整车电源系统配置方法及装置与流程

本发明涉及整车开发技术领域，更具体地说，涉及整车电源系统配置方法及装置。

背景技术：

整车电源系统包括发电机、蓄电池和起动机等。目前对于整车电源系统的配置是选择相似车型使用的整车电源系统，等车辆制造出来以后，通过测试验证的方式，对整车电源系统中不合理的地方进行调节，导致时间较长，且成本较高。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出整车电源系统配置方法及装置，欲提高整车电源系统与车辆的匹配度，缩短配置时间以及降低配置成本。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，本发明提供一种整车电源系统配置方法，包括：

获取目标车辆中电子器件的已配置参数；

根据所述已配置参数，计算得到所述整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，所述至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个。

可选的，所述根据所述已配置参数，计算得到所述整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，包括：

根据发动机的启动扭矩和启动转速，计算得到发动机的启动功率；

根据所述整车电源系统中的起动机与所述发动机之间的传动效率和所述启动功率，计算得到所述起动机的最小功率。

可选的，所述根据所述已配置参数，计算得到所述整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，包括：

根据整车控制器的静态电流、所述整车电源系统中的蓄电池的自放电电流、整车的静止时间目标以及所述蓄电池的荷电状态变化量，计算得到所述蓄电池的最小容量；

根据目标低温环境时蓄电池的开路电压、启动系统的回路压降、起动机的最低电压需求、启动电流以及整车启动阶段的所有负载电流的总和，计算得到所述蓄电池的最大低温电阻值。

可选的，所述根据所述已配置参数，计算得到所述整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，包括：

根据所述已配置参数，分别统计得到怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流；

确定所述整车电源系统中的发电机的第一输出电流平均值的最小值为所述行驶工况下的负载平均工作电流，并确定所述发电机的第二输出电流平均值的最小值为所述怠速工况下的负载平均工作电流；

所述第一输出电流平均值为在所述行驶工况下所述发电机的输出电流平均值，所述第二输出电流平均值为在所述怠速工况下所述发电机的输出电流平均值。

可选的，所述发电机的第二输出电流平均值的最小值为所述怠速工况下的负载平均工作电流的1.1倍；

所述发电机的第二输出电流平均值的最大值为所述怠速工况下的负载平均工作电流的1.5倍。

第二方面，本发明提供一种整车电源系统配置装置，包括：

获取单元，用于获取目标车辆中电子器件的已配置参数；

配置单元，用于根据所述已配置参数，计算得到所述整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，所述至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个。

可选的，所述配置单元包括起动机配置子单元，所述起动机配置子单元具体用于：

根据发动机的启动扭矩和启动转速，计算得到发动机的启动功率；

根据所述整车电源系统中的起动机与所述发动机之间的传动效率和所述启动功率，计算得到所述起动机的最小功率。

可选的，所述配置单元包括蓄电池配置子单元，所述蓄电池配置子单元具体用于：

根据整车控制器的静态电流、所述整车电源系统中的蓄电池的自放电电流、整车的静止时间目标以及所述蓄电池的荷电状态变化量，计算得到所述蓄电池的最小容量；

根据目标低温环境时蓄电池的开路电压、启动系统的回路压降、起动机的最低电压需求、启动电流以及整车启动阶段的所有负载电流的总和，计算得到所述蓄电池的最大低温电阻值。

可选的，所述配置单元包括发电机配置子单元，所述发电机配置子单元具体用于：

根据所述已配置参数，分别统计得到怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流；

确定所述整车电源系统中的发电机的第一输出电流平均值的最小值为所述行驶工况下的负载平均工作电流，并确定所述发电机的第二输出电流平均值的最小值为所述怠速工况下的负载平均工作电流；

所述第一输出电流平均值为在所述行驶工况下所述发电机的输出电流平均值，所述第二输出电流平均值为在所述怠速工况下所述发电机的输出电流平均值。

可选的，所述发电机的第二输出电流平均值的最小值为所述怠速工况下的负载平均工作电流的1.1倍；

所述发电机的第二输出电流平均值的最大值为所述怠速工况下的负载平均工作电流的1.5倍。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种整车电源系统配置方法及装置，方法包括获取目标车辆中电子器件的已配置参数；根据目标车辆中电子器件的已配置参数，计算得到整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个，进而选择符合要求的起动机、蓄电池和/或发电机。本发明通过正向配置，只需通过分析和台架测试就可以得到符合车辆行驶要求的整车电源系统，不需要通过其它车型的配置反推，优化了整车电源系统的配置和匹配程度，缩短了配置时间且降低了配置成本。

