车辆电池管理系统、车辆及车辆电池管理方法与流程

本申请涉及电池领域，具体涉及一种车辆电池管理系统、车辆及车辆电池管理方法。

背景技术：

电动汽车蓄电池是保证车辆控制系统能够正常工作的必要条件。目前，电动汽车蓄电池的使用存在以下问题：首先，当电动汽车停止运行的情况下，车辆各子控制系统处于待机这样一种低功耗状态，并且蓄电池自放电，长此以往会导致蓄电池电量严重降低以至于车辆无法正常启动；其次，不同于传统燃油车，电动汽车难以通过外部搭接12v/24v电源的方式重新启动；最后，过度放电会造成对蓄电池造成不可逆转的损伤。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种车辆电池管理系统、车辆及车辆电池管理方法，以克服现有技术的缺陷。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本申请提供一种车辆电池管理系统、车辆及车辆电池管理方法，能够对电池进行智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种车辆电池管理系统，包括：

动力电池管理系统，与设置在车辆内的车辆电池电连接，用于对所述车辆电池充电；

电池电压检测模块，与所述车辆电池电连接，用于检测所述车辆电池的当前电压；

充电信号控制模块，与所述电池电压检测模块和所述动力电池管理系统电连接，用于根据所述电池电压检测模块检测得到的所述当前电压生成一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线向所述动力电池管理系统发送所述充电启动信号或充电终止信号。

进一步地，还包括用于控制充电电路通断的直流斩波器，所述车辆电池和所述动力电池管理系统通过所述直流斩波器连接。

进一步地，还包括用于控制充电电路通断的正极断路器和/或负极断路器，所述正极断路器和/或负极断路器连接所述直流斩波器和所述动力电池管理系统。

进一步地，还包括车辆控制器，所述车辆控制器与车辆状态监测装置和所述充电信号控制模块电连接，并通过总线向所述充电信号控制模块发送车辆状态报文，所述充电信号控制模块根据所述车辆状态报文生成一电压检测启动信号或一电压检测终止信号，并向所述电池电压检测模块发送所述电压检测启动信号或电压检测终止信号。

进一步地，所述车辆控制器与所述直流斩波器电连接，所述车辆控制器用于通过总线接收所述充电信号控制模块发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述直流斩波器发送电路导通信号或电路闭合信号。

进一步地，所述车辆控制器与所述正极断路器和/或负极断路器电连接，所述车辆控制器用于通过总线接收所述充电信号控制模块发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述正极断路器和/或负极断路器发送电路开通信号或电路关闭信号。

进一步地，所述动力电池管理系统与所述正极断路器和/或负极断路器电连接，所述动力电池管理系统通过总线接收所述充电信号控制模块发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述正极断路器和/或负极断路器发送电路开通信号或电路关闭信号。

进一步地，还包括用于通过一电流互感器检测所述车辆电池的当前充电电流的充电电流检测模块，所述充电电流检测模块与所述车辆电池和所述充电信号控制模块电连接，用于根据所述当前充电电流生成一充电正常信号或一充电异常信号，并向所述充电信号控制模块发送所述充电正常信号或充电异常信号。

第二方面，本申请提供一种车辆，包括车辆主体和设置在所述车辆主体内的车辆电池，还包括上述车辆电池管理系统，所述车辆电池管理系统设置在所述车辆主体内，并用于向所述车辆电池充电。

第三方面，本申请提供一种车辆电池管理方法，所述方法包括：

监测车辆电池的当前电压是否小于第一电压阈值；

若是，则通过动力电池管理系统向所述车辆电池充电；

监测所述车辆电池的当前电压是否大于第二电压阈值；

若是，则停止向所述车辆电池充电。

进一步地，在所述监测车辆电池的当前电压是否小于第一电压阈值之前，还包括：

接收车辆控制器发送的车辆状态信息；

判断所述车辆状态信息是否满足预设停车条件；

若是，则判定车辆处于可以充电状态，并启动对所述车辆电池的电压检测，否则判定车辆处于禁止充电状态。

进一步地，在所述监测车辆电池的当前电压是否大于第二电压阈值之前，还包括：

获取所述车辆电池的当前充电电流和所述动力电池管理系统的当前输出电流；

若所述当前充电电流和所述当前输出电流的差值在一预设差值范围内，且所述当前充电电流和所述当前输出电流均大于一预设电流阈值，则判定充电未饱和并保持充电状态，否则判定充电饱和。

