一种汽车供电系统、汽车起动运行控制方法及存储介质与流程

    专利2022-07-07  111


    本发明涉及汽车供电技术领域,具体而言,涉及一种汽车供电系统、汽车起动运行控制方法及存储介质。



    背景技术:

    在汽车,例如卡车中,在卡车发动机不工作时,车载设备的供电为电池提供,由于车载设备的用电需求越来越大,对电池寿命的影响越来越大。另外,在低温区域,将发动机冷起动时,由于温度较低,一般锂电池的低温大电流放电会受到较大影响以此导致起动不顺利。



    技术实现要素:

    本发明解决的问题是如何便于汽车顺利快捷地进行低温起动以及提高汽车蓄电池的使用寿命。

    为解决上述问题,本发明提供了一种汽车供电系统包括锂电池、发动机总成和电容组件,所述电容组件与所述锂电池连接,且所述电容组件和所述锂电池均适于与所述发动机总成连接,所述锂电池和所述发动机总成均适于向汽车用电设备供电。

    进一步地,所述电容组件包括电容和与所述电容均连接的第一控制支路及第二控制支路,所述第一控制支路与所述第二控制支路并联,且所述第一控制支路与所述锂电池连接,所述第二控制支路与所述发动机总成连接。

    进一步地,所述发动机总成还包括预热装置,所述预热装置包括进气加热结构和第三控制开关,所述第三控制开关的一端与所述进气加热结构连接,所述第三控制开关的另一端与所述锂电池连接。

    进一步地,还包括锂电池加热组件、所述锂电池加热组件与所述锂电池连接,所述锂电池加热组件适于加热所述锂电池。

    本技术方案中,电容组件与锂电池连接,从而锂电池能够向电容组件供电,其中,电容组件和锂电池均适于与发动机总成连接,从而在低温情况下,电容组件能够对发动机总成提供峰值功率,配合锂电池提供用于起动的恒定功率,进而进行发动机总成的点火起动操作,便于汽车快速稳定地进行低温起动。

    本发明还提出了一种汽车起动运行控制方法,基于如上述所述的汽车供电系统,所述汽车起动运行控制方法包括:

    获取环境温度;

    当所述环境温度小于第一预设环境温度时,控制进入低温工作模式;

    在所述低温工作模式中,当所述汽车供电系统的电容组件的电压大于或等于第一预设电压时,通过所述电容组件和所述汽车供电系统的锂电池起动所述汽车供电系统的发动机总成,其中,所述电容组件用于提供所述发动机总成起动时的峰值功率,所述锂电池用于提供所述发动机总成起动时的恒定功率。

    进一步地,在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件和所述锂电池起动所述发动机总成前,判断所述环境温度是否小于第二预设环境温度,其中,所述第二预设环境温度小于所述第一预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第二预设环境温度时,控制所述锂电池对所述汽车供电系统的锂电池加热组件供电,以通过所述锂电池加热组件对所述锂电池进行加热,以使所述锂电池的温度大于或等于第一预设锂电池温度。

    进一步地,所述发动机总成还包括预热装置,在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件和所述锂电池起动所述发动机总成前,判断所述环境温度是否小于第三预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第三预设环境温度时,控制所述锂电池对所述汽车供电系统的预热装置供电,以通过所述预热装置对汽车发动机进气进行预热。

    进一步地,所述汽车供电系统的锂电池包括多个串联的锂电池单元,在所述低温工作模式中:

    当所述发动机总成起动成功时,控制所述锂电池对所述汽车供电系统的锂电池加热组件供电,以通过所述锂电池加热组件对所述锂电池进行加热;

    获取各个所述锂电池单元的温度;

    当所述锂电池单元的温度大于第二预设锂电池温度时,使所述锂电池与汽车用电设备连通和/或使所述发动机总成向所述锂电池充电。

    进一步地,所述电容组件的第一控制支路设有预充电阻,当所述发动机总成起动成功时,所述汽车起动运行控制方法还包括:

    当所述电容组件的电压大于或等于第二预设电压且小于第三预设电压时,控制所述发动机总成向所述电容组件充电,直至充电时长达到预设时长或所述电容组件充满电;

