专利名称：汽车电气控制方法和系统及发电机控制器的制作方法
技术领域：
本发明实施例涉及汽车电气控制技术，尤其涉及一种汽车电气控制方法和系统及
发电机控制器。
背景技术：
目前，汽车所需的电能一般是由车载的发电机来提供的，该发电机在发动机的驱 动下进行发电和电能供给，为了提供备用电源，汽车中一般还设置有蓄电池，由发电机进行 充电，以便在对发电机的电能消耗较大时提供备用的电源。由于发动机是汽车行驶动能的 主要来源，所以需要合理控制发电机从发动机处获得动能来发电的工作过程，避免影响汽 车的正常行驶，上述技术可称为汽车的电平衡技术。 现有汽车电平衡技术涉及的参数都是在产品设计之初，根据发动机功率、发电机 功率、整车用电量以及蓄电池容量等参数通过计算确定的，电平衡参数例如可包括发电机
的发电量与发动机转速的对应关系等。产品一旦定型，电平衡参数将无法调整。 在进行本发明的研究过程中，发明人发现现有技术存在如下缺陷汽车在实际行
驶中，由于电器配置不同、整车运行工况不同，有时会造成发电量的浪费，有时又会造成整
车亏电使蓄电池深度放电，深度放电将会降低蓄电池的寿命。
发明内容
本发明实施例提供一种汽车电气控制方法和系统及发电机控制器，以优化汽车供
电方案，避免发电量的浪费以及亏电现象的发生。 本发明实施例提供了一种汽车电气控制方法，包括 步骤10、监测并采集用于为汽车中各电负载供电的蓄电池的电池状态参数，根据 所述电池状态参数判断所述蓄电池是否需要充电，若是，则执行步骤20 ;
步骤20、通过发动机控制器监测并采集发动机的发动机工况参数，根据所述发动 机工况参数判断所述发动机是否满足发电需求，若是，则执行步骤30，若否，则执行步骤 40 ; 步骤30、产生功率提高指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功 率向所述蓄电池充电，并返回执行步骤10 ; 步骤40、产生功率降低指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机降低发电功
率，并返回执行步骤10和/或步骤20。 如上所述的汽车电气控制方法，优选的是 所述步骤20中还包括监测并采集发电机的发电功率参数，则判断所述发动机是 否满足发电需求包括根据所述发动机工况参数和所述发电功率参数判断所述发动机是否 满足发电需求。 如上所述的汽车电气控制方法，优选的是步骤10包括
监测并采集所述蓄电池的温度、电压和/或电流；
4
根据所述蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定所述蓄电池的荷电量作为所述 电池状态参数； 判断所述荷电量是否低于设定的电量门限值，若是，则确定所述蓄电池需要充电， 执行步骤20。 如上所述的汽车电气控制方法，优选的是步骤10还包括 根据所述蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定所述蓄电池的健康状态参数作
为所述电池状态参数，则当判断出所述荷电量低于设定的电量门限值时还判断所述健康状
态参数是否在设定的健康状态范围内，若是，则确定所述蓄电池需要充电。
如上所述的汽车电气控制方法，优选的是步骤20包括 通过发动机控制器监测并采集发动机的转速作为所述发动机工况参数； 根据发动机的转速判断所述汽车是否处于减速状态，若是则确定发动机满足发电
需求，执行步骤30，否则确定发动机不满足发电需求，执行步骤40。 如上所述的汽车电气控制方法，优选的是在判断出所述蓄电池不需要充电时，还 包括 步骤50、产生功率降低指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机降低发电功 率，并返回执行步骤IO。 如上所述的汽车电气控制方法，优选的是所述步骤30具体包括 产生功率提高指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向所述
蓄电池充电，监测所述蓄电池的电池状态参数，当监测到蓄电池的荷电量达到设定满电量
