本发明涉及蓄电池的监测控制领域，具体涉及一种智能双电池管理方法。
背景技术：
：在车辆或者船舶等移动设备中，广泛使用大容量的双蓄电池系统（起动电池和后备电池）。目前的双蓄电池系统的双电池之间不能有效的互用，使得双蓄电池系统的运行效率差，可靠性低。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种智能双电池管理方法，其能够实现双电池间的最大有效互用，使双电池系统高效、便捷、持续可靠地运行。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能双电池管理方法，其采用双电池管理器连接起动电池和后备电池，并监测起动电池和后备电池的的电压值，根据起动电池和后备电池的电压条件，通过管理器开关控制起动电池和后备电池的供电模式，当管理器开关断开时，起动电池和后备电池为各自的负载供电，当管理器开关闭合时，起动电池和后备电池共同为所有负载供电；具体包括以下步骤：步骤1、自适应电池系统判定系统上电，双电池管理器进行初始化，然后进行12v/24v电压识别的判断：若检测到的最高电压小于17v时，判断为12v电池系统；若检测到的最高电压大于等于17.5v时，判断为24v电池系统；若检测到的最高电压在17v≤u＜17.5v，则开关不动作，mcu处理器一直保持检测状态，直到电压下降或者上升到检测范围内；电压模式识别后，并且一直处于该电压模式，直至下电或复位；步骤2、判断强制功能是否生效，若强制功能没有生效，则跳转至步骤3执行电池系统的基本功能；若强制功能生效，则跳转至步骤4执行电池系统的强制起动功能；步骤3、执行电池系统的基本功能判断管理器开关是否断开，若管理器开关断开，则进行电压闭合条件判断，若管理器开关闭合，则进行电压断开条件判断；对于12v电池系统，电压闭合条件判断具体如下：获取起动电池和后备电池的电压，当起动电池的电压或后备电池的电压小于13v时，管理器开关保持闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在10分钟内持续满足13.0v≤u<13.2v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在5分钟内持续满足13.2v≤u<13.4v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在3分钟内持续满足13.4v≤u<13.6v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足13.6v≤u<13.8v，管理器开关延时1秒闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足13.8v≤u<16v，管理器开关立即闭合；对于12v电池系统，电压断开条件判断具体如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，当起动电池的电压和后备电池的电压满足12.8v≤u<16v，管理器开关保持闭合；当起动电池的电压和后备电池的电压小于11v时，管理器开关延迟1秒断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在1秒内持续满足11.0v≤u<12.0v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在10秒内持续满足12.0v≤u<12.2v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在30秒内持续满足12.2v≤u<12.4v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在3分钟内持续满足12.4v≤u<12.8v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压大于等于16v，管理器开关立即断开；对于24v电池系统，电压闭合条件判断具体如下：获取起动电池和后备电池的电压，当起动电池的电压或后备电池的电压均小于26v时，管理器开关保持闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在10分钟内持续满足26.0v≤u<26.4v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在5分钟内持续满足26.4v≤u<26.8v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在3分钟内持续满足26.8v≤u<27.2v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足27.2v≤u<27.6v，管理器开关延时1秒闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足27.6v≤u<32v，管理器开关立即闭合；对于24v电池系统，电压断开条件判断具体如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，当起动电池的电压和后备电池的电压满足25.6v≤u<32v，管理器开关保持闭合；当起动电池的电压和后备电池的电压小于22v时，管理器开关延迟1秒断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在1秒内持续满足22.0v≤u<24.0v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在10秒内持续满足24.0v≤u<24.4v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