    当所述电容组件的电压小于所述第二预设电压时,控制所述锂电池向所述电容组件充电,直至所述电容组件的电压达到所述第二预设电压。

    本技术方案中,基于上述的汽车供电系统,本方法依据电容组件的特性,以及锂电池在低温情况的工作状态,在低温状态下,电容组件用于提供所述发动机总成起动时的峰值功率,所述锂电池用于提供所述发动机总成起动时的恒定功率,以此峰值功率和恒定功率配合实现发动机总成的起动,并且在汽车实际运行中,也仅是通过锂电池和发动机总成进行汽车用电设备的供电,采用锂电池能够极大提升使用寿命和降低综合使用成本。

    本发明还提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现上述所述的汽车起动运行控制方法。

    本发明所述的计算机可读存储介质与上述汽车起动运行控制方法相对于现有技术的有益效果相近似,在此不再进行赘述。

    附图说明

    图1为本发明实施例的汽车供电系统的结构示意图;

    图2为本发明实施例的汽车起动运行控制方法的流程示意图一;

    图3为本发明实施例的汽车起动运行控制方法的流程示意图二。

    附图标记说明:

    1-控制器;2-电池加热组件;2a-电池加热片;2b-第四控制开关;3-锂电池;4-电容组件;6-发动机总成;7-点火锁系统;7a-on档继电器;9-用电设备输出接口电路;10-第五控制开关;41-电容;42-第一控制支路;42a-预充电阻;42b-第六控制开关;43-第二控制支路;43a-第七控制开关;61-发电机组件;61a-发电机;61b-第一控制开关;62-起动组件;62a-起动马达;62b-第二控制开关;63-预热装置;63a-进气加热结构;63b-第三控制开关。

    具体实施方式

    为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

    要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

    在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

    在本说明书的描述中,参考术语“实施例”、“一个实施例”和“一个实施方式”等的描述意指结合该实施例或实施方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示实施方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实施方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或实施方式以合适的方式结合。

    参照图1所示,本发明实施例提出了一种汽车供电系统,包括锂电池3、发动机总成6和电容组件4,所述电容组件4与所述锂电池3连接,且所述电容组件4和所述锂电池3均适于与所述发动机总成6连接,所述锂电池3和所述发动机总成6均适于向汽车用电设备供电。

    相关技术中,在汽车,例如卡车的发动机不工作时,车载设备的供电为电池提供,由于车载设备的用电需求越来越大,对电池寿命的影响越来越大。另外,在低温区域,将发动机冷起动时,由于温度较低,一般电池的低温大电流放电会受到较大影响以此导致起动不顺利,相关技术中,采用agm(玻璃纤维隔板)电池作为起动电池和车载设备供电电池,以满足低温起动需求和车载设备用电需求,但是agm电池的寿命较短综合使用成本较高。

    本发明实施例中,电容组件4与发动机总成6连接,从而能够通过电容组件4对发动机总成6供电,以在低温环境下起动发动机总成6,具体地,电容组件4与锂电池3连接,以此锂电池3能够对电容组件4进行充电,在低温情况下,虽锂电池3受低温影响而导致用于点火的输出不够稳定,但是仍能够稳定输出电流以对电容组件4进行充电,而在汽车点火时,基于电容组件4和锂电池3与发动机总成6连接,且电容组件4通过锂电池3的充电后能够对发动机总成6提供峰值功率,以此在低温情况下,可通过电容组件4对发动机总成6进行供电,电容组件4提供峰值功率,配合锂电池3提供用于起动的恒定功率,进而进行发动机总成6的点火起动操作,以此确保汽车的快捷顺利起动,其中,电容组件4的峰值功率输出和锂电池3的恒定功率输出同时输入至发动机总成6,由于峰值功率大于发动机总成6中起动马达62a起动时的功率,因此在结合稳定的锂电池3输出的恒定功率时,能够确保发动机总成6顺利起动。