由上述技术方案可知，本申请提供一种车辆电池管理系统、车辆及车辆电池管理方法，通过设置一与车辆电池电连接的电池电压检测模块，检测所述车辆电池的当前电压，并通过设置一充电信号控制模块，根据所述当前电压的数值大小生成对应的一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线将所述充电启动信号或充电终止信号发送至一与车辆电池电连接的动力电池管理系统，以自动控制动力电池管理系统对车辆电池的充电启动工作或充电终止工作，通过对电池进行自动化智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所述车辆电池管理系统的结构示意图；

图2为本申请所述车辆的结构示意图；

图3为本申请所述车辆电池管理方法的流程示意图之一；

图4为本申请所述车辆电池管理方法的流程示意图之二；

图5为本申请所述车辆电池管理方法的流程示意图之三。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

考虑到现有技术中电动汽车蓄电池的使用存在以下问题：首先，当电动汽车停止运行的情况下，车辆各子控制系统处于待机这样一种低功耗状态，并且蓄电池自放电，长此以往会导致蓄电池电量严重降低以至于车辆无法正常启动；其次，不同于传统燃油车，电动汽车难以通过外部搭接12v/24v电源的方式重新启动；最后，过度放电会造成对蓄电池造成不可逆转的损伤。

为了能够对电池进行智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验，本申请提供一种车辆电池管理系统的实施例，参见图1，本实施例中，所述车辆电池管理系统具体包含：

动力电池管理系统4，与设置在车辆内的车辆电池1电连接，用于对所述车辆电池1充电。

可以理解的是，所述动力电池管理系统4可以采用现有的至少包含一组动力电池组的动力电池管理系统(bms)，所述动力电池管理系统4可以设置在车辆内部，并与车辆内部的车辆电池1电连接，以对所述车辆电池1进行充电工作。

电池电压检测模块2，与所述车辆电池1电连接，用于检测所述车辆电池1的当前电压。

可以理解的是，所述电池电压检测模块2可以与所述车辆电池1的正负极电连接，并可以采用现有的电压测量装置测量该车辆电池1的当前电压，得到当前电压数值。

充电信号控制模块3，与所述电池电压检测模块2和所述动力电池管理系统4电连接，用于根据所述电池电压检测模块2检测得到的所述当前电压生成一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线8向所述动力电池管理系统4发送所述充电启动信号或充电终止信号。

可以理解的是，所述充电信号控制模块3可以通过通讯导线与所述电池电压检测模块2信号连接，还可以通过设置在车辆内部的通讯总线8(例如can总线)与所述动力电池管理系统4信号连接，并在接收到所述电池电压检测模块2发送的当前电压后，根据当前电压的具体数值生成对应的一充电启动信号或一充电终止信号，例如将所述当前电压的具体数值与一预设电压阈值进行数值比较，根据数值比较的结果，确定生成充电启动信号还是充电终止信号，然后再通过总线8向所述动力电池管理系统4发送所述充电启动信号或充电终止信号，以使该动力电池管理系统4根据接收到的所述充电启动信号或充电终止信号执行对应的充电启动工作或充电终止工作。

从上述描述可知，根据本申请实施例提供的车辆电池1管理系统，通过设置一与车辆电池1电连接的电池电压检测模块2，检测所述车辆电池1的当前电压，并通过设置一充电信号控制模块3，根据所述当前电压的数值大小生成对应的一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线8将所述充电启动信号或充电终止信号发送至一与车辆电池1电连接的动力电池管理系统4，以自动控制动力电池管理系统4对车辆电池1的充电启动工作或充电终止工作，通过对电池进行自动化智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验。

作为一种优选地实施方式，还包括用于控制充电电路通断的直流斩波器5，所述车辆电池1和所述动力电池管理系统4通过所述直流斩波器5连接。

可以理解的是，所述直流斩波器5(也即dc/dcconverter)可以采用现有的dc/dc转换器，在所述车辆电池1和所述动力电池管理系统4之间设置该直流斩波器5，其不仅能起调压的作用(即作为一种开关电源)，同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用，可选地，所述直流斩波器5可以从所述总线8中接收工作指令，也可以通过与其他设备信号连接以接收工作指令。

作为一种优选地实施方式，还包括用于控制充电电路通断的正极断路器和/或负极断路器，所述正极断路器和/或负极断路器连接所述直流斩波器5和所述动力电池管理系统4。

可选地，还可以在所述车辆电池1与所述动力电池管理系统4之间设置断路器6，以控制充电电路通断，具体地，可以在上述直流斩波器5与所述动力电池管理系统4之间设置一正极断路器或一负极断路器或一对正极断路器和负极断路器，以进一步控制充电电路的通断，所述正极断路器设置在所述充电电路的火线上，所述负极断路器设置在所述充电电路的零线上，所述正极断路器和负极断路器可以采用现有的断路器6装置，能够控制充电电路开断即可。

