一种基于双电池的车载能量控制方法及系统与流程

本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种基于双电池的车载能量控制方法及系统。

背景技术：

12v能量系统作为传统车上一个重要系统，提供能量用于发车时启动机的运转及车身各种用电器的正常工作。在具备自动停止功能的车辆上，由于频繁启停，启动瞬间的大电流会导致整车电压被拉低，易导致启动瞬间车内灯光闪烁及收音机等无法正常工作的现象，客户感受较差。为了解决这一问题，通常的做法是在车辆上加装dc/dc模块用于稳压。

然而，假装dc/dc该模块无法实现能量回收功能，多余的能量将以热的形式被消耗。

技术实现要素：

基于此，有必要针对现有技术在稳压时无法实现能量回收的技术问题，提供一种基于双电池的车载能量控制方法及系统。

本发明提供一种基于双电池的车载能量控制方法，包括：

监测车辆状况；

根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、备电池充电模式、或隔离模式下切换，其中：

在所述常规模式下，由第一电池对整车负载供电，且启动电机不工作；

在所述能量回收模式下，由发电机同时对整车负载、第一电池、以及第二电池充电；

在所述备电池充电模式下，由发电机对第二电池充电；

在所述隔离模式下，由第一电池对整车负载供电，启动电机工作，且由第二电池对启动电机供电。

本发明提供一种基于双电池的车载能量控制系统，包括：

监测模块，用于：监测车辆状况；

切换模块，用于：根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、备电池充电模式、或隔离模式下切换，其中：

在所述常规模式下，由第一电池对整车负载供电，且启动电机不工作；

在所述能量回收模式下，由发电机同时对整车负载、第一电池、以及第二电池充电；

在所述备电池充电模式下，由发电机对第二电池充电；

在所述隔离模式下，由第一电池对整车负载供电，启动电机工作，且由第二电池对启动电机供电。

本发明根据各种工况下不同的用电需求，高效地控制双电池充放电，从而使整个系统始终保持较高的充放电效率。

附图说明

图1为本发明一种基于双电池的车载能量控制方法的工作流程图；

图2为本发明最佳实施例的电路框图；

图3为本发明最佳实施例的模式迁移图；

图4为本发明一种基于双电池的车载能量控制系统的系统模块图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一种基于双电池的车载能量控制方法的工作流程图，包括：

步骤s101，监测车辆状况；

步骤s102，根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、备电池充电模式、或隔离模式下切换，其中：

在所述常规模式下，由第一电池对整车负载供电，且启动电机不工作；

在所述能量回收模式下，由发电机同时对整车负载、第一电池、以及第二电池充电；

在所述备电池充电模式下，由发电机对第二电池充电；

在所述隔离模式下，由第一电池对整车负载供电，启动电机工作，且由第二电池对启动电机供电。

具体来说，第一电池为车辆主要供电电池，第二电池为车辆新增电池，专门用于启动机的供电使用，各模式具体如下：

常规模式下，由第一电池给整车负载供电，并根据当前电池状态(电流，电压，温度，soc)及负载状况，利用电压闭环控制，调节发电机的输出电压至理想电压值。当电池电量较高，有多余电量可供使用时，调低发电机输出电压，使电池放电。当电压降至理想电压值时，进入电流闭环控制，保持电池充放电电流为0，使电池电量保持恒定；

能量回收模式下，通过发电机同时给整车负载及双电池供电，此模式下的供电电压由发动机控制器(enginecontrolmodule，ecm)控制；

备电池充电模式下，由工作中的发电机对第二电池充电；

隔离模式下，由第二电池为起动机提供启动电能，整车负载由第一电池供电，以达到稳压效果，使各用电器仍能工作在正常电压范围内。

本发明根据各种工况下不同的用电需求，高效地控制双电池充放电，从而使整个系统始终保持较高的充放电效率。

如图2所示，在其中一个实施例中，所述整车负载21、所述第一电池22、所述发电机23由第一开关s1控制通断，所述启动电机24、所述第二电池25由第二开关s2控制通断；

在所述常规模式下，控制所述第一开关s1闭合、所述第二开关s2断开；

在所述能量回收模式下，控制所述第一开关s1闭合、所述第二开关s2闭合；

在所述备电池充电模式下，控制所述第一开关s1闭合、所述第二开关s2闭合；

在所述隔离模式下，控制所述第一开关s1闭合、所述第二开关s2断开。

如图2所示为本发明最佳实施例的电路框图，其中，车身控制器(bodycontrolmodule，bcm)26根据对车辆状态进行判断，执行步骤s101、s102，并通过控制器局域网络(controllerareanetwork，can)28控制第一开关s1、第二开关s2的闭合或断开，实现在各自模式下切换，且在能量回收模式下的供电电压由发动机控制器27控制。

在其中一个实施例中，在车辆自动停止发生时，车辆切换至所述隔离模式。

本实施例在启停阶段稳压，在制动阶段回收能量，达到节油减排的效果。

在其中一个实施例中，所述根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、充电模式、或隔离模式下切换，具体包括：

