一种太阳能电池系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种太阳能电池系统及其控制方法，属于车辆电池技术领域。所述太阳能电池系统，包括：太阳能电池，用于将太阳能转换为电能；发电控制模块，用于将来自于所述太阳能电池的电能存储在缓冲电池中；充电控制模块，与所述缓冲电池相连接，用于在满足条件时，按照预设充电参数和充电逻辑，利用缓冲电池中的电力为动力电池间歇充电；和动力电源管理器，与所述充电控制模块相连接，用于控制所述充电控制模块是否为动力电池间歇充电，并向所述充电控制模块提供为动力电池充电的充电参数。本发明专利技术在对动力电池进行高压充电时，采用上下位机的形式，由BMS管理系统进行控制，从而可以实现充电的精确的管理，不容易受到外界的影响。

A Solar Cell System and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池系统及其控制方法
本专利技术涉及一种车辆电池
，特别地，涉及一种太阳能电池系统及其控制方法。
技术介绍
在现有车辆的太阳能电池系统中，通常包括太阳能电池、充电控制器、为电动机提供动力的动力电池和为低压负载供电的低压电池。在点火OFF信号至点火ON信号期间，为动力电池充电，在点火ON信号至点火OFF信号期间为低压电池充电。在为动力电池充电期间，BMS动力电源管理器需要处于激活状态来监测动力电池的充电状态。申请号为201710150448.5，申请人为丰田自动车株式会社，专利技术名称为“太阳能电池系统”的专利技术专利申请公开了采用车厢汇总的温度进行控制，通过对比车厢的温度与设定的参数，进行充放电的管理与控制。该专利以全文并入到本专利申请中。这种方法虽然部分解决了由于温度产生的问题，但是缺少精确的管理方法，而且控制结果容易受到外界的影响。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提出了一种太阳能电池系统，包括：太阳能电池，用于将太阳能转换为电能；发电控制模块，用于将来自于所述太阳能电池的电能存储在缓冲电池中；充电控制模块，与所述缓冲电池相连接，用于在满足条件时，按照预设充电参数和充电逻辑，利用缓冲电池中的电力为动力电池间歇充电；和动力电源管理器，与所述充电控制模块相连接，用于控制所述充电控制模块是否为动力电池间歇充电，并向所述充电控制模块提供为动力电池充电的充电参数。前述的太阳能电池系统中，所述充电控制模块包括：电量监控单元，用于监控所述缓冲电池的电量，比较所述缓冲电池的电量与第一阈值和第二阈值的大小；高压充电确定单元，用于根据预定的升压条件，在满足升压条件且所述缓冲电池的电量达到第一阈值时，向所述动力电源管理器发送升压请求；在动力电池充电过程中，在所述缓冲电池的电量小于所述第二阈值时，向所述动力电源管理器发送停止充电请求；数据接收单元，用于接收来自所述动力电源管理器的充电使能信息，所述充电使能信息包括允许充电指令和对应的充电参数，或不允许充电指令；和充电逻辑单元，根据所述充电参数据，按照预置充电逻辑为动力电池间歇充电。前述的太阳能电池系统中，所述动力电源管理器包括：监控单元，用于获取系统状态数据和动力电池状态数据；激活控制单元，在接收到所述充电控制模块发送来的升压请求时，所述动力电源管理器从休眠状态唤醒到激活状态；高压充电处理单元，根据所述系统状态数据和动力电池状态数据确定充电使能信息，并提供给所述充电控制模块；和休眠控制单元，在接收到充电控制模块发送来的停止充电请求时，在所述系统状态数据和电池状态数据正常时，将所述动力电源管理器从激活状态转到休眠状态。前述的太阳能电池系统中，所述动力电池状态数据包括动力电池的剩余电量或输出电压，根据预置剩余电量阈值或输出电压阈值，所述动力电池状态包括多个状态级别；所述充电参数为多组与所述状态级别对应的充电参数。前述的太阳能电池系统中，所述的满足升压条件包括：收到点火OFF信号；不满足升压条件包括：收到点火ON信号；前述的太阳能电池系统中，所述满足升压条件还包括：当前系统温度小于预设的温度阈值。前述的太阳能电池系统中，所述电量监控单元监控低压电池的电量；对应地，所述充电控制模块包括：低压充电确定单元，用于根据预定的低压充电条件，向所述充电逻辑单元发送低压充电指令；所述充电逻辑单元在接收到所述低压充电指令时，按照预置低压充电逻辑为低压池充电。