[发明专利]汽车电源管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源管理系统，特别是一种汽车的电源管理系统。

背景技术

目前，汽车电子技术已发展到控制系统综合化和信息共享化的新阶段。电器零部件及控制单元的大量增加，使得整车的负载功率也随之上升，加大了对电能的需求；如果不能很好的管理和控制电能的使用，可能会因为发电机供电不足，导致蓄电池对外供电，若蓄电池放电时间过长，则会使蓄电池电量不足，影响车辆的正常起动和安全行使，甚至影响蓄电池的使用寿命。电器零部件及控制单元的大量增加也给静态电流的控制增加了难度，如果不能很好的控制整车的静态电流，将影响整车的停放时间，甚至导致满足不了部分市场的法规要求。因此我们需要对蓄电池状态进行适时监控，并依此对整车电器实施控制，并且适当的调节发电机的发电功率和输出电压，优化整车的电平衡，保证用电系统的稳定运行，提高乘坐的舒适度；同时可以通过对蓄电池的荷电状态和健康状态的监控，来控制蓄电池的充放电状态，保证蓄电池的充放电平衡，优化蓄电池的使用情况，从而延长蓄电池的使用寿命。在车辆停放时，利用电源管理系统来控制用电系统与蓄电池之间的通断，使直接与蓄电池相接的零部件降低到最少，从而使静态电流降到最小，保证在一定的停放时间内，车辆可以正常起动。

发明内容

本发明所要解决的问题一：优化整车的电平衡。监测蓄电池的状态，控制整车用电器的适用状态，同时控制发电机的发电功率以及输出电压，并向驾驶员提供蓄电池的状态信息，最大程度的优化整车的电平衡。

本发明需要解决的问题二：控制整车静态电流，降低静态电流对于蓄电池电量的损耗，保证车辆停放后可正常起动的时间。

本发明需要解决问题三：优化蓄电池的充放电状态，延长蓄电池的使用寿命。

为了优化整车的电平衡，我们通过电源管理系统监测蓄电池的端电压U、蓄电池的充放电电流I、蓄电池的表面温度t；根据U、I、t判断蓄电池的荷电状态SOC、健康状态SOH，控制单元根据蓄电池的荷电状态SOC、健康状态SOH，控制整车用电器的使用状态，同时将信息传递给驾驶员；当蓄电池状态不够理想时，控制单元屏蔽部分舒适性负载，发出警告信息，引起驾驶员的注意，同时调节发电机的发电功率和输出电压，随着蓄电池状态的好转，电源管理系统将自动唤醒被屏蔽的负载；此时驾驶人员可以手工唤醒被屏蔽的负载并中断对发电机发电功率的调节。若蓄电池的状态进一步恶化，控制单元屏蔽所有舒适性负载，发出警告信息，引起驾驶员的注意，同时调节发电机的发电功率和输出电压，随着蓄电池状态的好转，电源管理系统将自动唤醒被屏蔽的负载；此时驾驶人员可以手工唤醒被屏蔽的负载并中断对发电机发电功率的调节。当蓄电池的状态可能会影响车辆正常驾驶时，控制单元将屏蔽除安全驾驶必需的负载外的所有负载，发出警告信息，同时调节发电机的发电功率和输出电压随着蓄电池状态的好转，逐级唤醒被屏蔽的负载，此时驾驶人员无法手工唤醒被屏蔽的负载。

在车辆停止运行时，在车辆没有进入设防状态下，电源管理系统根据蓄电池的状态，判断是否屏蔽负载，在蓄电池电量充足时，所有负载可以正常使用，随着蓄电池电量的降低，将逐步屏蔽或同时屏蔽所有舒适性负载，并进入某种模式，此时可以通过起动发动机等方式来退出该模式。在防盗模式下，电源管理系统，通过对蓄电池、整车用电系统的检测，根据各电器零部件的功能和划分的等级，将所有与车辆安全无关的用电器全部切断(保留对有极易功能的模块的供电)，从而使整车的静态电流降低到最小，对蓄电池的电能消耗最小，能够保证在规定的停放时间内，可以正常起动。

在本发明中，我们还对蓄电池的健康状态进行了监控。我们通过蓄电池的检测单元检测的得出的数据，通过专用软件，分析出蓄电池的健康状态，并根据蓄电池的健康状态和车辆对蓄电池的使用情况，预先判断蓄电池还可以正常使用的时间。同时在车辆的正常运行过程中，我们通过检测蓄电池的端电压U、蓄电池的充放电电流I、蓄电池的表面温度t，判断蓄电池荷电状态SOC和健康状态SOH，通过专业软件的分析判断，再通过电源管理系统的控制部分，对用电系统和发电机发出指令，调节流过蓄电池的电流以及发电机的输出电压，从而可以优化蓄电池的充放电平衡，使蓄电池处于最佳的工作状态，最大限度的延长蓄电池的使用寿命。

附图说明

图1，优化整车的电平衡的原理框图；

图2，控制静态电流的原理框图；

图3，优化蓄电池充发电的原理框图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明方案做进一步详细的阐述。