專利名稱：一種整車電源管理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種整車電源管理裝置。
背景技術(shù)：
日益激烈的汽車市場(chǎng)竟?fàn)帉?duì)汽車功能智能化人性化控制、汽車元器 件性能維護(hù)、壽命延長(zhǎng)和油耗的降低都提出了越來越高的要求，本實(shí)用 新型專利整車電源管理系統(tǒng)就是一種新型智能的，同時(shí)可以提高電池和 負(fù)載燈泡，開關(guān)的壽命，降低油耗的新型電源管理系統(tǒng)。
如圖1所示，為保證車輛各個(gè)負(fù)載可在任何環(huán)境的整車狀態(tài)下正常
工作，且保證電池的有效充電，現(xiàn)有車型的發(fā)電機(jī)2通常將整車電壓控 制在一個(gè)較高的固定值(14 14. 5V),并且整車電壓控制不能跟隨電池狀 態(tài)、負(fù)載狀況及環(huán)境溫度狀況進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣，有時(shí)不必要的整車高電 壓會(huì)增加整車的油耗，不受控制的整車的電壓波動(dòng)也會(huì)降低負(fù)載4中燈 泡和開關(guān)的壽命。長(zhǎng)期處于充電狀態(tài)或虧電狀態(tài)的電池1還會(huì)降低壽命。 各種環(huán)境溫度和各種充電狀態(tài)下電池1的最優(yōu)電壓無法智能靈活控制， 不利于電池1的性能和維護(hù)。高負(fù)載下無法控制的電池1持續(xù)虧電狀態(tài) 會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重電池l虧空，可能無法再次啟動(dòng)車輛，也嚴(yán)重?fù)p壞電池l。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠克服上述缺點(diǎn)的整車電源管理 裝置。
本實(shí)用新型的整車電源管理裝置，包括電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊、負(fù)載和車身控制模塊，其中，所述電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模 塊、負(fù)載和車身控制模塊通過總線通信連接，形成閉環(huán)控制回路。
優(yōu)選地，所述車身控制模塊與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊之間為高速CAN
3總線連接。
優(yōu)選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊與所述發(fā)電機(jī)之間通過PWM信號(hào)相連接。
優(yōu)選地，所述車身控制模塊與所述負(fù)載之間為低速CAN總線或10控 制連接。
優(yōu)選地，所述車身控制模塊與所述電池之間為數(shù)據(jù)采集線連接。 優(yōu)選地，所述整車電源管理裝置還包括駕駛員信息中心，所述駕駛 員信息中心顯示整車電源管理狀態(tài)及診斷控制。
本實(shí)用新型的整車電源管理裝置可以控制整車電壓，可通過實(shí)驗(yàn)標(biāo) 定各種狀態(tài)最優(yōu)化值，可以在必要狀態(tài)下對(duì)整車負(fù)載，整車電源進(jìn)行管 理，又支持各種控制參數(shù)得標(biāo)定，因此，本實(shí)用新型的有益之處在于 維護(hù)電池性能，延長(zhǎng)電池的壽命；保護(hù)負(fù)載；降低油耗；提高發(fā)電機(jī)的 效率；靈活標(biāo)定，可移植。


為了更好地理解本實(shí)用新型，參考以下附圖
圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)中整車電壓控制的示意圖2示出了本實(shí)用新型的整車電源管理裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。 如圖2所示，本實(shí)用新型的整車電源管理裝置，包括電池l、發(fā)電機(jī) 2、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3、負(fù)載4和車身控制模塊5。該裝置通過總線通信 和數(shù)據(jù)采集計(jì)算，形成一個(gè)智能的閉環(huán)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)整車電壓控制、 電源管理以及負(fù)載控制兩大主要功能。
電壓控制是指車身控制模塊5在不同整車電池狀態(tài)、負(fù)載模式下， 控制不同的整車目標(biāo)電壓，例如省油模式下設(shè)定為較低值13V,大燈打開 時(shí)，設(shè)定為適合大燈工作的電壓13. 9或14.5 (目標(biāo)電壓設(shè)定可標(biāo)定)， 同時(shí)車身控制模塊5將此目標(biāo)電壓值轉(zhuǎn)換為控制發(fā)電機(jī)2的占空比總線信號(hào)，以高速CAN總線信號(hào)形式發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模 塊3以此占空比的P麗信號(hào)控制發(fā)電機(jī)2的輸出電壓，同時(shí)車身控制模 塊5通過實(shí)時(shí)采集整車電壓來實(shí)時(shí)監(jiān)視實(shí)際整車電壓，并將其實(shí)時(shí)與「 標(biāo)電壓值作比較，根據(jù)其差值實(shí)時(shí)調(diào)整其發(fā)電機(jī)2控制占空比總線信號(hào) /人而達(dá)到目標(biāo)電壓控制。
