一种低压电平衡调节方法及车辆技术

本发明专利技术涉及一种低压电平衡调节方法及车辆，本发明专利技术通过低压数字配电装置对低压系统连接各个用电器的输出端进行控制，在蓄电池极端情况下(放电状态且电量低)通过蓄电池中一定量的电能存量用做极端情况下低压系统的能量缺口补偿，同时在蓄电池电量持续低的情况下车辆主动关闭非安全性设备，保证了车辆低压系统极端情况下的用电需求，且保护了电池不过放，能够降低车辆对于发电设备的容量要求，在本发明专利技术的方法下，车辆无需采用能满足各种极端情况下的大容量发电设备，通过合理利用蓄电池内部所存电量，有效平抑车辆极端工况下所需的电流给整车电平衡带来的冲击，解决现有车辆低压电系统过程中由于发电设备选型过大，造成的成本及能源浪费的问题。及能源浪费的问题。及能源浪费的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种低压电平衡调节方法及车辆


[0001]本专利技术的一种低压电平衡调节方法及车辆，属于低压配电领域，尤其涉及低压系统在不同负荷水平下的功率平衡与调节的方法和车辆。

技术介绍

[0002]为实现中国碳达峰和碳中和目标，车辆行业围绕着降低整车成本、提升资源利用效率及车辆运行效率、降低整车能耗等课题开展了各种各样的技术研究。
[0003]一直以来车辆的低压系统均采用保险和继电器进行配电，保险用来对车辆线束及用电设备进行保护，继电器用来对对应用电器进行通断开关控制。低压用电器的启停及是否工作都是由司机主动控制，或者简单的根据传感器返回的信息进行控制，例如根据司机的控制启动影音娱乐设备、根据光线传感器控制大灯的开关、根据雨量传感器控制雨刷器的快慢、根据温度传感器控制暖风或空调风量。
[0004]低压蓄电池的作用是在车辆启动前，为车辆低压系统供电；以及在车辆启动后存储发电量大于用电量时发电机发出的额外电量，和极端负荷情况下(例如冬季雨夜山路，水暖系统、中冷风扇、灯光、雨刷及限滑、坡道缓速等安全设备全部投入工作，再加上影音娱乐系统，导致低压负荷较大)，发电量低于用电量时，低压蓄电池对低压母线进行电流的补充。车辆低压蓄电池常采用铅酸蓄电池，馈电会给铅酸蓄电池带来不可逆转的损害，严重降低蓄电池的使用寿命，为了避免在整车的实际使用中低压蓄电池的耗尽，需要按照车辆在极端工况下可能产生的最大用电电流来进行低压供电装置(发电装置)的匹配，以保证在车辆启动后发电装置的电量总能满足车辆低压负载的需要，尽可能的不使用低压蓄电池为低压系统进行补电。
[0005]这样的设计理念保护了低压蓄电池，防止低压蓄电池长时间在可能的极端情况下行车所导致的蓄电池馈电，但会使车辆低压供电装置(如燃油车的发电机或新能源车的DC/DC等)的选型偏大，能满足任何极端情况下的整车低压电耗，但发电设备长期工作在极低的负荷水平下，额外产生的电流会对低压蓄电池造成过充，同样会造成铅酸蓄电池的寿命减少，报废的蓄电池会严重污染自然环境；同时功率过大的发电设备装配在车辆上，而车辆又极少工作在大负荷的极端工况下，导致车辆的成本变高以及能耗增加，存在着极大的浪费。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种低压电平衡调节方法及车辆，用以解决目前车辆低压供电装置选型过大导致的成本高、蓄电池寿命短的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的方案包括：
[0008]本专利技术的一种车辆，包括低压用电设备、低压供电装置和低压蓄电池，还包括低压数字配电装置，所述低压供电装置和低压蓄电池分别连接于低压数字配电装置的两个电源端口，所述低压数字配电装置的各个输出端对应连接各个低压用电设备；
