專利名稱：汽車電源控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電氣控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種汽車電源控制器。
技術(shù)背景
目前，汽車電源系統(tǒng)一般根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)的工作狀況對汽車發(fā)電機(jī)的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，穩(wěn)定發(fā)電機(jī)的輸出電壓，避免電壓波動對汽車電器造成破壞，起到對汽車的用電系統(tǒng)的保護(hù)的作用。
現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點是，對汽車發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)節(jié)沒有對整體電源系統(tǒng)進(jìn)行考慮，缺乏對重要電源的保護(hù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在至少解決上述技術(shù)缺陷之一。
為此，本發(fā)明的目的在于提出一種能夠監(jiān)測蓄電池工作參數(shù)，并根據(jù)蓄電池工作參數(shù)實時調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓的汽車電源控制器。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種汽車電源控制器，包括發(fā)電機(jī)電流測量模塊， 用于測量汽車發(fā)電機(jī)的電流；蓄電池參數(shù)測量模塊，用于測量汽車蓄電池的工作參數(shù)；勵磁控制模塊，用于控制所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓；以及控制模塊，所述控制模塊分別與所述發(fā)電機(jī)電流測量模塊、蓄電池參數(shù)測量模塊和勵磁控制模塊連接，用于根據(jù)所述汽車發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)計算所述蓄電池的工作狀態(tài)，并根據(jù)所述蓄電池的工作狀態(tài)控制所述勵磁控制模塊改變所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車電源控制器，通過監(jiān)測蓄電池工作參數(shù)，并根據(jù)蓄電池工作狀態(tài)控制發(fā)電機(jī)輸出電壓，能夠避免出現(xiàn)蓄電池虧電或過充現(xiàn)象，有利于提高蓄電池壽命和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述蓄電池參數(shù)測量模塊具體包括電壓測量單元，用于測量所述蓄電池的工作電壓；電流測量單元，用于測量所述蓄電池的工作電流；和溫度測量單元，用于測量所述蓄電池的工作溫度。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述電壓測量單元具體包括第一電阻，所述第一電阻的一端接收所述蓄電池的工作電壓信號，所述第一電阻的另一端與第二電阻和第一運(yùn)算放大器的同相輸入端相連；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻和所述第一運(yùn)算放大器的同相輸入端相連，所述第二電阻的另一端接地；第一運(yùn)算放大器，所述第一運(yùn)算放大器的輸出端與所述第一運(yùn)算放大器的反相輸入端和第三電阻相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一運(yùn)算放大器的輸出端相連，所述第三電阻的另一端與第一電容和第一穩(wěn)壓二極管相連；第一電容，所述第一電容的一端與所述第三電阻相連，所述第一電容的另一端接地；和第一穩(wěn)壓二極管，所述第一穩(wěn)壓二極管的一端與所述第三電阻和所述控制模塊相連，所述第一穩(wěn)壓二極管的另一端接地。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述電流測量單元具體包括霍爾效應(yīng)傳感器，用于輸出所述蓄電池的工作電流對應(yīng)的電壓信號；第一分壓電路，用于對所述蓄電池的工作電流對應(yīng)的電壓信號進(jìn)行分壓；第二分壓電路，用于對-12V的輸入電壓進(jìn)行分壓；第二運(yùn)算放大器，所述第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第一分壓電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述第二分壓電路的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器的輸出端通過第四電阻與所述第二運(yùn)算放大器的反相輸入端相連；第一 RC濾波電路，所述第一 RC濾波電路與所述第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，用于對所述第二運(yùn)算放大器的輸出信號進(jìn)行濾波；和第二穩(wěn)壓二極管，所述第二穩(wěn)壓二極管與所述第一 RC濾波電路的輸出端和所述控制模塊相連。