在30秒内持续满足24.4v≤u<24.8v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在3分钟内持续满足24.8v≤u<25.6v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压大于等于32v，管理器开关立即断开；步骤4、执行强制起动功能当强制起动开关的闭合时，强制起动功能一直有效，当强制起动开关断开后，经过30s延时，强制起动功能失效；执行强制起动功能时，首先判断管理器开关是否断开，若管理器开关断开，则进行电压闭合条件判断，若管理器开关闭合，则进行电压断开条件判断；在判断管理器开关状态的同时，将后备电池的电压标志位赋值为1，即n=1；然后进行后备电池电压检测：对于12v电池系统，当后备电池电压use<4.3v时，标志位n=1；当后备电池电压use≥5.6v时，标志位n=0；当后备电池电压4.3v≤use<5.6v时，标志位n保持不变；对于24v电池系统，当后备电池电压use<4.5v时，标志位n=1；当后备电池电压use≥5.8v时，标志位n=0；当后备电池电压4.5v≤use<5.8v时，标志位n保持不变；对于12v电池系统，强制起动功能的电压闭合条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池的电压ust<10v,且后备电池的电压use<10v,管理器开关保持断开；否则进行如下判断：若起动电池电压和后备电池电压满足0v≤ust＜10v且10v≤use＜16v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足10v≤ust＜16v且5.6v≤use＜16v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足10v≤ust＜13.8v且4.3v≤use＜5.6v，同时后备电池电压标志为n=0，管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足13.8v≤ust＜16v且2v≤use＜4.3v，管理器开关延时2秒后闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足13.8v≤ust＜16v且4.3v≤use＜5.6v，同时，后备电池电压标志位n=0，管理器开关延时2秒后闭合；对于12v电池系统，强制起动功能的电压断开条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池电压和后备电池电压满足ust＜9.9v且use＜9.9v，管理器开关立即断开；若起动电池电压和后备电池电压满足ust≥16或者use≥16v，管理器开关立即断开；对于24v电池系统，强制起动功能的电压闭合条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池的电压ust<20v,且后备电池的电压use<20v,管理器开关保持断开；否则进行如下判断：若起动电池电压和后备电池电压满足0v≤ust＜32v且20v≤use＜32v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足20v≤ust＜27.6v且5.8v≤use＜20v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足20v≤ust＜27.6v且4.5v≤use＜5.8v，同时后备电池电压标志为n=0，管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足27.6v≤ust＜32v且4v≤use＜4.5v，管理器开关延时2秒后闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足27.6v≤ust＜32v且4.5v≤use＜5.8v，同时，后备电池电压标志位n=0，管理器开关延时2秒后闭合；对于24v电池系统，强制起动功能的电压断开条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池电压和后备电池电压满足ust＜19v且use＜19v，管理器开关立即断开；若起动电池电压和后备电池电压满足ust≥32v或者use≥32v，管理器开关立即断开。所述起动电池的电压和后备电池的电压为在一定时间内连续多次采样电池的电压后采用多次采样求平均值的方法得到。所述管理器开关采用pwm驱动控制，控制信号为高电平时，管理器开关吸合。本发明智能双电池管理方法能够自适应12v/24v电池系统，具备智能的电压监测功能，能侦测电池的电压变化趋势（电压幅值增加或者下降及其速率），并根据起动电池（starterbattery）或后备电池（servicebattery）电压和变化趋势，自动控制管理器开关接通或断开；且在电池电压反向变化趋势持续一段时间后，双电池管理器才进行反向动作，防止因电池电压跌落造成的重复动作导致双电池管理器损坏。此外，本发明具备强制起动功能，该功能的作用是在其中一组电池电压处于深度放电时，强制闭合管理器开关，在紧急情况（如起动电池严重亏电）下，可起到应急供电的作用。附图说明图1为本发明双电池管理器与电池的连接示意图；图2为本发明流程图；图3为本发明12v电池系统执行基本功能流程图；图4为本发明12v电池系统执行强制起动功能流程图。