[發明專利]一種汽車單電源控制系統

有效

• 申請號: 200710302540.5
• 申請日: 2007-12-28
• 公開（公告）號: CN101279597A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 李建才;唐風敏
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60R16/04
• 分類號: B60R16/04;H01M10/44;H02H7/18;G01R31/36
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司
• 代理人: 任崗生

技術領域

本發明涉及一種汽車的單電源控制系統，可以實現蓄電池對負載的智能控制，確保車輛各種功能的可用性和啟動能力，保證電池能量的合理利用。

背景技術

隨著技術的發展、人們生活水平的提高，對汽車安全性和舒適性的要求也越來越高，伴隨而來的是大量用電設備的增加，各種高檔配置越來越多。這樣便對整車電氣系統提出了更高的要求，據統計目前5輛發生故障的車中就有一輛是由于蓄電池原因造成的。在未來的幾年中隨著drive-by-wire技術以及混合動力車輛的普及這種情況將變得更加嚴峻，因此提供一種安全有效的汽車電源管理方案勢在必行。

發明內容

本發明的目的是提供一汽車單電源控制系統，確保車輛各種功能的可用性和啟動能力，保證電源能量的合理使用，特別是在電源能量不足的時候，能夠對電源能量進行合理的分配，從而保障汽車的安全性。

單電源控制系統通過精確監測蓄電池的電壓，電流和溫度，利用自身的控制算法來判斷蓄電池的狀況，并切斷整車上相應的不同優先等級的用電器，在負載用電需求和蓄電池供電能力間建立平衡。此控制系統可以大大提高整車的可靠性和智能化程度。

本發明提供一種汽車單電源控制系統，該系統包括數據采集模塊和電源管理模塊，數據模塊對蓄電池參數進行監測，并將蓄電池的狀態參數通過LIN總線實時地發送給電源管理模塊，電源管理模塊根據接受到的蓄電池的狀態參數，根據自身的控制算法判斷蓄電池的狀況，并切斷汽車上相應的用電器，該單電源控制系統能在汽車處于停車未點火狀態和行駛狀態時對電源進行管理，其特征在于：在汽車處于停車未點火時，在電源管理模塊根據蓄電池的荷電量(SOC)選擇是否斷開負載；在汽車處于行駛狀態時，電源管理模塊將蓄電池劃分為四個電池保護級別，分別是BPL0、BPL1、BPL2和BPL3，同時電源管理模塊將汽車中的負載按照使用優先級進行分組，使各組負載與所述的四個電池保護級別相對應，當蓄電池處于不同的保護級別時，切斷與該電池保護級別相對應的負載。

在該汽車單電源控制系統中，汽車處于停車未點火狀態時，當數據采集模塊檢測到

a、靜態電流高于2A的時間超過100秒

b、靜態電流高于200mA的時間超過600秒

c、電壓低于11.7V的時間超過20秒

d、蓄電池荷電量低于額定電量(SOClow)

四種情況之一時，電源管理模塊切斷全部負載。

在該汽車單電源控制系統中，汽車處于停車未點火狀態時，控制系統以循環檢測的方式對蓄電池電流參數、電壓參數和溫度參數進行采樣，采樣周期為1秒，每次采樣之后，控制系統進入睡眠狀態，等到下一周期重新喚醒，并繼續進行采樣。

在該汽車單電源控制系統中，當放電電流超過10A的時間超過5秒時，BPL0出現，當放電電流低于0.01A的時間超過5秒時，BPL0消失；電壓下降時，當蓄電池電壓低于13V的時間超過5秒時，BPL1出現，當蓄電池電壓低于12.5V時間超過5秒時，BPL2出現，蓄電池的電壓回升時，當電池電壓高于13V時間超過5秒時，BPL2消失，當電池電壓高于14.2V時間超過5秒時，BPL1消失；BPL3與蓄電池的荷電量有關，當荷電量小于50％的時間超過5秒時，BPL3出現，當荷電量大于70％的時間超過5秒時，BPL3消失。

在該汽車單電源控制系統中，電池保護級出現或消失后，該電池保護級別對應組中的負載關閉或開啟，根據其優先級不同，該組中的各個負載逐一地延時關閉或開啟，而不是同時關閉或開啟。

在該汽車單電源控制系統中，還包括對蓄電池的充電控制，發動機開始運轉后即啟動動態管理，當蓄電池的荷電量低于額定電量(SOClow)時，終止蓄電池對外放電，并激勵發電機，使發電機對蓄電池充電；當蓄電池的實際電量達到額定電量的100％五分鐘后，降低發電機功率，使其發電功率與負載的用電功率持平。

在該汽車單電源控制系統中，該系統通過CAN通訊接口與其它控制系統進行實時高速數據交換。

在該汽車單電源控制系統中，該系統通過內部信號接口檢測信號并且對沒有獨立控制器的負載發送斷電信號，將所述負載按組關閉。

單電源控制系統始終以安全性作為第一要點，行駛性作為第二要點，同時考慮人性化設計。

發電機、蓄電池正常工作，且蓄電池電壓高于13V時，整車所有用電器均可正常工作，不受限制；