附图说明

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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种整车电源系统配置方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种起动机的配置方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种蓄电池的配置方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种发电机的配置方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种整车电源系统配置装置的示意图；

图6为本发明实施例提供的一种整车电源系统配置设备的示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

目前对于整车电源系统的配置是选择相似车型使用的整车电源系统，等车辆制造出来以后，通过测试验证的方式，对整车电源系统中不合理的地方进行调节，导致时间较长，且成本较高。针对该问题，本发明提供了一种整车电源系统配置方法，参见图1所示，该方法包括步骤：

s11：获取目标车辆中电子器件的已配置参数。

目标车辆中与整车电源系统相关的一些电子器件的配置参数已经确定；电子器件的已配置参数即为电子器件的已经确定的配置参数。本发明的核心思路是通过这些已经确定的配置参数计算得到整车电源系统中的电子器件的未配置参数的需求值。

s12：根据目标车辆中电子器件的已配置参数，计算得到整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值。

在本实施例中整车电源系统中至少一个电子器件指的是蓄电池、起动机和发电机中的至少一个。电子器件的未配置参数即为电子器件的未确定的配置参数。至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个

本实施例提供整车电源系统配置方法，通过正向配置，只需通过分析和台架测试就可以得到符合车辆行驶要求的整车电源系统，不需要通过其它车型的配置反推，优化了整车电源系统的配置和匹配程度，缩短了配置时间且降低了配置成本。

参见图2，为本实施例提供的一种起动机的配置方法的流程图。该方法包括步骤：

s21：根据发动机的启动扭矩和启动转速，计算得到发动机的启动功率。

计算发动机的启动功率的公式如下：

式中，pcs表示发动机的启动功率，单位为w；tcs表示发动机的启动扭矩，单位为nm；ncs表示发动机的启动转速，单位为rpm。

s22：根据起动机与发动机之间的传动效率和发动机的启动功率，计算得到起动机的最小功率。

计算起动机的最小功率的公式如下：

式中，pstarter表示起动机的最小功率，η表示起动机与发送机之间的传动效率。也就是要选择功率大于最小功率pstarter的起动机。

参见图3，为本实施例提供的一种蓄电池的配置方法的流程图。该方法包括步骤：

s31：根据整车控制器的静态电流、蓄电池的自放电电流、整车的静止时间目标以及所述蓄电池的荷电状态变化量，计算得到蓄电池的最小容量。

计算蓄电池的最小容量的公式如下：

式中，c表示蓄电池的最小容量，单位为ah；id表示整车控制器的静态电流，单位为a；ib表示蓄电池的自放电电流，单位为a；t表示整车的静止时间目标，单位为小时；δsoc表示蓄电池的荷电状态变化量，具体为车辆熄火时蓄电池的荷电状态与蓄电池最小荷电状态之间的变化量，在一个具体实施例中设定车辆熄火时蓄电池的荷电状态为80％，蓄电池最小荷电状态为40％。

s32：根据目标低温环境时蓄电池的开路电压、启动系统的回路压降、起动机的最低电压需求、启动电流以及整车启动阶段的所有负载电流的总和，计算得到蓄电池的最大低温电阻值。

式中，ri表示蓄电池的最大低温电阻值，单位为ω；voc表示目标低温环境时蓄电池的开路电压，单位为v，在一个具体实施例中目标低温环境为-30℃；vc表示启动系统的回路压降，单位为v；vs表示起动机的最低电压需求，位为v；istarter表示启动电流，单位为a；iload整车启动阶段的所有负载电流的总和，单位为a。也就是说，要选择低温电阻值小于ri，且容量大于c的蓄电池。

参见图4，为本实施例提供的一种发电机的配置方法的流程图。该方法包括步骤：

s41：根据目标车辆中电子器件的已配置参数，分别统计得到怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流。

在一个或多个具体实施例中，怠速工况或行驶工况下的负载平均工作电流，均可以通过以下公式进行计算：

式中，i平均表示整车用电负载平均工作电流，单位为a；m表示整车用电设备的类型总数；ni表示第i个类型的用电设备的个数；ii表示第i个类型的用电设备的额定电流，单位为a；ki表示第i个类型的用电设备的加权系数。

