一种有效的汽车电源管理系统的制作方法

文档序号:11718196阅读:133来源:国知局
本发明涉及电源
技术领域
,具体涉及一种有效的汽车电源管理系统。
背景技术
:目前对汽车蓄电池充电多通过燃油实现,很少有通过太阳能对汽车蓄电池进行充电。目前对汽车蓄电池的研究主要集中在如何准确估算电量,而缺乏对汽车发动用铅酸蓄电池的智能化管理方法的研究,因此随着汽车用电器对电量的需求增大,容易造成电池过度放电,甚至导致汽车无法发动;此外,由于缺乏对电池能量的有效管理,还会造成能耗增多,部分能量浪费。技术实现要素:针对上述问题,本发明旨在提供一种有效的汽车电源管理系统。本发明的目的采用以下技术方案来实现:提供了一种有效的汽车电源管理系统,包括太阳能电源管理子系统和蓄电池电源管理子系统,所述太阳能电源管理子系统用于通过太阳能对汽车蓄电池进行充电,所述蓄电池电源管理子系统用于对汽车蓄电池进行管理。本发明的有益效果为:实现了对汽车电源的有效管理。附图说明利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本发明的结构示意图;附图标记:太阳能电源管理子系统1、蓄电池电源管理子系统2。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。参见图1,本实施例的一种有效的汽车电源管理系统,包括太阳能电源管理子系统1和蓄电池电源管理子系统2,所述太阳能电源管理子系统1用于通过太阳能对汽车蓄电池进行充电,所述蓄电池电源管理子系统2用于对汽车蓄电池进行管理。本实施例实现了对汽车电源的有效管理。优选的,所述太阳能电源管理子系统1包括蜂鸣器、可编程控制器、蓄电池电压采集器、太阳能电池电压采集器、充电执行开关、缓冲存储器、太阳能电池以及蓄电池,其中蓄电池电压采集器将采集到的蓄电池电压信号发送至可编程控制器,太阳能电池电压采集器也将采集到的太阳能电池电压信号发送至可编程控制器,可编程控制器向充电执行开关发送脉冲控制信号,充电执行开关输出端与蓄电池连接;太阳能电池输出端通过缓冲存储器与充电执行开关连接;所述可编程控制器根据其输入端接收蓄电池电压采集器发送的电压信号以及太阳能电池电压采集器发送的电压信号,能够发出蜂鸣器控制信号控制蜂鸣器。本优选实施例通过太阳能对汽车蓄电池进行充电,清洁环保,极大减少了车辆尾气排放对环境造成的污染。优选的,所述蓄电池电源管理子系统2包括电量分区模块和分区管理模块,所述电量分区模块用于根据蓄电池剩余电量进行分区,所述分区管理模块用于根据不同分区制定蓄电池的管理策略。本优选实施例实现了汽车蓄电池分区和最优化管理。优选的,所述电量分区模块包括初始分区单元和动态调整单元,所述初始分区单元在蓄电池的当前容量与额定容量相同对蓄电池电量进行初始分区,所述动态调整单元在蓄电池发生老化时对初始分区进行调整。本优选实施例实现了汽车蓄电池动态分区。优选的,所述对蓄电池电量进行初始分区,根据蓄电池电量将蓄电池划分为三个区:式中,e表示蓄电池剩余电量,f(e)表示蓄电池电量为e时所处分区,fs表示使用区,蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行放电,fc表示充电区,蓄电池电量处在该区时要对蓄电池进行充电,fg表示过渡区,蓄电池电量处在该区时不对蓄电池进行操作,er表示蓄电池当前容量,此时,er=en,en为额定容量,e1和e2为对应的分区阈值。本优选实施例采用初始分区单元对蓄电池进行初始分区,能够准确反映蓄电池刚开始的分区状况,作为后续老化分区的基础;设置过渡区能够防止对蓄电池进行频繁的充放电,使蓄电池电量在过渡区循环,延长了蓄电池的使用寿命。优选的,所述对初始分区进行调整,根据蓄电池的剩余电量和老化状态进行,具体采用以下步骤:第一步,采用当前容量er反映蓄电池的老化状态,老化状态可用老化指数量化表示为:式中,z表示蓄电池老化指数,en表示蓄电池的额定容量,er表示蓄电池的当前容量,设置当前容量更新周期为m天,m∈[30,90;第二步,根据蓄电池的老化指数将蓄电池的生命状态分为三类:式中,y(z)表示蓄电池老化指数为z时的蓄电池的生命状态,yj表示蓄电池生命状态为健康,yg表示蓄电池生命状态为待更换,ys表示蓄电池生命状态为损坏,z1和z2为对应的生命状态划分阈值,其中,第三步,根据蓄电池的生命状态对电池进行分区调整,当蓄电池生命状态为健康时,分区不变;当蓄电池生命状态为待更换时,分区情况如下:当蓄电池生命状态为损坏时,对蓄电池进行更换。蓄电池的当前容量会随着蓄电池的老化而逐渐小于额定容量,本优选实施例通过考虑蓄电池全生命周期的特点,针对不同老化状态对蓄电池电量分区进行了调整,实现了不同老化状态下合理的电量分区,在有效进行能量利用的同时最大程度地降低了电池电量不足的风险,在当前容量计算过程中,通过合理设计更新周期,提高了计算效率。优选的,所述蓄电池的剩余电量采用以下方式获取:e=er-ef式中,ef表示蓄电池放电量;所述蓄电池放电量采用以下方式计算:ef,k=ef,k-1+δef式中,ef,k表示k时刻的累积放电量,ef,k-1表示k-1时刻的累积放电量,δef表示步长时间的电池放电电量,其中,式中,t0表示标准温度,tb为当前温度,kt为温度补偿系数,n表示电池使用年限,i10表示10倍频放电率的电流值,ib为蓄电池电流,δt为步长时间间隔,表示充电效率。本优选实施例通过对当前容量和放电量的求取,实现了剩余电量的计算,从而迅速准确完成了电池分区;在放电量计算过程中,引入了温度补偿系数和电池使用年限,提高了计算准确性,通过10倍频放电率进行放电,提高了计算效率。优选的,所述分区管理模块在对蓄电池动态电量分区的基础上,进行电池的分区管理,具体为:蓄电池电量处在使用区时对蓄电池进行放电,蓄电池电量处在充电区时对蓄电池进行充电,蓄电池电量处在过渡区时不对蓄电池进行操作;蓄电池生命状态为健康时,不对蓄电池进行操作,蓄电池生命状态为待更换时,对蓄电池进行状态监测,蓄电池生命状态为损坏时,对蓄电池进行更换。本优选实施例采用全生命周期的动态分区管理策略:结合电池的老化状态对蓄电池的电量分区进行动态调整,实现了汽车蓄电池的最优管理。采用本发明汽车电源管理系统对汽车电源进行管理,当前容量更新周期取不同值时,对汽车蓄电池寿命和电源管理效率进行统计,同采用其它电源管理系统相比,产生的有益效果如下表所示:当前容量更新周期/天汽车蓄电池寿命平均提高电源管理效率提高3028%10%4525%15%6022%20%7521%24%9019%31%最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。当前第1页12
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