前述的太阳能电池系统中，所述的低压充电条件为：在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且满足升压条件时，收到所述动力电源管理器发送来的充电使能信息中包括不允许充电指令；或者，在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且不满足升压条件时；或者，在所述缓冲电池的电量未达到第一阈值、所述动力电池的电量达到所述第一阈值，且不满足升压条件；或者，在所述缓冲电池为动力电池间歇充电时。前述的太阳能电池系统中，还包括：通信单元，用于所述充电控制模块和所述动力电源管理器之间的数据的交换。前述的太阳能电池系统中，还包括低压负载驱动模块，与所述通信单元相连接，用于接收外部指令，并根据外部指令控制低压负载的运行。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种太阳能电池系统的控制方法，包括：监测缓冲电池和动力电池的电量；当缓冲电池的电量达到第一阈值且满足升压条件时，向动力电源管理器发送升压请求；所述动力电源管理器确定是否对动力电池进行充电，在确定可以对动力电池进行充电时，提供动力电池充电参数；根据所述动力电池充电参数和预置充电逻辑，利用缓冲电池中的电力为动力电池间歇充电。前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述动力电源管理器确定是否对动力电池进行充电的步骤包括：所述动力电源管理器检测系统状态，在所系统状态正常时，确定可以对动力电池进行充电。前述的太阳能电池系统的控制方法中，提供充电参数的步骤包括：检测动力电池的状态，获得到动力电池的剩余电量或输出电压；比较所述动力电池的当前剩余电量或输出电压和对应的阈值，确定当前动力电池的状态级别；根据预置的状态级别与充电参数的对应关系表，确定充电参数。前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述动力电池的剩余电量或输出电压的阈值为多个，所述多个阈值确定了多个状态级别。前述的太阳能电池系统的控制方法中，还包括：动力电源管理器收到所述升压请求时，从休眠状态唤醒到激活状态；在动力电池的充电过程中，监测所述缓冲电池的电量，当所述缓冲电池的电量小于所述第二阈值时，向所述动力电源管理器发送停止充电请求；动力电源管理器收到所述动力电池充电停止请求后，从激活状态转到休眠状态。前述的太阳能电池系统的控制方法中，在动力电源管理器收到所述动力电池充电停止信息后，还包括：检测系统状态，在系统状态正常时，按照预置计时参数计时；在计时时间到时，从激活状态转到休眠状态。前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述的满足升压条件包括：收到点火OFF信号；不满足升压条件包括：收到点火ON信号；前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述满足升压条件还包括：当前系统温度小于预设的温度阈值。前述的太阳能电池系统的控制方法中，还包括：监测低压电池的电量；在符合预定的低压充电条件时，按照预置充电逻辑为低压池充电。前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述的低压充电条件为：在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且满足升压条件时，所述动力电源管理器不允许对动力电池进行充电；或者，在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且不满足升压条件；或者，在所述缓冲电池为动力电池间歇充电；或者，在收到降压指令；对应前述低压充电条件的充电逻辑为：由缓冲电池为所述低压电池充电；所述的低压充电条件还可以为：在所述缓冲电池的电量未达到第一阈值、所述动力电池的电量达到所述第一阈值，且不满足升压条件；或者在收到降压指令；对应前述低压充电条件的充电逻辑为：由动力电池为所述低压电池充电。前述的太阳能电池系统的控制方法中，所述当前系统温度通过设置于所述太阳能电池系统中的温度传感器获得；或者，根据系统运行时间，从预置的系统运行时间与当前系统温度的对应表中查询得到。本专利技术解决了高压充电方式的接入问题：即，本专利技术在对动力电池进行高压充电时，采用上下位机的形式，由BMS管理系统进行控制，从而可以实现充电的精确的管理，不容易受到外界的影响。