整车能量管理系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及新能源汽车技术领域，提供一种整车能量管理系统，包括主控单元、动力电池管理系统、低压电池管理系统、电压域转换系统，通过动力电池管理系统，采集来自于动力电池箱内的数据并传输给主控单元，通过低压电池管理系统采集来自于低压电池箱内的数据并传输给主控系统，主控系统通过接收到的数据信号根据工况制定策略自主判断并控制电压域转换系统进行高低压的转换并进行电池能量的分配，主控单元处理和控制数据的环节少，响应快。且主控单元、动力电池管理系统、低压电池管理系统、电压域转换系统分布式布置，通过MESH网络进行数据传输，实现高电压信号和低电压信号的隔离，提高安全性，也提高了模块维修和更新的效率，降低模块维修和更新的成本。低模块维修和更新的成本。低模块维修和更新的成本。

【技术实现步骤摘要】
整车能量管理系统及方法


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，特别涉及一种整车能量管理系统及控制方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车能量管理系统是指用于管理电动汽车(EV)和插电式混合动力汽车(PHEV)中的电池、驱动电机、充电器等关键组件的智能系统。该系统可以监控电池的充电和放电状态，优化电池的使用寿命，并确保电池的安全性和可靠性。同时，该系统还可以通过自适应能量管理算法来实现能量的高效利用，提升车辆续航里程，并减少能源消耗和排放，其在新能源汽车技术发展中起着至关重要的作用。
[0003]CN116176354A公开了一种电动汽车电池管理系统及电动汽车，包括主控单元、高压单元、高压电气盒、高压电池包和至少一个从控单元；高压电池包，用于通过高压电气盒为电动汽车提供高压电源；高压单元，用于获取高压电气盒内的总电源信息，并将总电源信息传输给主控单元；每一个从控单元，用于获取对应的电池模组的单体电芯信息，并将单体电芯信息传输给主控单元；主控单元，用于基于总电源信息和单体电芯信息，通过高压电气盒对高压电源的输出进行控制。
[0004]CN110816315B公开了一种电动汽车动力系统的整车能量管理方法及车辆，所述电动汽车动力系统包括：整车控制器、飞轮电池组件、动力电池组件以及燃料电池组件，所述方法包括：所述整车控制器分别接收所述动力电池组件和燃料电池组件反馈的当前动力电池温度和当前燃料电池温度；所述整车控制器将所述当前动力电池温度和当前燃料电池温度与预设的温度阈值进行比较，并根据比较结果确定电池使用模式，所述电池使用模式包括：第一模式和第二模式；所述整车控制器根据获得的车辆当前工况确定所述车辆的当前需求功率，并根据所述当前需求功率对所述电池使用模式中的电池进行功率分配；所述整车控制器根据所述当前需求功率对所述电池使用模式中的电池进行功率分配，包括：当所述电池使用模式为第二模式时，所述整车控制器根据所述当前需求功率结合第二功率分配策略对所述飞轮电池组件中的飞轮电池以及所述动力电池组件中的动力电池进行第二充放电功率分配，并对所述燃料电池组件中的燃料电池进行第二放电功率分配，包括：所述整车控制器根据所述整车动力系统的第二充放电状态及所述当前需求功率，确定所述飞轮电池和动力电池的第二目标充放电功率以及所述燃料电池的第二目标放电功率；所述整车控制器根据所述整车动力系统的第二充放电状态及所述当前需求功率，确定所述飞轮电池和动力电池的第二目标充放电功率以及所述燃料电池的第二目标放电功率，包括：在所述整车控制器确定所述整车动力系统进入第二放电状态时，若所述当前需求功率小于等于所述燃料电池的最大放电功率，则所述整车控制器将所述当前需求功率确定为所述燃料电池的第二目标放电功率，并确定所述动力电池和飞轮电池的第二目标放电功率均为0；若所述当前需求功率大于所述燃料电池的最大放电功率，且小于等于所述燃料电池和动力电池的最大放电功率之和，则所述整车控制器将所述燃料电池的最大放电功率确定为所述燃料电池的第二目标放电功率，将所述当前需求功率与所述燃料电池的最大放电功率的差值确定为