具体实施方式参照图1和图2所示，本发明揭示了一种智能双电池管理方法，其采用双电池管理器连接起动电池和后备电池，并监测起动电池和后备电池的的电压值，根据起动电池和后备电池的电压条件，通过管理器开关控制起动电池和后备电池的供电模式，当管理器开关断开时，起动电池和后备电池为各自的负载供电，当管理器开关闭合时，起动电池和后备电池共同为所有负载供电；该管理方法具体包括以下步骤：步骤1、自适应电池系统判定系统上电，双电池管理器进行初始化，然后进行12v/24v电压识别的判断，若检测到的最高电压小于17v时，判断为12v电池系统；若检测到的最高电压大于等于17.5v时，判断为24v电池系统；若检测到的最高电压在17v≤u＜17.5v，则开关不动作，双电池管理器一直保持检测状态，直到电压下降或者上升到检测范围内；电压模式识别后，并且一直处于该电压模式，直至下电或复位。表1为12v/24v电池系统判断表。表1步骤2、判断强制功能是否生效，若强制功能没有生效，则跳转至步骤3执行电池系统的基本功能；若强制功能生效，则跳转至步骤4执行电池系统的强制起动功能；步骤3、执行电池系统的基本功能实时智能检测起动电池的电压和后备电池的电压，在一定时间内连续多次采样电池的电压，采用多次采样求平均值的方法。u为多次采用电池电压的平均值，un为单次采样的电压值，n为在一定时间内的采样次数。采用电压的平均值u计算公式如下：判断管理器开关是否断开，若管理器开关断开，则进行电压闭合条件判断，若管理器开关闭合，则进行电压断开条件判断。对于12v电池系统而言，当其中一组电池（起动电池或后备电池）的电压值满足表1的电压闭合条件，并且在整个延时的时间内，电池的电压都保持在该值，则双电池管理器闭合。当两组电池（起动电池和后备电池）的电压值同时满足表1的电压断开条件，并且在整个延时的时间内，电池的电压都保持在该值，则双电池管理器断开。对于24v电池系统而言，当其中一组电池（起动电池或后备电池）的电压值满足表2的电压闭合条件，并且在整个延时的时间内，电池的电压都保持在该值，则双电池管理器闭合。当两组电池（起动电池和后备电池）的电压值同时满足表2的电压断开条件，并且在整个延时的时间内，电池的电压都保持在该值，则双电池管理器断开。参照图3并结合表1所示，当电池系统为12v电池系统时，断开状态下的电压监测过程如下：获取起动电池和后备电池的电压，当起动电池的电压或后备电池的电压小于13v时，管理器开关保持闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在10分钟内持续满足13.0v≤u<13.2v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在5分钟内持续满足13.2v≤u<13.4v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在3分钟内持续满足13.4v≤u<13.6v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足13.6v≤u<13.8v，管理器开关延时1秒闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足13.8v≤u<16v，管理器开关立即闭合。在电池系统为12v电池系统的情况下，闭合状态下的电压监测过程如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，当起动电池的电压和后备电池的电压满足12.8v≤u<16v，管理器开关保持闭合；当起动电池的电压和后备电池的电压小于11v时，管理器开关延迟1秒断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在1秒内持续满足11.0v≤u<12.0v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在10秒内持续满足12.0v≤u<12.2v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在30秒内持续满足12.2v≤u<12.4v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在3分钟内持续满足12.4v≤u<12.8v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压大于等于16v，管理器开关立即断开。下表为双电池管理器在12v电池系统下的基本功能切换参数，表中u表示任意一个电池电压。注：u表示任意一个电池电压表2当电池系统为24v电池系统时，断开状态下的电压监测过程如下：获取起动电池和后备电池的电压，当起动电池的电压或后备电池的电压均小于26v时，管理器开关保持闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在10分钟内持续满足26.0v≤u<26.4v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在5分钟内持续满足26.4v≤u<26.8v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压在3分钟内持续满足26.8v≤u<27.2v，则管理器开关闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足27.2v≤u<27.6v，管理器开关延时1秒闭合；若起动电池的电压或后备电池的电压满足27.6v≤u<32v，管理器开关立即闭合。在电池系统为24v电池系统的情况下，闭合状态下的电压监测过程如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，当起动电池的电压和后备电池的电压满足25.6v≤u<32v，管理器开关保持闭合；当起动电池的电压和后备电池的电压小于22v时，管理器开关延迟1秒断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在1秒内持续满足22.0v≤u<24.0v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在10秒内持续满足24.0v≤u<24.4v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在30秒内持续满足24.4v≤u<24.8v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压在3分钟内持续满足24.8v≤u<25.6v，管理器开关断开；若起动电池的电压和后备电池的电压大于等于32v，管理器开关立即断开。