专利名称：车辆用太阳能供电控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及汽车供电控制领域，具体涉及一种车辆用太阳能供电控制系统及控制方法。
背景技术：
在当今能源紧缺、环境污染越来越严重的社会背景下，新能源(包括电能、太阳能) 已渐渐走近了车辆。利用太阳能给车辆部分供电，不仅可以减少地球资源的依赖，减少汽车对地球环境的破坏，保护环境，而且可以延长车辆的行驶里程。目前在市场上出现的太阳能电池在纯电动车上的运用，仅仅是整车启动后给整车的动力电池充电；缺点是车辆停止时，太阳能资源会白白浪费，即不能最大化利用太阳能给车辆供电。
发明内容
本发明为解决现有利用太阳能供电的车辆，在车辆停止时，太阳能资源白白浪费的技术问题，提供了一种最大化利用太阳能给车辆供电的车辆用太阳能供电控制系统及控制方法。为解决上述技术问题，本发明提供了一种车辆用太阳能供电控制系统，包括太阳能电池组、降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块、低压负载、启动电池、高压负载、动力电池组、 辅助电源模块、光敏传感器、主接触器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述太阳能电池组分别与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还分别通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，所述降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，所述升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，所述升压DC/DC还通过主接触器与动力电池组相连，所述动力电池组与电池管理器相连，所述控制模块分别与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，所述辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，所述电池管理器通过第三开关与启动电池相连。本发明还提供了一种车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，车辆用太阳能供电控制系统包括太阳能电池组、降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块、低压负载、启动电池、高压负载、动力电池组、辅助电源模块、光敏传感器、主接触器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述太阳能电池组分别与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还分别通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，所述降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，所述升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，所述升压DC/DC还通过主接触器与动力电池组相连，所述动力电池组与电池管理器相连，所述控制模块分别与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，所述辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，所述电池管理器通过第三开关与启动电池相连，其中控制方法包括
当太阳能电池组的输出功率大于辅助电源模块的预设启动功率门槛P时，太阳能电池组通过辅助电源模块为控制模块供电；
检测车辆运行状态，当车辆运行时，在控制模块的控制下，太阳能电池组通过降压DC/ DC为低压负载和启动电池供电，当车辆停止时，在控制模块的控制下，太阳能电池组通过升压DC/DC为动力电池组充电。从本发明的车辆用太阳能供电控制系统的技术方案可以看出，本发明包括太阳能电池组、降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块、低压负载、启动电池、高压负载、动力电池组、辅助电源模块、光敏传感器、主接触器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述太阳能电池组分别与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还分别通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，所述降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，所述升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，所述升压DC/DC还通过主接触器与动力电池组相连，所述动力电池组与电池管理器相连，所述控制模块分别与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，所述辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，所述电池管理器通过第三开关与启动电池相连。使得本发明的车辆在运行和停止状态，太阳能都能给汽车充电，这样便最大化利用了太阳能，提高了太阳能的利用率， 从而避免了太阳能的不必要浪费。