    锂电池3和起动后的发动机总成6均适于向汽车用电设备供电,保证用户车内用电需求,且锂电池3综合使用成本较低,使用寿命较长,能够满足用户对电池使用期限的要求,在用于汽车用电设备供电时,虽会增大损耗,但仍能保证较长的使用寿命,通常情况下,可满足5年的使用寿命。

    其中,汽车供电系统可包括控制器1,汽车供电系统的控制器1连接所述发动机总成6和电容组件4,可以理解,控制器1根据实际情况可执行一系列简单控制,例如,控制器1连接发动机总成6连接电容组件4,以此能够使电容组件4向发动机总成6供电,且电容组件4与锂电池3连接,可在控制器1的作用下,使锂电池3与电容组件4连通,以使电容组件4的电容41能够进行充电。

    汽车供电系统可还包括点火锁系统7,以在车钥匙的作用下,通过使点火锁系统7处于不同的档位,从而使汽车供电系统进行汽车的起动或者是汽车用电设备供电。其中,点火锁系统7可通信连接控制器1,通过点火锁系统7控制控制器1,进而控制与控制器1通信连接的控制开关,以进行汽车的起动等操作。

    其中,锂电池3和发动机总成6均适于向汽车用电设备供电,且锂电池3连接发动机总成6,在某些情况下,例如常温情况,也可仅采用锂电池3对发动机总成6进行供电,以此提供发动机总成6的起动操作。

    本发明的一个可选的实施例中,所述电容组件4包括电容41和与所述电容41均连接的第一控制支路42及第二控制支路43,所述第一控制支路42与所述第二控制支路43并联,且所述第一控制支路42与所述锂电池连接,所述第二控制支路43与所述发动机总成6连接。

    参照图1所示,本实施例中,电容组件4包括电容41和并联设置的第一控制支路42和第二控制支路43,其中第一控制支路42和第二控制支路43均与电容41连接,且第一控制支路42与锂电池3连接,第二控制支路43与发动机总成6连接,从而分别控制电容41与锂电池3和发动机总成6的连接,可以理解,第一控制支路42和第二控制支路43可设有相应的与控制器1连接的控制开关,以通过有线或无线控制执行电容41的通断,由此,电容41通过第一控制支路42与锂电池3连通时,锂电池3能够对电容41进行预充电,电容41通过第二控制支路43与发动机总成6连通时,电容41能够对发动机总成6进行供电,以进行起动峰值功率的供给,从而完成汽车的起动,另外,发动机总成6起动后,电容41电压不足时,也可通过发动机总成6通过第二控制支路43向电容41进行充电。以此,便于电容41的充放控制。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述发动机总成6还包括发电机组件61,所述发电机组件61包括发电机61a和第一控制开关61b,所述第一控制开关61b一端与所述发电机61a连接,所述第一控制开关61b的另一端与所述锂电池3和所述第二控制支路43均连接。

    本实施例中,发动机总成6包括发电机组件61,发电机组件61包括发电机61a,以在发动机总成6起动后通过发电机61a进行发电,其中,发电机组件61还包括第一控制开关61b,也即图1中的开关k1,第一控制开关61b用于控制发电机61a与汽车供电系统中其它器件的电路的通断,具体地,第一控制开关61b的一端与发电机61a连接,所述第一控制开关61b的另一端与锂电池3、第二控制支路43均连接,并且所述另一端也适于与汽车用电设备连接,以此,在第一控制开关61b闭合时,发电机61a可向锂电池3和汽车用电设备供电,且发电机61a能够通过第二控制支路43向电容41供电。

    其中,第一控制开关61b可与控制器1通信连接,从而可根据控制器1使第一控制开关61b闭合或断开。

    在本发明实施例中,第一控制开关61b以及下述中的其它控制开关可为继电器或具有mos管的程控开关等,以便于通过控制器1进行控制。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述发动机总成6还包括起动组件62,所述起动组件62包括起动马达62a和第二控制开关62b,所述第二控制开关62b的一端与所述起动马达62a连接,所述第二控制开关62b的另一端与所述第二控制支路43和所述锂电池3连接。

