CN109728642B - 一种车辆应急供电装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种车辆应急供电装置及控制方法，应急供电装置由控制器、继电器、二极管、锂电池及相应接线构成开关检测、电压采集、供电控制、隔离供电4部分电路；通过开关检测判断上电意图，唤醒装置；通过电压采集，判定外部蓄电池状态；最后通过供电控制实现应急供电启动；隔离供电使得该装置供电模块一般情况下只充不放，从而保证了供电模块的有效续航。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆应急供电装置及控制方法，属于车辆电气技术领域。
背景技术
传统燃油车辆的发动机启动，需要依靠起动机短时带动发动机转动，从而发动内燃机工作，而起动机的短时高速转动是由车辆蓄电池提供能量；新能源汽车的启动，同样需要车辆低压蓄电池为整车控制器供电，并且驱动对应继电器工作。汽车如果长时间闲置，或由于其他原因导致蓄电池亏电时，汽车将无法正常启动。车辆电瓶亏电车辆无法启动往往带来很***烦，现实生活中传统燃油车辆遇到这种情况往往需要其他电量充足的电瓶与亏电电瓶并联“搭电”来重新启动车辆。
现有技术中，部分新能源汽车采用了蓄电池自动充电***，当判定蓄电池电量降至预设阈值时，整车控制器控制DC-DC转换器工作，消耗动力电池电量，为蓄电池充电；但这种方案在动力电池荷电状态低的情况下，也将失去效果，一段时间后，蓄电池依旧会亏电，导致车辆无法启动。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆应急供电装置及控制方法，用以解决在现有技术中，车辆会因蓄电池亏电而无法启动的问题。
为实现上述目的，本发明的方案包括：
本发明的一种车辆应急供电装置，包括储能模块、控制器、开关器件；所述控制器检测连接车辆蓄电池和车辆启动开关的触发信号，所述控制器还控制连接所述开关器件；所述储能模块串联所述开关器件后与所述蓄电池并联。
进一步的，还包括二极管，所述二极管与所述开关器件并联，所述二极管负极与所述储能模块正极相连。
进一步的，所述储能模块为锂离子电池。
进一步的，所述开关器件为继电器。
进一步的，所述控制器检测连接所述蓄电池。
本发明的一种用于上述车辆应急供电装置的控制方法，包括以下步骤：
1)当启动开关动作时，所述控制器接收到车辆启动开关的启动信号；
2)所述控制器采集车辆蓄电池电压；
3)当车辆蓄电池电压低于第一设定阈值时，所述控制器控制所述开关器件导通，使所述储能模块向车辆启动电路放电。
进一步的，还包括以下步骤：
4)所述控制器控制所述开关器件在设定的时间之后断开，并采集车辆蓄电池电压；
5)当车辆蓄电池电压低于第二设定阈值时，判断为故障并报警。
进一步的，所述储能模块为锂离子电池。
进一步的，所述开关器件为继电器。
进一步的，步骤3)中，当车辆蓄电池电压高于第一设定阈值时，所述控制器进入休眠状态。
本发明的有益效果为：
本发明的方案附加一块专门用于蓄电池亏电时启动车辆用的储能单元；每次启动时，由控制器检测车辆蓄电池电量，当电量低时控制器触发继电器将储能单元接入启动电路，为启动车辆提供电能，该储能单元实时由车辆蓄电池充电，不会出线亏电的情况，避免了车辆电瓶亏电无法启动的问题。进一步正加一个单向导通元件，防止在电瓶电量低时，储能单元反向给电瓶充电而导致储能单元亏电。进一步储能单元采用锂电池，缩小本发明应急供电装置的体积，锂电池电量可保持较长时间，且频繁充电对锂电池容量和寿命影响较小。
本发明的一种车辆应急供电装置的控制方法还在应急储能单元断开后再次检测车辆蓄电池的电量，若未达到期望的电量则认为低压***故障，电池无法充电，并报警。
附图说明
图1是一种应急供电装置电路原理图；
图2是一种应急供电装置控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示的一种应急供电装置，包括控制器1、锂电池2、二极管3、继电器4，图中K1可以为车辆点火或启动开关的联动开关，也可以为点火或启动开关的一个常开触点；所述控制器1包括点火检测管脚11、蓄电池电量检测管脚12、输出管脚13。所述车辆蓄电池的负极与应急供电装置的所述锂电池2的负极相连，所述车辆蓄电池的正极通过二极管3与应急供电装置的所述锂电池2的正极相连，所述二极管3的负极连接锂电池2的正极；所述控制器1的点火检测管脚11通过所述开关K1连接所述锂电池2的正极，所述控制器1的蓄电池电量检测管脚12连接所述车辆蓄电池的正极，所述控制器1的输出管脚13控制连接所述继电器4，所述继电器4的常开触点与所述二极管3并联。