图1为本发明提供的一实施例车辆用太阳能供电控制系统结构框图。图2为本发明提供的另一实施例车辆用太阳能供电控制系统结构框图。图3为本发明提供的一实施例车辆用太阳能供电控制方法流程图。
具体实施例方式为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。图1为本发明提供的一实施例车辆用太阳能供电控制系统结构框图，参阅图1，车辆用太阳能供电控制系统包括太阳能电池组1、降压DC/DC2、升压DC/DC 3、控制模块5、低压负载6、启动电池7、高压负载8、动力电池组9、辅助电源模块4、光敏传感器11、主接触器 K5、开关K1、开关K2、开关K3以及开关K4，所述太阳能电池组1分别与辅助电源模块4、控制模块5相连，太阳能电池组1还分别通过开关Kl与降压DC/DC2相连、通过开关K2与升压DC/DC3相连，所述降压DC/DC2分别与低压负载6、启动电池7和控制模块5相连，所述升压DC/DC3分别与高压负载8、控制模块5相连，所述升压DC/DC3还通过主接触器K5与动力电池组9相连，所述动力电池组9与电池管理器10相连，所述控制模块5分别与辅助电源模块4、电池管理器10以及光敏传感器11相连，所述辅助电源模块4通过开关K4与电池管理器10相连，所述电池管理器10通过开关K3与启动电池7相连。上述低压负载6是指与启动电池7串联的负载，包括灯、仪表和雨刮等，高压负载8是指由动力电池组9直接供电的负载，包括空调、转向电机、空气压缩机和轮边电机等。具体实施中，所述开关Kl、开关K2、开关K3和开关K4优选为电控继电器，当然还可以为手动开关。
具体实施中，所述控制模块5可选用DSP芯片。图2为本发明提供的另一实施例车辆用太阳能供电控制系统结构框图；参阅图2 可知，该实施例是上一实施例(见图1)的优选方案，该实施例与上一实施例相比，主要不同点在于以下
在所述太阳能电池组1的输出端接有用于切断太阳能电池组1与降压DC/DC2、升压 DC/DC3、控制模块5以及辅助电源模块4之间电路的维修开关K6，当整个供电控制系统需要维修时，可以通过关断维修开关K6从而切断整个供电控制系统，确保操作安全。在辅助电源模块4和控制模块5之间设有上位机显示器12，该上位机显示器12可显示整套系统运行状态，该整套系统运行状态包括模块运行指示(降压DC/DC模块运行或升压DC/DC模块运行)，太阳能电池组输出电压和电流，DC/DC (降压或升压)输出电压电流和过压，整机效率及过流，过温等报警状态故障显示灯；在使用时，目的是便于用户可以实时的检测整套系统的运行状态及故障处理。当然，上位机显示器12所显示的状态不限于上述状态，还可根据用户的需要自行设定。在太阳能电池组1的输出端接有用于检测太阳能电池组1输出端电压的电压表和用于检测太阳能电池组1输出端电流的电流表，在所述降压DC/DC2的输出端接有用于检测降压DC/DC2输出端电压的电压表和用于检测降压DC/DC2输出端电流的电流表以及在升压 DC/DC3的输出端接有用于检测升压DC/DC3输出端电压的电压表和用于检测升压DC/DC3输出端电流的电流表，这样控制模块5可以分别对太阳能电池组1、降压DC/DC2以及对升压 DC/DC3的输出电压、电流进行采样，并根据以上采样得到的信息，利用算法作MTTP (最大功率点跟踪)处理，分别输出PWM对降压DC/DC2和升压DC/DC3进行调节驱动，目的是提供太阳能的利用率，以上MPPT即最大功率跟踪是已有技术，因此在此不做详细说明。本发明提供的一种车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，车辆用太阳能供电控制系统包括太阳能电池组1、降压DC/DC2、升压DC/DC3、控制模块5、低压负载6、启动电池 7、高压负载8、动力电池组9、辅助电源模块4、光敏传感器11、主接触器K5、开关K1、开关 K2、开关K3以及开关K4，所述太阳能电池组1分别与辅助电源模块4、控制模块5相连，太阳能电池组1还分别通过开关Kl与降压DC/DC2相连、通过开关K2与升压DC/DC3相连，所述降压DC/DC2分别与低压负载6、启动电池7和控制模块5相连，所述升压DC/DC3分别与高压负载8、控制模块5相连，所述升压DC/DC3还通过主接触器K5与动力电池组9相连，所述动力电池组9与电池管理器10相连，所述控制模块5分别与辅助电源模块4、电池管理器 10以及光敏传感器11相连，所述辅助电源模块4通过开关K4与电池管理器10相连，所述电池管理器10通过开关K3与启动电池7相连，其中控制方法包括
当太阳能电池组1的输出功率大于辅助电源模块4的预设启动功率门槛P时，太阳能电池组1通过辅助电源模块4为控制模块5供电；
检测车辆运行状态，当车辆运行时，在控制模块5的控制下，太阳能电池组1通过降压 DC/DC2为低压负载6和启动电池7供电，当车辆停止时，在控制模块5的控制下，太阳能电池组1通过升压DC/DC3为动力电池组9充电。进一步，当车辆运行时，在控制模块5的控制下，太阳能电池组1通过降压DC/DC2 为低压负载6和启动电池7供电具体包括以下步骤
