够监测所在线路上的电压值和流过的电流值。
本发明还提供了一种车载电网管理系统使用方法，具体包括：
第一步，计算蓄电池剩余电能；
第二步，依据蓄电池剩余电能将蓄电池分为三种状态：正常状态、微亏电状态、亏电状态；
第三步，实时监测供电线路上的电能损耗：
第四步，实时监测每个电器设备的用电情况；
第五步，当中央电器控制单元检测到蓄电池处于正常状态，则使发动机控制单元维持发动机的当前怠速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于微亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速并关闭部分电器。
具体的，当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，并且发动机处于熄火状态时，则关闭当前的部分用电设备。
具体的，实时监测供电线路上的电能损耗的具体步骤为：
供电线路中的电压、电流监测模块实时监测每条从中央电器控制单元输出的供电线路的电压值Uo、电流值Io；
电器设备中的电压、电流监测模块实时的监测从所在供电线路上输入该电器设备的电压值Ui和电流值Ii；
电器设备通过控制总线将Ui、Ii值发给中央电器控制单元。
更具体的，中央电器控制单元进行如下操作：
计算供电线路上的电能损耗＝(Uo-Ui)*Io，当这个损耗值超出一定范围时，控制器发出告警或者关闭该条供电线路；
当Io>Ii，则说明在这条供电支路上有漏电情况，控制器发出告警或者关闭该条线路供电；
当Uo>Ui，则说明在这条供电支路压降较大，线路可能有老化或者连接器接触不良情况；控制器发出告警或者关闭该条线路供电。
更具体的，实时监测每个电器设备的用电情况具体步骤为：
供电线路中的电压、电流监测模块实时的监测每条从中央电器控制单元输出的供电线路的电压值Uo、电流值Io；中央电器控制单元根据Uo、Io值来进行用电管理：
当Uo和Io的值超出正常值范围时，中央电器控制单元发出告警或者关闭该条供电线路。
更具体的，电器设备中的电压、电流监测模块实时的监测从所在供电线路上输入该电器设备的电压值Ui和电流值Ii，电器设备根据Ui、Ii值进行自我用电管理：当Ui和Ii的值超出正常值范围时，电器设备通过控制总线向中央电器控制单元发出告警或者直接控制其内部的供电控制开关进行断电。
本发明由于采用以上技术方案，能够取得如下的技术效果：采用本发明设计实现的车载电网系统能够给车上的各种用电设备提供电力供应，还能实时的监测各个用电设备的用电情况，根据监测到的用电数据，中央电器控制单元能够准确的进行用电负载管理并能够计算出在每条供电线路上所产生的电能损耗。
附图说明
本发明共有附图1幅：
图1为车载电网系统结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1
本实施例提供一种车载电网管理系统，包括：中央电器控制单元、蓄电池、蓄电池监控控制单元、发电机、发动机、发动机控制单元和电器设备单元，所述中央电器控制单元通过控制总线分别与蓄电池、蓄电池监控控制单元、发动机控制单元、电器设备单元相连，所述蓄电池监控控制单元分别与蓄电池、发电机相连，所述发动机分别与发电机、发动机控制单元相连，所述发动机控制单元还与电器设备单元相连。
中央电器控制单元，实现各路供电的开关控制及用电负载管理；
供电控制开关，控制供电的开通和关闭，由中央电器控制单元控制；
发电机，由发动机驱动，实现机械能到电能的转化，为全车的电器设备供电和为蓄电池充电；
蓄电池，储存电能；
蓄电池监控控制单元，用于识别蓄电池状态，测量的参数主要包括：蓄电池充电电流、放电电流、蓄电池电压和蓄电池温度；
连接器，用来连接供电线和电器设备的接插件；
电流电压监测模块，能够监测所在线路上的电压值和流过的电流值。
实施例2
本实施例提供另一种车载电网管理系统，包括：中央电器控制单元、蓄电池、蓄电池监控控制单元、发电机、发动机、发动机控制单元和电器设备单元，所述中央电器控制单元通过控制总线分别与蓄电池、蓄电池监控控制单元、发动机控制单元、电器设备单元相连，所述蓄电池监控控制单元分别与蓄电池、发电机相连，所述发动机分别与发电机、发动机控制单元相连，所述发动机控制单元还与电器设备单元相连；
所述中央电器控制单元包括控制器，多个供电线路，所述供电线路包括顺序相连的供电控制开关，电压、电流监测模块，连接器Ⅰ；所述控制器与供电控制开关相连；
所述电器设备单元，包括多个电器设备，所述电器设备包括顺序相连的连接器Ⅱ，电压、电流监测模块，供电控制开关和连接器Ⅲ。所述连接器Ⅱ与供电线路中的连接器Ⅰ对应相连。
中央电器控制单元，实现各路供电的开关控制及用电负载管理；
供电控制开关，控制供电的开通和关闭，由中央电器控制单元控制；
