一种分布式的汽车电能调控方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车电能控制技术领域，特别涉及一种分布式的汽车电能调控方法。
【背景技术】
[0002]为满足驾驶者对汽车安全性和舒适性越来越高的要求，现代汽车增加了许多人性化的功能如:车道偏离预警、夜视系统、碰撞识别、变道盲区预警、移动物体/行人探测预警、全景摄像头、自适应巡航、座椅通风，按摩，记忆、多区空调、膝部气囊、自动泊车系统等。实现上述功能需要在整车电气系统的基础上增加很多传感器、控制器和大功率的执行器等电气负载，而一般整车只有蓄电池和发电机能够提供有限的电量输出，为使整车电子电气系统正常工作，需要设计一种高可靠性、低成本的控制方法来保证汽车在各种驾驶工况下电能的有效利用以及输出与消耗之间的平衡。
[0003]目前国内汽车的电能管理方法一般采用集中控制方式即新开发一个单独的控制单元专门用来监测蓄电池和发电机当前的工作状态，然后分析处理实现信息提示预警、蓄电池的充放电控制、发电机的输出功率控制以及调节相关大功率负载的工作状态等功能。这种方法的优点是智能化程度比较高，可以实现复杂的控制策略并且因为是一个单独的零部件，方便整车电器集成方案的设计，但此方法具有一定的局限性即成本较高，一般只能应用在高档轿车中，同时由于功能集中控制的特点决定了控制单元内部软件非常复杂性，其失效时对整车电气系统功能影响较大，风险较高。
【发明内容】
[0004]针对现有技术存在的问题，本发明提出一种分布式的汽车电能调控方法。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种分布式的汽车电能调控方法，其技术要点是: 当车辆处于静置，点火开关处于关闭档位时，车辆上各控制器检测与自身连接的用电设备是否关闭，若关闭，则命令满足条件的控制器进入一级睡眠状态；各进入一级睡眠状态的控制器持续对总线进行检测，若在一定时间内未检测到报文信息，则命令进入一级睡眠状态的控制器进入二级睡眠状态；
当汽车处于驾驶状态时，检测蓄电池状态，若检测到蓄电池处于负平衡状态，采集车辆实时状态数据，与设定的阈值比较，将不满足设定阈值的用电设备关闭，保持发电机持续为蓄电池供电。
[0006]各控制器进入一级睡眠状态后，各控制器首先按照一定顺序发送广播消息通知其他控制器自身已处于一级睡眠状态，当最后一个控制器发送的消息被第一个控制器检测到后，证明所有的控制器均已进入一级睡眠状态。
[0007]进入二级睡眠状态的控制器在CAN总线上一旦检测到报文信息，则所有的控制器将均被唤醒。
[0008]车辆放置后若出现车辆无法启动时，通过2种方式检测:一种是判断是否存在异常唤醒源阻止车辆进入睡眠状态；另一种是判断是否存在异常控制器唤醒车辆；检测结束后，设置故障代码标示故障原因。
[0009]采集的实时状态数据包括控制器端的供电电压信号和电压持续时间信号、车速信号、发动机转速信号及蓄电池外部环境温度信号。
[0010]利用采集到的蓄电池外部环境温度信号，在发电机向蓄电池的充电过程中，根据蓄电池自身特性的温度-电压曲线，调节蓄电池的充电电压，改变发电机的转速和输出功率进而调节发电机的电能分配。
[0011]发动机转速与设定的转速阈值比较，当发动机大于某一转速阈值时允许大功率负载启动，当发动机小于某一转速阈值时关闭相关负载。
[0012]当控制器识别出自身处于欠压或过压状态后存储对应故障码并通过总线发送给信息显示单元，给予驾驶员提示信息。
[0013]本发明的优点及有益效果是:该分布式的汽车电能调控方法，对静态电能进行调节:当车辆处于静置，将满足条件的控制器先进入一级睡眠状态，若在一定时间内未检测到报文信息，则命令进入一级睡眠状态的控制器再进入二级睡眠状态，这种静态电能管理方式，保证汽车长时间放置后，能够成功启动。整个过程仅使用蓄电池进行供给，根据当前车辆的不同状态关闭相关负载的供电，同时令相关控制单元进入休眠模式，从而使静态电流降低，提高静置时间。对汽车运行时动态电能进行调节，检测蓄电池状态，若检测到蓄电池处于负平衡状态，采集车辆实时状态数据，与设定的阈值比较，将不满足设定阈值的用电设备关闭，保持发电机持续为蓄电池供电。这种方式控制电能输出设备与用电器负载消耗的电能不能出现负平衡，保证了蓄电池不会出现馈电现象。
【附图说明】
[0014]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的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本发明实施例提供的分布式的汽车电能调控方法流程图。
【具体实施方式】
[0016]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0017]一种分布式的汽车电能调控方法，包括如下步骤:
步骤1，当车辆处于静置时，点火开关处于关闭档位时，车辆上各控制器检测与自身连接的用电设备是否关闭，若关闭，则命令满足条件的控制器进入一级睡眠状态，各进入一级睡眠状态的控制器持续对总线进行检测，若在一定时间内未检测到报文信息，则命令进入一级睡眠状态的控制器进入二级睡眠状态。
[0018]各控制器进入一级睡眠状态后，各控制器首先按照一定顺序(该顺序由用户自行定义，可根据存储器在内存中的编号顺序，本实施例中的控制器的拓扑结构为:第一个控制器发送消息给第二个控制器，依次类推，最后一个控制器接收到上一个控制器的消息后转发给第一个控制器)发送广播消息通知其他控制器自身已处于一级睡眠状态，当最后一个控制器发送的消息被第一个控制器检测到后，证明所有的控制器均已进入一级睡眠状态。此时控制单元的功耗将会降低一级，然后每个控制器在设定时间(该时间由用户自行进行设定)内会监测相关唤醒源，如果在这段时间内车辆状态没有任何变化，各控制器会进入第二级睡眠状态即ECU睡眠，此刻各控制器的静态电流降至最小，可以达到微安级别。此时车辆完全进入睡眠状态，整车静态电流将降至最低。这时控制器会继续监测整车状态，当识别出驾驶员有车辆使用意图(即唤醒源)，通过总线唤醒所有控制器，恢复整车的正常电气功能。本实施例中的唤醒源包括点火开关档位信号、车速信号、车门是否被打开或关闭信号、中控锁开关是否被按下等等。
[0019]整车静态电流过大会导致车辆出现短时间停放后不能启动的现象，一般导致这种情况发生的原因有两种，第一种是存在异常唤醒源阻止车辆进入睡眠状态；第二种是存在异常控制器唤醒车辆。本实施例中通过