一种整车电管理方法及装置与流程

1.本技术涉及汽车电子电气控制技术领域，具体涉及一种整车电管理方法及装置。


背景技术：

2.现阶段，汽车领域技术发展迅速，日常生活中对汽车的需求也逐渐增大。目前，汽车大多数采用传统低压不可调节发电机系统，发电机恒压充电，无法实现发电机的智能可变输出，缺乏对蓄电池系统的检测与保护。
3.面对该问题，现有技术主要由智能发电机、蓄电池传感器及发电管理系统构成，该系统由蓄电池传感器采集蓄电池状态，通过发电管理系统判断发动机状态，通过硬线向智能发电机发送脉宽调制信号，通过调节占空比实现智能发电机输出电压控制。
4.但是，该系统仅能实现与发电机的单边通信，无法获取发电机状态，仅可实现开环控制，如不能获取发电机的充电电流，故而无法最大效率实现最佳充电性能，同时无法获取整车信息，无法获取车辆运行状态，调节发电机输出电压，制定不同的发电机控制策略。
5.故而，如何高效的对整车进行电管理，是目前急需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本技术提供一种整车电管理方法及装置，对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
7.第一方面，本技术提供了一种整车电管理方法，所述方法包括以下步骤：
8.监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息；
9.监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息；
10.监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息；
11.根据所述蓄电池状态信息、所述行驶状态信息或所述发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息。
12.本技术实施例中，根据整车电管理系统架构方案可实现蓄电池状态检测、车辆行驶状态监测、发电机负荷状态检测、智能发电机控制、发动机怠速提升、静态电流检测、蓄电池提醒等功能，可实现整车电源的平衡管理；
13.对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
14.具体的，所述监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息中，包括以下步骤：
15.监测蓄电池soc信号以及蓄电池sof信号；
16.根据所述电池soc信号以及蓄电池sof信号，生成所述蓄电池状态信息；其中，
17.所述蓄电池状态信息为电量过剩或电量充足或电量欠佳或电量亏损。
18.具体的，所述监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息中，包括以下步骤：
19.监测车辆的车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号以及start档信号；
20.根据所述车速信号、所述发动机转速信号、所述输出轴转速信号、所述油门踏板开度信号、所述制动踏板信号、所述空挡信号、所述离合器信号、所述start档信号，获得所述行驶状态信息；其中，
21.所述行驶状态信息为车辆停止状态、车辆怠速状态、车辆加速状态、车辆制动状态、车辆滑行状态、车辆启动状态、车辆匀速状态。
22.具体的，所述监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息中，包括以下步骤：
23.监测点火锁on档信号、start档信号、发动机转速信号以及发电机充电电流信号；
24.查找车辆对应的发电机输出效率map图，获得发电机负荷状态信息；其中，
25.发电机负荷状态信息为发电机高负荷状态、发电机中负荷状态以及发电机低负荷状态。
26.具体的，所述根据所述蓄电池状态信息、所述行驶状态信息或所述发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息中，包括以下步骤：
27.根据所述蓄电池soc信号，获得蓄电池当前soc值；
28.将所述蓄电池当前soc值与预设的最优蓄电池soc值进行比对，根据比对差距，调节发电机的输出电压。
29.具体的，所述根据所述蓄电池状态信息、所述行驶状态信息或所述发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息中，包括以下步骤：
30.根据发动机转速信号以及发电机充电电流信号，查找预设的发电机输出效率map图，获得当前对应的最佳充电电流值；
31.以发电机当前负荷状态为依据，以所述最佳充电电流值为调整目标，调节发电机输出电流。
32.进一步的，所述整车电管理方法还包括以下步骤：
33.对蓄电池放电电流进行检测，获得整车静态电流；
34.根据所述整车静态电流，判断车辆是否存在电器改装。
35.进一步的，所述整车电管理方法还包括以下步骤：
36.对蓄电池放电电流进行检测，获得停车后负载电流；
37.根据所述停车后负载电流判断车辆是否存在大功率用电器。
38.进一步的，所述整车电管理方法还包括以下步骤：
39.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第一soh阈值时，生成蓄电池更换提醒信号；
40.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第二soh阈值时，生成蓄电池低电量提醒信号。
41.第二方面，本技术提供了一种整车电管理装置，所述整车电管理装置包括：
42.蓄电池监测模块，其用于监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息；
43.车辆监测模块，其用于监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息；
44.发电机监测模块，其用于监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息；
