电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统及方法与流程

本发明实施例涉及电动车
技术领域：
，具体涉及一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统及方法。
背景技术：
：纯电动汽车以运行中噪声低，没有尾气排放的优点成为备受关注的绿色交通工具，也成为汽车产业未来发展的一个重要方向。动力系统方面引入了动力电池系统与电机系统，控制系统方面也加入了电池管理系统(BMS)、整车管理器(VMS)与电机控制单元(MCU)等。在实现本发明实施例的过程中，发明人发现大量电子控制单元的引入导致纯电动车的静态电流会比传统汽车略高，各个控制器的设计水平不一导致有些纯电动车的静态电流很大，低压蓄电池在如此的静态工况下很难长时间保持可以启动车辆的电量状态，进而导致电动车下次无法正常启动。技术实现要素：本发明实施例的一个目的是解决由于电动车的电子控制单元引起的静态电流较大导致低压蓄电池无法长时间保持可以启动电动车的电量状态的问题。本发明实施例提出了一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统，包括：电池管理子系统BMS、整车管理器VMS、低压蓄电池和动力蓄电池；所述电池管理子系统，用于在电动车下电状态下，检测所述低压蓄电池的荷电状态，并根据低压蓄电池的荷电状态向所述整车管理器发送补电请求/停止补电指令；所述整车管理器，用于根据接收到的补电请求/停止补电指令控制所述动力蓄电池对所述低压蓄电池进行补电/停止补电；其中，所述低压蓄电池为所述电动车整车上电的启动电池；所述动力蓄电池为所述电动车动力来源的动力电池。可选的，所述荷电状态包括：亏电状态和电量饱和状态；相应地，所述电池管理子系统，具体用于在检测获知所述低压蓄电池处于亏电状态时，向所述整车管理器发送补电请求；或者，在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时，向所述整车管理器发送停止补电指令。可选的，系统还包括：电压传感器；所述电压传感器，用于检测所述低压蓄电池的电压值，并将检测获得的电压值发送至所述BMS；相应地，所述BMS，具体用于根据接收到的电压值检测所述低压蓄电池的荷电状态。可选的，所述BMS，具体用于将接收到的电压值与第一预设电压保护限值进行比较，若比较获知接收到的电压值小于第一所述预设电压保护限值，则判定所述低压蓄电池处于亏电状态；或者，在补电过程中，将接收到的电压值与第二预设电压保护限值进行比较，若比较获知接收到的电压值大于或者等于第二所述预设电压保护限值，则判定所述低压蓄电池处于电荷饱和状态。可选的，系统还包括：直流斩波器；所述直流斩波器，用于对所述动力蓄电池输出的电流进行转换处理，并将转换处理后的电流输入至所述低压蓄电池；相应地，所述VMS，还用于根据接收到的补电请求/停止补电指令向所述直流斩波器发送使能信号/停止信号，以使所述直流斩波器根据所述使能信号/停止信号对所述低压蓄电池进行补电/停止补电。可选的，所述系统还包括：负极继电器；所述负极继电器设置在所述动力蓄电池的负极与所述直流斩波器之间的线路上；相应地，所述BMS，还用于在检测获知所述低压蓄电池处于亏电状态时，吸合所述负极继电器；以及在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时，断开所述负极继电器。可选的，所述系统还包括：正极继电器；所述正极继电器设置在所述动力蓄电池的正极与所述直流斩波器之间的线路上；相应地，所述VMS，还用于在接收到所述补电请求后，吸合所述正极继电器；以及在接收到所述停止补电指令时，断开所述正极继电器。可选的，所述BMS，还用于在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时进入休眠状态；相应地，所述VMS，还用于在接收到实时停止补电指令时，向所述直流斩波器发送所述停止信号，并进入休眠状态，以使所述直流斩波器在停止对所述低压蓄电池补电后进入休眠状态。可选的，所述VMS，还用于在检测获知系统故障或者所述动力蓄电池处于亏电状态时，向整车管理器发送停止补电指令。本发明还提出了一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护方法，包括：在电动车处于下电状态时，BMS检测低压蓄电池的电荷状态，并根据低压蓄电池的荷电状态向整车管理器发送补电请求/停止补电指令；整车管理器根据接收到的补电请求/停止补电指令控制动力蓄电池对所述低压蓄电池进行补电/停止补电。由上述技术方案可知，本发明实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统及方法通过在电动车的低压蓄电池处于亏电状态时，利用动力蓄电池对低压蓄电池进行电量补充，以保证电动车能正常上电启动。