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述電流測量單元的電路與所述發(fā)電機(jī)電流測量模塊的電路相同。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述溫度測量單元具體包括溫度傳感器，所述溫度傳感器的第一輸出端輸出參考溫度值對應(yīng)的電壓信號，所述溫度傳感器的第二輸出端輸出所述蓄電池的工作溫度對應(yīng)的電壓信號；第二 RC濾波電路，所述第二 RC濾波電路的輸入端與所述溫度傳感器的第二輸出端相連，用于對所述蓄電池的工作溫度對應(yīng)的電壓信號進(jìn)行濾波；第三運(yùn)算放大器，所述第三運(yùn)算放大器的同相輸入端與所述第二 RC濾波電路的輸出端相連；第三RC濾波電路，所述第三RC濾波電路的輸入端與所述第三運(yùn)算放大器的輸出端相連；第三穩(wěn)壓二極管，所述第三穩(wěn)壓二極管與所述第三RC濾波電路的輸出端和所述控制模塊相連；第四RC濾波電路，所述第四RC濾波電路的輸入端與所述溫度傳感器的第一輸出端相連；和第四穩(wěn)壓二極管，所述第四穩(wěn)壓二極管與所述第四RC濾波電路的輸出端和所述控制模塊相連。
由此，實現(xiàn)實時監(jiān)測蓄電池工作狀態(tài)和發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述勵磁控制模塊具體包括比較器，所述比較器的第一輸入端接收所述電壓檢測單元檢測到的蓄電池的工作電壓，所述比較器的第二輸入端接收通過所述控制模塊設(shè)置的參考電壓，所述比較器的輸出端與光電耦合器相連；光電耦合器，所述光電耦合器的一端與所述比較器的輸出端相連，所述光電耦合器的另一端與NMOS 管相連；NMOS管，所述MOS管的柵極與所述光電耦合器相連，所述NMOS管的漏極與所述發(fā)電機(jī)的勵磁線圈相連，所述NMOS管的源極通過第五電阻與所述NMOS管的柵極相連。由此， 通過控制勵磁控制模塊能夠改變勵磁電流，從而改變發(fā)電機(jī)輸出電壓。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述蓄電池的工作狀態(tài)包括荷電狀態(tài)SOC和健康狀態(tài) S0H。所述控制模塊計算所述蓄電池的工作狀態(tài)，進(jìn)一步包括判斷所述蓄電池的靜置時間是否大于預(yù)定的時間閾值；如果所述蓄電池的靜置時間大于所述預(yù)定的時間閾值，則通過開路電壓法更新所述SOC和SOH的初始值；如果所述蓄電池的靜置時間不大于所述預(yù)定的時間閾值，則通過安時法更新所述SOC和SOH的初始值。由此，能夠?qū)崟r計算蓄電池狀態(tài)以及判斷是否老化需要更換，保證安全。
本發(fā)明實施例重點在于分情況采用兩種不同的計算方法進(jìn)行計算SOC和S0H，并且能夠?qū)崟r更新參數(shù)，達(dá)到自學(xué)習(xí)的目的。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述控制模塊根據(jù)所述蓄電池的工作狀態(tài)控制所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓，進(jìn)一步包括根據(jù)所述蓄電池的工作電流判斷所述蓄電池處于充電狀態(tài)或放電狀態(tài)；根據(jù)所述SOC判斷所述蓄電池是否需要充放電切換；如果所述蓄電池需要充電，則控制所述參考電壓增大以使所述發(fā)電機(jī)給所述蓄電池充電；如果所述蓄電池需要放電，則控制所述發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)不發(fā)電。從而避免出現(xiàn)蓄電池虧電或者過充現(xiàn)象，提高蓄電池壽命。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述汽車電源控制器還包括通信模塊，所述通信模塊與所述控制模塊相連，用于將所述發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)發(fā)送至上位機(jī)。 由此，有利于汽車整體故障診斷。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述通信模塊具體包括指令接收單元，所述指令接收單元通過汽車的LIN總線與所述上位機(jī)連接，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的指令信號；發(fā)送單元，所述發(fā)送單元用于將所述指令信號發(fā)送至所述控制模塊，以及將所述發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)發(fā)送至上位機(jī)；以及信息接收單元，所述信息接收單元與所述控制模塊連接，用于接收所述控制模塊根據(jù)所述指令信號發(fā)送的發(fā)電機(jī)的電流和蓄電池的工作參數(shù)。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中