如果车辆处于所述常规模式，且所述第一电池电压小于预设第一电池充电阈值，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且所述第二电池荷电状态大于荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述常规模式，且所述第一电池电压大于预设第一电池充电阈值，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述备电池充电模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且所述第二电池荷电状态大于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述常规模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池荷电状态小于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，且所述第一电池电压小于预设第一电池充电阈值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，且所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述备电池充电模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池电压大于预设第一电池电压标定值且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述备电池充电模式。

如图3所示为本发明最佳实施例的模式迁移图，其中：

迁移路径301：第一电池电压较低且第二电池的荷电状态(stateofcharge，soc)小于标定值，从常规模式311切换至能量回收模式312；

迁移路径302：第二电池soc恢复至安全范围，从能量回收模式312切换至常规模式311；

迁移路径303：第二路径电池soc恢复至安全范围，从备电池充电模式313切换至常规模式311；

迁移路径304：第二电池soc低且agm电池电压在标定范围内，从常规模式311切换至备电池充电模式313；

迁移路径305：自动停止发生或第一电池soc大于标定值，从常规模式311切换至隔离模式314；

迁移路径306：自动停止结束且agm电池soc小于标定值，从隔离模式314切换至常规模式311；

迁移路径307：第二电池soc小于标定值且第一电池电压较低，从备电池充电模式313切换至能量回收模式312；

迁移路径30a：第二电池soc小于标定值且第一电池soc大于标定值，从能量回收模式312切换至备电池充电模式313；

迁移路径30b：自动停止发生或第一电池soc大于标定值，从能量回收模式312切换至隔离模式314；

迁移路径30c：自动停止结束且第一电池电压大于标定值且第二电池soc小于标定值，从隔离模式314切换至能量回收模式312；

迁移路径30d：自动停止发生或第一电池soc大于标定值，从备电池充电模式313切换至隔离模式314；

迁移路径30e：自动停止结束且第一电池soc大于标定值且第二电池soc小于标定值，从隔离模式314切换至备电池充电模式313。

同时，在常规模式、能量回收模式和隔离模式下，采用rvcconventional逻辑，即指根据温度及整车用电器工况，查表调节发电机发电电压，即正常rvc控制逻辑，而在备电池充电模式下，采用rvcvoltageboost逻辑，即无视rvcconventional逻辑，直接控制发电机发电电压，即override控制逻辑。

在常规模式下，采用normalrvc和engineoffmode。normalrvc是指enginerun情况下的发电机电压调节，engineoffmode是指熄火后，电压、电流等检测，必要时给出馈电提醒、关闭用电器等功能。

在隔离模式下采用enhancedfemode和autostopmode。enhancedfemode是指当soc较高时，降低发电机发电电压，使电池放电给整车负载供电，降低油耗的燃油经济模式。autostopmode即自动启停功能，当车辆在静止时自动熄火，即自动停止发生，在车辆前进或大用电器工作时自动点火的功能，即自动停止结束。

在其中一个实施例中，所述第一电池为铅酸蓄电池，所述第二电池为锂电池。

如图4所示为本发明一种基于双电池的车载能量控制系统的系统模块图，包括：

监测模块401，用于：监测车辆状况；

切换模块402，用于：根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、备电池充电模式、或隔离模式下切换，其中：

在所述常规模式下，由第一电池对整车负载供电，且启动电机不工作；

在所述能量回收模式下，由发电机同时对整车负载、第一电池、以及第二电池充电；

在所述备电池充电模式下，由发电机对第二电池充电；

在所述隔离模式下，由第一电池对整车负载供电，启动电机工作，且由第二电池对启动电机供电。

在其中一个实施例中，所述整车负载、所述第一电池、所述发电机由第一开关控制通断，所述启动电机、所述第二电池由第二开关控制通断；

在所述常规模式下，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开；

在所述能量回收模式下，控制所述第一开关闭合、所述第二开关闭合；

在所述备电池充电模式下，控制所述第一开关闭合、所述第二开关闭合；

在所述隔离模式下，控制所述第一开关闭合、所述第二开关断开。

在其中一个实施例中，在车辆自动停止发生时，车辆切换至所述隔离模式。

在其中一个实施例中，所述根据车辆状况，控制车辆在常规模式、能量回收模式、充电模式、或隔离模式下切换，具体包括：

如果车辆处于所述常规模式，且所述第一电池电压小于预设第一电池充电阈值，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且所述第二电池荷电状态大于荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述常规模式，且所述第一电池电压大于预设第一电池充电阈值，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述备电池充电模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且所述第二电池荷电状态大于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述常规模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述常规模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池荷电状态小于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述常规模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，且所述第一电池电压小于预设第一电池充电阈值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，且所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述备电池充电模式；

如果车辆处于所述能量回收模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述能量回收模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池电压大于预设第一电池电压标定值且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述能量回收模式；

如果车辆处于所述备电池充电模式，且自动停止发生或者所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值，则车辆从所述备电池充电模式切换至所述隔离模式；

如果车辆处于所述隔离模式，且自动停止结束且所述第一电池荷电状态大于预设第一电池荷电状态标定值且所述第二电池荷电状态小于预设第二电池荷电状态标定值，则车辆从所述隔离模式切换至所述备电池充电模式。

在其中一个实施例中，所述第一电池为铅酸蓄电池，所述第二电池为锂电池。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。