一种车辆能量管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种车辆能量管理系统及方法，涉及车辆技术领域，本发明专利技术解决的是如何提高驻车用电的可靠性的问题。本车辆能量管理系统包括电机、电机控制器、主控单元和动力电池，主控单元在车辆启动时结合内部存储的驻车用电概率表和当前获取的时间和温度信息判断出当前驻车用电概率，在驻车用电概率高且当前动力电池电量值不小于设定的阈值一时不动作，在驻车用电概率高时且当前动力电池电量值小于预设的阈值一时主控单元控制电机控制器使电机处于充电模式，本发明专利技术增设动力电池以及存储驻车用电概率表满足驻车用电需求，在驻车用电概率高动力电池电量不足时保持动力电池电量，提高了驻车用电的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种车辆能量管理系统及方法
本专利技术涉及车辆
，尤其涉及一种车辆能量管理系统及方法。
技术介绍
越来越多的人用车辆来进行长途送货或者旅行，长途送货或者旅行时，驾驶员需要休整，驻车时会长时间使用车内用电设备。在驻车用电时蓄电池进行放电，虽然现有车辆能够对车辆制动或滑行时进行能量回收，对蓄电池进行充电，使蓄电池具有较满的电量，但是由于现有车辆为了满足驾驶员更多的需求，在车上安装了越来越多的车载电器，因此在车辆驻车用电时虽然能够保障蓄电池为较满的电量供使用，但是由于能量回收存在不确定性，从而可能在驻车时蓄电池的电量没有被充分充满，而且即使充满蓄电池也是脚较小容量，难以支撑大功率设备的应用。为此有的人提出了蓄电池低于一定量时用发动机进行充电，如中国专利文献号CN201880004818公开了一种驻车控制装置，在可用电量小于所需电量的情况下，控制部在执行混合动力车辆的驻车的驻车操作执行期间中持续进行电池行驶或者电池行驶及发动机行驶，而且许可发动机充电。现有技术中发动机通常通过电机给蓄电池充电，现有的电机具有三个模式，分别是助力、充电和空转，助力模式下电机会将电量转换成动能给发动机提供动力，充电模块下将回收的能量回馈充电或直接将发动机燃油产生的部分动能转换成电能进行存储，空转模式则是电机不产生扭矩进入空转。上述通过发动机在蓄电池电量低时启动充电，虽然可以解决驻车用电时蓄电池电量不足的问题，但是会产生很大的油耗，而且电容容量小的蓄电池需要多次充能，并且蓄电池不能预先充够足量的电，从而在驻车用电时容易导致快速的深度放电，蓄电池多次深度放电会导致老化，蓄电池老化容易过热、电容容量降低以及影响车辆的启动，因此导致现有的车辆驻车用电的稳定性不足，驻车用电的可靠性无法保证。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提供了一种车辆能量管理系统及方法，其解决的技术问题是如何提高驻车用电的可靠性。本专利技术通过下列技术方案来实现：一种车辆能量管理系统，包括发送车辆启动状态的发动机控制器、将动能转换成电能的电机以及与电机连接的电机控制器，其特征在于，本车辆能量管理系统还包括主控单元、用于采集时间和车辆室外温度信息并发送给主控单元的采集模块、用于车辆驻车时对车辆内用电设备进行供电的动力电池和与动力电池连接获取动力电池电量信息并发送给主控单元的电池管理器，所述发动机控制器、采集模块和电池管理器分别连接主控单元，所述主控单元在车辆启动时结合内部存储的驻车用电概率表和当前获取的上述时间和温度信息判断得出当前驻车用电概率，在驻车用电概率高且当前动力电池电量值不小于设定的阈值一时不动作，在驻车用电概率高时且当前动力电池电量值小于预设的阈值一时主控单元控制电机控制器使电机处于充电模式。当车辆启动时，采集模块采集时间信息和车辆室外温度信息发送给主控单元，电池管理模块获取动力电池电量信息并输出至主控单元，主控单元结合存储的驻车用电概率表和当前车辆室外温度以及时间判断得到当前驻车用电概率，主控单元得到驻车用电概率后根据当前动力电池电量值进行动作，在驻车用电概率高且当前动力电池电量值不小于预设的阈值一时不动作，在驻车用电概率高且当前动力电池电量值小于预设的阈值一时发动机对电机回馈充电或直接充电，主控单元控制电机控制模块使电机对动力电池充电。本专利技术增设动力电池、存储驻车用电概率表，动力电池电容容量大，可以基本满足驾驶员车辆驻车用电需求，存储在主控单元的驻车用电概率表提前判断驻车用电概率，可提前预判车辆是否要驻车用电，从而使动力电池电量保持更加准确，本专利技术还通过在车辆行驶驻车用电概率高且当前动力电池电量值小于阈值一时控制电机对动力电池充电，在驻车用电前动力电池小于阈值一时提前充电使动力电池保持高电量，使动力电池满足驻车用电需求，提高了驻车用电的可靠性。