一种电源管理方法及系统与流程

1.本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种电源管理方法及系统。


背景技术：

2.随着电动汽车的高速发展，应用于电动汽车的锂电池的更新换代频率越来越高，淘汰下来的锂电池应用于电动二轮、三轮车的情形越来越常见。
3.应用于电动汽车的锂电池往往无法直接串联达到适用于电动二轮、三轮车的电压，需要增设dcdc(direct current，进行高低压直流间转换的装置)模块。由于dcdc模块空载时具有较高的损耗，为了降低该部分的损耗，在车辆未启动时需要使dcdc进入休眠状态，以降低损耗来增加车辆的待机时间。目前使dcdc进入休眠状态方式有：1.通过锂电池的管理app，采用人工控制的方式人为地使dcdc模块休眠；2.在电池和车辆有通讯的情况下，通过通讯使dcdc模块休眠。但是，大多数情况下，车辆与电池并没有通讯口，只能依赖人为操作的方式使dcdc模块休眠，体验感较差，且操作的及时性较差，降低损耗的效果无法达到预期。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明提供一种电源管理方法及系统，解决现有技术中，对dcdc的休眠控制依赖于人工操作，导致使用体验感较差，且损耗的降低效果无法达到预期的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：
6.一种电源管理方法，包括：
7.在所述dcdc模块处于开机状态时，检测车辆发动机的状态，判断是否满足休眠条件；
8.当所述车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制所述dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态。
9.可选地，所述的电源管理方法，还包括：
10.在所述dcdc模块处于休眠状态时，检测车辆发动机的状态，判断是否满足唤醒条件；
11.当所述车辆发动机的状态满足唤醒条件时，控制所述dcdc模块从所述休眠状态进入开机状态。
12.可选地，当所述车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制所述dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态的步骤之后，还包括：
13.控制导通电池模块与车辆之间的辅助供电线路，由所述辅助供电线路提供支撑车辆启动的电流。
14.可选地，所述检测车辆发动机的状态，判断是否满足休眠条件，包括：
15.检测车辆发动机的状态；
16.当车辆发动机处于熄火状态，且车辆于熄火状态的维持时间超过预定时间时，所述车辆发动机的状态满足休眠条件。
17.可选地，所述检测车辆发动机的状态，判断是否满足唤醒条件，包括：
18.检测车辆发动机的状态；
19.当车辆发动机处于启动状态，且车辆于启动状态的维持时间超过预定时间时，所述车辆发动机的状态满足唤醒条件。
20.可选地，所述的电源管理方法，还包括：
21.在dcdc模块处于所述休眠状态时，检测所述电池模块是否被拔出；当所述电池模块被拔出时，控制所述dcdc模块进入关闭状态；
22.当所述电池模块被拔出时，控制所述dcdc模块进入关闭状态。
23.可选地，所述的电源管理方法，还包括：
24.在dcdc模块处于所述休眠状态时，检测所述电池模块是否被拔出；当所述电池模块被拔出时，控制所述dcdc模块进入关闭状态
25.本发明还提供了一种电源管理系统，用于实现如上任一项所述的电源管理方法；
26.所述电源管理系统包括：
27.车辆状态检测单元，用于在dcdc模块处于开机状态时，检测车辆发动机的状态，并判断是否满足休眠条件；
28.执行单元，用于在所述车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制所述dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态。
29.可选地，所述车辆状态检测单元包括辅助供电线路，所述辅助供电线路连接于电池模块与车辆之间，用于提供支撑车辆启动的电流；
30.所述执行单元还用于：当所述车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制所述dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态之后，控制导通电池模块与车辆之间的辅助供电线路，由所述辅助供电线路提供支撑车辆启动的电流；
