專利名稱：雙蓄電池管理系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種雙蓄電池管理系統(tǒng)，用于實現(xiàn)兩個蓄電池的智能連接與斷開，屬于車輛電源管理的技術領域。
背景技術：
隨著汽車電子產業(yè)的迅猛發(fā)展，車輛上使用的用電設備越來越多，高檔轎車更是如此，這對整車供電系統(tǒng)提出了很高的要求，傳統(tǒng)的單蓄電池供電方式已經無法滿足需求， 為此，目前很多車輛采用雙蓄電池并聯(lián)方式供電，但使用中存在以下問題兩個蓄電池之間存在相互放電現(xiàn)象，車輛停放過程中，蓄電池易虧電，造成車輛無法起動；整車靜電流較大， 車輛停放時間較長時，蓄電池易虧電，造成車輛無法起動；車輛起動過程中，音響等娛樂設備不能工作。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種雙蓄電池管理系統(tǒng)，杜絕了采用雙蓄電池并聯(lián)方式供電的車輛在停放過程中兩個蓄電池之間的相互放電現(xiàn)象，很大程度上降低了起動用蓄電池的靜電流消耗，保證了車輛的可靠起動；同時，非起動用蓄電池不受起動的影響，舒適娛樂系統(tǒng)在發(fā)動機起動過程中仍可以正常工作，提高了車輛品質。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的雙蓄電池管理系統(tǒng)，由雙蓄電池管理單元和蓄電池連接用繼電器組成，其特征在于起動用蓄電池與起動機、發(fā)電機和ECU、TCU等動力系統(tǒng)相關用電設備相連；非起動用蓄電池與舒適娛樂系統(tǒng)相關用電設備相連；起動用蓄電池和非起動用蓄電池在雙蓄電池管理系統(tǒng)的作用下，適時自動連接與斷開，在緊急情況下還能實現(xiàn)手動連接與斷開，具體實現(xiàn)方式如下
1)兩個蓄電池的智能連接/斷開雙蓄電池管理單元采集發(fā)電機D+信號，檢測到發(fā)電機D+信號為高電平狀態(tài)時，MCU通過驅動電路控制蓄電池連接用繼電器驅動信號+為高電平，從而蓄電池連接用繼電器吸合，實現(xiàn)兩個蓄電池連接，即車輛起動成功后，兩個蓄電池自動連接；當發(fā)電機D+信號無效時，切斷蓄電池連接用繼電器驅動信號+輸出，蓄電池連接用繼電器斷開，兩個蓄電池也隨之斷開連接，即車輛熄火后，兩個蓄電池自動斷開連接；
2 )非起動用蓄電池參與起動雙蓄電池管理單元通過模擬信號采集模塊采集兩個蓄電池的電壓值，當采集到的起動蓄電池的電壓低于12V時，并且采集到的非起動用蓄電池電壓在12V以上時，點火開關ON檔信號有效，MCU控制蓄電池連接用繼電器驅動信號+為高電平，蓄電池連接用繼電器吸合，從而兩個蓄電池在起動之前就連接起來，即非起動蓄電池參與起動；
3)緊急情況下的強制連接/禁止連接雙蓄電池管理單元本體上設有強制連接開關和禁止連接開關，通過強制連接開關和禁止連接開關可以控制蓄電池連接用繼電器驅動信號 +的電平狀態(tài)，從而連接或斷開兩個蓄電池；同時需要指出的是，這兩種操作不受MCU的影響，即使MCU損壞，仍可使用；4)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警雙蓄電池管理單元根據強制連接開關信號、禁止連接開關信號、發(fā)電機D+信號和繼電器輔助觸點電平狀態(tài)實現(xiàn)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警。所述的雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警包括4種故障模式 A手動連接強制連接開關信號有效；
B手動禁止連接禁止連接開關信號有效；