在上述车辆能量管理系统中，还包括用于获取车辆车速、车辆启动模块状态和车辆蓄电池电量的检测单元一以及用于在车辆驻车时将动力电池的电供给车辆用电设备的能量转换模块，所述检测单元一连接主控单元的输入端，所述能量转换模块分别连接主控单元的输出端和动力电池，所述能量转换模块的输出端用于连接车辆内用电设备，所述主控单元根据检测单元的信号判断当车速为0、车辆启动模块状态为关闭状态且蓄电池的电流大于电流阈值时判断车辆驻车用电，在车辆驻车用电时主控单元控制能量转换模块与动力电池之间导通。主控单元严格控制能量转换模块与动力电池之间导通可以避免动力电池频繁放电，影响动力电池存储电量，通过上述操作在车速为0、车辆启动模块状态为关闭状态且蓄电池的电量减少时可使动力电池进行供电。在上述车辆能量管理系统中，所述主控单元连接有用于检测当前车辆是否处在制动或滑行状态的检测单元二，所述主控单元在判断当驻车用电概率为中且动力电池电量值不小于阈值二时，控制电机控制器使电机处于助力模式，当驻车用电概率为中且动力电池电量值小于阈值二时，主控单元根据检测单元二发送的信号判断当前车辆是否处在制动或滑行状态，并在车辆处在制动或滑行状态时控制电机控制器使电机处于充电模式。用电概率为中时表明驻车的情况发生不会发生的很急也不会发生的很慢，在这种情况下当动力电池电量有富余的时候可以帮助发动机运行，提高运行效率。在上述车辆能量管理系统中，所述主控单元连接有用于检测车辆所处道路工况的检测单元三，主控单元在当前车辆驻车用电概率不为高或中时，根据检测单元三发送的信号判断车辆是否要进入到下坡工况，并在要进入到下坡工况时激活辅助制动，在激活辅助制动且动力电池电量值不小于阈值三时，主控单元控制电机处于助力模块和/或控制能量转换模块与动力电池之间导通，在激活辅助制动且动力电池电量值小于阈值三时不动作，所述阈值三小于阈值二，所述阈值二小于阈值一。在驻车用电概率不高和不中时表明当前驻车用电的情况比较小，驻车用电概率低且有需求时激活辅助制动，快速消耗动力电池电量可以保证制动回馈充电产生的能量不浪费。在上述车辆能量管理系统中，所述主控单元在辅助制动未激活且驻车用电概率低时，当动力电池电量值大于阈值二时控制电机控制器使电机处于助力模式，当动力电池电量值小于阈值三时在车辆处在制动或滑行状态时控制电机控制器使电机处于充电模式。在低概率驻车用电且辅助制动未激活时控制动力电池电量处于阈值二与阈值三之间可以使动力电池应对突发状况。在上述车辆能量管理系统中，所述主控单元在驻车用电时记录时间和车辆室外温度，每隔一个周期更新一次驻车用电概率，在一个周期结束后将该周期内获取的驻车用电对应的时间数据进行计算得到修正后的基于时间的驻车用电概率，且根据该周期内获取的驻车用电对应的温度数据进行计算得到修正后的基于温度的驻车用电概率，对基于时间的驻车用电概率和基于温度的驻车用电概率用逻辑门限法则进行计算判断，并根据判断结果更新驻车用电概率表，主控单元在接下来一个周期中根据更新后的驻车用电概率表判断驻车用电概率。更新驻车用电概率表可以得到符合驾驶员驻车用电习惯的驻车用电概率表，使车辆驻车用电概率判断更加准确。在上述车辆能量管理系统中，所述能量转换模块包括电子开关、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆能量管理系统，包括发送车辆启动状态的发动机控制器(6)、将动能转换成电能的电机(9)以及与电机(9)连接的电机控制器(8)，其特征在于，本车辆能量管理系统还包括主控单元(1)、用于采集时间和车辆室外温度信息并发送给主控单元(1)的采集模块(2)、用于车辆驻车时对车辆内用电设备(13)进行供电的动力电池(11)和与动力电池(11)连接获取动力电池(11)电量信息并发送给主控单元(1)的电池管理器(10)，所述发动机控制器(6)、采集模块(2)和电池管理器(10)分别连接主控单元(1)，所述主控单元(1)在车辆启动时结合内部存储的驻车用电概率表和当前获取的上述时间以及温度信息判断得出当前驻车用电概率，在驻车用电概率高且当前动力电池(11)电量值不小于设定的阈值一时不动作，在驻车用电概率高时且当前动力电池(11)电量值小于预设的阈值一时主控单元(1)控制电机控制器(8)使电机(9)处于充电模式。/n