    本实施例中,发动机总成6包括起动组件62,起动组件62包括起动马达62a,以此,起动马达62a能够通过第二控制支路43以基于电容41的作用而进行发动机总成6的起动,其中,起动组件62还包括第二控制开关62b,也即图1中的开关k2,第二控制开关62b用于控制起动组件62与电容组件4的通断,具体地,第二控制开关62b的一端与起动马达62a连接,第二控制开关62b的另一端与第二控制支路43和锂电池3连接。如图1中,在一个具体的实施例中,第二控制开关62b与第二控制支路43和锂电池3之间还设置有一第五控制开关10,也即图1中开关k5,在第二控制开关62b与第五控制开关10均闭合时,第二控制支路43使电容41与起动马达62a导通,从而电容41供电以及锂电池3供电使起动马达62a起动。

    其中,第二控制开关62b和第五控制开关10可与控制器1通信连接,以此根据控制器1的作用而进行开关的闭合或断开。

    通常情况下,点火锁系统7包括点火锁,点火锁受司机控制,并具有四个档位,如图1中lock(锁定)、on(上电)、acc(自适应巡航控制)和sta(起动)等四个档位,以此可根据点火锁系统7和控制器1实现锁死汽车并断电、汽车车载用电设备全部通电、汽车车载用电设备部分通电和汽车起动等四个操作。在需要起动汽车时,即点火锁系统7拨动到sta档位,此时控制器1也进而使第二控制开关62b和第五控制开关10闭合,实现点火起动。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述发动机总成6还包括预热装置63,所述预热装置63包括进气加热结构63a和第三控制开关63b,所述第三控制开关63b的一端与所述进气加热结构63a连接,所述第三控制开关63b的另一端与所述锂电池3连接。

    本实施例中,发动机总成6还包括预热装置63,预热装置63包括进气加热结构63a,其中进气加热结构63a可为格栅式进气加热结构,以能够对发动机进气进行预热,在低温情况下,除会影响锂电池3的供电和汽车起动外,较低的气温也可能不利于发动机的运行,因此,本实施例中,通过进气加热结构63a能够对发动机进气进行预加热,以此利于发动机进行起动以及稳定运行,其中,预热装置63还包括第三控制开关63b,也即图1中开关k3,第三控制开关63b用于控制进气加热结构63a与锂电池3的通断,具体地,在本实施例中,第三控制开关63b的一端连接进气加热结构63a,第三控制开关63b的另一端连接锂电池3,以在闭合时,可以通过锂电池3对进气加热结构63a进行供电,实现进气加热结构63a的起动,以对发动机进气进行预热。在另一实施例中,第五控制开关10也位于第三控制开关63b的另一端与锂电池3之间,以此第三控制开关63b与锂电池3间接连接,从而在第五控制开关10和第三控制开关63b均闭合时,实现导通。

    其中,第三控制开关63b可与控制器1通信连接,以受控制器1控制,如可远程控制第三控制开关63b和第五控制开关10同时闭合,以在起动前进行进气预热。

    在本发明的一个可选的实施例中,还包括锂电池加热组件2,所述锂电池加热组件2与所述锂电池3连接,所述锂电池加热组件2适于加热所述锂电池3。

    本实施例中,锂电池3与锂电池加热组件2连接,锂电池3可对锂电池加热组件2供电,以使锂电池加热组件2能够工作,从而进行加热,其中,在低温情况下,虽锂电池3受低温影响而导致用于点火的输出不够稳定,但是仍能够稳定输出电流以使锂电池加热组件2工作,而在点火锁系统7在司机的操作下点火时,基于锂电池3与发动机总成6连接,且,锂电池3被加热,而能够使锂电池3输出峰值功率,可通过锂电池3对发动机总成6进行供电,进而进行发动机总成6的点火起动操作。另外,在汽车起动后,若需要发动机总成6对锂电池3进行充电,也可先基于锂电池加热组件2对锂电池3进行加热后再进行充电,以提高锂电池3的使用寿命。