[0009]所述低压数字配电装置包括控制器，所述控制器控制各个输出端的输出；所述控
制器执行指令，实现如下低压电平衡调节方法：
[0010]1)判断最近的第一设定时间内，低压蓄电池是在充电状态还是放电状态；
[0011]2)若是充电状态，则维持当前状态；
[0012]若是放电状态，且低压蓄电池当前电量大于设定阈值，则维持当前状态；
[0013]若是放电状态，且低压蓄电池当前电量小于设定阈值，则将低压用电设备中，非安全性设备所对应的输出端的输出功率降低或关闭。
[0014]本专利技术通过低压数字配电装置对低压系统连接各个用电器的输出端进行控制，在蓄电池极端情况下(放电状态且电量低)通过蓄电池中一定量的电能存量用做极端情况下低压系统的能量缺口补偿，同时在蓄电池电量持续低的情况下车辆主动关闭非安全性设备，保证了车辆低压系统极端情况下的用电需求，且保护了电池不过放，在这样的背景下，显然能够降低车辆对于发电设备的容量要求，在本专利技术的方法下，车辆无需采用能满足各种极端情况下的大容量发电设备，可以选用例如覆盖满足80％使用场景(功耗场景)的发电设备，有效降低了车辆对于发电设备的要求，极端且少数的20％的使用场景下，可以通过蓄电池输出一定容量的存储电联来紧急满足车辆极端情况下低压系统的容量需求。
[0015]进一步地，将低压用电设备中，非安全性设备分为娱乐性设备和舒适性设备；
[0016]步骤2)中，若是放电状态，且低压蓄电池当前电量小于设定阈值时，则首先降低舒适性设备对应的输出端的输出功率；
[0017]在降低之后的第二设定时间内，若依然始终是放电状态，则再关闭可关闭设备对应的输出端的输出功率；所述可关闭设备包括娱乐性设备；
[0018]在关闭之后的第二设定时间内，若依然始终是放电状态，则再关闭舒适性设备对应的输出端的输出功率。
[0019]本专利技术进一步对非安全性设备进行进一步地细分，将非用电设备分为以影音娱乐为代表的娱乐性设备和以温度调节为代表的舒适性设备；在低压系统使用蓄电池电量且蓄电池电量低于一个设定值时，首先降低温度调节系统等舒适性设备的功率，尽量对车辆驾乘人员影响最小，且考虑到极端负荷情况一般时间不会持续太长，因此认为对车辆舒适程度干扰不会太大；但是若蓄电池电量更低或进一步降低时，就进一步关闭影音娱乐设备，以防止蓄电池电量消耗过快；在最极端情况下关闭全部娱乐性负载和舒适性负载，防止蓄电池耗尽。本专利技术根据蓄电池状态分情况分类别控制非安全性设备，兼顾对驾乘人员体验影响最小原则下防止蓄电池耗尽。
[0020]进一步地，低压用电设备中，以下一个或多个设备是否属于非安全性设备根据车辆的工作工况来定：雨刷、前照灯、雾灯、电涡流缓速器；将车辆对应的工作工况分为白天与夜晚、晴天与雨天、有雾与无雾、山区与非山区中的一种或多种的组合；
[0021]若识别出车辆运行在白天，则将前照灯认定为非安全性设备，若识别出车辆运行在夜晚，则将前照灯认定为安全性设备；
[0022]若识别出车辆运行在雨天，则将雨刷认定为安全性设备，若识别出车辆运行在晴天，则将雨刷认定为非安全性设备；
[0023]若识别出当前有雾，则将雾灯认定为安全性设备，若识别出当前无雾，则将雾灯认定为非安全性设备；
[0024]若识别出车辆运行在山区，则将电涡流缓速器认定为安全性设备，若识别出车辆
运行在非山区，则将电涡流缓速器认定为非安全性设备。
[0025]进一步地，低压用电设备中，以下一个或多个设备是否属于非安全性设备根据车辆的工作工况来定：雨刷、前照灯、雾灯、电涡流缓速器；将车辆对应的工作工况分为白天与夜晚、晴天与雨天、有雾与无雾、山区与非山区中的一种或多种的组合；
[0026]若识别出车辆运行在夜晚，则将前照灯认定为安全性设备，若识别出车辆运行在白天，则将前照灯认定为可关闭设备；