本装置具有如下特征：
1)应急供电装置的供电模块(锂电池2)通过二极管与车辆蓄电池隔离；平时只能由蓄电池为供电模块充电，而供电模块不会对外部供电，使得供电模块损耗非常小，能够保持在较高的电量。
2)供电模块采用锂离子电池，使得供电模块体积较小，且电量可存储较长的时间；在外部蓄电池电压过低，车辆无法启动时，供电模块对外供电，使车辆启动。
3)供电模块可根据电压平台(12V或24V)进行相应的调整，满足不同电压等级的需求。
如图2所示的本发明的一种应急供电装置的控制流程图，包括如下步骤：
1)点火开关启动，开关K1闭合，应急供电装置内部控制器1的点火检测管脚11会检测到一个高边信号，应急供电装置开始工作。
2)应急供电装置开始工作后，通过控制器1的蓄电池电量检测管脚12对外部蓄电池的电压进行检测。
3)如果检测到外部蓄电池电压高于设定的工作阈值，则外部蓄电池正常，应急供电装置控制器进入休眠状态；如果检测到外部蓄电池电压低于设定的工作阈值，应急供电装置会通过控制器1的输出管脚13输出高边信号，通过继电器4控制供电回路导通对外部供电，从而对车辆进行启动。
4)车辆启动后等待设定时间，控制器1断开继电器4，断开供电模块对外部供电；并重新检测蓄电池电压，若电压高于所述设定时间的充电后电池应达到的最小电量，则认为蓄电池***正常；若低于对应设定的阈值，则认为低压***故障，蓄电池无法充电，并进行报警提示。
本发明的应急供电装置主要分为开关检测、电压采集、供电控制、隔离供电4部分组成，通过开关检测判断上电意图，唤醒装置；通过电压采集，判定外部蓄电池状态；最后通过供电控制实现应急供电启动；隔离供电使得该装置供电模块一般情况下只充不放，从而保证了供电模块的有效续航。
Claims (5)
1.一种车辆应急供电装置，其特征在于，包括储能模块、控制器、开关器件和二极管；所述控制器检测连接车辆蓄电池和车辆启动开关的触发信号，所述控制器还控制连接所述开关器件；所述储能模块串联所述开关器件后与所述蓄电池并联；所述储能模块专用于蓄电池亏电时启动车辆用，其他时候不会对外部供电，所述储能模块实时由车辆蓄电池充电；所述二极管与所述开关器件并联；所述控制器包括点火检测管脚(11)、蓄电池电量检测管脚(12)、输出管脚(13)；所述车辆蓄电池的负极与储能模块的负极相连，所述车辆蓄电池的正极通过二极管与储能模块的正极连接，所述二极管负极与所述储能模块正极相连；所述控制器的点火检测管脚(11)通过与所述车辆启动开关联动的联动开关连接储能模块的正极，所述控制器的蓄电池电量检测管脚(12)连接所述车辆蓄电池的正极，所述控制器的输出管脚(13)控制连接所述开关器件；
当车辆启动开关启动，联动开关闭合，控制器的点火检测管脚(11)检测到一个高边信号，车辆应急供电装置开始工作，控制器的蓄电池电量检测管脚(12)对车辆蓄电池的电压进行检测；如果检测到车辆蓄电池电压高于设定的工作阈值，则车辆蓄电池正常，应急供电装置控制器进入休眠状态，如果检测到车辆蓄电池电压低于设定的工作阈值，应急供电装置会通过控制器的输出管脚(13)输出高边信号，通过所述开关器件控制供电回路导通使得储能模块对外部供电，从而对车辆进行启动。
2.根据权利要求1所述的一种车辆应急供电装置，其特征在于，所述储能模块为锂离子电池。
3.根据权利要求2所述的一种车辆应急供电装置，其特征在于，所述开关器件为继电器。
4.根据权利要求3所述的一种车辆应急供电装置，其特征在于，所述控制器检测连接所述蓄电池。
5.根据权利要求1所述的一种车辆应急供电装置，其特征在于，还包括以下步骤：
1)所述控制器控制所述开关器件在设定的时间之后断开，并采集车辆蓄电池电压；
2)当车辆蓄电池电压低于第二设定阈值时，判断为故障并报警。
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