圖1為本發(fā)明實施例的汽車電源控制器的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明實施例的電壓測量單元的電路原理圖3為本發(fā)明實施例的電流測量單元的電路原理圖4為本發(fā)明實施例的溫度測量單元的電路原理圖5為本發(fā)明實施例的勵磁控制模塊的電路原理圖6為本發(fā)明實施例的蓄電池SOC的計算方法的流程圖7為根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車電源控制器的發(fā)電機(jī)電壓控制的流程圖8為本發(fā)明另一個實施例的汽車電源控制器的結(jié)構(gòu)框圖9為本發(fā)明一個實施例的通信模塊的結(jié)構(gòu)框圖；以及
圖10為本發(fā)明實施例的通信模塊的電路原理圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
圖1為本發(fā)明實施例的汽車電源控制器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，該汽車電源控制器包括發(fā)電機(jī)電流測量模塊10、蓄電池參數(shù)測量模塊20、勵磁控制模塊30和控制模塊 40。
發(fā)電機(jī)電流測量模塊10用于測量汽車發(fā)電機(jī)50的電流。蓄電池參數(shù)測量模塊20 用于測量汽車蓄電池60的工作參數(shù)。勵磁控制模塊30用于控制汽車發(fā)電機(jī)50的輸出電壓?？刂颇K40
在本發(fā)明的一個實施例中，蓄電池參數(shù)測量模塊20可包括電壓測量單元、電流測量單元和溫度測量單元，分別用于測量蓄電池的工作電壓、工作電流和工作溫度。
圖2為本發(fā)明一個實施例的電壓測量單元的電路原理圖。如圖2所示，該電壓測量單元包括第一電阻R3、第二電阻R4、第一運(yùn)算放大器0P1、第三電阻R5、第一電容C9和第一穩(wěn)壓二極管DZ3。第一電阻R3的一端接收蓄電池60的工作電壓信號，第一電阻R3的另一端與第二電阻R4和第一運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端相連。第二電阻R4的一端與第一電阻R3和第一運(yùn)算放大器OPl的同相輸入端相連，第二電阻R4的另一端接地。第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端與第一運(yùn)算放大器OPl的反相輸入端和第三電阻R5相連。第三電阻 R5的一端與第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端相連，第三電阻R5的另一端與第一電容C9和第一穩(wěn)壓二極管擬3相連。第一電容C9的一端與第三電阻R5相連，第一電容C9的另一端接地。第一穩(wěn)壓二極管DZ3的一端與第三電阻R5和控制模塊40相連，第一穩(wěn)壓二極管擬3 的另一端接地。
蓄電池電壓信號PBAT直接引入，經(jīng)過電阻R3和R4分壓，再經(jīng)過運(yùn)算放大器OPl 的信號跟隨，再經(jīng)過電阻R5和電容C9的RC濾波，最后經(jīng)過穩(wěn)壓二極管擬3的端口保護(hù)，最后得到的信號輸入控制模塊40的采集端口 AD115
在本發(fā)明一個實施例的中，電流測量單元包括霍爾效應(yīng)傳感器、第一分壓電路、 第二分壓電路、第二運(yùn)算放大器、第一 RC濾波電路和第二穩(wěn)壓二極管?；魻栃?yīng)傳感器用于輸出蓄電池60的工作電流對應(yīng)的電壓信號。第一分壓電路用于對蓄電池60的工作電流對應(yīng)的電壓信號進(jìn)行分壓。第二分壓電路用于對-12V的輸入電壓進(jìn)行分壓。第二運(yùn)算放大器的同相輸入端與第一分壓電路的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的反相輸入端與第二分壓電路的輸出端相連，第二運(yùn)算放大器的輸出端通過第四電阻與第二運(yùn)算放大器的反相輸入端相連。第一 RC濾波電路與第二運(yùn)算放大器的輸出端相連，用于對第二運(yùn)算放大器的輸出信號進(jìn)行濾波。第二穩(wěn)壓二極管與第一 RC濾波電路的輸出端和控制模塊40相連。