更具體地，整車電壓控制系統(tǒng)采集車輛喚醒狀態(tài)時(shí)的電池靜態(tài)電壓 和環(huán)境溫度，根據(jù)電池在各種靜態(tài)電壓和各種溫度時(shí)的實(shí)驗(yàn)性能參數(shù)在 車身控制模塊的標(biāo)定，利用線插法計(jì)算出電池的初始充電狀態(tài)(Stratup S0C)。車身控制模塊采集電池充放電電流，跟蹤計(jì)算電池的實(shí)時(shí)充電狀 態(tài)(S0C)，根據(jù)電池的實(shí)時(shí)充電狀態(tài)，環(huán)境溫度以及整車負(fù)載狀態(tài)，將整 車電源控制在不同的模式(省油模式、縮減模式和正常模式)在不同的 工作模式，控制不同的整車目標(biāo)電壓。
具體的模式工況如下
省油模式
電池充電狀態(tài)soc〉8oy。(可標(biāo)定)， 環(huán)境溫度^TC并且《7(TC (均可標(biāo)定)， 電池電流2-8A并且^15A (均可標(biāo)定) 車速《145Km/h(可標(biāo)定)
無低電壓(S11V)，無錯(cuò)誤代碼報(bào)告(傳感器線路診斷)
省油模式下整車的目標(biāo)電壓值為13V(可標(biāo)定)，整車電池狀態(tài)較好的 情況的較低的電壓控制可實(shí)現(xiàn)省油的目的。
省油模式又可以根據(jù)大燈或雨刮開啟情況分為大燈省油模式和雨刮 省油模式，可分別控制在不同的標(biāo)定電壓值(13. 9V)。
正常模式
任何不屬于省油模式或縮減模式的情況成為正常模式，正常模式下 的目標(biāo)電壓值是根據(jù)電池性能參數(shù)在車身控制模塊的標(biāo)定，同時(shí)使用4 個(gè)線插法的計(jì)算公式，可得到各種狀態(tài)的目標(biāo)電壓值。
縮減一莫式
電池電流2-7A并且《2A(均可標(biāo)定)
5環(huán)境溫度》(TC (可標(biāo)定)
發(fā)電機(jī)非滿負(fù)載(發(fā)電機(jī)實(shí)際發(fā)電狀態(tài)R麗通過ECM以高速CAN信 號(hào)發(fā)給車身控制模塊)。
縮減模式下，目標(biāo)電壓電壓值為正常模式下的目標(biāo)電壓值乘以一個(gè) 可標(biāo)定的系數(shù)(〈1),整車較低負(fù)載狀態(tài)下的較低電壓也可實(shí)現(xiàn)一定程度 的省油。
另外，各種模式下目標(biāo)電壓值的控制，可綜合負(fù)載控制電壓優(yōu)化要 求，電池狀態(tài)及環(huán)境優(yōu)化要求進(jìn)行標(biāo)定設(shè)置，可以最大程度的保護(hù)負(fù)載 和電池。
車身控制模塊通過高速CAN總線信息控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的P碰輸 出占空比，從而控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，控制整車在各種狀態(tài)下最優(yōu)電 壓。同時(shí)車身控制模塊也實(shí)時(shí)采集整車電壓值，與目標(biāo)電壓值作比較， 根據(jù)兩者差值調(diào)整高速CAN總線信息從而調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的P麗輸 出占空比，以控制整車達(dá)到目標(biāo)電壓。
當(dāng)整車電壓達(dá)到目標(biāo)控制電壓時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)控制電池的電流，進(jìn)入 到 一種電流閉環(huán)控制算法(當(dāng)發(fā)電機(jī)滿負(fù)載或系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，退出該 控制模式)。車身控制模塊采集實(shí)時(shí)電池的充放電電流，根據(jù)電流相對(duì)零 值的偏差，在一定范圍內(nèi)(設(shè)定數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器范圍，基于對(duì)偏差的計(jì)數(shù)進(jìn) 行調(diào)整)調(diào)整高速CAN總線信息控制發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊的P麗輸出占空比， 從而控制發(fā)電機(jī)的輸出電壓，當(dāng)偏差〈0時(shí)，提高發(fā)電機(jī)輸車電壓，反之 亦然。這樣盡量使電池處在一個(gè)無充放電的狀態(tài)。以維護(hù)電池的性能， 提高電池的使用壽命。
電源管理及負(fù)載控制是指根據(jù)電池1狀態(tài)和負(fù)載4狀態(tài)，在相應(yīng)狀 態(tài)下適當(dāng)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速，調(diào)整整車負(fù)載。以高速CAN總線信號(hào)形 式發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊3調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；以低速CAN總線或I/O硬 線直接控制方式控制各個(gè)負(fù)載模塊，以實(shí)現(xiàn)整車發(fā)電能力和負(fù)載平衡， 防止電池嚴(yán)重虧電，j呆護(hù)電池。
