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汽車靜態電源智能管理裝置及方法

2023-09-22 01:50:45 1

汽車靜態電源智能管理裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車靜態電源智能管理裝置及方法,包括電池傳感器、靜態電源管理控制器、車身控制器、車載信息服務終端和手持終端,電池傳感器通過車載總線與靜態電源管理控制器連接,通過電池傳感器檢測蓄電池的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器,靜態電源管理控制器分別通過車載總線與車載信息服務終端及車身控制器連接,車載信息服務終端通過移動通信網絡與手持終端通信,靜態電源管理控制器根據蓄電池的荷電狀態對蓄電池的狀態進行評估。通過本發明所述的裝置及方法能夠實現汽車靜態下的電源管理。
【專利說明】汽車靜態電源智能管理裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於車身電子控制,具體涉及一種汽車靜態電源智能管理裝置及方法。

【背景技術】
[0002]為了降低整車能耗,提高汽車電源系統的工作效率和零部件的壽命,現已有多種汽車電源管理裝置和控制方法在汽車上應用,如:中國專利文獻中記載的「一種電源管理系統及其車身控制器的控制方法」(申請號為201010609039.5)、「車載電源管理裝置及方法」(申請號為200910110149.4) 和「一種汽車電源管理系統及其管理方法」(申請號為201010215403.X),這些裝置都是在車輛正常運行情況下,通過檢測蓄電池狀態,並根據一定電源管理邏輯對電器負載或者發電機進行控制,從而達到提高電源系統工作效率,保護零部件的目的;但不足的是這些裝置不能用於汽車靜態下的電源管理(即:電源檔位處於OFF檔的狀態)。而在汽車實際使用中,常常會發生駕駛員未關閉大燈等電氣負載便離開汽車的情況,這將導致蓄電池過度放電,影響汽車的正常使用,同時還會加速蓄電池的老化。
[0003]因此,在汽車靜態下對蓄電池狀態進行監控,實現電源管理,對於保證車輛的正常使用,延長蓄電池的使用壽命以及減少能源浪費具有重要意義。


【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種汽車靜態電源智能管理裝置及方法,以實現汽車靜態下的電源管理。
[0005]本發明所述汽車靜態電源智能管理裝置,包括電池傳感器、靜態電源管理控制器、車身控制器、車載信息服務終端和手持終端,電池傳感器通過車載總線與靜態電源管理控制器連接,通過電池傳感器檢測蓄電池的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器,靜態電源管理控制器分別通過車載總線與車載信息服務終端及車身控制器連接,車載信息服務終端通過移動通信網絡與手持終端通信,靜態電源管理控制器根據蓄電池的荷電狀態對蓄電池的狀態進行評估。
[0006]所述靜態電源管理控制器包括單片機、LIN收發器、CAN收發器和電源晶片; 單片機用於運行靜態電源管理邏輯;
LIN收發器與單片機的串行通信埠連接,靜態電源管理控制器通過LIN收發器和單片機的串行通信埠讀取電池傳感器的荷電狀態信息;
CAN收發器與單片機的CAN控制器連接,靜態電源管理控制器通過CAN收發器和單片機的CAN控制器與車載信息服務終端及車身控制器進行通信;
電源晶片與單片機連接,將12V的蓄電池電源轉化為5V,為單片機提供正常的工作電壓。
[0007]所述電源晶片採用MC33905電源晶片,或LM2576T-5電源晶片,或LM1593電源晶片。
[0008]所述單片機為MPC5634單片機,或MSP430單片機,或MC68HC912DG128A單片機。
[0009]所述LIN收發器為TJA1020LIN收發器,或TJA1027LIN收發器,或MPC2003LIN收發器。
[0010]所述CAN收發器為SJA1000CAN收發器。
[0011]所述電池傳感器為M044K電池傳感器。
[0012]本發明所述的汽車靜態電源智能管理裝置的管理方法,其步驟如下:
步驟一、將電池傳感器安裝在蓄電池的負極上,通過電池傳感器檢測蓄電池的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器;
步驟二、當汽車處於靜置狀態時,靜態電源管理控制器讀取蓄電池的荷電狀態,並將蓄電池的荷電狀態與用戶設定的預警限值進行比較,當蓄電池的荷電狀態小於用戶設定的預警限值時,靜態電源管理控制器發出預警信號,並通過車載信息服務終端傳輸給手持終端,提示用戶選擇汽車電源的控制方式,用戶通過手持終端發出指令,並通過載信息服務終端傳輸到靜態電源管理控制器,靜態電源管理控制器根據用戶的指令發送控制指令給車身控制器對電氣負載進行控制,當蓄電池的荷電狀態小於用戶設定的最低限值時,靜態電源管理控制器發送控制指令給車身控制器,關閉電氣負載。
[0013]所述步驟二中的汽車電源的控制方式有三種,分別為強制關閉、定時關閉和電量控制;
當用戶的指令為強制關閉時,靜態電源管理控制器發出關閉指令給車身控制器,關閉電氣負載;
當用戶的指令為定時關閉時,靜態電源管理控制器啟動一個定時器,當定時器的時間達到用戶設定的時間時,靜態電源管理控制器發出關閉指令給車身控制器,關閉電氣負載;
當用戶的指令為電量控制時,靜態電源管理控制器將蓄電池的實際荷電狀態與用戶設定值進行實時比較,當蓄電池的荷電狀態小於用戶設定值時,靜態電源管理控制器發出關閉指令給車身控制器,關閉電氣負載。
[0014]本發明在汽車靜態下對蓄電池狀態進行監控,實現電源管理,並通過遠程通信實現電源管理裝置與駕駛員的交互控制;既能夠實現駕駛員離開車輛後的照明需求,又能夠有效避免因駕駛員停車後忘記關閉電氣負載而導致的蓄電池過放電問題,保證了車輛的正常使用,延長了蓄電池的使用壽命以及減少了能源的浪費。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明所述的汽車靜態電源智能管理裝置與蓄電池及電氣負載連接的示意圖;
圖2是靜態電源管理控制器的方框圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明作進一步說明:
如圖1所示的汽車靜態電源智能管理裝置,包括電池傳感器4、靜態電源管理控制器1、車身控制器2、車載信息服務終端6和手持終端7,電池傳感器4通過LIN總線與靜態電源管理控制器I連接,通過電池傳感器4檢測蓄電池5的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器1,靜態電源管理控制器I分別通過CAN總線與車載信息服務終端6及車身控制器2連接,車載信息服務終端6通過移動通信網絡與手持終端7通信,靜態電源管理控制器I根據蓄電池5的荷電狀態對蓄電池5的狀態進行評估。
[0017]手持終端7採用手機,車載信息服務終端6通過3G網絡與手機7通信。當車載信息服務終端6通過CAN總線接收到靜態電源管理控制器I的預警信號時,通過簡訊或者手機應用程式將預警信號發送到用戶手機,用戶可通過簡訊或者手機應用程式對電氣負載3進行控制,將控制指令通過3G網絡發送到車載信息服務終端6,車載信息服務終端6通過CAN總線將用戶的控制指令傳輸給靜態電源管理控制器I。
[0018]如圖2所示,靜態電源管理控制器I包括單片機12、LIN收發器11、CAN收發器14和電源晶片13 ;其中,單片機12採用MPC5634單片機,LIN收發器11採用TJA1020 LIN收發器,CAN收發器14採用SJA1000 CAN收發器,電源晶片13採用MC33905電源晶片。MPC5634單片機用於運行靜態電源管理邏輯;TJA1020 LIN收發器與MPC5634單片機的串行通信埠連接,靜態電源管理控制器I通過LJA1020 LIN收發器和MPC5634單片機的串行通信埠讀取電池傳感器4的荷電狀態信息;SJA1000 CAN收發器與MPC5634單片機的CAN控制器連接,靜態電源管理控制器I通過SJA1000 CAN收發器和MPC5634單片機的CAN控制器與車載信息服務終端6及車身控制器2進行通信;MC33905電源晶片與MPC5634單片機連接,將12V的蓄電池5電源轉化為5V,為MPC5634單片機提供正常的工作電壓。