如圖3所示為本發(fā)明一個實施例的電流測量單元的電路原理圖，霍爾效應(yīng)傳感器輸出的代表蓄電池工作電流的電壓信號CS1，首先經(jīng)過電阻R6和R7的分壓，再經(jīng)過電容 C12的濾波，輸入運(yùn)算放大器0P2的同相輸入端，-12V電壓經(jīng)過電阻R13和電阻R14的分壓， 輸入運(yùn)算放大器0P2的反相輸入端，經(jīng)過運(yùn)算放大器0P2后輸出的電壓值經(jīng)過電阻R8和電容C13的RC濾波，再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管DZ4的端口保護(hù)，最后得到的信號輸入控制模塊40的采集端口 AD2。
在本發(fā)明的一個實施例中，發(fā)電機(jī)電流測量模塊10與電流測量單元的電路原理是一致的，此處不再詳細(xì)描述。
在本發(fā)明的一個實施例中，溫度測量單元包括溫度傳感器、第二 RC濾波電路、第三運(yùn)算放大器、第三RC濾波電路和第三穩(wěn)壓二極管。溫度傳感器的第一輸出端輸出參考溫度值對應(yīng)的電壓信號，溫度傳感器的第二輸出端輸出蓄電池40的工作溫度對應(yīng)的電壓信號。第二 RC濾波電路的輸入端與溫度傳感器的第二輸出端相連，用于對蓄電池的工作溫度對應(yīng)的電壓信號進(jìn)行濾波。第三運(yùn)算放大器的同相輸入端與第二 RC濾波電路的輸出端相連。第三RC濾波電路的輸入端與第三運(yùn)算放大器的輸出端相連。第三穩(wěn)壓二極管與第三 RC濾波電路的輸出端和控制模塊40相連。第四RC濾波電路的輸入端與溫度傳感器的第一輸出端相連。第四穩(wěn)壓二極管與第四RC濾波電路的輸出端和控制模塊40相連。
圖4為本發(fā)明一個實施例的溫度測量單元的電路原理圖。如圖4所示，采用LM35 的溫度傳感器進(jìn)行溫度的測量，傳感器輸出兩路信號，其中1引腳輸出參考溫度值GND_ LM35對應(yīng)的電壓信號，2引腳輸出測量溫度值對應(yīng)的電壓信號。測量溫度值對應(yīng)的電壓信號通過電阻R3和電容C2的濾波，輸入到運(yùn)算放大器0P3的同相輸入端，經(jīng)過運(yùn)算放大器 0P3輸出電壓R_LM35。之后，R_LM35和GND_LM35的處理電路是一致的，圖4中僅以GND_ LM35進(jìn)行具體說明。GND_LM35經(jīng)過電阻Rl和電容C7的RC濾波，以及穩(wěn)壓二極管DZl的端口保護(hù)，最后得到的信號輸入到控制模塊40的采集端口 AD4。同樣地，溫度測量值對應(yīng)的電壓信號最終輸入控制模塊40的采集端口。
綜上，蓄電池的工作電流、工作電壓和工作溫度以及發(fā)電機(jī)的電流信號均輸入到控制模塊40中。由此，能夠?qū)崟r監(jiān)測蓄電池工作狀態(tài)以及發(fā)電機(jī)狀態(tài)。
在本發(fā)明的一個實施例中，勵磁控制模塊30包括比較器、光電耦合器和NMOS管。 比較器的第一輸入端接收電壓檢測單元檢測到的蓄電池的工作電壓，比較器的第二輸入端接收參考電壓，比較器的輸出端與光電耦合器相連。光電耦合器的一端與比較器的輸出端相連，光電耦合器的另一端與NMOS管相連。MOS管的柵極與光電耦合器相連，匪OS管的漏極與發(fā)電機(jī)的勵磁線圈相連，NMOS管的源極通過第五電阻與NMOS管的柵極相連。
圖5為本發(fā)明一個實施例的勵磁控制模塊的電路原理圖。下面結(jié)合圖5詳細(xì)說明勵磁控制電路對發(fā)電機(jī)勵磁線圈通斷的控制。
測量得到的蓄電池的電壓值PVl與控制模塊40給出的參考電壓Ref通過比較器 UC903做比較運(yùn)算。當(dāng)PVl高于Ref時，比較器UC903的輸出端為低電平，光電耦合器 LTV-817B處于導(dǎo)通狀態(tài)，N溝道增強(qiáng)型MOS管IRFZ24N的柵極為高電平，N溝道增強(qiáng)型MOS 管斷開，勵磁線圈斷電流，發(fā)電機(jī)輸出電壓下降；反之，當(dāng)PVl低于Ref時，比較器UC903的輸出端為高電平，光電耦合器LTV-817B處于斷開狀態(tài)，N溝道增強(qiáng)型MOS管IRFZ24N的柵極為低電平，N溝道增強(qiáng)型MOS管導(dǎo)通，勵磁線圈通電流，發(fā)電機(jī)輸出電壓上升。勵磁線圈斷電時，由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生較大的感應(yīng)電流，因此通過二極管1陽401進(jìn)行吸收，同時利用多個電容消除因此產(chǎn)生的電壓波動。