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：图1示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统的结构示意图；图2示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统中BMS的控制流程图；图3示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统中VMS的控制流程图图4示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护方法的流程示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统的结构示意图，参见图1，该系统包括：电池管理子系统BMS、整车管理器VMS、低压蓄电池和动力蓄电池；电池管理子系统，用于在电动车下电状态下，检测所述低压蓄电池的荷电状态，并根据低压蓄电池的荷电状态向所述整车管理器发送补电请求/停止补电指令；整车管理器，用于根据接收到的补电请求/停止补电指令控制所述动力蓄电池对所述低压蓄电池进行补电/停止补电；其中，所述低压蓄电池为所述电动车整车上电的启动电池；所述动力蓄电池为所述电动车动力来源的动力电池，BMS与VMS之间通过CAN总线进行通讯。本实施例通过在电动车的低压蓄电池处于亏电状态时，利用动力蓄电池对低压蓄电池进行电量补充，以保证电动车能正常上电启动。本实施例中，低压蓄电池的荷电状态包括：亏电状态和电量饱和状态。其中，亏电状态时低压蓄电池的电压/电量不足，电量饱和状态时电压/电量处于低压蓄电池对应的标准值。不难理解的是，对于不同型号的低压蓄电池其标准值不同，故，在设定标准值时可根据低压蓄电池的型号设定，此处不再进行限定。由此，电池管理子系统在检测获知所述低压蓄电池处于亏电状态时，向所述整车管理器发送补电请求。或者，在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时，向所述整车管理器发送停止补电指令。本实施例中，对低压蓄电池的荷电状态的检测方式有多种，举例说明如下：系统通过在合适的位置设置电压传感器，以检测所述低压蓄电池的电压值，并将检测获得的电压值发送至所述BMS。由此，BMS可根据接收到的电压值检测所述低压蓄电池的荷电状态。不难理解的是，电压传感器的安装位置可视情况而定，此处不再进行限定。其中，电压值与低压蓄电池的荷电状态的对应关系获取步骤如下：对低压蓄电池进行放电搁置实验，得出其开路电压与荷电状态的对应关系表，如表1所示：表1电池的荷电状态SOC-开路电压OCV关系表SOC0％10％20％30％40％50％60％70％80％90％100％OCV/VV1V2V3V4V5V6V7V8V9V10V11不难理解的是，对于不同型号的蓄电池，其SOC-OCA关系不同，对应的关系表中的V1-V11的值也不尽相同，故，此处以此关系表为例对SOC-OCA关系进行实例说明。在实际应用中，基于蓄电池的型号以及该型号对应的表1中的V1-V11的值，根据低压蓄电池不同电压情况下的整车启动状况，设定一个最低保护限值V0，在搁置状态下，当BMS监测到低压蓄电池的电压低于限值V0时，进行自唤醒操作。本实施例中，BMS具体用于将接收到的电压值与第一预设电压保护限值进行比较，若比较获知接收到的电压值小于第一所述预设电压保护限值，则判定所述低压蓄电池处于亏电状态；或者，在补电过程中，将接收到的电压值与第二预设电压保护限值进行比较，若比较获知接收到的电压值大于或者等于第二所述预设电压保护限值，则判定所述低压蓄电池处于电荷饱和状态。本实施例中，系统还包括：直流斩波器；所述直流斩波器，用于对所述动力蓄电池输出的电流进行转换处理，并将转换处理后的电流输入至所述低压蓄电池；相应地，所述VMS，还用于根据接收到的补电请求/停止补电指令向所述直流斩波器发送使能信号/停止信号，以使所述直流斩波器根据所述使能信号/停止信号对所述低压蓄电池进行补电/停止补电。本实施例中，所述系统还包括：负极继电器和正极继电器；所述负极继电器设置在所述动力蓄电池的负极与所述直流斩波器之间的线路上，所述正极继电器设置在所述动力蓄电池的正极与所述直流斩波器之间的线路上。所述BMS，还用于在检测获知所述低压蓄电池处于亏电状态时，吸合所述负极继电器；以及在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时，断开所述负极继电器。所述VMS，还用于在接收到所述补电请求后，吸合所述正极继电器；以及在接收到所述停止补电指令时，断开所述正极继电器。需要说明的是，只有当负极继电器和正极继电器均闭合后，动力蓄电池才能向直流斩波器DC/DC输出电流。