[發明專利]一種汽車電源管理系統

有效

• 申請號: 200910172929.1
• 申請日: 2007-08-31
• 公開（公告）號: CN101973211A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 楊長富;程琳;董明;劉慧軍
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60R25/00;H01M10/42;H02J7/00
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 吳寶泰;朱成蓉

本申請是專利申請200710145921.7的分案，200710145921.7申請中的所有內容在本分案中予以引用。

技術領域

本發明涉及一種電源管理系統，特別是一種汽車的電源管理系統。

背景技術

目前，汽車電子技術已發展到控制系統綜合化和信息共享化的新階段。電器零部件及控制單元的大量增加，使得整車的負載功率也隨之上升，加大了對電能的需求；如果不能很好的管理和控制電能的使用，可能會因為發電機供電不足，導致蓄電池對外供電，若蓄電池放電時間過長，則會使蓄電池電量不足，影響車輛的正常起動和安全行使，甚至影響蓄電池的使用壽命。電器零部件及控制單元的大量增加也給靜態電流的控制增加了難度，如果不能很好的控制整車的靜態電流，將影響整車的停放時間，甚至導致滿足不了部分市場的法規要求。因此我們需要對蓄電池狀態進行適時監控，并依此對整車電器實施控制，并且適當的調節發電機的發電功率和輸出電壓，優化整車的電平衡，保證用電系統的穩定運行，提高乘坐的舒適度；同時可以通過對蓄電池的荷電狀態和健康狀態的監控，來控制蓄電池的充放電狀態，保證蓄電池的充放電平衡，優化蓄電池的使用情況，從而延長蓄電池的使用壽命。在車輛停放時，利用電源管理系統來控制用電系統與蓄電池之間的通斷，使直接與蓄電池相接的零部件降低到最少，從而使靜態電流降到最小，保證在一定的停放時間內，車輛可以正常起動。

發明內容

本發明所要解決的問題一：優化整車的電平衡。監測蓄電池的狀態，控制整車用電器的適用狀態，同時控制發電機的發電功率以及輸出電壓，并向駕駛員提供蓄電池的狀態信息，最大程度的優化整車的電平衡。

本發明需要解決的問題二：控制整車靜態電流，降低靜態電流對于蓄電池電量的損耗，保證車輛停放后可正常起動的時間。

本發明需要解決問題三：優化蓄電池的充放電狀態，延長蓄電池的使用壽命。

為了優化整車的電平衡，我們通過電源管理系統監測蓄電池的端電壓U、蓄電池的充放電電流I、蓄電池的表面溫度t；根據U、I、t判斷蓄電池的荷電狀態SOC、健康狀態SOH，控制單元根據蓄電池的荷電狀態SOC、健康狀態SOH，控制整車用電器的使用狀態，同時將信息傳遞給駕駛員；當蓄電池狀態不夠理想時，控制單元屏蔽部分舒適性負載，發出警告信息，引起駕駛員的注意，同時調節發電機的發電功率和輸出電壓，隨著蓄電池狀態的好轉，電源管理系統將自動喚醒被屏蔽的負載；此時駕駛人員可以手工喚醒被屏蔽的負載并中斷對發電機發電功率的調節。若蓄電池的狀態進一步惡化，控制單元屏蔽所有舒適性負載，發出警告信息，引起駕駛員的注意，同時調節發電機的發電功率和輸出電壓，隨著蓄電池狀態的好轉，電源管理系統將自動喚醒被屏蔽的負載；此時駕駛人員可以手工喚醒被屏蔽的負載并中斷對發電機發電功率的調節。當蓄電池的狀態可能會影響車輛正常駕駛時，控制單元將屏蔽除安全駕駛必需的負載外的所有負載，發出警告信息，同時調節發電機的發電功率和輸出電壓隨著蓄電池狀態的好轉，逐級喚醒被屏蔽的負載，此時駕駛人員無法手工喚醒被屏蔽的負載。

在車輛停止運行時，在車輛沒有進入設防狀態下，電源管理系統根據蓄電池的狀態，判斷是否屏蔽負載，在蓄電池電量充足時，所有負載可以正常使用，隨著蓄電池電量的降低，將逐步屏蔽或同時屏蔽所有舒適性負載，并進入某種模式，此時可以通過起動發動機等方式來退出該模式。在防盜模式下，電源管理系統，通過對蓄電池、整車用電系統的檢測，根據各電器零部件的功能和劃分的等級，將所有與車輛安全無關的用電器全部切斷(保留對有極易功能的模塊的供電)，從而使整車的靜態電流降低到最小，對蓄電池的電能消耗最小，能夠保證在規定的停放時間內，可以正常起動。

在本發明中，我們還對蓄電池的健康狀態進行了監控。我們通過蓄電池的檢測單元檢測的得出的數據，通過專用軟件，分析出蓄電池的健康狀態，并根據蓄電池的健康狀態和車輛對蓄電池的使用情況，預先判斷蓄電池還可以正常使用的時間。同時在車輛的正常運行過程中，我們通過檢測蓄電池的端電壓U、蓄電池的充放電電流I、蓄電池的表面溫度t，判斷蓄電池荷電狀態SOC和健康狀態SOH，通過專業軟件的分析判斷，再通過電源管理系統的控制部分，對用電系統和發電機發出指令，調節流過蓄電池的電流以及發電機的輸出電壓，從而可以優化蓄電池的充放電平衡，使蓄電池處于最佳的工作狀態，最大限度的延長蓄電池的使用壽命。