本公開(kāi)涉及用于車輛的電池管理系統(tǒng)及其控制方法，且更具體地，涉及控制電池和電子負(fù)載之間的繼電器的技術(shù)。

背景技術(shù)：

通常，用于車輛的電子設(shè)備，例如，用于車輛的圖像記錄裝置、路徑導(dǎo)向裝置、音頻和視頻設(shè)備等等，所述裝置連接到車輛內(nèi)的出口(如，12V電源出口)以被提供電源。在用于車輛的電子設(shè)備中，有些設(shè)備需要連續(xù)的電源供應(yīng)且需要操作，甚至是在車輛點(diǎn)火關(guān)閉后。

具體地，用于車輛的黑盒子是代表性的實(shí)例。由于用于車輛的黑盒子通過(guò)記錄車輛被駕駛時(shí)的情況和車輛停車期間的情況，執(zhí)行為交通事故做準(zhǔn)備的功能，在車輛停車期間的仿真車輛損害事故等，只要黑盒子沒(méi)有使用自備電池(self-battery)，則黑盒子就需要來(lái)自車輛連續(xù)的電源供應(yīng)。但是，由于車輛電池具有約60AH到100AH的有限容量，當(dāng)由于車輛的點(diǎn)火沒(méi)有接通，發(fā)電機(jī)不操作時(shí)，充電的電池可被完全放電且車輛不能被駕駛。

因此，涉及用于阻止車輛電池過(guò)度放電的裝置的技術(shù)被提出，所述裝置安裝在用于車輛的電子設(shè)備和車輛電池之間，并且當(dāng)電池電壓小于預(yù)定水平時(shí)，所述裝置阻止電源供應(yīng)到車輛的電子設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開(kāi)提供用于車輛的電池管理系統(tǒng)及其控制方法，所述系統(tǒng)通過(guò)控制連接在電池和電子負(fù)載之間的繼電器能阻止電池的電流消耗，從而阻止電池的過(guò)度放電。

本公開(kāi)的其它目的和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下描述可理解且將通過(guò)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例清楚地描述?？梢匀菀椎乩斫?，本公開(kāi)的目的和優(yōu)點(diǎn)可 通過(guò)隨附權(quán)利要求中示出的裝置及其組合實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可包括感測(cè)單元，配置成測(cè)量車輛電池的電流和電壓；繼電器，連接在車輛電池和車輛的電子單元之間；以及控制器，配置成接收來(lái)自所述感測(cè)單元的數(shù)據(jù)以關(guān)斷繼電器。

當(dāng)車輛電池的充電狀態(tài)(SOC)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更小時(shí)，所述控制器配置成關(guān)斷繼所述電器。當(dāng)車輛電池的健康狀態(tài)(SOH)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更小更小時(shí)，所述控制器配置成關(guān)斷所述繼電器。當(dāng)車輛行駛結(jié)束時(shí)，控制器可配置成接收來(lái)自感測(cè)單元每個(gè)預(yù)定睡眠時(shí)間(如，在每個(gè)間隔)的數(shù)據(jù)。當(dāng)基于由所述感測(cè)單元測(cè)量的所述電流和所述電壓而變化的睡眠時(shí)間流逝時(shí)，所述控制器配置成接收來(lái)自所述感測(cè)單元的所述數(shù)據(jù)。

電池管理系統(tǒng)可還包括關(guān)斷開(kāi)關(guān)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)，其配置成接收來(lái)自所述控制器的的關(guān)斷信號(hào)以關(guān)斷所述繼電器。此外，電池管理系統(tǒng)可包括基于用戶操作接通繼電器的接通開(kāi)關(guān)，其中繼電器和車輛電池可通過(guò)并聯(lián)電路相互連接。電池管理系統(tǒng)可包括接通開(kāi)關(guān)，其配置成基于用戶操作接通繼電器。

接通開(kāi)關(guān)可設(shè)置在連接車輛電池和繼電器的電路上。接通開(kāi)關(guān)接通繼電器后，當(dāng)電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有充電時(shí)，控制器可配置成關(guān)斷繼電器。接通開(kāi)關(guān)接通繼電器后，當(dāng)所述電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有充電時(shí)，感測(cè)單元可配置成將電池的電壓和電流的數(shù)據(jù)傳送至控制器。

根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例性實(shí)施例，用于車輛的電池管理系統(tǒng)的控制方法可包括終止發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)；測(cè)量車輛電池的電壓和電流；以及響應(yīng)基于測(cè)量到的電壓和電流來(lái)確定電池的測(cè)量狀態(tài)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更小，關(guān)斷連接在車輛電池和車輛的電子單元之間的繼電器。

當(dāng)電池的狀態(tài)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更大時(shí)，在睡眠時(shí)間流逝后，可重復(fù)電壓和電流的測(cè)量步驟。睡眠時(shí)間可基于電池的狀態(tài)和睡眠參考值之間的差值變化?？刂品椒蛇€包括通 過(guò)用戶操作接通繼電器。在接通繼電器后，當(dāng)用于車輛的所述電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有開(kāi)始充電時(shí)，重復(fù)關(guān)斷繼電器的步驟。