步骤一控制模块5控制第三开关K3闭合，启动电池7给电池管理器10供电，电池管理器10进行自检，当自检成功后，闭合主接触器K5，动力电池组9为高压负载8供电，并将闭合主接触器K5的指令发送给控制模块5 ；
步骤二 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关Kl ；
步骤三控制模块5对太阳能电池组1的输出电压、电流采样和/或降压DC/DC2的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对降压DC/DC2 进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过降压DC/DC2为低压负载6和启动电池7供电。进一步，当车辆停止时，在控制模块5的控制下，太阳能电池组1通过升压DC/DC3 为动力电池组9充电具体包括以下步骤
步骤Sl 控制模块5控制开关K3断开，并闭合开关K4，辅助电源模块4给电池管理器 9供电，电池管理器9自检成功后，闭合主接触器K5，并将闭合主接触器K5的指令发送给控制模块5 ；
步骤S2 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关K2 ；
步骤S3 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压、电流采样和/或升压DC/DC3的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对升压DC/DC3 进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过升压DC/DC3为动力电池组9充电。图3为本发明提供的一实施例车辆用太阳能供电控制系统的控制方法流程图，参阅图3，车辆用太阳能供电控制系统的控制方法包括以下步骤
步骤10:当太阳能电池组1的输出功率大于辅助电源模块4的预设启动功率门槛P后， 太阳能电池组1通过辅助电源模块4给控制模块5供电；
步骤11 检测车辆运行状态，当车辆为运行状态，则执行步骤12，而当车辆为停止状态，则执行步骤15;
步骤12 当车辆处于运行状态时，控制模块5控制开关K3闭合，启动电池7给电池管理器10供电，电池管理器10进行自检，当自检成功后，闭合主接触器K5，动力电池组9为高压负载8供电，并将闭合主接触器K5的指令发送给控制模块5 ；
步骤13 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关Kl ；
步骤14 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压、电流采样和/或降压DC/DC2的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对降压DC/DC2 进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过降压DC/DC2为低压负载6和启动电池7供电；
步骤15 当车辆处于停止状态时，控制模块5控制开关K3断开，并闭合开关K4，辅助电源模块4给电池管理器10供电，电池管理器10自检成功后，闭合主接触器K5，并将闭合主接触器K5的指令发送给控制模块5 ；
步骤16 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关K2 ；
步骤17 控制模块5对太阳能电池组1的输出电压、电流采样和/或升压DC/DC的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对升压DC/DC3 进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过升压DC/DC3为动力电池组9供电。具体实施中，上述辅助电源模块的预设启动功率门槛P为30W 35W，上述第一预设时间为5s 10s，所述预设电压Cl为IV 3V，预设电压C4为84V 126V。具体实施中，步骤10中，当太阳能电池组1的输出功率大于辅助电源模块4的预设启动功率门槛P后，太阳能电池组1通过辅助电源模块4给控制模块5供电，所述辅助电源模块4的预设启动功率门槛P由辅助电源模块4自身的设计参数确定，可为30W。由以上可知，该步骤只在太阳能电池组1的输出功率大于辅助电源模块4的预设启动功率门槛 P时，才执行太阳能电池组1通过辅助电源模块4给控制模块5供电，而当太阳能电池组1 的输出功率没有达到辅助电源模块4的预设启动功率门槛P时，整个供电控制系统不工作， 即不执行太阳能电池组1通过辅助电源模块4给控制模块5供电。具体实施中，步骤11中检测车辆运行状态可包括所述控制模块5检测电池管理器10在预设时间(例如20s)是否发送闭合主接触器K5的指令，上述预设时间可为20s 30s,若在上述预设时间内发送闭合主接触器K5的指令，则车辆为运行状态，否则，车辆为停止状态。当然，以上只是检测车辆运行状态的一种方式，还可以通过检测点火开关处于的位置(ON档或OFF档)，从而检测车辆处于运行还是停止状态。具体实施中，步骤12，当车辆处于运行状态时，控制模块5控制开关K3闭合，启动电池7给电池管理器10供电，电池管理器10进行自检，其中电池管理器10自检包括1)检测动力电池组9中单节电池电压，无过压欠压故障；2)动力电池组9中每节电池的温度在安全范围内；3)主接触器K5预冲是否完成；4)整车的漏电流是否在安全范围内。