所述动力电池的第二目标放电功率，并确定所述飞轮电池的第二目标放电功率均为0；若所述当前需求功率大于所述燃料电池与动力电池的最大放电功率之和，且小于等于所述燃料电池、动力电池以及飞轮电池的最大放电功率之和，则所述整车控制器分别将所述燃料电池和动力电池的最大放电功率确定为所述燃料电池和动力电池的第二目标放电功率，并将所述当前需求功率与所述燃料电池和动力电池的最大放电功率之和的差值所述飞轮电池的第二目标放电功率；若所述当前需求功率大于所述燃料电池、动力电池以及飞轮电池的最大放电功率之和，则所述整车控制器分别将所述燃料电池、动力电池以及飞轮电池的最大放电功率确定为所述燃料电池、动力电池以及飞轮电池的第二目标放电功率。
[0005]CN114706326B公开了一种整车能量管理实时仿真方法和系统，应用于整车系统的模型，所述模型采用Modelica语言编写，包括：延时模块、驾驶员系统模块、驱动系统模块和工况系统模块；所述方法包括：所述驾驶员系统模块、所述驱动系统模块和所述工况系统模块根据整车能量管理策略完成每个时间步长的仿真后，所述延时模块获取仿真结束的真实时间；具体的，Modelica求解器完成所述驾驶员系统模块、所述驱动系统模块和所述工况系统模块在一时间步长内的仿真计算后，通知所述延时模块，所述延时模块从Modelica自带的时钟模块获取仿真结束的真实时间；如果所述真实时间小于当前步长的结束时间，所述延时模块控制所述驾驶员系统模块、所述驱动系统模块和所述工况系统模块暂停仿真；等待新的真实时间等于所述结束时间后，所述延时模块控制所述工况系统模块输出整车运动参数以更新整车行驶的道路工况和整车状态，控制所述驾驶员系统模块获取新道路工况和整车状态下的新驾驶模拟器参数，控制所述驾驶员系统模块、所述驱动系统模块和所述工况系统模块根据所述新驾驶模拟器参数进行下一步长的仿真，返回所述仿真结束的真实时间的获取操作，直到完成所有步长的仿真；其中，所述新驾驶模拟器参数由驾驶员在所述新道路工况和整车状态下操作驾驶模拟器产生；具体的，当新的真实时间等于当前步长的结束时间后，延时模块向工况系统模块发送第三控制指令，控制工况系统模块将求解器计算得到运动参数作为当前步长的结束时间的运动参数输出给工况模拟器，以更新整车行驶的道路工况和整车状态；驾驶员在新道路工况下操作驾驶模拟器，产生新驾驶模拟器参数后，延时模块向驾驶员系统模块发送第一控制指令，控制驾驶员系统模块获取新驾驶模拟器参数，作为下一步长仿真的输入；驾驶员系统模型获取新驾驶模拟器参数后，延时模块向求解器发送第二控制指令，控制求解器根据新驾驶模拟器参数进行所述驾驶员系统模块、所述工况系统模块和所述驱动系统模块下一步长的仿真；下一步长的仿真结束后，返回所述延时模块获取仿真结束的真实时间的步骤，直到到达预设的步长迭代次数，结束仿真；如果所述真实时间大于当前步长的结束时间，且所述真实时间与所述结束时间的时间差小于设定阈值，所述延时模块根据所述真实时间与所述结束时间的时间差增大步长间隔，控制所述工况系统模块输出整车运动参数以更新整车行驶的道路工况和整车状态，控制所述驾驶员系统模块获取新道路工况和整车状态下的新驾驶模拟器参数，控制所述驾驶员系统模块、所述驱动系统模块和所述工况系统模块根据所述新驾驶模拟器参数和新步长间隔进行下一步长的仿真，返回所述仿真结束的真实时间的获取操作，直到完成所有步长的仿真；具体的，所述延时模块将当前步长间隔，以及所述真实时间与所述结束时间的时间差的2倍相加，作为新步长间隔；其中，所述步长间隔指每个时间步长的开始时间和结束时间之间的间隔。