可选地，所述断路器6可以从所述总线8中接收工作指令，也可以通过与其他设备信号连接以接收工作指令。

作为一种优选地实施方式，还包括车辆控制器7，所述车辆控制器7与车辆状态监测装置和所述充电信号控制模块3电连接，并通过总线8向所述充电信号控制模块3发送车辆状态报文，所述充电信号控制模块3根据所述车辆状态报文生成一电压检测启动信号或一电压检测终止信号，并向所述电池电压检测模块2发送所述电压检测启动信号或电压检测终止信号。

可选地，还可以设置一车辆控制器7(vcu)，所述车辆控制器7与车辆内的各个车辆状态监测装置电连接，能够接收各车辆状态监测装置发送的车辆状态信号，例如，与车辆点火锁电连接，用于接收其发送的车辆钥匙位置信号(即钥匙处于点火位还是off位)，再例如，与车辆速度监测装置电连接，用于接收其发送的车辆实时速度信号(即车辆当前速度)，还例如，与车辆档位监测装置电连接，用于接收其发送的车辆当前档位信号(即车辆当前档位)，可以理解的是，上述各车辆状态监测装置均可以采用现有的车辆状态监测装置。

可选地，所述车辆控制器7将其接收到的车辆状态信号转换为一车辆状态报文并通过总线8发送至所述充电信号控制模块3，所述充电信号控制模块3可以根据接收到的车辆状态报文以及本地存储的对应的判定逻辑，生成对应的电压检测启动信号或电压检测终止信号,并向所述电池电压检测模块2发送所述电压检测启动信号或电压检测终止信号，以控制该电池电压检测模块2启动电压检测工作或终止电压检测工作，例如，若所述车辆状态报文中包含有“钥匙处于off位”信息和“车辆当前速度为0”信息以及“车辆当前档位为p”信息，根据本地存储的判定逻辑“若钥匙处于off位且车辆当前速度为0且车辆当前档位为p，则生成一电压检测启动信号，否则生成一电压检测终止信号”生成对应的信号并发送至所述电池电压检测模块2。

作为一种优选地实施方式，所述车辆控制器7与所述直流斩波器5电连接，所述车辆控制器7用于通过总线8接收所述充电信号控制模块3发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述直流斩波器5发送电路导通信号或电路闭合信号。

作为一种优选地实施方式，所述车辆控制器7与所述正极断路器和/或负极断路器电连接，所述车辆控制器7用于通过总线8接收所述充电信号控制模块3发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述正极断路器和/或负极断路器发送电路开通信号或电路关闭信号。

作为一种优选地实施方式，所述动力电池管理系统4与所述正极断路器和/或负极断路器电连接，所述动力电池管理系统4通过总线8接收所述充电信号控制模块3发送的所述充电启动信号或充电终止信号，并向所述正极断路器6和/或负极断路器6发送电路开通信号或电路关闭信号。

作为一种优选地实施方式，还包括用于通过一电流互感器检测所述车辆电池1的当前充电电流的充电电流检测模块，所述充电电流检测模块与所述车辆电池1和所述充电信号控制模块3电连接，用于根据所述当前充电电流生成一充电正常信号或一充电异常信号，并向所述充电信号控制模块3发送所述充电正常信号或充电异常信号。

可选地，还可以设置一与所述车辆电池1电连接的充电电流检测模块，所述充电电流检测模块通过一电流互感器检测车辆电池1在充电时的当前充电电流，且所述充电电流检测模块可以与所述充电信号控制模块3电连接，以根据检测得到的当前充电电流生成对应的一充电正常信号或一充电异常信号，并向所述充电信号控制模块3发送所述充电正常信号或充电异常信号，例如，将当前充电电流与一预设电流阈值进行数值比较，根据数值比较的结果，确定生成充电正常信号还是充电异常信号，然后在向所述充电信号控制模块3发送该信号，同时，所述充电信号控制模块3根据接收到的所述充电正常信号或充电异常信号执行对应的保持充电工作或终止充电工作。

为了能够对电池进行智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验，本申请提供一种车辆的实施例，参见图2，本实施例中，所述车辆具体包含：车辆主体和设置在所述车辆主体内的车辆电池1，还包括上述车辆电池1管理系统，所述车辆电池1管理系统设置在所述车辆主体内，并用于向所述车辆电池1充电。

从上述描述可知，根据本申请实施例提供的车辆，通过设置一与车辆电池1电连接的电池电压检测模块2，检测所述车辆电池1的当前电压，并通过设置一充电信号控制模块3，根据所述当前电压的数值大小生成对应的一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线8将所述充电启动信号或充电终止信号发送至一与车辆电池1电连接的动力电池管理系统4，以自动控制动力电池管理系统4对车辆电池1的充电启动工作或充电终止工作，通过对电池进行自动化智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验。