更具體地，通過監(jiān)視電池的充放電電流、電池的充放電程度以及整 車的電壓，整車電源管理系統(tǒng)智能地以六個(gè)等級(jí)調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和整車負(fù)載。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到第一組，第二組等級(jí)的標(biāo)定值時(shí)，會(huì)適當(dāng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，從而提高發(fā)電機(jī)的輸出，以緩解系統(tǒng)的虧電。當(dāng)電池繼續(xù)虧電達(dá)到第三組標(biāo)定值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)適當(dāng)關(guān)閉部分非安全要求的負(fù)載，減少用電量繼續(xù)緩解系統(tǒng)虧電。如果電池繼續(xù)虧電達(dá)到第四組標(biāo)定值，發(fā)動(dòng)機(jī)將繼續(xù)提高轉(zhuǎn)數(shù)，達(dá)到第五組，第六組標(biāo)定值，系統(tǒng)繼續(xù)關(guān)掉負(fù)載。當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡或電池充電到對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值時(shí)，系統(tǒng)還會(huì)陸續(xù)恢復(fù)負(fù)載和發(fā)動(dòng)一幾轉(zhuǎn)凄i。
此外，本實(shí)用新型的整車電源管理裝置還包括駕駛員信息中心，可以通過總線信息在必要時(shí)警示駕駛員電源管理狀態(tài)，駕駛員信息中心可以提供診斷信息，詳細(xì)了解整車電源管理系統(tǒng)的狀況。
本裝置的眾多控制參數(shù)通過標(biāo)定值設(shè)定，對(duì)于不同的電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)和負(fù)載可以通過更改標(biāo)定值進(jìn)行匹配，有很強(qiáng)的通用性和可移植性。
上述實(shí)施例僅供說明本實(shí)用新型之用，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此，所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由各權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1. 一種整車電源管理裝置，包括電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、負(fù)載和車身控制模塊，其特征在于，所述電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、負(fù)載和車身控制模塊通過總線通信連接，形成閉環(huán)控制回路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整車電源管理裝置，其特征在于，所述車 身控制模塊與所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊之間為高速CAN總線連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整車電源管理裝置，其特征在于，所述發(fā) 動(dòng)機(jī)控制模塊與所述發(fā)電機(jī)之間通過P麗信號(hào)相連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整車電源管理裝置，其特征在于，所述車 身控制模塊與所述負(fù)載之間為低速CAN總線或10控制連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整車電源管理裝置，其特征在于，所述車 身控制模塊與所述電池之間為數(shù)據(jù)采集線連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的整車電源管理裝置，其特征在于，還包括 駕駛員信息中心，所述駕駛員信息中心顯示整車電源管理狀態(tài)及診斷控 制。
專利摘要一種整車電源管理裝置，包括電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、負(fù)載和車身控制模塊，其特征在于，所述電池、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、負(fù)載和車身控制模塊通過總線通信連接。本實(shí)用新型的有益之處在于維護(hù)電池性能，延長(zhǎng)電池的壽命；保護(hù)負(fù)載；降低油耗；提高發(fā)電機(jī)的效率；靈活標(biāo)定，可移植。
文檔編號(hào)B60R16/02GK201268288SQ20082015273
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者敏 劉, 徐振華, 王萬榮, 菲 童, 毅 鐘 申請(qǐng)人:上海通用汽車有限公司;泛亞汽車技術(shù)中心有限公司