CN113547954B - 电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车 - Google Patents

电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车。其中，电池电量控制方法包括步骤：获取电池模组的电压；在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。通过设定供电条件以及充电条件，使得电池模组运用在电助力车辆中能够不亏电。同时，由于本申请仅需要对电池模组的电压进行监控，相较于电量监控降低了产品的成本。

Description

电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车
技术领域
本申请涉及摩托车技术领域，特别是涉及一种电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车。
背景技术
目前，二轮机动车如摩托车等，为了提高加速性能往往会加入电助力设备用于对整车提供额外的动力。为了满足摩托车的成本要求，一般采用蓄电池(铅酸或锂电池)作为供电来源。
然而，目前的传统蓄电池不存在电源管理***，难以对蓄电池的电量进行监控以解决电池亏电问题，针对于上述问题，传统技术存在成本高的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够低成本解决亏电问题的电池电量控制方法、设备、控制装置和摩托车。
一方面，本发明实施例提供了一种电池电量控制方法，包括步骤：
获取电池模组的电压；
在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
获取油门开度变化率和发动机转速；
若油门开度变化率大于预设值和/或发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
若电池模组处于供电状态且电池模组的电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电，其中，所述第二设定值小于所述第一设定值。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
在累计时长小于设定时间的情况下，进入下一控制周期并清零累计时间。
在其中一个实施例中，还包括步骤：
检测到电池模组处于供电状态的时长大于第三设定值，则控制电池模组停止对外供电。
一方面，本发明实施例还提供了一种电池电量控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的方法的步骤。
在其中一个实施例中，还包括油门开度检测设备、电池电压监控设备和电助力控制单元；
处理器分别连接油门开度检测设备、电池电压监控设备的一端和电助力控制单元的控制端；电池电压监控设备的另一端用于连接电池模组；电助力控制单元的第一端连接电池模组，第二端连接电机。
在其中一个实施例中，电机为启动发电一体电机；
启动发电一体电机的转子设于发动机曲轴上，定子设于发动机箱体上。
一方面，本发明实施例还提供了一种电池电量控制装置，包括：
获取模块，用于获取电池模组的电压；
供电模块，用于在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
充电模块，用于获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
另一方面，本发明实施例还提供了一种摩托车，包括如上述任一项的电池电量控制设备。
上述电池电量控制方法具有以下效果：
上述电池电量控制方法，在当前满足电助力条件，且电池模组的电压大于第一设定值的情况下，电池模组对电机进行供电。然后获取当前控制周期内电池模组的累计供电时长，在累计供电时长大于设定值时控制电机进行充电。通过设定供电条件以及充电条件，使得电池模组运用在电助力车辆中能够不亏电。同时，由于本申请仅需要对电池模组的电压进行监控，相较于电量监控降低了产品的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电池电量控制方法的第一示意性流程图；
图2为一个实施例中确认当前是否满足电助力条件的流程图；
图3为一个实施例中电池电量控制方法的第二示意性流程图；
图4为一个实施例中电池电量控制方法的第三示意性流程图；
图5为一个实施例中电池电量控制方法的第四示意性流程图；
图6为一个实施例中电池电量控制设备的结构框图；
图7为一个实施例中电池电量控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
正如背景技术所述，现有技术中的电助力技术存在电池亏电的问题，经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，采用蓄电池作为电能来源的情况下，缺少对电量监控的设备，而若外置检测设备则会导致整车成本增加。
基于以上原因，本发明提供了一种能够兼顾成本和电量控制的方案，
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种电池电量控制方法，包括步骤：
S110，获取电池模组的电压；
其中，电池模组为任意提供电能的模组，例如可以为蓄电池模组，
具体的，可以采用本领域任意手段获取电池模组的电压。例如采用电压检测设备进行获取电池模组的电压。需要说明的是，电池模组在使用的过程中由于劣化、环境温度的不同、负载的变化等因素会导致电压发生变化。因此，电池模组的电压不能完全反应电池容量，单单采用电压采集设备这种成本低的设备进行电池容量检测存在可靠性低的问题。
S120，在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
其中，电助力条件可以为本领域任意一种需要电能提供动力的情况。例如：可以为急加速的情况，可以为车辆起步的情况。具体到参数可以为：油门开度变化率超过设定值，或发动机转速在设定范围内等。
具体的，电机可以为ISG(Integrated Starter and Generator，启动发电一体化电机)，可以控制电机切换为电动机状态或发电机状态。
在电压大于第一设定值，同时当前满足电助力条件的情况下，电池模组对电机供电，处于电动机状态的电机驱动发动机曲轴转动从而为车辆行进提供动力。第一设定值可以根据电池模组的具体情况进行设定。
S130，获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
