[发明专利]电池电源管理系统

说明书

背景

技术领域

技术领域大体涉及响应于在车辆底盘电池的输出端子监测的情况的选择性负载切断。

问题描述

基于机动车的内燃机的电系统包括负载、用于发电的交流发电机、用于以化学形式存储电势的可充电电池、以及包含电源总线的配电线路。负载和电池在特定情况下遭受损坏。例如，电池应该帮助调节车辆电系统电压。然而，交流发电机电压调节器可能失败导致配电线路上过高的电压瞬变。这样的电压可减少诸如灯泡之类的负载的预期使用寿命。仅由电池进行负载的持续操作减少了电池的荷电状态，这被反映为减少的输出电压。较低的荷电状态可导致车辆被重新启动时的过高充电率，这缩短了电池的使用寿命，且较低的荷电状态可折衷电池支承发动机开动用于起动的能力。来自电池的电流浪涌可表示可快速减少电池的荷电状态的短路。

发明内容

机动车辆电源管理系统包括内燃机和耦合至该内燃机用作基础电源的交流发电机。底盘电池由该交流发电机充电并在引擎的操作过程中为配电系统提供电压调节功能，该配电系统将来自交流发电机和电池的电源进行分配。配电系统上的电流通过和导通电压被监测。负载通过第一或通过第一和第二自锁继电器连接至配电总线。一组车辆强制负载被连接至第一自锁继电器的输出侧，一旦该第一自锁继电器打开，该组车辆强制负载将从配电总线处被切断。一组车辆任选负载被连接至第二自锁继电器的输出侧，一旦该第一自锁继电器或该第二自锁继电器打开，该组车辆任选负载将从配电总线处被切断。第一和第二自锁继电器的打开和关闭取决于测得的电流和测得的电压的值。在有关第一和第二自锁继电器的打开和关闭的因素中有超过电压高阈值的测得电压，在这个情况下第一自锁继电器打开，所测得的电压低于低电压阈值，在这个情况下第二自锁继电器打开而第一自锁继电器仍处于关闭，以及正电流瞬变超过最小阈值，在这个情况下打开第一自锁继电器。

附图说明

图1是车辆电源发电、存储、和分配系统的高级示意图。

详细描述

参看图1，示出了车辆电源系统10的高级示意图。所选择的用来说明在这个专利文献中所教导的管理系统的应用环境的车辆电源系统10包括：底盘电池12、交流发电机20、起动马达26、起动马达螺线管24、和车辆强制和任选负载46、48。底盘电池12从其正端子12A提供电源来支承通过起动马达26的热机14的开动（cranking），且当热机14被关闭且不能从交流发电机20获得电源时，底盘电池12可被用于提供电源至车辆强制和任选负载46、48。交流发电机20，其由作为车辆原动力的热机14所驱动，通过其输出端子20A被连接至底盘电池12的正端子12A来用作用于维持底盘电池12的荷电状态的电源。当底盘电池12具有电荷充满状态、且引擎12正在运行时，交流发电机20通过电源总线16向车辆强制和任选负载46、48提供电源，其中电池12提供补充电压调节功能并在引擎14输出较低时提供电源。底盘电池12和交流发电机20被分别通过其负端子12B和20B连接至共用底盘地。电源总线16通过块状保险丝34连接至电池12的正端子12A。车辆电系统可包括多于一个的电源总线。

将电系统分类为电源总线16上的第一和第二组车辆强制和任选负载46、48反映了给定负载对于车辆操作是如何可有可无的，且因此反映了负载基于在底盘电池12的电池正端子12A测得的变量值而切断的相对优先级。落在这个类别之外的一些负载，诸如起动马达螺线管24和起动马达26，依靠起动马达螺线管24的端子24A和电池12的电池正端子12A之间的直接连接，对于从底盘电池12可得到的所有电源具有完全受保护的获取权。一旦按键开关22转动至起动位置，电池正端子12A通过起动马达螺线管24直接连接至起动马达26。