C發(fā)動機起動后，兩個蓄電池沒有建立連接發(fā)電機D+信號有效，繼電器輔助觸點呈低電平；
D發(fā)動機熄火后，兩個蓄電池沒有斷開連接發(fā)電機D+信號無效，繼電器輔助觸點呈高電平。本發(fā)明的積極效果是保證了車輛的起動性能，發(fā)動機起動時舒適娛樂系統(tǒng)的正常工作，提高了車輛品質；杜絕了采用雙蓄電池并聯(lián)方式供電的車輛在停放過程中兩個蓄電池之間相互放電現(xiàn)象的發(fā)生，很大程度降低了起動用蓄電池的靜電流消耗，同時，非起動用蓄電池不受起動的影響。


圖1為雙蓄電池管理單元的原理框圖。圖2為雙蓄電池管理系統(tǒng)接線圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明
如附圖2所示，將兩個蓄電池按功能定義為起動用蓄電池和非起動用蓄電池，起動用蓄電池與起動機、發(fā)電機和E⑶、TCU等動力系統(tǒng)相關用電設備相連，非起動用蓄電池與舒適娛樂系統(tǒng)相關用電設備相連，兩個蓄電池共地。實施例1 兩個蓄電池的智能連接/斷開
雙蓄電池管理單元采集發(fā)電機D+信號，發(fā)電機D+信號無效時，即車輛熄火后自動斷開兩個蓄電池的連接；發(fā)電機D+信號有效后，即車輛成功起動后自動連接兩個蓄電池，同時通過發(fā)電機對兩個蓄電池充電。這樣杜絕了兩個蓄電池之間相互放電現(xiàn)象的發(fā)生，同時起動用蓄電池只承擔起動相關的用電設備的靜電流，靜電流較小，車輛放置過程中消耗電量較低，從而保證了車輛長時間停放仍能正常起動。此外，只有起動用蓄電池參與起動，非起動用蓄電池不受影響，這樣與起動無關的用電設備(如音響等娛樂設備)在車輛起動過程中，仍可以正常工作，提高了車輛品質。實施例2 非起動用蓄電池參與起動
雙蓄電池管理單元監(jiān)測兩個蓄電池的電壓，當起動用蓄電池電壓過低起動困難，并且非起動用蓄電池電壓在12V以上時，點火開關ON檔信號有效，自動連接兩個蓄電池，保證車輛順利起動。點火開關ON檔信號無效，自動斷開兩個蓄電池的連接。這樣在車輛放置時間較長時，可以為車輛起動提供支持，同時有效避免車輛放置時蓄電池相互放電現(xiàn)象的發(fā)生。實施例3 緊急情況下的手動連接/禁止連接當有較大的用電需求時，可以通過雙蓄電池管理單元上的強制連接開關將兩個蓄電池強制連接起來；當一個蓄電池發(fā)生短路/漏液等故障，防止損壞對另一個蓄電池，可以通過禁止連接開關強行禁止兩個蓄電池的連接。雙蓄電池管理系統(tǒng)保證了緊急情況下兩個蓄電池的合理應用，但將這種情況作為故障處理，不宜長期使用。實施例4 雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警
雙蓄電池管理單元根據強制連接開關信號、禁止連接開關信號、發(fā)電機D+信號和繼電器輔助觸點電平狀態(tài)實現(xiàn)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警，共有4種故障模式
1)手動強制連接雙蓄電池管理單元本體上的強制連接開關信號有效；
2)手動禁止連接雙蓄電池管理單元本體上的禁止連接開關信號有效；
3)發(fā)動機起動后，兩個蓄電池沒有建立連接發(fā)電機D+信號有效，繼電器輔助觸點呈低電平；
4)發(fā)動機熄火后，兩個蓄電池沒有斷開連接發(fā)電機D+信號無效，繼電器輔助觸點呈高電平。雙蓄電池管理單元將這些故障報警狀態(tài)發(fā)送至儀表，由儀表顯示，給用戶以提示， 從而合理使用雙蓄電池系統(tǒng)。
權利要求
