[發明專利]一種車用蓄電池裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 200910064221.4
• 申請日: 2009-02-17
• 公開（公告）號: CN101492034A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 陳宏;王永秋;彭能嶺;尹冬至;董社森;王國峰
• 申請（專利權）人: 鄭州宇通客車股份有限公司
• 主分類號: B60R16/033
• 分類號: B60R16/033;B60L3/00;B60W10/26;B60W10/06;B60W10/08
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳 浩

技術領域

本發明及一種車用蓄電池裝置及其控制方法，屬于電子技術領域。

背景技術

車用蓄電池在使用過程中，主要有充電和放電兩種工作狀態，在放電狀態又分為啟動狀態即大電流放電和用電器用電(小電流放電)狀態，充電狀態基本上是發動機帶動低壓直流發電機給電池浮充，這是傳統汽車使用的經典結構。啟動電池這種結構存在以下問題：

1.電壓驟降，用電器工作失常。處于啟動狀態時，電池放電電流非常大，電池電壓迅速降低，甚至低于車載用電器的工作電壓，使處于工作狀態的用電器(如：大燈，車載影音)工作失常或停止工作。

2.大電流放電，影響電池壽命。同樣蓄電池處于啟動狀態，放電深度比較大，由于蓄電池是通過電化學反應產生電能，有一定的反應時間，從而使蓄電池在短時間內虧電，而蓄電池虧電的深度與次數與蓄電池壽命密切相關，影響電池壽命。

3.電池長時間浮充，加快極板老化。為了保證電池具備隨時啟動的能力，蓄電池處于滿電浮充狀態時，發電機調節器能夠調整輸出，以小電流浮充或輸出電流為0；當用電器的用去部分電以后，發電機調節器會迅速提高發電輸出，將電池充滿，而后蓄電池繼續處于浮充狀態。長時間浮充會加速蓄電池極板的老化速度，極板壽命決定蓄電池的壽命，因此影響電池壽命。

4.對大電流充電影響電池壽命。當蓄電池虧電較深時，發電機調節器會自動調整加大充電電流，而虧電狀態下，由于蓄電池化學反應時間有限，會造成對蓄電池的反向電沖擊，影響電池壽命，同時降低了充電效率，影響燃油經濟性。

5.未考慮發動機工作狀態，影響燃油經濟性。如果電池虧電發生在汽車需要大功率輸出的時候，發動機處于非燃油經濟區，單位質量燃油發出的能量較低，發動機整體效率低，而此時還需要用為蓄電池充電，發動機帶動發電機發電將比工作在燃油經濟區會消耗更多的燃油。而在整車減速或制動的時候，如果蓄電池滿電，發電機調節器將發電機輸出減小，制動時的能量不能夠通過發動機到發電機輸出，使能量白白浪費。

以上存在的問題，傳統解決的方法是加大蓄電池組容量或提高蓄電池的特性指標，但是都大幅度增加了成本，還沒有從蓄電池外部和發動機工作狀態角度考慮節油性的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種車用蓄電池裝置及其控制方法，用于解決傳統車用蓄電池在汽車啟動時蓄電池短時間放電饋電深度大、大電流充電對蓄電池造成大的沖擊、對蓄電池長時間浮充和充電時未考慮發動機工作狀態影響發動機燃油經濟性的問題。

為實現本發明，采用如下技術方案：一種車用蓄電池裝置，該裝置包括電容器，該電容器的兩端與電壓監控單元的信號采樣端相連接，電容器的兩端用于接蓄電池的兩極，所述的電壓監控單元的信號輸出端接一個主控制單元，該主控制單元還與一個信號讀取單元相接，該信號讀取單元輸入端口用于接入發動機狀態輸入信號線、制動狀態信號線、油門狀態信號線和大功率用電器狀態信號線，所述的主控制單元還接有一個發電機控制單元，所述的電容器的電容值不小于1法拉。

該裝置的控制方法是：a、正常行駛時，

將蓄電池荷電電壓狀態設為蓄電池最高荷電電壓、蓄電池平衡荷電電壓和蓄電池最低荷電電壓；

狀態(1)，當蓄電池監控單元檢測到蓄電池的荷電電壓低于蓄電池平衡荷電電壓時，信號讀取單元讀取到制動狀態信號線上制動狀態信號或油門狀態信號線上有減速信號，發電機控制單元控制發電機給蓄電池充電；

狀態(2)，當蓄電池監控單元檢測到蓄電池的荷電電壓低于蓄電池最低荷電電壓時，信號讀取單元讀取到制動狀態信號線上制動狀態信號或油門狀態信號線上有減速信號，同時發動機信號狀態輸入信號線上有表示發動機燃油經濟的信號，發電機控制單元控制發電機給蓄電池充電至蓄電池最高荷電電壓；

b、大功率用電器開啟時，

當信號讀取單元讀取到大功率用電器狀態信號線上有大功率用電器開啟狀態信號或者主控制器根據蓄電池電壓監控單元監測的用電量大小判斷大功率用電器處于開啟狀態時，發電機控制單元控制發電機給蓄電池充電。

本發明的有益效果是：本車用蓄電池裝置中并聯在蓄電池兩極的電容器不僅在汽車啟動時提供瞬時大電流，能減少蓄電池瞬時放電的饋電深度，使得汽車的啟動時間縮短，減少發動機啟動加濃噴油時間，提高發動機燃油經濟性，而且能減小大電流充電時對蓄電池的沖擊，又因為電容兩端的電壓瞬時不能突變保證了用電器的不斷電工作，提高乘坐舒適性，同時采用本車用蓄電池裝置控制方法能使蓄電池脫離浮充狀態，減緩極板老化速度，延長了蓄電池的壽命，根據選擇合適的充電時機給蓄電池充電，提高了燃油的經濟性。