其中，控制周期可以根据实际需要进行设定，例如一个控制周期可以在60s至300s之间。设定时间可以根据电池模组的电容量进行设置，例如设定时间可以为30s。在当前控制周期内，电池模组处于供电状态的累计时长，也即电池模组进行供电的总时长大于设定时间时，控制电机切换至发动机状态，从而为电池模组充电。进一步的，电机对电池模组进行充电的时长可以为当前控制周期的剩余时间与下一控制周期的时间之和。
上述电池电量控制方法，在当前满足电助力条件，且电池模组的电压大于第一设定值的情况下，电池模组对电机进行供电。然后获取当前控制周期内电池模组的累计供电时长，在累计供电时长大于设定值时控制电机进行充电。通过设定供电条件以及充电条件，使得电池模组运用在电助力车辆中能够不亏电。同时，由于本申请仅需要对电池模组的电压进行监控，相较于电量监控降低了产品的成本。
在其中一个实施例中，如图2所示，还包括步骤：
S210，获取油门开度变化率和发动机转速；
具体的，可以采用本领域任意手段获取油门开度变化率，例如可以采用开度传感度进行检测油门开度，再计算当前时刻的变化率。可以采用本领域任意手段获取发动机转速。
S220，若油门开度变化率大于预设值和/或发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件。
需要说明的是，在油门开度变化率大于预设值时，则表明当前是急加速，则确认当前满足电助力条件。在发动机转速落入预设范围内，则确认当前满足电助力条件。进一步的，在油门开度变化率大于预设值，且发动机转速落入预设范围时，则确认当前满足电助力条件。
在其中一个实施例中，如图3所示，提供了一种电池电量控制方法，包括步骤：
S310，获取电池模组的电压；
S320，在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
S330，获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
还包括步骤：
S340，若电池模组处于供电状态且电池模组的电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电。
具体而言，若电池模组在供电过程中电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电，以避免亏电。进一步的，在控制电池模组停止对外供电之后，还可以控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电。电机对电池模组进行充电的时长可以为当前控制周期的剩余时间与下一控制周期的时间之和。
上述电池电量控制方法，在电压小于第二设定值时，将电池模组从供电状态切换至充电状态，以保证电池模组的电量维持在要求范围内。
在其中一个实施例中，如图4所示，提供了一种电池电量控制方法，包括步骤：
S410，获取电池模组的电压；
S420，在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
S430，获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
还包括步骤：
S440，在累计时长小于设定时间的情况下，进入下一控制周期并清零累计时间。
具体的，下一控制周期中，获取下一控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。若电池模组处于供电状态且电池模组的电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电。
在其中一个实施例中，如图5所示，提供了一种电池电量控制方法，包括步骤：
S510，获取电池模组的电压；
S520，在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
S530，获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
还包括步骤：
S540，检测到电池模组处于供电状态的时长大于第三设定值，则控制电池模组停止对外供电。
具体的，电池模组处于供电状态的时长不能大于第三设定值，例如第三设定值为3s，也即电池模组的单次供电驱动不能超过3s，若超过3s，则控制电池模组停止对外供电从而退出此次电助力。进一步的，下一次电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况，电池模组继续对外供电进行电助力。
应该理解的是，虽然图1-图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-图5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，还提供了一种电池电量控制设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，其特征在于，处理器执行计算机程序时实现上述任一项的方法的步骤。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取电池模组的电压；在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取油门开度变化率和发动机转速；若油门开度变化率大于预设值和/或发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：在累计时长小于设定时间的情况下，进入下一控制周期并清零累计时间。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：检测到电池模组处于供电状态的时长大于第三设定值，则控制电池模组停止对外供电。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：若电池模组处于供电状态且电池模组的电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电，其中，所述第二设定值小于所述第一设定值。
在一个实施例中，如图6所示，还包括油门开度检测设备、电池电压监控设备和电助力控制单元；
处理器分别连接油门开度检测设备、电池电压监控设备的一端和电助力控制单元的控制端；电池电压监控设备的另一端用于连接电池模组；电助力控制单元的第一端连接电池模组，第二端连接电机。
其中，油门开度检测设备可以为本领域任意一种用于检测油门开度的设备。电池电压监控设备可以为本领域任意一种能够检测电压的设备。电助力控制单元用于根据外部信号驱动电机工作或作为调压整流电路以对电池模组进行充电。