31.所述车辆状态检测单元还用于：在所述dcdc模块处于休眠状态时，检测车辆发动机的状态，判断是否满足唤醒条件；
32.所述执行单元还用于：在所述车辆发动机的状态满足唤醒条件时，控制所述dcdc模块从所述休眠状态进入开机状态；
33.所述车辆状态检测单元连接有计时单元，所述计时单元用于在车辆发动机处于熄火状态或启动状态时，对车辆发动机于熄火状态或启动状态的维持时间进行计时；
34.当车辆发动机处于熄火状态，且车辆于熄火状态的维持时间超过预定时间时，所述车辆发动机的状态满足休眠条件；当车辆发动机处于启动状态，且车辆于启动状态的维持时间超过预定时间时，所述车辆发动机的状态满足唤醒条件。
35.可选地，所述电源管理系统还包括电池接入检测单元，所述电池接入检测单元用于检测电池模块是否接入，所述执行单元用于在电池模块接入时，控制dcdc模块进入开机状态；
36.所述电池接入检测单元还用于在dcdc模块处于所述开机状态时，检测所述电池模块是否拔出；所述执行单元还用于当所述电池模块在所述dcdc模块处于开机状态下被拔出时，控制所述dcdc模块进入休眠状态；
37.所述电池接入检测单元还用于在dcdc模块处于所述休眠状态时，检测所述电池模块是否被拔出；所述执行单元还用于当所述电池模块在所述dcdc模块处于所述休眠状态下被拔出时，控制所述dcdc模块进入关闭状态。
38.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
39.本发明提供了一种电源管理方法及系统，通过在dcdc模块开机时，检测车辆发动机的状态，并在车辆发动机的状态满足休眠条件时控制dcdc模块休眠，从而达到降低待机功耗的目的。
附图说明
40.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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。
41.图1为本发明提供的一种电源管理方法的流程框图；
42.图2为本发明中电池接入检测电路的原理图；
43.图3为本发明为车辆状态检测电路的原理图；
44.图4为本发明提供的一种电源管理方法的又一流程框图；
45.图5为本发明提供的一种电源管理方法的再一流程框图；
46.图6为本发明提供的一种电源管理系统的功能框图；
47.图7为本发明提供的一种电源管理系统的结构框图；
48.图8为本发明提供的一种电源管理系统中dcdc模块的拓扑图。
49.上述图中：10、电池接入检测单元；20、车辆状态检测单元；30、计时单元；40、执行单元。
具体实施方式
50.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
51.需要理解的是，在本发明的描述中，具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。其中，示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法；虽然流程图将各项操作或步骤处理描述形成一定的顺序，但是其中的许多操作或步骤是能够被并行地、并发地或者同时实施的，且各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作或步骤完成时，对应处理可以被终止，还可以具有未包括在附图中的附加步骤。前面所述的处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
52.本发明使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术
方案；可以理解的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
53.一般来说，车辆在电池接入后，车辆一侧部分电路存在静态损耗，电池一侧也会有小电流产生。车辆启动后，用电设备可以分为两部分，一部分是动力部分，用于给电机供电，工作电压较高；另一部分是辅助电源部分，启动电压较低，工作电流也很小，一般小于100ma。
54.本发明在该基础上，提供一种电源管理方法，实现dcdc的自动休眠功能，以达到降低能源损耗的目的。
55.请参考图1，为实施例提供的一种电源管理方法的流程框图；本实施例中，电源管理方法包括：
56.s0、检测电池模块是否接入。
57.请一并参考图2，图2为电池接入检测电路的原理图，其中ld是afe芯片(电池采样芯片)的一个输出端口，能够识别到100ua的输出电流，dc+是dcdc模块的输出端口；当电池模块未接入时，ld不会有电流流过，一旦电池模块接入到车辆后有微小的电流流过，ld的内部电路就会检测到，表示电池接入。