下表为双电池管理器在24v电池系统下的基本功能切换参数，表中u表示任意一个电池电压，该24v电池系统的电压闭合条件和电压断开条件下的电压值为12v电池系统的2倍。注：u表示任意一个电池电压表3步骤4、执行强制起动功能当强制起动开关的闭合时，强制起动功能一直有效。当强制起动开关断开后，经过30s延时，强制起动功能失效，双电池管理器恢复到基本的电压控制模式，强制起动的开关可以采用轻触开关或者自锁式开关。执行强制起动功能时，判断管理器开关是否断开，若管理器开关断开，则进行电压闭合条件判断，若管理器开关闭合，则进行电压断开条件判断。在判断管理器开关状态的同时，将后备电池的电压标志位赋值为1，即n=1；然后进行后备电池电压检测：对于12v电池系统，当后备电池电压use<4.3v时，标志位n=1；当后备电池电压use≥5.6v时，标志位n=0；当后备电池电压4.3v≤use<5.6v时，标志位n保持不变。对于24v电池系统，当后备电池电压use<4.5v时，标志位n=1；当后备电池电压use≥5.8v时，标志位n=0；当后备电池电压4.5v≤use<5.8v时，标志位n保持不变。12v电池系统闭合条件：注：ust表示起动电池电压，use表示后备电池电压表4注：ust表示起动电池电压，use表示后备电池电压表5参照图4并结合表4和表5所示，对于12v电池系统，电压闭合条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池的电压ust<10v,且后备电池的电压use<10v,管理器开关保持断开；否则进行如下判断：若起动电池电压和后备电池电压满足0v≤ust＜10v且10v≤use＜16v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足10v≤ust＜16v且5.6v≤use＜16v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足10v≤ust＜13.8v且4.3v≤use＜5.6v，同时后备电池电压标志为n=0，管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足13.8v≤ust＜16v且2v≤use＜4.3v，管理器开关延时2秒后闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足13.8v≤ust＜16v且4.3v≤use＜5.6v，同时，后备电池电压标志位n=0，管理器开关延时2秒后闭合。对于12v电池系统，电压断开条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池电压和后备电池电压满足ust＜9.9v且use＜9.9v，管理器开关立即断开；若起动电池电压和后备电池电压满足ust≥16或者use≥16v，管理器开关立即断开。注：ust表示起动电池电压，use表示后备电池电压。表6起动电池（starterbattery）或者后备电池（servicebattery）电压/v断开延时ust＜19anduse＜19立即断开ust≥32oruse≥32立即断开注：ust表示起动电池电压，use表示后备电池电压。表7结合表6和表7,所示，对于24v电池系统，电压闭合条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池的电压ust<20v,且后备电池的电压use<20v,管理器开关保持断开；否则进行如下判断：若起动电池电压和后备电池电压满足0v≤ust＜32v且20v≤use＜32v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足20v≤ust＜27.6v且5.8v≤use＜20v,管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足20v≤ust＜27.6v且4.5v≤use＜5.8v，同时后备电池电压标志为n=0，管理器开关立即闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足27.6v≤ust＜32v且4v≤use＜4.5v，管理器开关延时2秒后闭合；若起动电池电压和后备电池电压满足27.6v≤ust＜32v且4.5v≤use＜5.8v，同时，后备电池电压标志位n=0，管理器开关延时2秒后闭合。对于24v电池系统，电压断开条件判断如下：获取起动电池的电压和后备电池的电压，若起动电池电压和后备电池电压满足ust＜19v且use＜19v，管理器开关立即断开；若起动电池电压和后备电池电压满足ust≥32v或者use≥32v，管理器开关立即断开。上述管理器开关采用pwm驱动控制，控制信号为高电平时，开关吸合。采用pwm控制，开关频率为25khz，根据检测到最高的电池电压，采用占空比控制，使得开关的电源电压平均值为10v，即vrelay=vmax*d=10v。采用pwm方式控制管理器开关线圈电压，线圈控制电压不因发动机转速而改变，降低了其发热量，提高其工作可靠性。双电池管理器在判定电池系统后，可以先进行温度判断，施行过温保护，在电池短路或者大电流过温下进行断开保护。以上所述，仅是本发明实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12