具体的，电助力控制单元包括功率晶体管和桥式开关电路，可驱动电机工作或作为调压整流电路。处理器接收油门开度检测设备传输的油门开度值，并根据油门开度值确定油门开度变化率。处理器在油门开度变化率大于预设值的情况下，确定当前满足电助力条件。处理器接收电池电压监控设备传输的电压值，处理器在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电助力控制单元驱动电机。处理器获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，并控制电助力控制单元切换至调压整流电路，以使电机对电池模组进行充电。
在其中一个实施例中，电机为启动发电一体电机；
启动发电一体电机的转子设于发动机曲轴上，定子设于发动机箱体上。
一方面，本发明实施例还提供了一种电池电量控制装置，包括：
获取模块，用于获取电池模组的电压；
供电模块，用于在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
充电模块，用于获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种电池电量控制装置，包括：
获取模块，用于获取电池模组的电压；
供电模块，用于在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
充电模块，用于获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
在其中一个实施例中，电池电量控制装置还包括：
数据接收模块，用于获取油门开度变化率和发动机转速；
判断模块，用于若油门开度变化率大于预设值和/或发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件。
关于电池电量控制装置的具体限定可以参见上文中对于电池电量控制方法的限定，在此不再赘述。上述电池电量控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
在一个实施例中，还提供了一种摩托车，包括如上述任一项的电池电量控制设备。
具体的，发动机曲轴上设有电机，
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取电池模组的电压；
在电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制电池模组对电机供电；
获取当前控制周期内电池模组处于供电状态的累计时长，并在累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制电机切换至发电机状态，以使电机对电池模组进行充电。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
获取油门开度变化率和发动机转速；
若油门开度变化率大于预设值和/或发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
若电池模组处于供电状态且电池模组的电压小于第二设定值，控制电池模组停止对外供电，其中，所述第二设定值小于所述第一设定值。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
在累计时长小于设定时间的情况下，进入下一控制周期并清零累计时间。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
检测到电池模组处于供电状态的时长大于第三设定值，则控制电池模组停止对外供电。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电池电量控制方法，其特征在于，包括步骤：
获取电池模组的电压、油门开度变化率和发动机转速；在所述电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制所述电池模组对电机供电；其中，若所述油门开度变化率大于预设值和/或所述发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件；
获取当前控制周期内所述电池模组处于供电状态的累计时长，并在所述累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制所述电机切换至发电机状态，以使所述电机对所述电池模组进行充电。
2.根据权利要求1所述的电池电量控制方法，其特征在于，还包括步骤：
若所述电池模组处于供电状态且所述电池模组的电压小于第二设定值，控制所述电池模组停止对外供电；其中，所述第二设定值小于所述第一设定值。
3.根据权利要求1所述的电池电量控制方法，其特征在于，还包括步骤：
在所述累计时长小于所述设定时间的情况下，进入下一控制周期并清零所述累计时长。
4.根据权利要求3所述的电池电量控制方法，其特征在于，还包括步骤：
检测到所述电池模组处于供电状态的时长大于第三设定值，则控制所述电池模组停止对外供电。
5.一种电池电量控制设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
6.根据权利要求5所述的电池电量控制设备，其特征在于，还包括油门开度检测设备、电池电压监控设备和电助力控制单元；
所述处理器分别连接所述油门开度检测设备、所述电池电压监控设备的一端和所述电助力控制单元的控制端；所述电池电压监控设备的另一端用于连接所述电池模组；所述电助力控制单元的第一端连接所述电池模组，第二端连接所述电机。
7.根据权利要求6所述的电池电量控制设备，其特征在于，所述电机为启动发电一体电机；
所述启动发电一体电机的转子设于发动机曲轴上，定子设于发动机箱体上。
8.一种电池电量控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取电池模组的电压、油门开度变化率和发动机转速；
供电模块，用于在所述电压大于第一设定值且当前满足电助力条件的情况下，控制电机切换至电动机状态，且控制所述电池模组对电机供电；其中，若所述油门开度变化率大于预设值和/或所述发动机转速落入预设范围，则确认当前满足电助力条件；
充电模块，用于获取当前控制周期内所述电池模组处于供电状态的累计时长，并在所述累计时长大于或等于设定时间的情况下，控制所述电机切换至发电机状态，以使所述电机对所述电池模组进行充电。
9.一种摩托车，其特征在于，包括如权利要求5至7任一项所述的电池电量控制设备。
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