为了能够对电池进行智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验，本申请提供一种车辆电池管理方法的实施例，参见图3，本实施例中，所述车辆电池管理方法具体包含：

步骤s101：监测车辆电池的当前电压是否小于第一电压阈值。

步骤s102：若是，则通过动力电池管理系统向所述车辆电池充电。

步骤s103：监测所述车辆电池的当前电压是否大于第二电压阈值。

步骤s104：若是，则停止向所述车辆电池充电。

可选地，所述第一电压阈值可以为人为定义的，例如9v，若监测到车辆电池的当前电压小于所述第一电压阈值，则表明车辆电池亏点，则控制动力电池管理系统向车辆电池进行充电工作。

可选地，所述第二电压阈值可以为人为定义的，例如11.5v，若监测到车辆电池的当前电压大于所述第二电压阈值，则表明车辆电池已充电饱和，则控制动力电池管理系统停止向车辆电池充电。

从上述描述可知，根据本申请实施例提供的车辆电池管理方法，通过设置一与车辆电池电连接的电池电压检测模块，检测所述车辆电池的当前电压，并通过设置一充电信号控制模块，根据所述当前电压的数值大小生成对应的一充电启动信号或一充电终止信号，并通过总线将所述充电启动信号或充电终止信号发送至一与车辆电池电连接的动力电池管理系统，以自动控制动力电池管理系统对车辆电池的充电启动工作或充电终止工作，通过对电池进行自动化智能充电，提升电池使用寿命和车辆驾乘体验。

为了能够确定最优的开启充电时机，提升电池使用寿命和充电过程安全性，本申请提供一种车辆电池管理方法的实施例，参见图4，在步骤s101之前，还具体包含：

步骤s201：接收车辆控制器发送的车辆状态信息。

步骤s202：判断所述车辆状态信息是否满足预设停车条件。

步骤s203：若是，则判定车辆处于可以充电状态，并启动对所述车辆电池的电压检测，否则判定车辆处于禁止充电状态。

可选地，还可以设置一车辆控制器(vcu)，所述车辆控制器与车辆内的各个车辆状态监测装置电连接，能够接收各车辆状态监测装置发送的车辆状态信细，例如，与车辆点火锁电连接，用于接收其发送的车辆钥匙位置信号(即钥匙处于点火位还是off位)，再例如，与车辆速度监测装置电连接，用于接收其发送的车辆实时速度信号(即车辆当前速度)，还例如，与车辆档位监测装置电连接，用于接收其发送的车辆当前档位信号(即车辆当前档位)，可以理解的是，上述各车辆状态监测装置均可以采用现有的车辆状态监测装置。

可选地，所述车辆控制器将其接收到的车辆状态信号转换为一车辆状态报文并通过总线发送至所述充电信号控制模块，所述充电信号控制模块可以根据接收到的车辆状态报文以及本地存储的对应的预设停车条件，判定车辆当前是否是停车状态，并生成对应的电压检测启动信号或电压检测终止信号,并向所述电池电压检测模块发送所述电压检测启动信号或电压检测终止信号，以控制该电池电压检测模块启动电压检测工作或终止电压检测工作，例如，若所述车辆状态报文中包含有“钥匙处于off位”信息和“车辆当前速度为0”信息以及“车辆当前档位为p”信息，根据本地存储的判定逻辑“若钥匙处于off位且车辆当前速度为0且车辆当前档位为p，则生成一电压检测启动信号，否则生成一电压检测终止信号”生成对应的信号并发送至所述电池电压检测模块。

为了能够确定最优的终止充电时机，提升电池使用寿命和充电过程安全性，本申请提供一种车辆电池管理方法的实施例，参见图5，在步骤s103之前，还具体包含：

步骤s301：获取所述车辆电池的当前充电电流和所述动力电池管理系统的当前输出电流。

步骤s302：若所述当前充电电流和所述当前输出电流的差值在一预设差值范围内，且所述当前充电电流和所述当前输出电流均大于一预设电流阈值，则判定充电未饱和并保持充电状态，否则判定充电饱和。

可选地，还包括用于通过一电流互感器检测所述车辆电池的当前充电电流iin的充电电流检测模块，所述充电电流检测模块还可以检测dc/dc转换器在can总线上反馈的输出电流idc，若所述当前充电电流iin和所述当前输出电流idc的差值|idc-iin|在一预设差值iδ(iδ约为0.1，根据传感器精确度确定)范围内，且所述当前充电电流和所述当前输出电流均大于一预设电流阈值ilim(ilim约为0.2a)，则判定充电未饱和并保持充电状态，否则判定充电饱和。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。