[0006]现有技术中，电池控制系统通常只有一个控制器，高压电池包连接到控制器主板上，控制器通过对整个电池系统采集各种参数进行判断后发出控制信号来对高压电池进行降压，由控制器对高低压能量使用情况进行分配，车载上位机也直接通过线束连接至控制器，由控制器控制信号传输。由此可见，控制器主板上高低压信号混本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整车能量管理系统，其特征在于，所述整车能量管理系统包括，主控单元、动力电池管理系统、低压电池管理系统、电压域转换系统；所述动力电池管理系统与所述电压域转换系统电连接；所述电压域转换系统与所述低压电池管理系统电连接；所述主控单元与所述动力电池管理系统、所述低压电池管理系统、所述电压域转换系统无线连接；所述动力电池管理系统，用于接收来自动力电池箱内的第一数据，所述第一数据至少包括电流、电压、电荷量、温度、绝缘检测数据，处理所述第一数据并输出第一控制信号；所述低压电池管理系统，用于接收来自低压电池箱内的第二数据，所述第二数据至少包括单体电芯电压、单体电芯温度、温度、模组电压、电荷数据，处理所述第二数据并输出第二控制信号；所述主控单元，用于无线接收并处理所述动力电池管理系统、所述低压电池管理系统、所述电压域转换系统发送的反馈信号，并产生多个控制信号；所述电压域转换系统，能够接收所述主控单元的第三控制信号，并用于将高电压转换成低电压；所述电压域转换系统能够用于将高压电和低压电隔离，能够用于将控制部分和功率电路隔离。2.根据权利要求1所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述动力电池管理系统包括至少两组首尾相连的动力电池模组、动力电池阵列管理单元、动力电池阵列管理单元FPC采集线、电池包断路单元，安装于动力电池箱内；所述动力电池阵列管理单元与所述动力电池模组、所述动力电池阵列管理单元FPC采集线电连接，所述电池包断路单元与所述动力电池模组电连接。3.根据权利要求1所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述低压电池管理系统包括至少两组首尾相连的低压电池模组、低压电池阵列管理单元、低压电池阵列管理单元FPC采集线，安装于低压电池箱内；所述低压电池阵列管理单元与所述低压电池模组、所述低压电池阵列管理单元FPC采集线电连接。4.根据权利要求1所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述电压域转换系统包括电压域转换系统控制器、电压域转换器，所述电压域转换系统控制器和所述电压域转换器电连接，安装于动力电池箱内或动力电池箱外的电压域转换器壳体内。5.根据权利要求4所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述动力电池模组一端与所述电池包断路单元连接，一端与所述电压域转换器连接，所述电压域转换器另一端与所述低压电池模组连接；所述电压域转换器接收所述电压域转换系统控制器的控制信号来将高压转换成低压，为所述低压电池模组供电。6.根据权利要求1所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述整车能量管理系统还包括整车控制器，所述整车控制器与所述主控单元无线连接，所述主控单元能够通过无线网络将监测数据传送至所述整车控制器，能够接收所述整车控制器的控制指令。7.根据权利要求6所述的整车能量管理系统，其特征在于，所述整车能量管理系统包括无线MESH网络，所述无线MESH网络能够通过统一的无线RF射频MESH网络进行无线连接和通讯。8.根据权利要求1所述的整车能量管理系统，其特征在于，整车能量管理系统还...

【专利技术属性】
技术研发人员：万海波，莫济源，
申请(专利权)人：浙江水利水电学院，
类型：发明
国别省市：