在本發(fā)明的一個實施例中，通過蓄電池的工作電壓、工作電流和工作溫度進(jìn)行蓄電池荷電狀態(tài)SOC和健康狀態(tài)SOH的計算。根據(jù)不同的電池狀態(tài)采取不同的SOC和SOH計算方法。如圖6所示，首先利用安時法進(jìn)行SOC和SOH的估算給出初始值，然后判斷電池的靜置時間是否超過預(yù)定的時間閾值(例如2個小時)，如果長時間靜置，則使用開路電壓法進(jìn)行下一步SOC和SOH計算更新SOC和SOH參數(shù)，反之采用安時法計算后更新SOC和SOH 參數(shù)。通過多次迭代，實時更新參數(shù)，逼近SOC和SOH的真值。由此，能夠?qū)崟r計算蓄電池狀態(tài)以及判斷是否老化需要更換，保證安全。
如圖7所示為根據(jù)電池狀態(tài)控制發(fā)電機(jī)電壓的策略。首先，通過測量得到的蓄電池電流參數(shù)判斷目前電池處于充電或放電狀態(tài)，例如當(dāng)電流值小于預(yù)定的充電電流值時， 判斷處于充電狀態(tài)，當(dāng)電流值大于預(yù)定的放電電流值時，判斷處于放電狀態(tài)。然后，根據(jù)得到的SOC值判斷是否需要改變充放電狀態(tài)，例如當(dāng)SOC值小于預(yù)定的SOC最小值時，需要充電，當(dāng)SOC值不小于1時，需要放電。如果電池需要充電，則調(diào)整勵磁控制模塊30中的參考電壓Ref使之減小，根據(jù)圖5所示的電路可知，發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。反之，如果電池需要放電，則控制發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)不發(fā)電。
圖8為本發(fā)明另一個實施例的汽車電源控制器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖8所示，在圖1 所示的實施例的基礎(chǔ)上，該汽車電源控制器還包括通信模塊70。通信模塊70與控制模塊 40相連，用于將發(fā)電機(jī)50的電流和蓄電池60的工作參數(shù)發(fā)送至上位機(jī)80，從而有利于汽車整體故障診斷。
圖9為本發(fā)明一個實施例的通信模塊的結(jié)構(gòu)框圖。如圖9所示，該通信模塊包括指令接收單元710、發(fā)送單元720和信息接收單元730。
指令接收單元710通過汽車的LIN總線與上位機(jī)80連接，用于接收上位機(jī)發(fā)送的指令信號。發(fā)送單元720用于將指令信號發(fā)送至控制模塊40，以及將發(fā)電機(jī)的電流和蓄電池的工作參數(shù)發(fā)送至上位機(jī)80。信息接收單元730用于接收控制模塊根據(jù)指令信號發(fā)送的發(fā)電機(jī)的電流和蓄電池的工作參數(shù)。
如圖10所示為本發(fā)明一個實施例的通信模塊的電路原理圖。LIN收發(fā)芯片共有 8個引腳。引腳2通過一個保護(hù)電阻R82連接5V的電壓。引腳3接地。引腳5接地，引腳 6連接汽車的LIN總線，通過LIN總線與上位機(jī)80連接，接收上位機(jī)80的指令(圖中未示出)，在引腳5和引腳6之間接入穩(wěn)壓二極管TVS2作為保護(hù)電路。引腳4為輸出信息引腳， 與控制模塊40的相應(yīng)端口相連，發(fā)送上位機(jī)80的指令。引腳1為接收信息引腳，與控制模塊40的相應(yīng)端口相連，接收控制模塊40發(fā)送的發(fā)電機(jī)50的電流和蓄電池60的工作參數(shù)對應(yīng)的信號。引腳7連接12V電壓，且引腳6和引腳7之間接入二極管D3和電阻R81作為保護(hù)電路。引腳8懸空不接。
根據(jù)本發(fā)明實施例的汽車電源控制器，至少具有以下有益效果
1、實現(xiàn)了測量蓄電池工作溫度、工作電壓、工作電流的電路和測量發(fā)電機(jī)電流的電路，能夠?qū)崟r監(jiān)測蓄電池工作狀態(tài)以及發(fā)電機(jī)狀態(tài)。
2、通過本發(fā)明的SOC和SOH計算算法，能夠?qū)崟r計算蓄電池狀態(tài)以及判斷是否老化需要更換，保證安全。
3、通過本發(fā)明的發(fā)電機(jī)控制策略，能夠根據(jù)SOC和SOH結(jié)果控制發(fā)電機(jī)勵磁電流大小，進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)輸出電壓，能夠避免出現(xiàn)蓄電池虧電或過充現(xiàn)象，有利于提高蓄電池壽命和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。
4、通過通信模塊，能夠?qū)⑿铍姵貭顟B(tài)以及發(fā)電機(jī)狀態(tài)實時發(fā)送給上位機(jī)，有利于汽車整體故障判斷。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求