时，返回执行步骤IO。 本发明实施例还提供了一种发电机控制器，包括 电池监测模块，与用于向汽车中各电负载供电的蓄电池相连，所述电池监测模块 用于监测并采集所述蓄电池的电池状态参数，根据所述电池状态参数判断所述蓄电池是否 需要充电，若是，则触发工况判断模块动作； 所述工况判断模块，与所述电池监测模块相连，所述工况判断模块包括发动机监 测单元和工况判断单元，所述发动机监测单元用于通过发动机控制器监测并采集发动机的 发动机工况参数，所述工况判断单元用于根据所述发动机工况参数判断所述发动机是否满 足发电需求； 指令控制模块，与所述工况判断模块、电池监测模块和用于向所述蓄电池充电的 发电机相连，用于当所述工况判断模块判断出所述发动机满足发电需求时，产生功率提高 指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向所述蓄电池充电，当所述工 况判断模块判断出所述发动机不满足发电需求时，产生功率降低指令并发送给所述发电 机，以控制所述发电机降低发电功率。 如上所述的发电机控制器，优选的是所述工况判断模块还包括
发电机监测单元，与所述发电机相连，用于监测并采集所述发电机的发电功率参 数，并将所述发电功率参数提供给所述工况判断单元，以便所述工况判断单元根据所述发 动机工况参数和所述发电功率参数判断所述发动机是否满足发电需求。 如上所述的发电机控制器，优选的是所述发动机监测单元与所述发动机控制器通 过控制器区域网络总线相连；所述电池监测模块与所述蓄电池通过本地互联网络总线相连；所述发电机监测单元与所述发电机通过本地互联网络总线相连。
如上所述的发电机控制器，优选的是所述工况判断单元包括 减速识别子单元，用于根据所述发动机工况参数判断所述汽车是否处于减速状 态； 工况确定子单元，用于当所述减速识别子单元判断出所述汽车处于减速状态时， 确定所述发动机满足发电需求。 如上所述的发电机控制器，优选的是所述电池监测模块包括 第一采集单元，与所述蓄电池相连，用于监测并采集所述蓄电池的温度、电压和/ 或电流； 第一计算单元，与所述第一采集单元相连，用于根据所述蓄电池的温度、电压和/ 或电流计算确定所述蓄电池的荷电量作为所述电池状态参数； 第一判断单元，与所述第一计算单元相连，用于判断所述荷电量是否低于设定的 电量门限值，若是，则确定所述蓄电池需要充电。 如上所述的发电机控制器，优选的是所述电池监测模块还包括 第二计算单元，与所述第一采集单元相连，用于根据所述蓄电池的温度、电压和/
或电流计算确定所述蓄电池的健康状态参数作为所述电池状态参数，且将所述健康状态参
数提供给所述第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述荷电量是否低于设定的电量
门限值，且判断所述健康状态参数是否在设定的健康状态范围内，若是，则确定所述蓄电池
需要充电。 本发明实施例还提供了一种包括上述发电机控制器的汽车电气控制系统，还包括 发电机和蓄电池，其中所述蓄电池用于向汽车中的各电负载供电，所述蓄电池与所述电池 监测模块相连；所述发电机与所述指令控制模块相连，用于在所述指令控制模块的控制下 向所述蓄电池充电。 本发明各实施例提供了一种汽车电平衡动态管理方案，发电机控制器可以根据发 动机工况的不同、蓄电池电池状态的不同来调整发电机的发电功率，从而达到整车发电量 与用电量的动态平衡。采用本发明各实施例提供的汽车电平衡动态管理技术，可以在蓄电 池需要充电时才控制发电机提高功率，从而避免发生发电量浪费并降低整车油耗，并可以 通过实时监测蓄电池状态及时对蓄电池进行充电，避免整车亏电导致的蓄电池深度放电现 象发生，从而提高蓄电池寿命。本实施例中，即使蓄电池需要充电时，若发动机无法满足发 电需求，则也不提高发电机的发电功率，保证发动机的稳定运行，避免对汽车正常行驶的影 响。
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为本发明实施例一提供汽车电气控制方法的流程图；
图2为本发明实施例二提供汽车电气控制方法的流程6
图3为本发明实施例二实施的一种优选控制方式的曲线图； 图4为本发明实施例三提供汽车电气控制方法的流程图； 图5为本发明实施例四提供的发电机控制器的结构示意图； 图6为本发明实施例四提供的发电机控制器应用于汽车电气系统中的结构示意 图； 图7为本发明实施例五提供的发电机控制器中工况判断单元的结构示意图。 图中ioo-发电机控制器110-电池监测模块120-工况判断模块121-发动机监测单元122-工况判断单元122a-减速识别子单.122b_工况确定子单元130-指令控制模块200-蓄电池210-蓄电池传感器300-发电机400-发动机410-发动机附件420-起动机430-变速箱440-车轮500-发动机控制器