[0019]車身控制器2為汽車上已有的控制器,能夠接收CAN總線信息即可。當車身控制器2通過CAN總線接收到靜態電源管理控制器I輸出的關閉指令時,則自動關閉電氣負載3。
[0020]電池傳感器4採用博世的M044K型電池傳感器。該電池傳感器內嵌了電池模型,帶有LIN通信,能夠將電池模型計算得到的荷電狀態通過LIN通信傳輸給其它控制器。
[0021]本發明的電源晶片13亦可採用LM2576T-5電源晶片或LM1593電源晶片;單片機12亦可採用MSP430單片機或MC68HC912DG128A單片機;LIN收發器11亦可採用TJA1027LIN收發器或MPC2003LIN收發器。
[0022]在實際使用中,可以採用單獨的靜態電源管理控制器1,在硬體接口滿足靜態電源管理要求的條件下,也可以將靜態電源管理軟體集成到其它的控制器中,如:車身控制器。
[0023]本發明的汽車靜態電源智能管理方法,其步驟如下:
步驟一、將電池傳感器4安裝在蓄電池5的負極上,通過電池傳感器4檢測蓄電池5的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器I ;
步驟二、當汽車處於靜置狀態時,靜態電源管理控制器I讀取蓄電池5的荷電狀態,並將蓄電池5的荷電狀態與用戶設定的預警限值進行比較,當蓄電池5的荷電狀態小於用戶設定的預警限值時(比如:80%),靜態電源管理控制器I發出預警信號,並通過車載信息服務終端6傳輸給手持終端7,提示用戶選擇汽車電源的控制方式,用戶通過手持終端7發出指令,並通過車載信息服務終端6傳輸到靜態電源管理控制器I,靜態電源管理控制器I根據用戶的指令發送控制指令給車身控制器2對電氣負載3進行控制,當蓄電池5的荷電狀態小於用戶設定的最低限值(比如:50%)時,靜態電源管理控制器I發送控制指令給車身控制器2,關閉電氣負載3。
[0024]步驟二中的汽車電源的控制方式有三種,分別為強制關閉、定時關閉和電量控制;強制關閉表示立刻關閉電氣負載3 ;定時關閉表示延遲一定時間後關閉電氣負載3 (比如:用戶有照明需求);電量控制表示用戶需要長時間使用該電氣負載3 (比如:用戶需要長時間照明),直至蓄電池5的電量低於用戶設定值才關閉電氣負載3。用戶通過回復簡訊設定控制方式和設定參數。車載信息服務終端6接收到用戶回復的簡訊後,將用戶設定的控制方式和設定參數通過CAN總線傳輸給靜態電源管理控制器I。
[0025] 當用戶的指令為強制關閉時,靜態電源管理控制器I發出關閉指令給車身控制器2,關閉電氣負載3 ;
當用戶的指令為定時關閉時,靜態電源管理控制器I啟動一個定時器,當定時器的時間達到用戶設定的時間時(比如:10S),靜態電源管理控制器I發出關閉指令給車身控制器
2,關閉電氣負載3 ;
當用戶的指令為電量控制時,靜態電源管理控制器I將蓄電池5的實際荷電狀態與用戶設定值進行實時比較,當蓄電池5的荷電狀態小於用戶設定值(比如:50%)時,靜態電源管理控制器I發出關閉指令給車身控制器2,關閉電氣負載3。
【權利要求】
1.一種汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:包括電池傳感器(4)、靜態電源管理控制器(I)、車身控制器(2)、車載信息服務終端(6)和手持終端(7),電池傳感器(4)通過車載總線與靜態電源管理控制器(I)連接,通過電池傳感器(4)檢測蓄電池(5)的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器(I ),靜態電源管理控制器(I)分別通過車載總線與車載信息服務終端(6 )及車身控制器(2 )連接,車載信息服務終端(6 )通過移動通信網絡與手持終端(7 )通信,靜態電源管理控制器(I)根據蓄電池(5 )的荷電狀態對蓄電池(5 )的狀態進行評估。
2.根據權利要求1所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述電池傳感器(4)通過LIN總線與靜態電源管理控制器(I)連接,所述靜態電源管理控制器(I)分別通過CAN總線與車載信息服務終端(6)及車身控制器(2)連接。
