汽车供电系统中的蓄电池老化程度的均衡控制方法技术方案

本发明专利技术涉及汽车电子技术，特别涉及一种在利用多块蓄电池作为储能设备的汽车供电系统中使电能在蓄电池之间均衡存储的方法。按照本发明专利技术的能量均衡存储方法，所述双蓄电池汽车供电系统包括发电机、与所述发电机并联耦合以形成供电回路的第一蓄电池、与起动机并联耦合以形成启动回路的第二蓄电池以及可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间的控制单元，其中，包含下列步骤：所述控制单元确定所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量；所述控制单元确定所述差距量是否偏离预先设定的范围；以及如果所述差距量超出所述预先设定的范围，则所述控制单元使所述发电机向所述第一或第二蓄电池充电以使所述差距量回落到所述预先设定的范围之内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车电子技术，特别涉及一种在利用多块蓄电池作为储能设备的汽车供电系统中均衡蓄电池老化程度的方法。
技术介绍
汽车供电系统主要由储能装置(例如蓄电池或超级电容器)、能量转换装置(例如将机械能转换为电能的发电机)、起动机和控制单元组成。在汽车供电系统中，控制单元是整个系统的核心，它负责根据用电负荷、蓄电池状态和发电机状态等工况确定和实施合适的电能管理策略。起动机利用蓄电池的能量将汽车发动机启动，使发动机在所需的工作状态下运转。发动机运转时将带动发电机发电，并按汽车电气系统的电压要求向汽车的用电负载供电和向蓄电池充电。例如，在控制单元的控制下，如果汽车电气系统的用电电流大于发电机的供电电流，则蓄电池就会放电，以弥补不足的电流，反之，如果汽车电气系统的用 电电流小于发电机的供电电流，则电流差的一部分作为蓄电池的充电电流而流入蓄电池。汽车的用电负载在电气特性上往往具有较大的差异，例如起动机工作时需要提供大安倍的瞬间电流，而照明、音响等设备需要提供较长时间的小电流。为了同时满足上述两类负载的用电需求，业界一般采用一个大容量和大极板面积的蓄电池。但是这种方法的缺点是导致蓄电池寿命的缩短，这是因为可能出现下列情况在经过一段时间的使用之后，蓄电池作为启动用的储能器是可用的，但是却无法长时间供电，或者虽然可以长时间供电，但是却无法提供大电流，面对这些情况，更换蓄电池将是不可避免的。针对不同负荷的用电特点，汽车供电系统可采用双电池设计，即蓄电池包括启动型蓄电池和供电型蓄电池，前者与启动机并联组成启动回路，后者与用电器件并联组成供电回路，而电气系统控制器可分别对启动回路和供电回路的启闭进打控制。在上述双电池设计中，随着蓄电池的启用，它们的老化程度将产生差异。如果该差异过大，势必导致两块蓄电池的使用寿命严重不匹配，这将导致维护和修理成本的增加。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种，其具有控制方式灵活和效果明显的优点。本专利技术的上述目的通过下列技术方案实现—种，所述双蓄电池汽车供电系统包括发电机、与所述发电机并联耦合以形成供电回路的第一蓄电池、与起动机并联耦合以形成启动回路的第二蓄电池以及可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间的控制单元，其中，包含下列步骤所述控制单元确定所述第一和第二蓄电池的老化程度；所述控制单元确定所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量；如果所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量偏离预先设定的范围，则所述控制单元通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致。优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下式确定所述第一和第二蓄电池的老化程度A ,1 Cs (0A = I--^~其中，Cs(t)为所述第一和第二蓄电池在时刻t满充容量，Cn为第一和第二蓄电池的标称容量。优选地，在上述方法中，所述第一和第二蓄电池在时刻t满充容量Cs⑴通过测量所述第一和第二蓄电池的内阻并依据预先确定的内阻-满充容量之间的关系确定。优选地，在上述方法中，所述第一和第二蓄电池的内阻采用交流法测得。·优选地，在上述方法中，所述预先设定的范围的上限和下限是非对称的。优选地，在上述方法中，所述老化程度被划分为多个范围，每个范围对应一个离散值，所述控制单元按照下列方式确定所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量根据所述第一和第二蓄电池的老化程度的大小将其映射为相应的离散值；以及将所述第一和第二蓄电池的老化程度的离散值相减以确定所述差距量。优选地，在上述方法中，所述范围的数量为五个，按照从大到小的顺序分别赋予离散值1、2、3、4和5。