为了进一步减少静态电耗，本实施例中，BMS在检测获知所述低压蓄电池处于电量饱和状态时进入休眠状态；相应地，所述VMS在接收到实时停止补电指令时，向所述直流斩波器发送所述停止信号，并进入休眠状态，以使所述直流斩波器在停止对所述低压蓄电池补电后进入休眠状态。为了防止影响动力蓄电出出现过放情况，VMS在检测获知系统故障或者所述动力蓄电池处于亏电状态时，向整车管理器发送停止补电指令。进一步，为了保证系统、以及整车的安全，VMS在检测获知系统故障时，向整车管理器发送停止补电指令，以中止补电操作，防止出现由于系统故障引起的问题。图2示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统中BMS的控制流程图，下面参照图2对BMS的工作原理进行详细说明：S1、整车下电后，对低压蓄电池进行实时检测；S2、根据检测到的的数据判断低压蓄电池是否处于亏电状态；若否，则执行步骤S3；若是，则执行步骤S4；S3、发出关闭补电功能信号，并发送休眠指令，以断开控制的高压继电器，并进入休眠状态；S4、发出VMS唤醒报文，并发出补电使能信号，闭合高压继电器；S5、判断系统是否出现故障，若是，则执行步骤S3、若否，则执行步骤S6；S6、判断低压蓄电池是否充满或者到达闭关时间，若是，则执行步骤S3，若否，则执行步骤S5；其中，关闭时间为预设的以开始补电为起始时间的时间值，例如：5分钟。不难理解的是，以开始补电为起始时间，若在5分钟内低压蓄电池充满，则关闭补电功能；若没有充满且到的5分钟的时限，则同样关闭补电功能。可见，本实施例通过设置关闭时间作为保护时间，以避免出现理论充满时间和实际充满时间不对应引起的充电时间误差的情况，防止能量被浪费；而且本实施例将关闭时间作为最大充电时间，同样可以在充电到达关闭时间时，结束补电功能。上述步骤中，判断故障的发生包括：动力蓄电池本身的一些故障判断以及跟VMS的通讯超时判断以及DC/DC工作状态的判定。蓄电池充满的计算方法为根据开启前的检测电压V1对应的SOC-OCV关系表查的的SOC值，结合一下公式，计算获得动力电池需要释放的能量。Ppower*α＝(1-SOCv1)*PBattery其中，Ppower为动力蓄电池需要释放的能量，α为考虑DC/DC转换效率与其他低压控制器的消耗最终充入低压蓄电池的能量与动力蓄电池释放的能量Ppower的比值，SOCV1为电压V1对应的剩余电量SOC值，PBattery为低压蓄电池的总能量。在补电过程中由BMS来实时计算输出的能量累积值，当能量累积值达到Ppower值时则认为低压蓄电池已充满，停止补电功能。图3示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护系统中VMS的控制流程图，下面参照图3对VMS的工作原理进行详细说明：S1、VMS在接收到BMS发送的唤醒报文时被唤醒。S2、检测是否接收到BMS发送的补电请求，若是，则执行步骤S3；若否，则执行步骤S5。S3、闭合VMS所控制的高压继电器、向DC/DC发送使能信号，以使DC/DC对动力蓄电池输出的电流进行转化处理，并提供至低压蓄电池。S4、检测是否接受到BMS发送的关闭补电功能信号和/或停止补电指令，若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S3，以继续对低压蓄电池进行补电。S5、向DC/DC发送停止输出指令，以使DC/DC停止对低压蓄电池提供电流，并进入休眠状态。图4示出了本发明一实施例提出的一种电动车下电状态下的低压蓄电池的保护方法的流程示意图，参见图4，该方法包括：410、在电动车处于下电状态时，BMS检测低压蓄电池的电荷状态，并根据低压蓄电池的荷电状态向整车管理器发送补电请求/停止补电指令；420、整车管理器根据接收到的补电请求/停止补电指令控制动力蓄电池对所述低压蓄电池进行补电/停止补电。本实施例通过在电动车的低压蓄电池处于亏电状态时，利用动力蓄电池对低压蓄电池进行电量补充，以保证电动车能正常上电启动。对于方法实施方式，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施方式并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施方式，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施方式均属于优选实施方式，所涉及的动作并不一定是本发明实施方式所必须的。应该注意的是上述实施方式对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施方式。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。当前第1页1 2 3