58.s00、当电池模块接入时，控制dcdc模块进入开机状态。
59.s1、检测车辆发动机的状态，判断车辆发动机的状态是否满足休眠条件；若是，执行步骤s2；若否，保持dcdc模块的开机状态。
60.该步骤中在dcdc模块处于开机状态时，检测车辆发动机的状态，判断车辆发动机的状态是否满足休眠条件；当车辆发动机处于熄火状态，且车辆于熄火状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的状态满足休眠条件。
61.请参考图3，图3为车辆状态检测电路的原理图，当dcdc模块的输出端口的输出电流小于一定值且达到一定时间时，认为车辆发动机处于熄火状态，即车辆处于未启动状态，此时车辆发动机的状态满足休眠条件。
62.s2、控制dcdc模块从开机状态进入休眠状态。
63.当车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制dcdc从开机状态进入休眠状态，降低待机损耗。
64.请继续参考图3，车辆状态检测电路包括辅助供电线路，辅助供电线路包括光耦继电器；当车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态的步骤之后，还包括：控制导通电池模块与车辆之间的辅助供电线路，以由辅助供电线路提供支撑车辆启动的电流。
65.具体地，当dcdc模块进入休眠状态时，ld_rly信号置高，光耦继电器导通，将电池电压通过光耦继电器、二极管、限流电阻给到输出端口。
66.s3、检测车辆发动机的状态，判断车辆发动机的状态是否满足唤醒条件；若是，执行步骤s4；若否，保持dcdc模块的休眠状态。
67.在dcdc模块处于休眠状态时，判断车辆发动机的状态是否满足唤醒条件。当检测到车辆发动机处于启动状态，且车辆于启动状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的状态满足唤醒条件。
68.请继续参考图3，具体地，当dcdc模块的输出端口的输出电流大于一定值且达到一定时间时，认为车辆发动机处于启动状态，即车辆处于启动状态，此时车辆发动机的状态满
足唤醒条件。
69.s4、控制dcdc模块从休眠状态进入开机状态。
70.当车辆启动时，这时的输出电压只能给车的辅助电源部分供电，由于限流电阻有电压降存在，会造成dcdc模块的输出端口电压下降，系统检测到dcdc模块的输出端口电压下降后，控制dcdc模块从休眠状态进入开机状态，能够快速开启dcdc给车辆供电；经试验发现，整个过程能够在200ms内完成，可以理解的是，具体的完成时间还会随实际情况变化，这些变化仍在本发明的保护范围内。
71.请参考图4、图5，为本发明提供的一种电源管理方法的又一流程框图，包括：
72.s011、在dcdc模块处于开机状态时，检测电池模块是否被拔出；
73.s012、当电池模块在dcdc模块处于开机状态下被拔出时，控制dcdc模块进入休眠状态。
74.s013、在dcdc模块处于休眠状态时，检测电池模块是否被拔出；
75.s014、当电池模块在dcdc模块处于休眠状态下被拔出时，控制所述dcdc模块进入关闭状态。
76.当电池模块接入后，检测电池模块是否被拔出；当电池模块在dcdc模块处于开机状态下被拔出时，控制所述dcdc模块从所述开机状态进入休眠状态；在dcdc模块处于休眠状态时，检测电池模块是否被拔出；当电池模块在dcdc模块处于休眠状态下被拔出时，控制dcdc模块进入关闭状态。可以理解的是，该操作在电池模块之后即开始执行，可以以一定的时间间隔对电池模块是否拔出进行确认。
77.具体地，该步骤通过ld信号的复位以检测断开过程，进而确认电池模块是否被拔出；当电池模块和车辆连接后ld信号是低电平，断开后又变为高电平。在dcdc模块处于休眠状态下电池模块被拔出时，控制dcdc模块进入关闭状态。
78.具体地，休眠模式下的ld_rly信号会以一定频率的pwm形式存在，在ld_rly信号为低电平时，检测不到ld有电流流出，dcdc模块进入关机状态；由于ld_rly信号一直处于低电平，dcdc模块的输出端口没有高电压，系统损耗得以降到最低。
79.基于前述实施例，本实施例提供了一种电源管理系统，用于实现如上实施例中所提供的电源管理方法。请参考图6，为本实施例中电源管理系统的功能框图；图7，为本实施例中电源管理系统的结构框图；以及图8，为dcdc模块的拓扑图；其中，图8中，虚线为信号流向，实线为功率流向。