在此需说明的是，电池管理器10自检不限于上述四个步骤，由于电池管理器10自检是现有技术，因此在此不做详细描述。当电池管理器10自检成功后，闭合主接触器K5，动力电池组9为高压负载8供电， 并将闭合主接触器K5的指令发送给控制模块5，而当电池管理器10自检不成功时，流程循环执行自检，直到自检成功，流程才继续执行下一步骤。具体实施中，步骤13，控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在预设时间(例如5S)内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关K1，而当在预设时间(例如5s)内太阳能电池组1的输出电压或光敏采样电压不满足上述条件时，流程循环执行本步骤，直到满足条件后，流程才继续执行下一步骤。具体实施中，步骤14，控制模块5根据太阳能电池组1的输出电压、电流采样和/ 或降压DC/DC2的输出电压、电流采样，利用算法作MTTP (最大功率点跟踪)处理，输出PWM 对降压DC/DC2进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过降压DC/DC2为低压负载6和启动电池7供电。本发明由于采用了 MPPT技术，可以进一步提高太阳能的利用率。另外， 由于MPPT即最大功率点跟踪是已有技术，因此在此不做详细说明。具体实施中，步骤15中的电池管理器10自检方法同上述步骤12中的自检方法，在此不一一描述。具体实施中，步骤16中，控制模块5对太阳能电池组1的输出电压进行采样，并通过光敏传感器11对太阳光进行光敏采样，当在预设时间(例如5S)内太阳能电池组1的输出电压均大于或等于预设电压C4且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合开关K2，而当在预设时间(例如5s)内太阳能电池组1的输出电压或光敏采样电压不满足上述条件时，流程循环执行本步骤，直到满足条件后，流程才继续执行下一步骤。具体实施中，步骤17中，控制模块5根据太阳能电池组1的输出电压、电流采样和 /或升压DC/DC2的输出电压、电流采样，利用算法作MTTP (最大功率点跟踪)处理，输出PWM 对升压DC/DC3进行调节控制，进而控制太阳能电池组1通过升压DC/DC3为动力电池组9 充电，此时，动力电池组9将电量储存起来，当车辆运行时，为高压负载8供电。具体实施中，本发明还包括优选方案，即在车辆运行状态的太阳能充电过程中，当检测光敏采样电压在预设时间(例如2s 4s)内均小于预设电压Cl时，控制模块5控制开关Kl断开，而又当检测到光敏采样电压在预设时间(例如4s 5s)内均大于预设电压C3 时，控制模块5控制开关Kl闭合。在车辆停止状态的太阳能充电过程中，当检测光敏采样电压在预设时间(例如 2s 4s)内均小于预设电压Cl时，控制模块5控制开关K2断开，而又当检测到光敏采样电压在预设时间(例如4s 5s)内均大于预设电压C3时，控制模块5控制开关K2闭合。具体实施中，本发明还包括优选方案，即当降压DC/DC2或升压DC/DC3出现输入欠压、输出过压、输出过流、过温和电池充满保护电压等安全故障时，控制模块5分别开关Kl 或开关K2断开，从而保护了整个系统安全工作。其中降压DC/DC2可能出现的安全故障具体包括
输入欠压状态当太阳能电池组1的输出电压(即降压DC/DC2的输入电压)小于预设电压C2时，控制模块5控制开关Kl断开；
输出过压状态当降压DC/DC2的输出电压大于预设电压C5时，控制模块5控制开关Kl 断开；
输出过流当降压DC/DC2的输出电流大于预设电流C6时，控制模块5控制开关Kl断
开；
温度过高当降压DC/DC2的内部温度大于预设温度C7时，控制模块5控制开关Kl断
开；
电池充满保护电压当降压DC/DC2的输出电压大于预设电压C8时，控制模块5控制开关Kl断开。升压DC/DC3可能出现的安全故障具体包括
输入欠压状态当太阳能电池组1的输出电压(即升压DC/DC3的输入电压)小于预设电压C2时，控制模块5控制开关Kl断开；
输出过压状态当升压DC/DC3的输出电压大于预设电压C5时，控制模块5控制开关Kl 断开；
输出过流当升压DC/DC3的输出电流大于预设电流C6时，控制模块5控制开关Kl断
开；
温度过高当升压DC/DC3的内部温度大于预设温度C7时，控制模块5控制开关Kl断开；
电池充满保护电压当升压DC/DC3的输出电压大于预设电压C8时，控制模块5控制开关Kl断开。具体实施中，上述预设电压Cl为IV 3V，预设电压C2为80V 20V，预设电压C3 为1. 2V 3. 6V，预设电压C4为84V 126V，预设电压C5为U*120%，U是指启动电池7的额定工作电压，预设电流C6为1*120%，I是指降压DC/DC2输出的额定最大输出电流，预设电压C7为IV 3V，预设电压C8为C5*80%。当然，在此需说明的是，本发明中提到的预设时间主要由设计者自行设定，因此其不限于上述提到的具体时间值，还可为其它时间值。