优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下列方式，通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下列方式，通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致如果所述差距量超出所述预设范围的上限，则所述控制单元使所述第二蓄电池的荷电状态保持在一个预设水平之上；如果所述差距量超出所述预设范围的下限，则当汽车的用电设备需要蓄电池供电时，所述控制单元使所述第一和第二蓄电池同时供电，所述第一阈值小于所述第二阈值。优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下列方式使所述第二蓄电池的荷电状态保持在一个预设水平之上当所述第二蓄电池的荷电状态小于所述预设水平时，如果汽车处于行驶状态并且所述发电机的供电能力大于汽车的用电负荷，则所述控制单元使所述发电机向所述第二蓄电池充电直到所述第二蓄电池的荷电状态达到所述预设水平，否则，所述控制单元使所述第一蓄电池向所述第二蓄电池充电直到所述第二蓄电池的荷电状态达到所述预设水平。优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下列方式，通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致优选地，在上述方法中，所述控制单元按照下列方式，通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致当所述差距量超出所述预设范围的上限时，如果环境温度低于一个预设值，则在汽车启动时，所述控制单元使所述第一和第二蓄电池同时向所述起动机供电。在本专利技术的一个实施例中，将老化程度划分为多个范围并赋予相应的离散值，这可以简化差距量的计算而且通过改变离散值的取值能够灵活地适应不同的应用要求。此夕卜，在一个实施例中，通过测量内阻来确定蓄电池的老化程度可以降低测量的复杂性，适合于动态调控蓄电池的老化程度。从结合附图的以下详细说明中，将会使本专利技术的上述和其它目的及优点更加完全清楚。附图说明图I为一种示例性的双蓄电池汽车供电系统的示意图。 图2为图I所示双蓄电池汽车供电系统中的控制单元的结构示意图。图3为按照本专利技术一个实施例的老化程度均衡控制方法的工作流程图。图4为按照本专利技术一个实施例的用于测量蓄电池内阻的电路的示意图。具体实施例方式下面通过参考附图描述本专利技术的具体实施方式来阐述本专利技术。但是需要理解的是，这些具体实施方式仅仅是示例性的，对于本专利技术的精神和保护范围并无限制作用。在本说明书中，“耦合”一词应当理解为包括在两个单元之间直接传送能量或信号的情形，或者经一个或多个第三单元间接传送能量或信号的情形，而且这里所称的信号包括但不限于以电、光和磁的形式存在的信号。另外，“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本专利技术的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。再者，诸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之类的用语并不表示单元或数值在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元或数值之用。另外，这里所述的蓄电池指的是能将化学能转变化电能并产生直流电的装置，其包括但不限于铅酸蓄电池和锂电池等。双蓄电池汽车供电系统图I为一个示例性的双蓄电池汽车供电系统的示意图。参见图1，该双蓄电池汽车供电系统10包括控制单兀110、发电机120、第一和第二蓄电池130A和130B和第一-第四开关装置K1-K4。在图I中，粗实线表示功率或能量流，而细实线表示控制信号和测量信号流。值得指出的是，虽然在这里控制单元110与第一-第四开关装置K1-K4以及发电机120以总线方式相连，但是这并不意味着控制单元与被控制单元之间必须局限于这种连接方式，实际上它们之间也可以采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车供电系统中的蓄电池老化程度的均衡控制方法，所述双蓄电池汽车供电系统包括发电机、与所述发电机并联耦合以形成供电回路的第一蓄电池、与起动机并联耦合以形成启动回路的第二蓄电池以及可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间的控制单元，其中，包含下列步骤：所述控制单元确定所述第一和第二蓄电池的老化程度；所述控制单元确定所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量；如果所述第一和第二蓄电池的老化程度的差距量偏离预先设定的范围，则所述控制单元通过采用相应的供电策略以使所述第一和第二蓄电池的老化程度趋于一致。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓恒，陈日红，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：