附圖說(shuō)明

通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說(shuō)明，本公開(kāi)的上述及其它目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將更加明顯。

圖1是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例用于車輛的電池管理系統(tǒng)的示圖；以及

圖2是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例用于車輛的電池管理系統(tǒng)的控制方法的流程圖。

附圖中每個(gè)元素的符號(hào)

100:感測(cè)單元

110:繼電器

120:控制器

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解本文使用的術(shù)語(yǔ)“車輛”或“車輛的(vehicular)”或其它的類似術(shù)語(yǔ)通常包括機(jī)動(dòng)車輛，如包括運(yùn)動(dòng)型多用途汽車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛的載客汽車，包括各種小船和輪船的水運(yùn)工具，飛機(jī)等等，且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、插電式混合電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛以及其它替代燃料車輛(如，來(lái)源于石油之外的資源的燃料)。如本文所提到的，混合動(dòng)力車輛是具有兩個(gè)或更多的動(dòng)力來(lái)源的車輛，例如汽油驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)車輛。

雖然示例性實(shí)施例被描述為使用多個(gè)單元以執(zhí)行示例性過(guò)程，應(yīng)當(dāng)理解示例性過(guò)程也可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)模塊執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)控制器/控制單元是指包括存儲(chǔ)器和處理器的硬件設(shè)備。存儲(chǔ)器配置成存儲(chǔ)模塊且處理器經(jīng)特別配置以執(zhí)行所述模塊從而執(zhí)行一個(gè)或更多將在下文進(jìn)一步描述的過(guò)程。

此外，本公開(kāi)的控制邏輯可具體實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的非瞬時(shí) 性的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括由處理器、控制器/控制單元等等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的實(shí)例包括但不限于ROM、RAM、壓縮光盤(CD)-ROMs、磁帶、軟盤、閃存驅(qū)動(dòng)器、智能卡以及光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)中耦合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以分布式方式被存儲(chǔ)和執(zhí)行，如，通過(guò)遠(yuǎn)程信息處理服務(wù)器或控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)。

在本文所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施例，而并非意在限制本公開(kāi)。如本文所使用的,除非上下文清楚地指出了其它情況，單數(shù)形式“一種/個(gè)(a/an)”、以及“該”還包括復(fù)數(shù)形式。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)術(shù)語(yǔ)“包含了”和/或“包括著”用于本說(shuō)明書(shū)中時(shí)，其指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、要素和/或成分存在，但并非排除其一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、要素、成分和/或其組群的存在或加入。如本文所用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列事項(xiàng)的任何和所有組合。

除非特別說(shuō)明或從上下文明顯看出，本文所用的術(shù)語(yǔ)“約”理解為在本領(lǐng)域正常公差范圍之內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差之內(nèi)，“約”可理解為在設(shè)定值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之內(nèi)。除非上下文中清楚指出，本文所提供的所有數(shù)值由術(shù)語(yǔ)“約”修飾。

上述目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面參考附圖具體描述的詳細(xì)說(shuō)明書(shū)將變得明顯。因此，本公開(kāi)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易地實(shí)踐本公開(kāi)的技術(shù)構(gòu)思。此外，在本公開(kāi)的描述中，在判斷與本公開(kāi)有關(guān)的眾所周知的技術(shù)的詳細(xì)描述可不必要地使本公開(kāi)的要點(diǎn)不清楚的情況下，其將被省略。本公開(kāi)的示例性實(shí)施例將參考附圖在下文詳細(xì)描述。

根據(jù)本公開(kāi)，提出使用電力作為動(dòng)力來(lái)源的環(huán)境友好的車輛的充電方法，如插電式混合動(dòng)力車輛或電力車輛。應(yīng)當(dāng)注意，以充電為目標(biāo)的車輛不必局限于本公開(kāi)描述的名稱，且本公開(kāi)的概念可應(yīng)用于在插入式方案中充電的各種裝置。

圖1是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例用于車輛的電池管理系統(tǒng)的配置圖。參考圖1，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可包括感測(cè)單元100、繼電器110以及控制器120。感測(cè)單元100可配置成測(cè)量車輛電池的電流與電 壓，并可包括多個(gè)傳感器，所述傳感器包括電源電路單元、電壓感測(cè)，以及電芯平衡單元(cell balancing unit)、電流和溫度感測(cè)繼電器控制器、通信單元等等。

具體地，電源電路單元可配置成計(jì)算每隔預(yù)定時(shí)間(如，在每個(gè)預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi))的電池的充電狀態(tài)(SOC)和健康狀態(tài)(SOH)，測(cè)量電壓，可包括實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，且可配置成每隔預(yù)定時(shí)間向用于車輛的電池管理系統(tǒng)傳送時(shí)間信號(hào)。電壓感測(cè)和電池平衡單元可配置成執(zhí)行電池的單元電芯的電壓感測(cè)和平衡。具體地，電壓感測(cè)單元和電芯平衡單元可配置成接收來(lái)自電池的電壓感測(cè)信號(hào)和向電池傳送電芯平衡信號(hào)。