3.根據權利要求2所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述靜態電源管理控制器(I)包括單片機(12)、LIN收發器(11)、CAN收發器(14)和電源晶片(13); 單片機(12)用於運行靜態電源管理邏輯; LIN收發器(11)與單片機(12 )的串行通信埠連接,靜態電源管理控制器(I)通過LIN收發器(11)和單片機(12)的串行通信埠讀取電池傳感器(4)的荷電狀態信息; CAN收發器(14)與單片機(12)的CAN控制器連接,靜態電源管理控制器(I)通過CAN收發器(14)和單片機(12)的CAN控制器與車載信息服務終端(6)及車身控制器(2)進行通信; 電源晶片(13)與單片機(12)連接,將12V的蓄電池(5)電源轉化為5V,為單片機(12)提供正常的工作電壓。
4.根據權利要求3所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述電源晶片(13)採用MC33905電源晶片,或LM2576T-5電源晶片,或LM1593電源晶片。
5.根據權利要求3所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述單片機(12)為MPC5634單片機,或MSP430單片機,或MC68HC912DG128A單片機。
6.根據權利要求3所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述LIN收發器(11)為 TJA1020LIN 收發器,或 TJA1027LIN 收發器,或 MPC2003LIN 收發器。
7.根據權利要求3所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述CAN收發器(14)為SJA1000CAN 收發器。
8.根據權利要求1至3任一所述的汽車靜態電源智能管理裝置,其特徵在於:所述電池傳感器(4)為M044K電池傳感器。
9.一種用權利要求1至8任一所述的汽車靜態電源智能管理裝置進行管理的方法,其特徵在於,包括以下步驟: 步驟一、將電池傳感器(4)安裝在蓄電池(5)的負極上,通過電池傳感器(4)檢測蓄電池(5)的荷電狀態,並傳輸給靜態電源管理控制器(I); 步驟二、當汽車處於靜置狀態時,靜態電源管理控制器(I)讀取蓄電池(5)的荷電狀態,並將蓄電池(5)的荷電狀態與用戶設定的預警限值進行比較,當蓄電池(5)的荷電狀態小於用戶設定的預警限值時,靜態電源管理控制器(I)發出預警信號,並通過車載信息服務終端(6)傳輸給手持終端(7),提示用戶選擇汽車電源的控制方式,用戶通過手持終端(7)發出指令,並通過車載信息服務終端(6)傳輸到靜態電源管理控制器(1),靜態電源管理控制器(I)根據用戶的指令發送控制指令給車身控制器(2)對電氣負載(3)進行控制,當蓄電池(5 )的荷電狀態小於用戶設定的最低限值時,靜態電源管理控制器(I)發送控制指令給車身控制器(2),關閉電氣負載(3)。
10.根據權利要求9所述的檢測方法,其特徵在於:所述步驟二中的汽車電源的控制方式有三種,分別為強制關閉、定時關閉和電量控制; 當用戶的指令為強制關閉時,靜態電源管理控制器(I)發出關閉指令給車身控制器(2),關閉電氣負載(3); 當用戶的指令為定時關閉時,靜態電源管理控制器(I)啟動一個定時器,當定時器的時間達到用戶設定時間時,靜態電源管理控制器(I)發出關閉指令給車身控制器(2),關閉電氣負載(3); 當用戶的指令為電量控制時,靜態電源管理控制器(I)將蓄電池(5)的實際荷電狀態與用戶設定值進行實時比較,當蓄電池(5)的荷電狀態小於用戶設定值時,靜態電源管理控制器(I)發出關閉指令 給車身控制器(2),關閉電氣負載(3)。
【文檔編號】B60R16/02GK104071095SQ201310102986
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月28日 優先權日:2013年3月28日
【發明者】幹能強, 吳存學, 丁可, 王文璽, 李旭, 鄭慧 申請人:重慶長安汽車股份有限公司

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