45.整车调控模块，其用于根据所述蓄电池状态信息、所述行驶状态信息或所述发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息。
46.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
47.1、本技术对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
48.2、本技术根据蓄电池soc信号，对蓄电池的状态进行监管，并根据情况进行相关的提醒工作，以保证整车的顺利工作。
附图说明
49.术语解释：
50.soc：state of charge，荷电状态；
51.sof：state of function，电池的功能状态；
52.soh：state of health，电池健康度；
53.can：controller area network，控制器局域网络；
54.lin：local interconnect network，局域互联网络；
55.acc：adaptive cruise control，自适应巡航控制；
56.pcu：power control unit，功率控制单元。
57.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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。
58.图1为本技术实施例中提供的整车电管理方法的步骤流程图；
59.图2为本技术实施例中提供的整车电管理方法的原理框架图；
60.图3为本技术实施例中提供的整车电管理方法的信号传输框架图；
61.图4为本技术实施例中提供的整车电管理装置的结构框图。
具体实施方式
62.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
63.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
64.本技术实施例提供一种整车电管理方法及装置，对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
65.为达到上述技术效果，本技术的总体思路如下：
66.一种整车电管理方法，该方法包括以下步骤：
67.s1、监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息；
68.s2、监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息；
69.s3、监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息；
70.s4、根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息。
71.以下结合附图对本技术的实施例作进一步详细说明。
72.第一方面，参见图1～3所示，本技术实施例提供一种整车电管理方法，该方法包括以下步骤：
73.s1、监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息；
74.s2、监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息；
75.s3、监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息；
76.s4、根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息。
77.其中，车辆的发电机具体可以为智能发电机，其输出电压可调范围为22v
‑
31v。
78.本技术实施例中，根据整车电管理系统架构方案可实现蓄电池状态检测、车辆行驶状态监测、发电机负荷状态检测、智能发电机控制、发动机怠速提升、静态电流检测、蓄电池提醒等功能，可实现整车电源的平衡管理；
79.对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
80.需要说明的是，本技术实施例中的信息通信可以基于can数据总线和lin总线，本技术实施例中的数据传输情况如下：
81.can信息输入：根据整车can总线和蓄电池传感器can总线可以得到车速信号、发动机转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、离合器信号、空挡信号、小灯开关信号、近光灯开关信号、远光灯开关信号、on档信号、start档信号、acc档信号、蓄电池soc信号、蓄电池soh信号、蓄电池sof信号、蓄电池电压信号、蓄电池电流信号以及蓄电池温度信号；
82.lin总线输入：发电机警示信号以及发电机电压信号；
83.硬件输入：发电机充电电流信号；
84.lin线输出：智能发电机的控制电压信号；
85.can总线输出：故障诊断dm1信号、蓄电池寿命提醒信号、低电量提醒信号、tsc1转速信号、静态电流信号。
86.需要说明的是，dm1和tsc1均是标准的j1939协议报文，故障诊断dm1信号具体可以是故障诊断信息广播报文，主要内容是故障信息，tsc1转速信号具体可以是发动机转速/扭矩控制报文。
87.另外，本技术实施例中的具体监测工作情况如下：
88.蓄电池状态监测：通过蓄电池soc信号以及蓄电池sof信号，可将蓄电池电量分为电量过剩、电量充足、电量欠佳、电量亏损四个区间；
89.车辆行驶状态监测：根据车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号以及start档信号，可以实现车辆行驶状态停止、怠速、加速、制动、滑行、启动、匀速状态的监测。
90.发电机负荷状态检测：根据点火锁on档信号、start档信号、发动机转速信号以及发电机充电电流信号，查找发电机输出效率map图得出当前发电机负荷高、中、低有效区状态。
91.智能发电机控制：根据蓄电池状态、发电机负荷状态、车辆行驶状态实现发电机实现不同工况下的差异化输出。
92.具体的，监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息中，包括以下步骤：