[0027]若识别出车辆运行在雨天，则将雨刷认定为安全性设备，若识别出车辆运行在晴天，则将雨刷认定为可关闭设备；
[0028]若识别出当前有雾，则将雾灯认定为安全性设备，若识别出当前无雾，则将雾灯认定为可关闭设备；
[0029]若识别出车辆运行在山区，则将电涡流缓速器认定为安全性设备，若识别出车辆运行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆，包括低压用电设备、低压供电装置和低压蓄电池，其特征在于，还包括低压数字配电装置，所述低压供电装置和低压蓄电池分别连接于低压数字配电装置的两个电源端口，所述低压数字配电装置的各个输出端对应连接各个低压用电设备；所述低压数字配电装置包括控制器，所述控制器控制各个输出端的输出；所述控制器执行指令，实现如下低压电平衡调节方法：1)判断最近的第一设定时间内，低压蓄电池是在充电状态还是放电状态；2)若是充电状态，则维持当前状态；若是放电状态，且低压蓄电池当前电量大于设定阈值，则维持当前状态；若是放电状态，且低压蓄电池当前电量小于设定阈值，则将低压用电设备中，非安全性设备所对应的输出端的输出功率降低或关闭。2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，将低压用电设备中，非安全性设备分为娱乐性设备和舒适性设备；步骤2)中，若是放电状态，且低压蓄电池当前电量小于设定阈值时，则首先降低舒适性设备对应的输出端的输出功率；在降低之后的第二设定时间内，若依然始终是放电状态，则再关闭可关闭设备对应的输出端的输出功率；所述可关闭设备包括娱乐性设备；在关闭之后的第二设定时间内，若依然始终是放电状态，则再关闭舒适性设备对应的输出端的输出功率。3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，低压用电设备中，以下一个或多个设备是否属于非安全性设备根据车辆的工作工况来定：雨刷、前照灯、雾灯、电涡流缓速器；将车辆对应的工作工况分为白天与夜晚、晴天与雨天、有雾与无雾、山区与非山区中的一种或多种的组合；若识别出车辆运行在白天，则将前照灯认定为非安全性设备，若识别出车辆运行在夜晚，则将前照灯认定为安全性设备；若识别出车辆运行在雨天，则将雨刷认定为安全性设备，若识别出车辆运行在晴天，则将雨刷认定为非安全性设备；若识别出当前有雾，则将雾灯认定为安全性设备，若识别出当前无雾，则将雾灯认定为非安全性设备；若识别出车辆运行在山区，则将电涡流缓速器认定为安全性设备，若识别出车辆运行在非山区，则将电涡流缓速器认定为非安全性设备。4.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于，低压用电设备中，以下一个或多个设备是否属于非安全性设备根据车辆的工作工况来定：雨刷、前照灯、雾灯、电涡流缓速器；将车辆对应的工作工况分为白天与夜晚、晴天与雨天、有雾与无雾、山区与非山区中的一种或多种的组合；若识别出车辆运行在夜晚，则将前照灯认定为安全性设备，若识别出车辆运行在白天，则将前照灯认定为可关闭设备；若识别出车辆运行在雨天，则将雨刷认定为安全性设备，若识别出车辆运行在晴天，则将雨刷认定为可关闭设备；若识别出当前有雾，则将雾灯认定为安全性设备，若识别出当前无雾，则将雾灯认定为
可关闭设备；若识别出车辆运行在山区，则将电涡流缓速器认定为安全性设备，若识别出车辆运行在非山区，则将...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岱维，赵明渊，巩鹏亮，詹春磊，陈利峰，娄言龙，
申请(专利权)人：郑州森鹏电子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：