各种类型用电设备的额定电流，为负载供应商提供或者根据整车厂的配置要求得到。

对于不同类型用电设备的加权系数的设定，可以根据用电设备工作时间长短进行分类设置。在一个或多个具体实施例中，将用电设备分为连续工作负载、长时间工作负载和短时间工作负载，针对每类用电设备设置对应的加权系数。只要车辆工作，就会工作的负载归类为连续工作负载，如发动机控制器和仪表等，连续工作负载的加权系数为1。在车辆工作过程中不会一直工作，但是工作的频率比较高的负载归类为连续工作负载，如车灯和收音机等，连续工作负载的加权系数是0～1之间的数值，且工作频率越高对应的加权系数越大。在车辆工作过程中工作的频率比较低的负载归类为短时工作负载，如esp(electronicstabilityprogram，车身电子稳定系统)和安全气囊等，短时工作负载对应的加权系数接近于0。

s42：确定整车电源系统中的发电机的第一输出电流平均值的最小值为行驶工况下的负载平均工作电流，并确定发电机的第二输出电流平均值的最小值为怠速工况下的负载平均工作电流。

第一输出电流平均值为在行驶工况下发电机的输出电流平均值；第二输出电流平均值为在怠速工况下发电机的输出电流平均值。

下面详细介绍选取第一输出电流平均值和第二输出电流平均值均符合要求的发电机的过程。

a11：选择额定电流大于怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流的发电机。

发电机的额定电流为发电机的固定参数。通过额定电流的判断初步筛选一定范围内的发电机。额定电流大于怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流，即为额定电流大于怠速工况下的负载平均工作电流，且额定电流还大于行驶工况下的负载平均工作电流。

a12：获取通过台架测试得到的在行驶工况下每个发电机的转速统计表。

通过步骤a11初步筛选得到一定范围内的发电机后，执行步骤a12获取该范围内每个发电机的在行驶工况下的转速统计表。行驶工况具体可以为nedc(neweuropeandrivingcycle，新欧洲驾驶循环)工况等标准驾驶工况，也可以是在车辆配置过程中配置的特殊驾驶工况。

通过台架测试得到行驶工况下发电机的转速统计表的过程具体为：通过台架测试得到发动机在行驶工况下的整个转速曲线；根据发动机和发电机的传动比，得到行驶工况下发电机的转速曲线，即转速统计表。

a13：根据每个发电机的转速和输出电流之间关系，计算得到每个发电机的第一输出电流平均值。

第一输出电流平均值为在行驶工况下发电机的输出电流平均值。发电机的转速和输出电流之间关系为发电机的特性曲线，不同发电机的特性曲线也不相同。

a14：获取通过台架测试得到的在怠速工况下每个发电机的转速统计表。

步骤a14与步骤a12类似，只存在工况的区别，本实施例不再赘述。

a15：根据每个发电机的转速和输出电流之间关系，计算得到每个发电机的第二输出电流平均值。

第二输出电流平均值为在怠速工况下发电机的输出电流平均值。

a16：选择第一输出电流平均值大于行驶工况下的负载平均工作电流，且第二输出电流平均值大于怠速工况下的负载平均工作电流的发电机。

也就是说，发电机的第一输出电流平均值要大于行驶工况下的负载平均工作电流，且发电机的第二输出电流平均值要大于怠速工况下的负载平均工作电流。

在怠速工况下，为了保证在短途行驶和发动机空转等极限工况下蓄电池也能够充分充电，需要考虑倍乘因子；在一个或多个实施例中，发电机的第二输出电流平均值的需求值，具体为怠速工况下的负载平均工作电流的1.1～1.5倍，即发电机的第二输出电流平均值的最小值为怠速工况下的负载平均工作电流的1.1倍，考虑到成本因素，发电机的第二输出电流平均值的最大值为怠速工况下的负载平均工作电流的1.5倍。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。例如起动机的配置方法将两个步骤直接合并成一个步骤进行，即直接利用公式计算得到起动机的最小功率。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本实施例提供一种整车电源系统配置装置，包括：

获取单元，用于获取目标车辆中电子器件的已配置参数；

配置单元，用于根据目标车辆中电子器件的已配置参数，计算得到整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值，至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个。

通过正向配置，只需通过分析和台架测试就可以得到符合车辆行驶需求的整车电源系统，不需要通过其它车型的配置反推，优化了整车电源系统的配置和匹配程度，缩短了配置时间且降低了配置成本。

参见图5，为本实施例提供的一种整车电源系统配置装置，配置单元包括起动机配置子单元、蓄电池配置子单元和发电机配置子单元。

起动机配置子单元具体用于：根据发动机的启动扭矩和启动转速，计算得到发动机的启动功率；根据起动机与发动机之间的传动效率和启动功率，计算得到起动机的最小功率。

蓄电池配置子单元具体用于：根据整车控制器的静态电流、蓄电池的自放电电流、整车的静止时间目标以及蓄电池的荷电状态变化量，计算得到蓄电池的最小容量；根据目标低温环境时蓄电池的开路电压、启动系统的回路压降、起动机的最低电压需求、启动电流以及整车启动阶段的所有负载电流的总和，计算得到蓄电池的最大低温电阻值。