附图说明下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能电池系统，包括：太阳能电池，用于将太阳能转换为电能；发电控制模块，用于将来自于所述太阳能电池的电能存储在缓冲电池中；其特征在于，还包括：充电控制模块，与所述缓冲电池相连接，用于在满足条件时，按照预设充电参数和充电逻辑，利用缓冲电池中的电力为动力电池间歇充电；和动力电源管理器，与所述充电控制模块相连接，用于控制所述充电控制模块是否为动力电池间歇充电，并向所述充电控制模块提供为动力电池充电的充电参数。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池系统，包括：太阳能电池，用于将太阳能转换为电能；发电控制模块，用于将来自于所述太阳能电池的电能存储在缓冲电池中；其特征在于，还包括：充电控制模块，与所述缓冲电池相连接，用于在满足条件时，按照预设充电参数和充电逻辑，利用缓冲电池中的电力为动力电池间歇充电；和动力电源管理器，与所述充电控制模块相连接，用于控制所述充电控制模块是否为动力电池间歇充电，并向所述充电控制模块提供为动力电池充电的充电参数。2.根据权利要求1所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述充电控制模块包括：电量监控单元，用于监控所述缓冲电池的电量，比较所述缓冲电池的电量与第一阈值和第二阈值的大小；高压充电确定单元，用于根据预定的升压条件，在满足升压条件且所述缓冲电池的电量达到第一阈值时，向所述动力电源管理器发送升压请求；在动力电池充电过程中，在所述缓冲电池的电量小于所述第二阈值时，向所述动力电源管理器发送停止充电请求；数据接收单元，用于接收来自所述动力电源管理器的充电使能信息，所述充电使能信息包括允许充电指令和对应的充电参数，或不允许充电指令；和充电逻辑单元，根据所述充电参数据，按照预置充电逻辑为动力电池间歇充电。3.根据权利要求1或2所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述动力电源管理器包括：监控单元，用于获取系统状态数据和动力电池状态数据；激活控制单元，在接收到所述充电控制模块发送来的升压请求时，所述动力电源管理器从休眠状态唤醒到激活状态；高压充电处理单元，根据所述系统状态数据和动力电池状态数据确定充电使能信息，并提供给所述充电控制模块；和休眠控制单元，在接收到充电控制模块发送来的停止充电请求时，在所述系统状态数据和电池状态数据正常时，将所述动力电源管理器从激活状态转到休眠状态。4.根据权利要求3所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述动力电池状态数据包括动力电池的剩余电量或输出电压，根据预置剩余电量阈值或输出电压阈值，所述动力电池状态包括多个状态级别；所述充电参数为多组与所述状态级别对应的充电参数。5.根据权利要求2所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述的满足升压条件包括：收到点火OFF信号；不满足升压条件包括：收到点火ON信号。6.根据权利要求5所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述满足升压条件还包括：当前系统温度小于预设的温度阈值。7.根据权利要求5或6所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述电量监控单元监控低压电池的电量；对应地，所述充电控制模块包括：低压充电确定单元，用于根据预定的低压充电条件，向所述充电逻辑单元发送低压充电指令；所述充电逻辑单元在接收到所述低压充电指令时，按照预置低压充电逻辑为低压池充电。8.根据权利要求7所述的太阳能电池系统，其特征在于，所述的低压充电条件为：在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且满足升压条件时，收到所述动力电源管理器发送来的充电使能信息中包括不允许充电指令；或者，在所述缓冲电池的电量达到第一阈值且不满足升压条件时；或者，在所述缓冲电池的电量未达到第一阈值、所述动力电池的电量达到所述第一阈值，且不满足升压条件；或者，在所述缓冲电池为动力电池间歇充电时。9.根据权利要求1所述的太阳能电池系统，其特征在于，还包括：通信单元，用于所述充电控制模块和所述动力电源管理器之间的数据的交换。10.根据权利要求9所述的太阳能电池系统，其特征在于，还包括低压负...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨秋胜，
申请(专利权)人：北京汉能光伏投资有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11