93.监测蓄电池soc信号以及蓄电池sof信号；
94.根据电池soc信号以及蓄电池sof信号，生成蓄电池状态信息；
95.其中，
96.蓄电池状态信息为电量过剩或电量充足或电量欠佳或电量亏损。
97.具体的，监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息中，包括以下步骤：
98.监测车辆的车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号以及start档信号；
99.根据车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号、start档信号，获得行驶状态信息；其中，
100.行驶状态信息为车辆停止状态、车辆怠速状态、车辆加速状态、车辆制动状态、车辆滑行状态、车辆启动状态、车辆匀速状态。
101.具体的，监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息中，包括以下步骤：
102.监测点火锁on档信号、start档信号、发动机转速信号以及发电机充电电流信号；
103.查找车辆对应的发电机输出效率map图，获得发电机负荷状态信息；其中，
104.发电机负荷状态信息为发电机高负荷状态、发电机中负荷状态以及发电机低负荷状态。
105.具体的，根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息中，包括以下步骤：
106.根据蓄电池soc信号，获得蓄电池当前soc值；
107.将蓄电池当前soc值与预设的最优蓄电池soc值进行比对，根据比对差距，调节发电机的输出电压。
108.具体的，根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息中，包括以下步骤：
109.根据发动机转速信号以及发电机充电电流信号，查找预设的发电机输出效率map图，获得当前对应的最佳充电电流值；
110.以发电机当前负荷状态为依据，以最佳充电电流值为调整目标，调节发电机输出电流。
111.进一步的，该整车电管理方法还包括以下步骤：
112.对蓄电池放电电流进行检测，获得整车静态电流；
113.根据整车静态电流，判断车辆是否存在电器改装。
114.进一步的，该整车电管理方法还包括以下步骤：
115.对蓄电池放电电流进行检测，获得停车后负载电流；
116.根据停车后负载电流判断车辆是否存在大功率用电器。
117.具体实施是，上述操作具体如下：
118.检测停车后负载电流，用于记录车辆停车后用电情况，了解用户用电习惯，判断用户是否加装大功率用电器；
119.通过智能电池传感器定时对蓄电池放电电流进行检测，可以得到整车静态电流用于辅助车辆电气系统设计验收；辅助判断用户车辆是否有电器改装，估算车辆最长停放时间，提醒销售或用户维护蓄电池。
120.进一步的，该整车电管理方法还包括以下步骤：
121.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第一soh阈值时，生成蓄电池更换提醒信号；
122.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第二soh阈值时，生成蓄电池低电量提醒信号；
123.其中，需要说明的是，第二soh阈值大于第一soh阈值。
124.进一步的，该整车电管理方法还包括发动机怠速提升流程，该发动机怠速提升流程包括以下步骤：
125.当发动机处于怠速状态，根据油门踏板开度信号、蓄电池状态信号、离合器信号以及空挡信号时，可通过tsc1信号实现控制发动机转速提升。
126.需要说明的是，本技术实施例中，车辆的电源控制器pcu功能可集成在整车已有控制器中或由单独控制器实现；
127.根据发电机充电电流信号和智能发电机的充电效率map图可以精确控制智能发电机以当前最大充电效率给蓄电池充电，达到节省整车电量、最快充电等目标；
128.基于现有系统架构可实时控制发电机进行快充、浮充、关闭等，蓄电池监控与保护，可实现整车电管理平衡。
129.需要说明的是，soc为state of charge，荷电状态，可以理解为电池剩余电量百分比；
130.sof为state of function，电池的功能状态，可以理解为控制策略中的一个参数；
131.soh：state of health，电池健康度，可以理解为电池当前的容量与出厂容量的百分比。
132.第二方面，参见图4所示，本技术实施例提供一种整车电管理装置，其基于第一方面提及的整车电管理方法，该整车电管理装置包括：
133.蓄电池监测模块，其用于监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息；
134.车辆监测模块，其用于监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息；
135.发电机监测模块，其用于监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息；
136.整车调控模块，其用于根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息。
137.其中，车辆的发电机具体可以为智能发电机，其输出电压可调范围为22v
‑
31v。
138.本技术实施例中，根据整车电管理系统架构方案可实现蓄电池状态检测、车辆行驶状态监测、发电机负荷状态检测、智能发电机控制、发动机怠速提升、静态电流检测、蓄电池提醒等功能，可实现整车电源的平衡管理；
139.对蓄电池状态、车辆行驶状态以及发电机负荷状态进行监测，从而发电机进行调控，并在必要时发布整车电管理故障信息。
140.需要说明的是，本技术实施例中的信息通信可以基于can数据总线和lin总线，本技术实施例中的数据传输情况如下：
141.can信息输入：根据整车can总线和蓄电池传感器can总线可以得到车速信号、发动机转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、离合器信号、空挡信号、小灯开关信号、近光灯开关信号、远光灯开关信号、on档信号、start档信号、acc档信号、蓄电池soc信号、蓄电