发电机，由发动机驱动，实现机械能到电能的转化，为全车的电器设备供电和为蓄电池充电；
蓄电池，储存电能；
蓄电池监控控制单元，用于识别蓄电池状态，测量的参数包括：蓄电池充电电流、放电电流、蓄电池电压和蓄电池温度；
连接器，用来连接供电线和电器设备的接插件；
电流电压监测模块，能够监测所在线路上的电压值和流过的电流值；
控制总线，可以是can总线、Lin总线、K线等车载总线。
实施例3
用电管理模式说明：
一、用电管理所依据的数据：发动机转速、蓄电池所剩余的电能、当前开启的电器设备的功耗、供电线路上的电能损耗。
二、用电管理所依照的原则：以保证车上人员和车辆的安全以及行驶安全为最高原则，当发现有供电线路用电异常时，马上告警或者立即关闭对该条线路的供电。
本实施例还提供了一种车载电网管理系统使用方法，具体包括：
第一步，计算蓄电池剩余电能：
蓄电池剩余电能＝充入的电能-放出的电能；
充入的电能＝充电电流*充电电压*充电时间；
放出的电能＝放电电流*放电电压*放电时间；
充放电的电流、电压和时间均由蓄电池监控控制单元来实时监测；
第二步，依据蓄电池剩余电能将蓄电池分为三种状态：正常状态、微亏电状态、亏电状态；
蓄电池剩余电能>或＝90％——正常状态；
70％<蓄电池剩余电能<90V——微亏电状态；
蓄电池剩余电能<或＝70％——亏电状态；
第三步，实时监测供电线路上的电能损耗：
第四步，实时监测每个电器设备的用电情况；
第五步，当中央电器控制单元检测到蓄电池处于正常状态，则使发动机控制单元维持发动机的当前怠速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于微亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速并关闭部分电器。
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，并且发动机处于熄火状态时，则关闭当前的部分用电设备以维持蓄电池的电压。
实施例4
本实施例还提供了另一种车载电网管理系统使用方法，具体包括：
第一步，计算蓄电池剩余电能：
蓄电池剩余电能＝充入的电能-放出的电能；
充入的电能＝充电电流*充电电压*充电时间；
放出的电能＝放电电流*放电电压*放电时间；
充放电的电流、电压和时间均由蓄电池监控控制单元来实时监测；
第二步，依据蓄电池剩余电能将蓄电池分为三种状态：正常状态、微亏电状态、亏电状态；
蓄电池剩余电能>或＝90％——正常状态；
70％<蓄电池剩余电能<90V——微亏电状态；
蓄电池剩余电能<或＝70％——亏电状态；
第三步，实时监测供电线路上的电能损耗：
供电线路中的电压、电流监测模块实时监测每条从中央电器控制单元输出的供电线路的电压值Uo、电流值Io；
电器设备中的电压、电流监测模块实时的监测从所在供电线路上输入该电器设备的电压值Ui和电流值Ii；
电器设备通过控制总线将Ui、Ii值发给中央电器控制单元，中央电器控制单元进行如下操作：
计算供电线路上的电能损耗＝(Uo-Ui)*Io，当这个损耗值超出一定范围时，控制器发出告警或者关闭该条供电线路；
当Io>Ii，则说明在这条供电支路上有漏电情况，控制器发出告警或者关闭该条线路供电；
当Uo>Ui，则说明在这条供电支路压降较大，线路可能有老化或者连接器接触不良情况；控制器发出告警或者关闭该条线路供电。
第四步，实时监测每个电器设备的用电情况：
供电线路中的电压、电流监测模块实时的监测每条从中央电器控制单元输出的供电线路的电压值Uo、电流值Io；中央电器控制单元根据Uo、Io值来进行用电管理：
当Uo和Io的值超出正常值范围时，中央电器控制单元发出告警或者关闭该条供电线路。
第五步，当中央电器控制单元检测到蓄电池处于正常状态，则使发动机控制单元维持发动机的当前怠速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于微亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，则使发动机控制单元提升发动机转速并关闭部分电器；
当中央电器控制单元检测到蓄电池处于亏电状态，并且发动机处于熄火状态时，则关闭当前的部分用电设备以维持蓄电池的电压。
实施例5
本实施例提供一种电器设备单元自我用电管理的方法：电器设备中的电压、电流监测模块实时的监测从所在供电线路上输入该电器设备的电压值Ui和电流值Ii，电器设备根据Ui、Ii值进行自我用电管理：当Ui和Ii的值超出正常值范围时，电器设备通过控制总线向中央电器控制单元发出告警或者直接控制其内部的供电控制开关进行断电。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。