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，包括太阳能电池组、降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块、低压负载、启动电池、高压负载、动力电池组、辅助电源模块、光敏传感器、主接触器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述太阳能电池组分别与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还分别通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，所述降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，所述升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，所述升压DC/DC还通过主接触器与动力电池组相连，所述动力电池组与电池管理器相连，所述控制模块分别与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，所述辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，所述电池管理器通过第三开关与启动电池相连。
2.根据权利要求1所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，所述第一开关、第二开关、第三开关和第四开关为电控继电器。
3.根据权利要求1所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，所述太阳能电池组的输出端接有用于切断太阳能电池组与降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块以及辅助电源模块之间电路的维修开关。
4.根据权利要求1所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，在辅助电源模块和控制模块之间设有上位机显示器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，在太阳能电池组的输出端接有用于检测太阳能电池组输出端电压的电压表和用于检测太阳能电池组输出端电流的电流表。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，在所述降压DC/DC的输出端接有用于检测降压DC/DC输出电压的电压表和用于检测降压DC/DC 输出电流的电流表。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，在升压DC/DC的输出端接有用于检测升压DC/DC输出电压的电压表和用于检测升压DC/DC输出电流的电流表。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统，其特征在于，所述控制模块选用DSP芯片。
9.一种车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，车辆用太阳能供电控制系统包括太阳能电池组、降压DC/DC、升压DC/DC、控制模块、低压负载、启动电池、高压负载、动力电池组、 辅助电源模块、光敏传感器、主接触器、第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述太阳能电池组分别与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还分别通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，所述降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，所述升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，所述升压DC/DC还通过主接触器与动力电池组相连，所述动力电池组与电池管理器相连，所述控制模块分别与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，所述辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，所述电池管理器通过第三开关与启动电池相连，其中控制方法包括当太阳能电池组的输出功率大于辅助电源模块的预设启动功率门槛P时，太阳能电池组通过辅助电源模块为控制模块供电；检测车辆运行状态，当车辆运行时，在控制模块的控制下，太阳能电池组通过降压DC/DC为低压负载和启动电池供电，当车辆停止时，在控制模块的控制下，太阳能电池组通过升压DC/DC为动力电池组充电。
10.根据权利要求9所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆运行时，在控制模块的控制下，太阳能电池组通过降压DC/DC为低压负载和启动电池供电具体包括以下步骤步骤一控制模块控制第三开关闭合，启动电池给电池管理器供电，电池管理器进行自检，当自检成功后，闭合主接触器，动力电池组为高压负载供电，并将闭合主接触器的指令发送给控制模块；步骤二 控制模块对太阳能电池组的输出电压进行采样，并通过光敏传感器对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组的输出电压均大于或等于预设电压C4 且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合第一开关；步骤三控制模块对太阳能电池组的输出电压、电流采样和/或降压DC/DC的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对降压DC/DC进行调节控制，进而控制太阳能电池组通过降压DC/DC为低压负载和启动电池供电。