具体实施例方式
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 在没有作出创造性劳动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。
实施例一 图1为本发明实施例一提供汽车电气控制方法的流程图，该方法可以由发电机控 制器来执行，包括如下步骤 步骤10、发电机控制器监测并采集用于为汽车中各电负载供电的蓄电池的电池状 态参数，根据电池状态参数判断蓄电池是否需要充电，若是，则执行步骤20 ;
步骤20、发电机控制器通过发动机控制器监测并采集发动机的发动机工况参数， 根据发动机工况参数判断发动机是否满足发电需求，若是，则执行步骤30，若否，则执行步 骤40 ; 步骤30、发电机控制器产生功率提高指令并发送给发电机，以控制发电机提高发 电功率向蓄电池充电，并返回执行步骤10 ; 步骤40、发电机控制器产生功率降低指令并发送给发电机，以控制发电机降低发 电功率，并返回执行步骤10和/或步骤20。 本实施例由发电机控制器执行的控制方法可应用于汽车电气系统中，且在该汽车 电气系统中，将蓄电池作为汽车中各电负载的主要供电设备，发电机主要用于为蓄电池充 电。汽车中的电负载可以是风扇、空调等设备。 本实施例的步骤40中，若发动机当前的工况不满足发电需求，则产生功率降低指 令并发送给发电机，以控制发电机降低发电功率，此后可以返回步骤10监测蓄电池是否需 要充电，也可以返回步骤20监测发动机是否已满足发电需求，或者可以同时返回步骤10和 步骤20，即同时监测蓄电池和发动机的状态，以便在蓄电池需要充电且发动机满足发电要 求时及时提高发电功能。若此后发动机仍然不满足发电需求，则可以进一步降低发电功率，直至控制发电机空转不发电。 本实施例提供了一种汽车电平衡动态管理方案，发电机控制器是能量回收的主控 制器，实现了整车电平衡的动态管理，本实施例的技术方案可以根据整车电器配置的不同、 发动机工况的不同、蓄电池电池状态的不同来调整发电机的发电功率，从而达到整车发电 量与用电量的动态平衡。采用本实施例提供的汽车电平衡动态管理技术，可以在蓄电池需 要充电时才控制发电机提高功率，从而避免发生发电量浪费并降低整车油耗，并可以通过 实时监测蓄电池状态及时对蓄电池进行充电，避免整车亏电导致的蓄电池深度放电现象发 生，从而提高蓄电池寿命。本实施例中，即使蓄电池需要充电时，若发动机无法满足发电需 求，则也不提高发电机的发电功率，保证发动机的稳定运行，避免对汽车正常行驶的影响。
在本实施例的步骤20中，发动机控制器又可称为发动机管理系统(Engine Management System,简称EMS)，负责整车的运行控制，可采集到整车运行状态，例如车速、 加减速、发动机负荷等信息。发动机控制器可以通过控制器区域网络(Controller Area Network,简称CAN)总线将上述参数传输给发电机控制器，以便发电机控制器能够据此获 知整车运行工况。 在本实施例的步骤20中，还可以包括监测并采集发电机的发电功率参数，则根据 发动机工况参数判断发动机是否满足发电需求的步骤具体可以为根据发动机工况参数 和发电功率参数判断发动机是否满足发电需求。该发电机可以设置为具有本地互联网络 (Local Interconnect Network,简称LIN)通讯功能的发电机，能够向发电机控制器提供发 电功率参数，也可以接收发电机控制器发送的控制指令。发电机的发电功率可以以数值或 百分比的形式体现，例如发电机当前的发电功率占据总发电功率的比例。
在本实施例中，步骤10可以具体包括 发电机控制器监测并采集蓄电池的温度、电压和/或电流，具体可以是通过蓄电 池上所设置的传感器来分别采集蓄电池相关参数，发电机控制器可以通过LIN纵向与蓄电 池相交互； 发电机控制器根据蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定蓄电池的荷电量作为 电池状态参数，具体可以通过预设算法来进行计算； 发电机控制器判断荷电量是否低于设定的电量门限值，若是，则确定蓄电池需要 充电，执行步骤20。荷电量可以是蓄电池电量的百分比，范围从0 100%。电量门限值可 以根据具体需要设定，例如，设定电量门限值为50%，当荷电量低于50%时即判断蓄电池 需要充电。 采用上述技术方案可以在蓄电池电量不足时及时进行充电，避免蓄电池深度放电 而降低寿命。 在上述技术方案的基础上，步骤10还可以进一步包括下述步骤 发电机控制器根据蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定蓄电池的健康状态参