1.一種汽車電源控制器，其特征在于，包括發(fā)電機(jī)電流測量模塊，用于測量汽車發(fā)電機(jī)的電流； 蓄電池參數(shù)測量模塊，用于測量汽車蓄電池的工作參數(shù)； 勵磁控制模塊，用于控制所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓；以及控制模塊，所述控制模塊分別與所述發(fā)電機(jī)電流測量模塊、蓄電池參數(shù)測量模塊和勵磁控制模塊連接，用于根據(jù)所述汽車發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)計算所述蓄電池的工作狀態(tài)，并根據(jù)所述蓄電池的工作狀態(tài)控制所述勵磁控制模塊通過控制發(fā)電機(jī)通斷來改變所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓，甚至使發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電源控制器，其特征在于，所述蓄電池參數(shù)測量模塊具體包括電壓測量單元，用于測量所述蓄電池的工作電壓； 電流測量單元，用于測量所述蓄電池的工作電流； 溫度測量單元，用于測量所述蓄電池的工作溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電源控制器，其特征在于，所述蓄電池的工作狀態(tài)包括荷電狀態(tài)SOC和健康狀態(tài)S0H。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車電源控制器，其特征在于，所述控制模塊計算所述蓄電池的工作狀態(tài)，進(jìn)一步包括判斷所述蓄電池的靜置時間是否大于預(yù)定的時間閾值；如果所述蓄電池的靜置時間大于所述預(yù)定的時間閾值，則通過開路電壓法更新所述 SOC和SOH的初始值；如果所述蓄電池的靜置時間不大于所述預(yù)定的時間閾值，則通過安時法更新所述SOC 和SOH的初始值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的汽車電源控制器，其特征在于，所述控制模塊根據(jù)所述蓄電池的工作狀態(tài)控制所述發(fā)電機(jī)的輸出電壓，進(jìn)一步包括根據(jù)所述蓄電池的工作電流判斷所述蓄電池處于充電狀態(tài)或放電狀態(tài)； 根據(jù)所述SOC判斷所述蓄電池是否需要充放電切換；如果所述蓄電池需要充電，則控制所述參考電壓增大以使所述發(fā)電機(jī)給所述蓄電池充電； 如果所述蓄電池需要放電，則控制所述發(fā)電機(jī)空轉(zhuǎn)不發(fā)電； 判斷電池是否老化需要更換。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車電源控制器，其特征在于，還包括通信模塊，所述通信模塊與所述控制模塊相連，用于將所述發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)，和電池需要更換時的預(yù)警信息發(fā)送至上位機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的汽車電源控制器，其特征在于，所述通信模塊具體包括 指令接收單元，所述指令接收單元通過汽車的LIN總線與所述上位機(jī)連接，用于接收所述上位機(jī)發(fā)送的指令信號；發(fā)送單元，所述發(fā)送單元用于將所述指令信號發(fā)送至所述控制模塊，以及將所述發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)發(fā)送至上位機(jī)；以及信息接收單元，所述信息接收單元用于接收所述控制模塊根據(jù)所述指令信號發(fā)送的發(fā)電機(jī)的電流和蓄電池的工作參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種汽車電源控制器，包括發(fā)電機(jī)電流測量模塊，用于測量汽車發(fā)電機(jī)的電流；蓄電池參數(shù)測量模塊，用于測量汽車蓄電池的工作參數(shù)；勵磁控制模塊，用于控制所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓；以及控制模塊，所述控制模塊分別與發(fā)電機(jī)電流測量模塊、蓄電池參數(shù)測量模塊和勵磁控制模塊連接，用于根據(jù)汽車發(fā)電機(jī)的電流和所述蓄電池的工作參數(shù)計算所述蓄電池的工作狀態(tài)，并根據(jù)所述蓄電池的工作狀態(tài)控制所述勵磁控制模塊改變所述汽車發(fā)電機(jī)的輸出電壓。本發(fā)明通過監(jiān)測蓄電池工作參數(shù)，并根據(jù)蓄電池工作狀態(tài)控制發(fā)電機(jī)輸出電壓，能夠避免出現(xiàn)蓄電池虧電或過充現(xiàn)象，有利于提高蓄電池壽命和提高燃油經(jīng)濟(jì)性。并判斷電池老化與否，給出預(yù)警信息。
文檔編號H02P9/14GK102545758SQ201210013219
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者孔偉偉, 李圣歌, 沙毅寧 申請人:北京啟明精華新技術(shù)有限公司