一种汽车电力控制系统和方法与流程

本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种汽车电力控制系统和方法。

背景技术：

随着石油等化石燃料资源的日益枯竭，人们开始为汽车寻找新的动力能源，新能源汽车开始被大范围推广。新能源汽车主要采用电力作为能源，以驱动车辆行驶，具有无污染排放和电能来源广泛等优点。但是，目前的新能源汽车通常需要进行一次性充电后，才能上路行驶。一方面，车辆行驶的动力来源为电池所存电能，这极大地限制了车辆行驶的单次里程，据统计，现有国产电动汽车百分之九十以上车辆单次充电蓄航里程不足400km。另一方面，充电需要通过固定充电桩实现，而完成大范围的充电桩布置是需要极大成本的，这也限制了新能源汽车的充电便捷性，最终制约其推广与使用。

技术实现要素：

为了充分利用汽车行驶过程中的自然能源，并延长新能源汽车的续航里程，本发明提供一种汽车电力控制系统和方法。

一方面，本发明提供了一种汽车电力控制系统，该系统包括设置于车辆进气栅格后方机舱内的涵道式发电机，所述涵道式发电机经第一电能处理电路与充放电控制装置电连接，所述充放电控制装置与蓄电池组电连接；

所述充放电控制装置，用于在车辆行驶时，检测所述蓄电池组的剩余电量；

当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第一阈值时，将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组；

当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第二阈值大于所述第一阈值。

另一方面，本发明提供了一种汽车电力控制方法，该方法应用于上述系统中，包括：

步骤1，在车辆行驶时，检测蓄电池组的剩余电量；

步骤2，当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第一阈值时，将第一电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组；

步骤3，当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第二阈值大于所述第一阈值。

本发明提供的汽车电力控制系统和方法的有益效果是，新能源汽车在充完电行驶过程中，车辆迎面而来会产生一定气流，通常车速越快，气流速度也越快。安装于车辆进气栅格后方机舱内的涵道式发电机可利用此气流进行发电，通过第一电能转换电路将风能转换为电能并传输，电能转换电路可包括例如防回流二极管、稳压器和整流器等装置。由于车辆行驶动力由蓄电池组提供，当其剩余电量低于第一阈值时，如果不及时补充电能，车辆续航里程将受限，此时可通过充放电控制装置将风电能，也就是涵道式电机转换获得的电能充入蓄电池组进行补充。同时，为了保护蓄电池组，在其剩余电量高于第二阈值这一安全值时，停止对其充电。这样可充分利用汽车行驶过程中产生的风能这一自然能源，并延长新能源汽车的续航里程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的汽车电力控制系统的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的汽车电力控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例的汽车电力控制方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例的汽车电力控制系统包括设置于车辆进气栅格后方机舱内的涵道式发电机，所述涵道式发电机经第一电能处理电路与充放电控制装置电连接，所述充放电控制装置与蓄电池组电连接。

所述充放电控制装置，用于在车辆行驶时，检测所述蓄电池组的剩余电量。

当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第一阈值时，将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第二阈值大于所述第一阈值。

在本实施例中，新能源汽车在充完电行驶过程中，车辆迎面而来会产生一定气流，通常车速越快，气流速度也越快。安装于车辆进气栅格后方机舱内的涵道式发电机可利用此气流进行发电，通过第一电能转换电路将风能转换为电能并传输，电能转换电路可包括例如防回流二极管、稳压器和整流器等装置。由于车辆行驶动力由蓄电池组提供，当其剩余电量低于第一阈值时，如果不及时补充电能，车辆续航里程将受限，此时可通过充放电控制装置将风电能，也就是涵道式电机转换获得的电能充入蓄电池组进行补充。同时，为了保护蓄电池组，在其剩余电量高于第二阈值这一安全值时，停止对其充电。这样可充分利用汽车行驶过程中产生的风能这一自然能源，并延长新能源汽车的续航里程。

优选地，所述蓄电池组包括主电池和备电池，所述充放电控制装置具体用于：

在使用所述主电池进行供电时，当所述主电池的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，启用所述备电池进行供电，暂停所述主电池进行供电，并将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述主电池。