数作为电池状态参数，则当判断出荷电量低于设定的电量门限值时还判断健康状态参数是
否在设定的健康状态范围内，若是，则确定蓄电池需要充电。 健康状态参数是反映蓄电池寿命的参数，可以用百分比来表示。蓄电池的荷电量 和健康状态参数分别按照预设的算法与温度、电压和/或电流相对应。例如，预设算法可以 以映射表的形式存在，将温度、电压和/或电流的值及其对应的健康状态参数和/或荷电量
8的值预存在映射表中，当采集到温度、电压和/或电流时，可以查询获取对应的康状态参数 和/或荷电量。 采用上述技术方案，可以保证蓄电池在健康状态下进行充电，若蓄电池已经处于
损坏、漏电等故障状态，则应停止充电，避免进一步损坏蓄电池。
在上述技术方案中，优选的是步骤30包括如下步骤 发电机控制器产生功率提高指令并发送给发电机，以控制发电机提高发电功率向 蓄电池充电，监测该蓄电池的电池状态参数，当监测到蓄电池的荷电量达到设定满电量时， 即充电完成，返回执行步骤10。该充电满电量可以预先设定，例如设定荷电量达到75时即 可停止充电。
实施例二 图2为本发明实施例二提供汽车电气控制方法的流程图，本实施例可以以上述实 施例一为基础，在本实施例中，步骤20可以具体包括 步骤21、发电机控制器通过发动机控制器监测并采集发动机的转速作为发动机工 况参数； 步骤22、发电机控制器根据发动机的转速判断汽车是否处于减速状态，若是则确 定发动机满足发电需求，执行步骤30，否则确定发动机不满足发电需求，执行步骤40。
本实施例中，在判断出蓄电池需要充电时，还需要结合发动机的工况来判断是否 提高发电功率。优选的是，当根据发动机的转速与历史记录的转速之间的变化，判断出该发 动机处于减速状态，并按照预设的算法对应出汽车的车速处于递减状态时，可以确定发动 机满足发电需求。汽车的车速与发动机的转速之间有一定比例的对应关系。提高发电机的 发电功率，即为发电机提供较大扭矩用于发电。由此可以避免发电机在发动机负荷大时影 响发动机输出动力扭矩，保证发动机的稳定运转。如图3所示为本发明实施例二实施的一 种优选控制方式的曲线图，其中，横轴为时间轴，上方的纵轴为汽车的车速，下方的纵轴为 发电机的发电电压。当车速增加或不变时控制发电机处于中压状态，当车速减小时提高发 电机的发电功率，使发电机处于高压状态。在汽车减速时提高发电机的功率有效实现了汽 车的制动能量回收，本应在制动过程中消耗的能量可以转换为用于拖动发电机运转发电， 既利用了动能，又增大了发动机反拖制动力。 在本发明的各实施例，对发动机是否满足发电需求的判断可以结合发动机转速、
发动机负荷和发电机发电功率中的一个或多个参数来进行判断，例如可以预设对应表，存
储发动机转速、发动机负荷和发电机发电功率的参数范围，通过查表确定当前工况所处的
范围，根据表中的预设值确定是否满足发电需求。结合发动机的负荷参数，可以控制发电机
在发动机高负荷时降低发电功率，在发动机低负荷时提高发电功率，从而充分利用发动机
的动能，并保证发动机在高负荷时的稳定运行。 实施例三 图4为本发明实施例三提供汽车电气控制方法的流程图，本实施例可以以上述实 施例为基础，在判断出蓄电池不需要充电时，还包括下述步骤 步骤50、产生功率降低指令并发送给发电机，以控制发电机降低发电功率，并返回 执行步骤IO。 在本实施例中，当蓄电池不需要充电时，可以控制发电机逐步降低发电功率，直至空转状态，避免不必要的发电而浪费动能。 采用本发明实施例提供的技术方案，可以结合考虑蓄电池的状态、发动机的工况
和发电机的状态，在需要充电且发动机工况允许时控制发电机的发电功率逐步增加，在不
需要充电和/或发动机的工况不允许时控制发电机的发电功率逐步降低，从而实现了电平
衡的动态调整。可以将对蓄电池、发动机和发电机参数的采集周期设定为毫秒级等较短的
数量值，对发电机的控制指令也是以诸如毫秒级这样的短时间周期频繁发出的，满足发动
机、发电机功率变化的平滑性要求，提高驾驶舒适性。 实施例四 图5为本发明实施例四提供的发电机控制器的结构示意图，图6为本发明实施例 四提供的发电机控制器应用于汽车电气系统中的结构示意图，在该汽车电气系统中包括发 电机控制器100、蓄电池200和发电机300。发电机300通过传动机构与发动机400相连， 发动机400 —般还连接发动机附件410、起动机420，通过变速箱430连接车轮440。