发电机配置子单元具体用于：根据目标车辆中电子器件的已配置参数，分别统计得到怠速工况和行驶工况下的负载平均工作电流；确定整车电源系统中的发电机的第一输出电流平均值的最小值为行驶工况下的负载平均工作电流，并确定发电机的第二输出电流平均值的最小值为怠速工况下的负载平均工作电流；第一输出电流平均值为在行驶工况下发电机的输出电流平均值，第二输出电流平均值为在怠速工况下发电机的输出电流平均值。

在一个或多个实施例中，发电机的第二输出电流平均值的最小值为怠速工况下的负载平均工作电流的1.1倍；发电机的第二输出电流平均值的最大值为怠速工况下的负载平均工作电流的1.5倍。

本发明实施例提供的整车电源系统配置装置可应用于整车电源系统配置设备，如pc终端、云平台、服务器及服务器集群等。服务器可以是机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器以及机柜式服务器中的一种或几种。参见图6，为本实施例提供的整车电源系统配置设备的示意图。整车电源系统配置设备的硬件结构可以包括：至少一个处理器61，至少一个通信接口62，至少一个存储器63和至少一个通信总线64；且处理器61、通信接口62、存储器63通过通信总线64完成相互间的通信。

处理器61在一些实施例中可以是一个cpu(centralprocessingunit，中央处理器)，或者是asic(applicationspecificintegratedcircuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。

通信接口62可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。通常用于在整车电源系统配置设备与其他电子设备或系统之间建立通信连接。

存储器63包括至少一种类型的可读存储介质。可读存储介质可以为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等nvm(non-volatilememory，非易失性存储器)。可读存储介质还可以是高速ram(randomaccessmemory，随机存取存储器)存储器。可读存储介质在一些实施例中可以是整车电源系统配置设备的内部存储单元，例如该整车电源系统配置设备的硬盘。在另一些实施例中，可读存储介质还可以是整车电源系统配置设备的外部存储设备，例如该整车电源系统配置设备上配备的插接式硬盘、smc(smartmediacard,智能存储卡)、sd(securedigital,安全数字)卡，闪存卡(flashcard)等。

其中，存储器63存储有计算机程序，处理器61可调用存储器63存储的计算机程序，所述计算机程序用于：

获取目标车辆中电子器件的已配置参数；

根据目标车辆中电子器件的已配置参数，计算得到整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值；

至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

图6仅示出了具有组件61～64的整车电源系统配置设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

可选地，该整车电源系统配置设备还可以包括用户接口，用户接口可以包括输入单元(比如键盘)、语音输入装置(比如包含麦克风的具有语音识别功能的设备)和/或语音输出装置(比如音响、耳机等)。可选地，用户接口还可以包括标准的有线接口和/或无线接口。

可选地，该整车电源系统配置设备还可以包括显示器，显示器也可以称为显示屏或显示单元。在一些实施例中可以是led显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)显示器等。显示器用于显示在整车电源系统配置设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。

可选地，该整车电源系统配置设备还包括触摸传感器。触摸传感器所提供的供用户进行触摸操作的区域称为触控区域。此外，触摸传感器可以为电阻式触摸传感器、电容式触摸传感器等。而且，触摸传感器不仅包括接触式的触摸传感器，也可包括接近式的触摸传感器等。此外，触摸传感器可以为单个传感器，也可以为例如阵列布置的多个传感器。用户可以通过触摸触控区域输入数据。

此外，该整车电源系统配置设备的显示器的面积可以与触摸传感器的面积相同，也可以不同。可选地，将显示器与触摸传感器层叠设置，以形成触摸显示屏。该装置基于触摸显示屏侦测用户触发的触控操作。

该整车电源系统配置设备还可以包括rf(radiofrequency，射频)电路、传感器和音频电路等等，在此不再赘。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

获取目标车辆中电子器件的已配置参数；

根据目标车辆中电子器件的已配置参数，计算得到整车电源系统中至少一个电子器件的未配置参数的需求值；

至少一个电子器件的未配置参数的需求值包括：起动机的最小功率、蓄电池的最小容量、蓄电池的最大低温电阻值和发电机的输出电流平均值的最小值中的至少一个。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。