或在使用所述备电池供电时，当所述备电池的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，启用所述主电池进行供电，暂停所述备电池进行供电，并将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述备电池。

在使用主电池对车辆进行供电时，备电池不动作或处于充电状态，当主电池的剩余电量低于第一阈值时，需要对其进行充电，此时启用备电池。在使用备电池对车辆进行供电时，具有和上述相应的状态。

将蓄电池组分为主电池和备电池，主电池和备电池均可包括至少一个电芯，这样在车辆行驶过程中，电池为一主一备状态，更利于分配电池电量，合理调节充放电，提高车辆续航里程。

优选地，如图2所示，该系统还包括设置于车辆顶部的叶轮发电机，所述叶轮发电机经第二电能处理电路与所述充放电控制装置电连接，所述充放电控制装置还用于：

当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，将所述第二电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

由于涵道式发电机主要是利用车辆行驶过程中产生的对流风能进行发电，通常其并不能完全充满蓄电池组。通过安装在车辆顶部的叶轮发电机可利用开放空间中不同方向的气流产生电能，这样可以使蓄电池组的电能补充更为充分。同时，不论车辆是否在行驶，均可通过叶轮发电机进行充电。

优选地，所述充放电控制装置还用于：

在车辆未行驶时，检测所述蓄电池组的剩余电量以及是否有外接电源向所述蓄电池组充电。

当没有外接电源向所述蓄电池组充电，且所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第三阈值时，将所述第二电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于所述第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第三阈值小于或等于所述第一阈值。

当车辆未行驶时，如果剩余电量低于第三阈值，导致需要再次使用车辆时，车辆可能没有足够电量以完成启动。此时，如果没有外界电源向蓄电池组充电，则可利用叶轮式发电机通过自然风能进行发电。例如，车主在晚上不使用车辆，且无固定充电桩可用时，可将车辆置于有风环境中，通过叶轮发电机产生的电能对蓄电池组进行充电。

优选地，所述充放电控制装置具体还用于：当没有外接电源向所述蓄电池组充电，且所述蓄电池组中的所述主电池和所述备电池的剩余电量均小于或等于所述第三阈值时，先向所述主电池充入风电能，直至所述主电池的剩余电量大于或等于所述第二阈值，再向所述备电池充入风电能。

由于车辆启动或行驶过程中，通常默认优先使用主电池，如果主电池和备电池剩余电量均低于第三阈值，则优先对主电池进行充电。另外，如果主电池剩余电量高于第三阈值，也可根据实际情况优先对主电池进行充电，或者优先对电量更低的备电池进行充电。

如图3所示，本发明实施例的汽车电力控制方法应用于上述汽车电力控制系统中，该方法包括：

步骤1，在车辆行驶时，检测蓄电池组的剩余电量。

步骤2，当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第一阈值时，将第一电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

步骤3，当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第二阈值大于所述第一阈值。

优选地，所述步骤2的具体实现为：

在使用主电池进行供电时，当所述主电池的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，启用备电池进行供电，暂停所述主电池进行供电，并将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述主电池。

或在使用备电池供电时，当所述备电池的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，启用所述主电池进行供电，暂停所述备电池进行供电，并将所述第一电能处理电路传输的风电能充入所述备电池。

优选地，所述方法还包括：

步骤4，当所述蓄电池组的剩余电量小于或等于所述第一阈值时，将第二电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

优选地，所述方法还包括：

步骤5，在车辆未行驶时，检测所述蓄电池组的剩余电量以及是否有外接电源向所述蓄电池组充电。

步骤6，当没有外接电源向所述蓄电池组充电，且所述蓄电池组的剩余电量小于或等于第三阈值时，将所述第二电能处理电路传输的风电能充入所述蓄电池组。

步骤7，当所述蓄电池组的剩余电量大于或等于所述第二阈值时，停止向所述蓄电池组充入风电能，所述第三阈值小于或等于所述第一阈值。

优选地，所述步骤6的具体实现为：

当没有外接电源向所述蓄电池组充电，且所述蓄电池组中的所述主电池和所述备电池的剩余电量均小于或等于所述第三阈值时，先向所述主电池充入风电能，直至所述主电池的剩余电量大于或等于所述第二阈值，再向所述备电池充入风电能。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。