80.本实施例中，电源管理系统包括电池接入检测单元10，电池接入检测单元10用于检测电池模块是否接入或拔出；电池接入检测单元10包括afe芯片，以及图2所示的电池接入检测电路的原理图，其中ld是afe芯片的一个输出端口，能够识别到100ua的输出电流，dc+是dcdc模块的输出端口；当电池模块未接入时，ld不会有电流流过，一旦电池模块接入到车辆后有微小的电流流过，ld的内部电路就会检测到，表示电池接入。
81.执行单元40用于在电池模块接入时，控制dcdc模块进入开机状态。其中，执行单元40包括mcu。
82.电源管理系统还包括车辆状态检测单元20，车辆状态检测单元20用于在dcdc模块处于开机状态时，检测车辆发动机的状态，并判断车辆发动机的状态是否满足休眠条件；当车辆发动机处于熄火状态，且车辆于熄火状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的
状态满足休眠条件。
83.车辆状态检测单元20包括图3所示的车辆状态检测电路的原理图，当dcdc模块的输出端口的输出电流小于一定值且达到一定时间时，认为车辆发动机处于熄火状态，即车辆处于未启动状态，此时车辆发动机的状态满足休眠条件。
84.执行单元40用于在车辆发动机的状态满足休眠条件时，控制dcdc模块从开机状态进入休眠状态。
85.车辆状态检测单元20还用于在dcdc模块处于休眠状态时，检测车辆发动机的状态，判断车辆发动机的状态是否满足唤醒条件；当检测到车辆发动机处于启动状态，且车辆于启动状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的状态满足唤醒条件。
86.请参考图3，当dcdc模块的输出端口的输出电流大于一定值且达到一定时间时，认为车辆发动机处于启动状态，即车辆处于启动状态，此时车辆发动机的状态满足唤醒条件。
87.执行单元40用于在车辆发动机的状态满足唤醒条件时，控制dcdc模块从休眠状态进入开机状态。
88.具体地，车辆状态检测电路包括辅助供电线，辅助供电线路包括光耦继电器u40，光耦继电器u40的2脚连接有三极管q55，所述三极管q55的集电极与光耦继电器u40的2脚连接，三极管q55的发射集通过第一电阻r505接地，三极管q55的基极通过第二电阻r504连接执行单元40；光耦继电器u40的3脚连接二极管d56的阳极，二极管d56的阴极通过限流电阻r506连接于dcdc模块的输出端口；光耦继电器的4脚连接电池模块。
89.当dcdc模块进入休眠状态时，ld_rly信号置高，光耦继电器导通，将电池电压通过光耦继电器、二极管、限流电阻给到输出端口。
90.当dcdc模块进入休眠状态时，通过mcu控制光耦继电器导通，以使电池模块与车辆之间通过辅助供电线路导通，从而提供车辆启动的小电流。
91.进一步地，车辆状态检测单元20连接有计时单元30，计时单元30用于在车辆发动机处于熄火状态或启动状态时，对车辆发动机于熄火状态或启动状态的维持时间进行计时；其中，当车辆发动机处于熄火状态，且车辆于熄火状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的状态满足休眠条件；当车辆发动机处于启动状态，且车辆于启动状态的维持时间超过预定时间时，车辆发动机的状态满足唤醒条件。
92.其中，车辆状态检测单元20包括辅助供电线路，辅助供电线路连接于电池模块与车辆之间，用于提供支撑车辆启动的电流。当dcdc模块进入休眠状态时，电池模块与车辆之间通过辅助供电线路导通，辅助供电线路能够提供车辆启动的小电流。具体地，当dcdc模块进入休眠状态时，ld_rly信号置高，通过mcu控制光耦继电器导通，将电池电压通过光耦继电器、二极管、限流电阻输入至输出端口。
93.电池接入检测单元10还用于在dcdc模块处于开机状态时，检测电池模块是否拔出；执行单元40还用于当电池模块在dcdc模块处于开机状态下被拔出时，控制dcdc模块进入休眠状态；
94.电池接入检测单元10还用于在dcdc模块处于休眠状态时，检测电池模块是否被拔出；执行单元40还用于当电池模块在dcdc模块处于休眠状态下被拔出时，控制dcdc模块进入关闭状态。可以理解的是，电池接入检测单元10对电池模块是否被拔出的检测操作在电池模块接入之后即开始执行，可以以一定的时间间隔对电池模块是否拔出进行确认。
95.具体地，该步骤通过ld信号的复位以检测断开过程，进而确认电池模块是否被拔出；当电池模块和车辆连接后ld信号是低电平，断开后又变为高电平。
96.以上所述，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。