该发电机控制器100可以包括电池监测模块110、工况判断模块120和指令控制模 块130。其中，电池监测模块110与用于向汽车中各电负载供电的蓄电池200相连，电池监 测模块110用于监测并采集蓄电池200的电池状态参数，根据电池状态参数判断蓄电池200 是否需要充电，若是，则触发工况判断模块120动作。电池监测模块110具体可以通过蓄电 池200上所设置的蓄电池传感器210来采集温度、电流和/或电压等参数。工况判断模块 120与电池监测模块110相连，工况判断模块120包括发动机监测单元121和工况判断单 元122，发动机监测单元121用于通过发动机控制器500监测并采集发动机400 (图中未示 发动机控制器500与发动机400的连接线路)的发动机工况参数，工况判断单元122用于 根据发动机工况参数判断发动机400是否满足发电需求；指令控制模块130与工况判断模 块120、电池监测模块110和用于向蓄电池200充电的发电机300相连，用于当工况判断模 块120判断出发动机400满足发电需求时，产生功率提高指令并发送给发电机300，以控制 发电机300提高发电功率向蓄电池200充电，当工况判断模块120判断出发动机400不满 足发电需求时，产生功率降低指令并发送给发电机300，以控制发电机300降低发电功率。
在本实施例的基础上，该工况判断模块120还可以包括发电机监测单元123。发 电机监测单元123与发电机300相连，用于监测并采集发电机300的发电功率参数，并将发 电功率参数提供给工况判断单元122，以便工况判断单元122根据发动机工况参数和发电 功率参数判断发动机400是否满足发电需求。 在本实施例中，发电机控制器100和发动机控制器500、蓄电池200和发电机300 之间可以采用总线方式实现通信。具体的，发动机监测单元121与发动机控制器500通过 CAN总线相连；电池监测模块110与蓄电池200通过LIN总线相连；发电机监测单元123与 发电机300通过LIN总线相连。 在本实施例中，电池监测模块具体可以包括第一采集单元、第一计算单元和第一 判断单元。其中，第一采集单元与蓄电池相连，用于监测并采集蓄电池的温度、电压和/或 电流；第一计算单元与第一采集单元相连，用于根据蓄电池的温度、电压和/或电流计算确 定蓄电池的荷电量作为电池状态参数；第一判断单元与第一计算单元相连，用于判断荷电 量是否低于设定的电量门限值，若是，则确定蓄电池需要充电。 在上述技术方案的基础上，该电池监测模块还可以包括第二计算单元，与第一采集单元相连，用于根据蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定蓄电池的健康状态参数作 为电池状态参数，且将健康状态参数提供给第一判断单元，第一判断单元用于判断荷电量 是否低于设定的电量门限值，且判断健康状态参数是否在设定的健康状态范围内，若是，则 确定蓄电池需要充电。 本实施例提供了一种汽车电平衡动态管理方案，发电机控制器是能量回收的主控 制器，实现了整车电平衡的动态管理，本实施例的技术方案可以根据整车电器配置的不同、 发动机工况的不同、蓄电池电池状态的不同来调整发电机的发电功率，从而达到整车发电 量与用电量的动态平衡。采用本实施例提供的汽车电平衡动态管理技术，可以在蓄电池需 要充电时才控制发电机提高功率，从而避免发生发电量浪费并降低整车油耗，并可以通过 实时监测蓄电池状态及时对蓄电池进行充电，避免整车亏电导致的蓄电池深度放电现象发 生，从而提高蓄电池寿命。本实施例中，即使蓄电池需要充电时，若发动机无法满足发电需 求，则也不提高发电机的发电功率，保证发动机的稳定运行，避免对汽车正常行驶的影响。