電流和溫度感測(cè)繼電器控制器可包括多個(gè)配置成測(cè)量電流和溫度的傳感器，并且根據(jù)感測(cè)的電流和溫度接通或關(guān)斷在電池和電子單元之間的繼電器。通信單元可配置成使用局域互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(LIN)通信方法、控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(CAN)通信方法等作為電池和用于車輛的電池管理系統(tǒng)之間的通信方法。繼電器110可配置成接通或關(guān)斷在電池和電子單元之間的電流，并且可配置成阻止電池的過(guò)度充電或過(guò)度放電以及通過(guò)在電子單元中流動(dòng)的暗電流來(lái)阻止電池電流的消耗。

控制器120，配置成操作感測(cè)單元100和繼電器110，控制器可通過(guò)電路連接到包括在感測(cè)單元內(nèi)的多個(gè)傳感器或組件，且該控制器120基于通過(guò)連接電路接收的數(shù)據(jù)可執(zhí)行繼電器電源傳送操作和繼電器電源傳送操作的中斷。當(dāng)車輛電池的SOC或車輛電池的SOH是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更小時(shí)，控制器120可配置成關(guān)斷繼電器110。

此外，當(dāng)車輛行駛結(jié)束時(shí)，控制器120可配置成接收來(lái)自感測(cè)單元100每個(gè)預(yù)定睡眠時(shí)間的數(shù)據(jù)，且當(dāng)基于由感測(cè)單元100測(cè)量的電流和電壓而變化的睡眠時(shí)間流逝時(shí)，該控制器120可配置成接收來(lái)自感測(cè)單元100的數(shù)據(jù)。此外，在接通開(kāi)關(guān)接通繼電器110后，當(dāng)電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有充電時(shí)，控制120可配置成關(guān)斷繼電器110。

此外，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可還包括關(guān)斷開(kāi)關(guān)和接通開(kāi)關(guān)，所述關(guān)斷開(kāi)關(guān)配置成接收來(lái)自控制器120的關(guān)斷信號(hào)以關(guān)斷繼電器110，所述接通開(kāi)關(guān)配置成基于用戶操作接通繼電器110。繼電器110和和車 輛電池可通過(guò)并聯(lián)電路連接，且接通開(kāi)關(guān)可設(shè)置在連接繼電器110和車輛電池的電路上。

圖2是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)示例性實(shí)施例用于車輛的電池管理系統(tǒng)的控制方法的流程圖。參考圖2，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可包括配置成測(cè)量車輛電池的電流與電壓的感測(cè)單元、連接在車輛電池和車輛的電子單元之間的繼電器以及配置成接收來(lái)自感測(cè)單元的數(shù)據(jù)從而關(guān)斷繼電器的控制器。

在下文中將詳細(xì)描述用于車輛的電池管理系統(tǒng)的控制方法。當(dāng)駕駛員或使用者終止發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成測(cè)量車輛電池的電壓和電流(S100和S110)。響應(yīng)基于測(cè)量的電壓和電流確定測(cè)量的電池狀態(tài)(例如，電池的SOC和SOH)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更小，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成關(guān)斷連接在車輛電池和車輛的電子單元之間的繼電器(S120和S130)。

但是，響應(yīng)基于測(cè)量到的電壓和電流確定電池的測(cè)量狀態(tài)是預(yù)定的睡眠參考值或比預(yù)定的睡眠參考值更大，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成在睡眠時(shí)間周期期間維持待機(jī)模式(S125)。具體地，睡眠時(shí)間可基于電池的狀態(tài)和睡眠參考值之間的差值而變化。此外，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成重復(fù)車輛電池的電壓和電流的測(cè)量。當(dāng)駕駛員或使用者接通車輛點(diǎn)火(如，控制器接收接通信號(hào))或接通繼電器以駕駛車輛時(shí)，用于車輛的電池管理系統(tǒng)的感測(cè)單元可配置成測(cè)量時(shí)間(如，接通計(jì)時(shí)器)(S140和S150)。作為上述接通繼電器的方法，多種方法可被使用。

當(dāng)電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)開(kāi)始充電，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成接通車輛的駕駛(S160)。但是，當(dāng)電池在預(yù)定的待機(jī)時(shí)間內(nèi)沒(méi)有開(kāi)始充電時(shí)，用于車輛的電池管理系統(tǒng)可配置成重復(fù)車輛電池的電壓和電流的測(cè)量，且可配置成關(guān)斷繼電器(S170)。

如上所述，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，電池的使用壽命可被延長(zhǎng)。此外，根據(jù)本公開(kāi)的示例性實(shí)施例，鋰電池可被用作電池，從而可能提高車輛的燃料效率，且提高車輛的組件特性。

在上文中，盡管參考示例性實(shí)施例和附圖描述了本公開(kāi)，但本公開(kāi)并不局限于此，在不偏離以下權(quán)利要求所要求的本公開(kāi)的精神和范圍的 情況下，本公開(kāi)所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可做出各種修改和改變。