1.雙蓄電池管理系統(tǒng)，由雙蓄電池管理單元和蓄電池連接用繼電器組成，其特征在于 起動用蓄電池與起動機、發(fā)電機和ECU、TCU等動力系統(tǒng)相關用電設備相連；非起動用蓄電池與舒適娛樂系統(tǒng)相關用電設備相連；起動用蓄電池和非起動用蓄電池在雙蓄電池管理系統(tǒng)的作用下，適時自動連接與斷開，在緊急情況下還能實現(xiàn)手動連接與斷開，具體實現(xiàn)方式如下1)兩個蓄電池的智能連接/斷開雙蓄電池管理單元采集發(fā)電機D+信號，檢測到發(fā)電機D+信號為高電平狀態(tài)時，MCU通過驅動電路控制蓄電池連接用繼電器驅動信號+為高電平，從而蓄電池連接用繼電器吸合，實現(xiàn)兩個蓄電池連接，即車輛起動成功后，兩個蓄電池自動連接；當發(fā)電機D+信號無效時，切斷蓄電池連接用繼電器驅動信號+輸出，蓄電池連接用繼電器斷開，兩個蓄電池也隨之斷開連接，即車輛熄火后，兩個蓄電池自動斷開連接；2 )非起動用蓄電池參與起動雙蓄電池管理單元通過模擬信號采集模塊采集兩個蓄電池的電壓值，當采集到的起動蓄電池的電壓低于12V時，并且采集到的非起動用蓄電池電壓在12V以上時，點火開關ON檔信號有效，MCU控制蓄電池連接用繼電器驅動信號+為高電平，蓄電池連接用繼電器吸合，從而兩個蓄電池在起動之前就連接起來，即非起動蓄電池參與起動；3)緊急情況下的強制連接/禁止連接雙蓄電池管理單元本體上設有強制連接開關和禁止連接開關，通過強制連接開關和禁止連接開關可以控制蓄電池連接用繼電器驅動信號 +的電平狀態(tài)，從而連接或斷開兩個蓄電池；同時需要指出的是，這兩種操作不受MCU的影響，即使MCU損壞，仍可使用；4)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警雙蓄電池管理單元根據強制連接開關信號、禁止連接開關信號、發(fā)電機D+信號和繼電器輔助觸點電平狀態(tài)實現(xiàn)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警。
2.根據權利要求1所述的一種雙蓄電池管理系統(tǒng)，其特征在于所述的雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警包括4種故障模式A手動連接強制連接開關信號有效；B手動禁止連接禁止連接開關信號有效；C發(fā)動機起動后，兩個蓄電池沒有建立連接發(fā)電機D+信號有效，繼電器輔助觸點呈低電平；D發(fā)動機熄火后，兩個蓄電池沒有斷開連接發(fā)電機D+信號無效，繼電器輔助觸點呈高電平。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種雙蓄電池管理單元，其特征在于起動用蓄電池與起動機、發(fā)電機和ECU、TCU等動力系統(tǒng)相關用電設備相連；非起動用蓄電池與舒適娛樂系統(tǒng)相關用電設備相連；起動用蓄電池和非起動用蓄電池在雙蓄電池管理系統(tǒng)的作用下，適時自動連接與斷開，在緊急情況下還能實現(xiàn)手動連接與斷開，具體實現(xiàn)方式如下1)兩個蓄電池的智能連接/斷開；2)非起動用蓄電池參與起動；3)緊急情況下的強制連接/禁止連接；4)雙蓄電池系統(tǒng)的故障報警。杜絕了采用雙蓄電池并聯(lián)方式供電的車輛在停放過程中兩個蓄電池之間的相互放電現(xiàn)象，同時，非起動用蓄電池不受起動的影響，音響等娛樂設備在發(fā)動機起動過程中仍可以正常工作，提高了車輛品質。很大程度降低了起動用蓄電池的靜電流消耗，同時，非起動用蓄電池不受起動的影響。
文檔編號F02N11/08GK102278250SQ20111014545
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權日2011年6月1日
發(fā)明者孫連明, 王偉帆, 矯雪明, 蘇朋軍, 高長勝 申請人:中國第一汽車集團公司