池soh信号、蓄电池sof信号、蓄电池电压信号、蓄电池电流信号以及蓄电池温度信号；
142.lin总线输入：发电机警示信号以及发电机电压信号；
143.硬件输入：发电机充电电流信号；
144.lin线输出：智能发电机的控制电压信号；
145.can总线输出：故障诊断dm1信号、蓄电池寿命提醒信号、低电量提醒信号、tsc1转速信号、静态电流信号。
146.需要说明的是，dm1和tsc1均是标准的j1939协议报文，故障诊断dm1信号具体可以是故障诊断信息广播报文，主要内容是故障信息，tsc1转速信号具体可以是发动机转速/扭矩控制报文。
147.另外，本技术实施例中的具体监测工作情况如下：
148.蓄电池状态监测：通过蓄电池soc信号以及蓄电池sof信号，可将蓄电池电量分为电量过剩、电量充足、电量欠佳、电量亏损四个区间；
149.车辆行驶状态监测：根据车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号以及start档信号，可以实现车辆行驶状态停止、怠速、加速、制动、滑行、启动、匀速状态的监测。
150.发电机负荷状态检测：根据点火锁on档信号、start档信号、发动机转速信号以及发电机充电电流信号，查找发电机输出效率map图得出当前发电机负荷高、中、低有效区状态。
151.智能发电机控制：根据蓄电池状态、发电机负荷状态、车辆行驶状态实现发电机实现不同工况下的差异化输出。
152.具体的，蓄电池监测模块在监测蓄电池状态，获得蓄电池状态信息时，包括以下操作：
153.监测蓄电池soc信号以及蓄电池sof信号；
154.根据电池soc信号以及蓄电池sof信号，生成蓄电池状态信息；其中，
155.蓄电池状态信息为电量过剩或电量充足或电量欠佳或电量亏损。
156.具体的，车辆监测模块在监测车辆行驶状态，获得行驶状态信息时，包括以下操作：
157.监测车辆的车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号以及start档信号；
158.根据车速信号、发动机转速信号、输出轴转速信号、油门踏板开度信号、制动踏板信号、空挡信号、离合器信号、start档信号，获得行驶状态信息；其中，
159.行驶状态信息为车辆停止状态、车辆怠速状态、车辆加速状态、车辆制动状态、车辆滑行状态、车辆启动状态、车辆匀速状态。
160.具体的，车辆监测模块在监测发电机负荷状态，获得发电机负荷状态信息时，包括以下操作：
161.监测点火锁on档信号、start档信号、发动机转速信号以及发电机充电电流信号；
162.查找车辆对应的发电机输出效率map图，获得发电机负荷状态信息；其中，
163.发电机负荷状态信息为发电机高负荷状态、发电机中负荷状态以及发电机低负荷状态。
164.具体的，整车调控模块在根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息时，包括以下操作：
165.根据蓄电池soc信号，获得蓄电池当前soc值；
166.将蓄电池当前soc值与预设的最优蓄电池soc值进行比对，根据比对差距，调节发电机的输出电压。
167.具体的，整车调控模块在根据蓄电池状态信息、行驶状态信息或发电机负荷状态信息，对发电机进行调控或发布整车电管理故障信息时，包括以下步骤：
168.根据发动机转速信号以及发电机充电电流信号，查找预设的发电机输出效率map图，获得当前对应的最佳充电电流值；
169.以发电机当前负荷状态为依据，以最佳充电电流值为调整目标，调节发电机输出电流。
170.进一步的，该蓄电池监测模块还用于进行以下操作：
171.对蓄电池放电电流进行检测，获得整车静态电流；
172.根据整车静态电流，判断车辆是否存在电器改装。
173.进一步的，该蓄电池监测模块还用于进行以下操作：
174.对蓄电池放电电流进行检测，获得停车后负载电流；
175.根据停车后负载电流判断车辆是否存在大功率用电器。
176.具体实施是，上述操作具体如下：
177.检测停车后负载电流，用于记录车辆停车后用电情况，了解用户用电习惯，判断用户是否加装大功率用电器；
178.通过智能电池传感器定时对蓄电池放电电流进行检测，可以得到整车静态电流用于辅助车辆电气系统设计验收；辅助判断用户车辆是否有电器改装，估算车辆最长停放时间，提醒销售或用户维护蓄电池。
179.进一步的，该蓄电池监测模块还用于进行以下操作：
180.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第一soh阈值时，生成蓄电池更换提醒信号；
181.当车辆的点火锁位于on档，且送蓄电池soh值小于第二soh阈值时，生成蓄电池低电量提醒信号。
182.其中，需要说明的是，第二soh阈值大于第一soh阈值。
183.进一步的，该整车电管理装置的整车调控模块还用于实施发动机怠速提升流程，该发动机怠速提升流程包括以下步骤：
184.当发动机处于怠速状态，根据油门踏板开度信号、蓄电池状态信号、离合器信号以及空挡信号时，可通过tsc1信号实现控制发动机转速提升。
185.需要说明的是，本技术实施例中，车辆的电源控制器pcu功能可集成在整车已有控制器中或由单独控制器实现；
186.根据发电机充电电流信号和智能发电机的充电效率map图可以精确控制智能发电机以当前最大充电效率给蓄电池充电，达到节省整车电量、最快充电等目标；
187.基于现有系统架构可实时控制发电机进行快充、浮充、关闭等，蓄电池监控与保护，可实现整车电管理平衡。
188.需要说明的是，在本技术中，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，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
189.以上仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的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技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。