11.根据权利要求10所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于还包括当检测光敏采样电压在第三预设时间内均小于预设电压Cl时，控制模块控制第一开关断开，而当光敏采样电压在第四预设时间内均大于预设电压C3时，控制模块控制第一开关闭合；当降压DC/DC出现输入欠压、输出过压、输出过流、过温或电池充满保护电压时，控制模块控制第一开关断开。
12.根据权利要求9所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，当车辆停止时，在控制模块下的控制下，太阳能电池组通过升压DC/DC为动力电池组充电具体包括以下步骤步骤Sl 控制模块控制第三开关断开，并闭合第四开关，辅助电源模块给电池管理器供电，电池管理器自检成功后，闭合主接触器，并将闭合主接触器的指令发送给控制模块；步骤S2 控制模块对太阳能电池组的输出电压进行采样，并通过光敏传感器对太阳光进行光敏采样，当在第一预设时间内太阳能电池组的输出电压均大于或等于预设电压C4 且光敏采样电压均大于或等于Cl时，闭合第二开关；步骤S3 控制模块对太阳能电池组的输出电压、电流采样和/或升压DC/DC的输出电压、电流进行采样，并根据采样电压电流值作最大功率点跟踪，输出PWM对升压DC/DC进行调节控制，进而控制太阳能电池组通过升压DC/DC为动力电池组充电。
13.根据权利要求12所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于还包括当检测光敏采样电压在第三预设时间内均小于预设电压Cl时，控制模块控制第二开关断开，而当光敏采样电压在第四预设时间内均大于预设电压C3时，控制模块控制第二开关闭合；当升压DC/DC出现输入欠压、输出过压、输出过流、过温或电池充满保护电压时，控制模块控制第二开关断开。
14.根据权利要求10至13任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，所述步骤中的电池管理器自检具体包括检测动力电池组中单节电池电压，无过压欠压故障；动力电池组中每节电池的温度在安全范围内；主接触器预冲是否完成；整车的漏电流是否在安全范围内。
15.根据权利要求10至13任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，所述辅助电源模块的预设启动功率门槛P为30W 35W，所述第一预设时间为5s 10s，所述第三预设时间为2s 3s，第四预设时间为4s 5s，所述预设电压Cl为IV 3V， 预设电压C3为1. 2V 3. 6V,预设电压C4为84V 126V。
16.根据权利要求10至13任一项所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于还包括，当所述步骤中电池管理器自检不成功时，流程循环执行本步骤，直到电池管理器自检成功，流程才继续执行下一步骤。
17.根据权利要求10或12所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于还包括，当所述步骤中的在第一预设时间内太阳能电池组的输出电压小于预设电压C4或光敏采样电压小于预设电压Cl时，流程循环执行本步骤，直到满足太阳能电池组的输出电压大于或等于预设电压C4且光敏采样电压大于或等于预设电压Cl条件，流程才继续执行下一步骤。
18.根据权利要求9所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，检测车辆运行状态具体包括所述控制模块检测电池管理器在第二预设时间内是否发送闭合主接触器的指令，若在第二预设时间内发送闭合主接触器的指令，则车辆为运行状态，否则， 车辆为停止状态。
19.根据权利要求18所述的车辆用太阳能供电控制系统的控制方法，其特征在于，所述第二预设时间为20s 30s。
全文摘要
本发明提供了一种车辆用太阳能供电控制系统，包括太阳能电池组和控制模块，太阳能电池组与辅助电源模块、控制模块相连，太阳能电池组还通过第一开关与降压DC/DC相连、通过第二开关与升压DC/DC相连，降压DC/DC分别与低压负载、启动电池和控制模块相连，升压DC/DC分别与高压负载、控制模块相连，升压DC/DC通过主接触器与动力电池组相连，动力电池组与电池管理器相连，控制模块与辅助电源模块、电池管理器以及光敏传感器相连，辅助电源模块通过第四开关与电池管理器相连，电池管理器通过第三开关与启动电池相连。本发明使得车辆在运行和停止状态，最大化利用太阳能给车辆负载或动力电池组充电，目的是提高车辆的续驶里程。
文档编号H02J7/00GK102447270SQ20101029699
公开日2012年5月9日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者张建华, 梁树林, 许阳 申请人:比亚迪股份有限公司