实施例五 图7为本发明实施例五提供的发电机控制器中工况判断单元的结构示意图，本实 施例以实施例四为基础，优选的是工况判断单元122具体包括减速识别子单元122a和工 况确定子单元122b。其中，减速识别子单元122a用于根据发动机工况参数判断发动机400 是否处于减速状态；工况确定子单元122b，用于当减速识别子单元122a判断出发动机400 处于减速状态时，确定发动机400满足发电需求。 本实施例中，在判断出蓄电池需要充电时，还需要结合发动机的工况来判断是否 提高发电功率。优选的是，当根据发动机的转速与历史记录的转速之间的变化，判断出该发 动机处于减速状态时，可以确定发动机满足发电需求。提高发电机的发电功率，即为发电机 提供较大扭矩用于发电。由此可以避免发电机在发动机负荷大时影响发动机输出动力扭 矩，保证发动机的稳定运转。在发动机减速时提高发电机的功率有效实现了汽车的制动能 量回收，本应在制动过程中消耗的能量可以转换为用于拖动发电机运转发电，既利用了动 能，又增大了发动机反拖制动力。 本发明上述实施例中的发电机控制器可以执行本发明实施例提供的汽车供电控 制方法，具备相应的功能模块，具体可以执行预设算法来进行判断和控制，预设算法可以是 预先设置在发电机控制器中的内部算法，可以根据具体的控制需要进行设定和修改。
实施例六 本发明实施例六提供一种汽车电气控制系统，其结构可参见图6所示，该汽车电 气系统可以采用本发明实施例提供的发电机控制器ioo，且汽车电气系统还包括发电机 300和蓄电池200。蓄电池200用于向汽车中的各电负载供电，蓄电池200与电池监测模块 110相连；发电机300与指令控制模块130相连，用于在指令控制模块130的控制下向蓄电 池200充电。 本发明实施例的汽车电气控制系统实现了汽车电平衡的动态调整技术，优化了汽 车供电方案，既避免发电量的浪费，又由于能够为蓄电池及时从电从而能够一定程度上避 免蓄电池亏电现象的发生。 本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序
11在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、 RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种汽车电气控制方法，其特征在于，包括步骤10、监测并采集用于为汽车中各电负载供电的蓄电池的电池状态参数，根据所述电池状态参数判断所述蓄电池是否需要充电，若是，则执行步骤20；步骤20、通过发动机控制器监测并采集发动机的发动机工况参数，根据所述发动机工况参数判断所述发动机是否满足发电需求，若是，则执行步骤30，若否，则执行步骤40；步骤30、产生功率提高指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向所述蓄电池充电，并返回执行步骤10；步骤40、产生功率降低指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机降低发电功率，并返回执行步骤10和/或步骤20。
2. 根据权利要求1所述的汽车电气控制方法，其特征在于所述步骤20中还包括监测并采集发电机的发电功率参数，则判断所述发动机是否满足发电需求包括根据所述发动机工况参数和所述发电功率参数判断所述发动机是否满足发电需求。
3. 根据权利要求1所述的汽车电气控制方法，其特征在于，步骤10包括 监测并采集所述蓄电池的温度、电压和/或电流；根据所述蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定所述蓄电池的荷电量作为所述电池状态参数；判断所述荷电量是否低于设定的电量门限值，若是，则确定所述蓄电池需要充电，执行 步骤20。
4. 根据权利要求3所述的汽车电气控制方法，其特征在于，步骤10还包括 根据所述蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定所述蓄电池的健康状态参数作为所述电池状态参数，则当判断出所述荷电量低于设定的电量门限值时还判断所述健康状态参 数是否在设定的健康状态范围内，若是，则确定所述蓄电池需要充电。
5. 根据权利要求1所述的汽车电气控制方法，其特征在于，步骤20包括 通过发动机控制器监测并采集发动机的转速作为所述发动机工况参数； 根据发动机的转速判断所述汽车是否处于减速状态，若是则确定发动机满足发电需求，执行步骤30，否则确定发动机不满足发电需求，执行步骤40。
6. 权利要求1 5任一所述的汽车电气控制方法，其特征在于，在判断出所述蓄电池不 需要充电时，还包括步骤50、产生功率降低指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机降低发电功率，并 返回执行步骤IO。