【技术特征摘要】
1.一种车辆能量管理系统，包括发送车辆启动状态的发动机控制器(6)、将动能转换成电能的电机(9)以及与电机(9)连接的电机控制器(8)，其特征在于，本车辆能量管理系统还包括主控单元(1)、用于采集时间和车辆室外温度信息并发送给主控单元(1)的采集模块(2)、用于车辆驻车时对车辆内用电设备(13)进行供电的动力电池(11)和与动力电池(11)连接获取动力电池(11)电量信息并发送给主控单元(1)的电池管理器(10)，所述发动机控制器(6)、采集模块(2)和电池管理器(10)分别连接主控单元(1)，所述主控单元(1)在车辆启动时结合内部存储的驻车用电概率表和当前获取的上述时间以及温度信息判断得出当前驻车用电概率，在驻车用电概率高且当前动力电池(11)电量值不小于设定的阈值一时不动作，在驻车用电概率高时且当前动力电池(11)电量值小于预设的阈值一时主控单元(1)控制电机控制器(8)使电机(9)处于充电模式。


2.根据权利要求1所述的车辆能量管理系统，其特征在于，本车辆能量管理系统还包括用于获取车辆车速、车辆启动模块状态和车辆蓄电池电量的检测单元一(3)以及用于在车辆驻车时将动力电池(11)的电供给车辆用电设备(13)的能量转换模块(12)，所述检测单元一(3)连接主控单元(1)的输入端，所述能量转换模块(12)分别连接主控单元(1)的输出端和动力电池(11)，所述能量转换模块(12)的输出端用于连接车辆内用电设备(13)，所述主控单元(1)根据检测单元(3)的信号判断当车速为0、车辆启动模块状态为关闭状态且蓄电池的电流大于电流阈值时判断车辆驻车用电，在车辆驻车用电时主控单元(1)控制能量转换模块(12)与动力电池(11)之间导通。


3.根据权利要求2所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述主控单元(1)连接有用于检测当前车辆是否处在制动或滑行状态的检测单元二(4)，所述主控单元(1)在判断当驻车用电概率为中且动力电池(11)电量值不小于阈值二时，控制电机控制器(8)使电机(9)处于助力模式，当驻车用电概率为中且动力电池(11)电量值小于阈值二时，主控单元(1)根据检测单元二(4)发送的信号判断当前车辆是否处在制动或滑行状态，并在车辆处在制动或滑行状态时控制电机控制器(8)使电机(9)处于充电模式。


4.根据权利要求3所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述主控单元(1)连接有用于检测车辆所处道路工况的检测单元三(5)，主控单元(1)在当前车辆驻车用电概率不为高或中时，根据检测单元三(5)发送的信号判断车辆是否要进入到下坡工况，并在要进入到下坡工况时激活辅助制动，在激活辅助制动且动力电池(11)电量值不小于阈值三时，主控单元(1)控制电机(9)处于助力模块和/或控制能量转换模块(12)与动力电池(11)之间导通，在激活辅助制动且动力电池(11)电量值小于阈值三时不动作，所述阈值三小于阈值二，所述阈值二小于阈值一。


5.根据权利要求4所述的车辆能量管理系统，其特征在于，所述主控单元(1)在辅助制动未激活且驻车用电概率低时，当动力电池(11)电量值大于阈值二时控制电机控制器(8)使电机(9)处于助力模式，当动力电池(11)电量值小于阈值三时在车辆处在制动或滑行状态时控制电机控制器(8)使电机(9)处于充电模式。


6.根据权利要求1至5中任意一条所述的车辆能量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，范现军，上官云飞，李顺波，张倬铨，石磊，段召政，李载霄，
申请(专利权)人：浙江吉利控股集团有限公司，浙江吉利新能源商用车集团有限公司，吉利四川商用车有限公司，浙江吉利新能源商用车发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33