7. 权利要求1 5任一所述的汽车电气控制方法，其特征在于，所述步骤30具体包括 产生功率提高指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向所述蓄电池充电，监测所述蓄电池的电池状态参数，当监测到蓄电池的荷电量达到设定满电量时，返 回执行步骤IO。
8. —种发电机控制器，其特征在于，包括电池监测模块，与用于向汽车中各电负载供电的蓄电池相连，所述电池监测模块用于 监测并采集所述蓄电池的电池状态参数，根据所述电池状态参数判断所述蓄电池是否需要 充电，若是，则触发工况判断模块动作；所述工况判断模块，与所述电池监测模块相连，所述工况判断模块包括发动机监测单 元和工况判断单元，所述发动机监测单元用于通过发动机控制器监测并采集发动机的发动 机工况参数，所述工况判断单元用于根据所述发动机工况参数判断所述发动机是否满足发 电需求；指令控制模块，与所述工况判断模块、电池监测模块和用于向所述蓄电池充电的发电 机相连，用于当所述工况判断模块判断出所述发动机满足发电需求时，产生功率提高指令 并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向所述蓄电池充电，当所述工况判 断模块判断出所述发动机不满足发电需求时，产生功率降低指令并发送给所述发电机，以 控制所述发电机降低发电功率。
9. 根据权利要求8所述的发电机控制器，其特征在于，所述工况判断模块还包括 发电机监测单元，与所述发电机相连，用于监测并采集所述发电机的发电功率参数，并将所述发电功率参数提供给所述工况判断单元，以便所述工况判断单元根据所述发动机工 况参数和所述发电功率参数判断所述发动机是否满足发电需求。
10. 根据权利要求9所述的发电机控制器，其特征在于所述发动机监测单元与所述发 动机控制器通过控制器区域网络总线相连；所述电池监测模块与所述蓄电池通过本地互联 网络总线相连；所述发电机监测单元与所述发电机通过本地互联网络总线相连。
11. 根据权利要求8所述的发电机控制器，其特征在于，所述工况判断单元包括 减速识别子单元，用于根据所述发动机工况参数判断所述汽车是否处于减速状态； 工况确定子单元，用于当所述减速识别子单元判断出所述汽车处于减速状态时，确定所述发动机满足发电需求。
12. 根据权利要求8所述的发电机控制器，其特征在于，所述电池监测模块包括 第一采集单元，与所述蓄电池相连，用于监测并采集所述蓄电池的温度、电压和/或电流；第一计算单元，与所述第一采集单元相连，用于根据所述蓄电池的温度、电压和/或电 流计算确定所述蓄电池的荷电量作为所述电池状态参数；第一判断单元，与所述第一计算单元相连，用于判断所述荷电量是否低于设定的电量 门限值，若是，则确定所述蓄电池需要充电。
13. 根据权利要求12所述的发电机控制器，其特征在于，所述电池监测模块还包括 第二计算单元，与所述第一采集单元相连，用于根据所述蓄电池的温度、电压和/或电流计算确定所述蓄电池的健康状态参数作为所述电池状态参数，且将所述健康状态参数提 供给所述第一判断单元，所述第一判断单元用于判断所述荷电量是否低于设定的电量门限 值，且判断所述健康状态参数是否在设定的健康状态范围内，若是，则确定所述蓄电池需要 充电。
14. 一种包括权利要求8 13任一所述发电机控制器的汽车电气控制系统，还包括发 电机和蓄电池，其特征在于所述蓄电池用于向汽车中的各电负载供电，所述蓄电池与所述 电池监测模块相连；所述发电机与所述指令控制模块相连，用于在所述指令控制模块的控 制下向所述蓄电池充电。
全文摘要
本发明提供一种汽车电气控制方法和系统及发电机控制器。该方法包括监测并采集蓄电池的电池状态参数，判断蓄电池需要充电时，通过发动机控制器监测并采集发动机的发动机工况参数，根据发动机工况参数判断发动机是否满足发电需求，若是，则产生功率提高指令并发送给所述发电机，以控制所述发电机提高发电功率向蓄电池充电，若否，产生功率降低指令并发送给所述发电机，以控制发电机降低发电功率。本发明各实施例提供了一种汽车电平衡动态管理方案，发电机控制器可以根据发动机工况的不同、蓄电池电池状态的不同来调整发电机的发电功率，从而达到整车发电量与用电量的动态平衡。
文档编号H02J7/14GK101700772SQ20091023812
公开日2010年5月5日 申请日期2009年11月16日 优先权日2009年11月16日
发明者宋立彬 申请人:北汽福田汽车股份有限公司