    其中,锂电池加热组件2可包括电池加热片2a、电池加热板或电池加热膜等结构,以此对锂电池3进行加热,如采用电池加热膜时,电池加热膜可包覆锂电池3进行加热。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述锂电池加热组件2包括锂电池加热片2a和第四控制开关2b,所述第四控制开关2b的一端与所述锂电池加热片2a连接,所述第四控制开关2b的另一端与所述锂电池3连接。

    本实施例中,电池加热组件2包括电池加热片2a,以通过电池加热片2a对锂电池3进行加热,其中,还包括第四控制开关2b,也即图1中开关k4,第四控制开关2b受控制器1控制,以此控制电池加热片2a与锂电池3的导通,在第四控制开关2b闭合时,锂电池3即对电池加热片2a供电,以令电磁加热片2a开始加热。

    其中,第四控制开关2b可与控制器1连接,从而通过控制器1的作用使第四控制开关2b闭合或断开。

    本发明的一个可选的实施例中,还包括第五控制开关10和适于连接所述汽车用电设备的用电设备输出接口电路9,所述第五控制开关10的一端与所述用电设备输出接口电路9和所述发动机总成6均连接,所述第五控制开关10的另一端与所述锂电池3和所述电容组件4均连接。

    本实施例中,汽车供电系统包括用电设备输出接口电路9,以此通过用电设备输出接口电路9连接汽车用电设备,以对汽车用电设备进行供电,其中,用电设备输出接口电路9连接锂电池3和发动机总成6,以此可通过锂电池3和发动机总成6输出电流,以起动汽车用电设备,在发动机总成6起动时,即发动机总成6的发电机61a通过用电设备输出接口电路9对所有的汽车用电设备进行供电,而通过锂电池3进行供电时,可将点火锁系统7拨动到on档位,以通过锂电池3对所有汽车用电设备均供电,同时,可以将点火锁系统7拨动到acc档位,以通过锂电池3对部分汽车用电设备,例如仅进行驻车空调或生活用电的供电。其中,用电设备输出接口电路9包括多个供电支路,点火锁系统包括on档继电器7a,部分所述供电支路上设置所述on档继电器7a,以此在拨动到acc档位时,所述on档继电器7a断开,从而使得另一部分供电支路对部分汽车用电设备进行供电,相应地,拨动到on档位时,on档继电器7a闭合,从而使所有的汽车用电设备均通电。

    其中,设置第五控制开关10,以控制锂电池3和与用电设备输出接口电路9的连通,在一个可选的实施例中,第五控制开关10还控制锂电池3和电容组件4与发动机总成6的连通,以使系统电路结构更加简单。其中,第五控制开关10可与控制器1连接,以此能够根据控制器1以控制锂电池3对汽车用电设备的供电、发动机总成6对锂电池3和电容组件4的充电以及电容组件4和锂电池3对发动机总成6的供电起动等。

    其中,用电设备输出接口电路9的多个供电支路均设置有电路保险,如图1中各支路均设置电路保险f2、f3、f4、f5、f7和f8,以对用电电路进行保护。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述第一控制支路42设有串联设置的预充电阻42a和第六控制开关42b,所述第二控制支路43设有第七控制开关43a,所述第六控制开关42b的一端和所述第七控制开关43a的一端均与所述电容41连通,所述第六控制开关42b的另一端与所述锂电池3连接,所述第七控制开关43a的另一端与所述第五控制开关10的所述另一端连接。

    本实施例中,在第一控制支路42上串联设置预充电阻42a和第六控制开关42b,即图1中控制开关k6,在控制第六控制开关42b闭合时,实现锂电池3通过第一控制支路42对电容41的预充,第二控制支路43上设置第七控制开关43a,即图1中控制开管k7,在控制第七控制开关43a闭合时,实现电容41对发动机总成6的供电起动,或实现发动机总成6对电容41的充电,当电容41的电量或电压较低时,能够通过第一控制支路42进行充电,基于预充电阻42a的保护避免电容41和电路受到损坏,在电容41的电量和电压一般时,可以通过发动机总成6实现快速充电,以使得电容41的充电更加灵活。

    其中,第六控制开关42b和所述第七控制开关43a均可与所述控制器1连接,以通过控制器1的作用使第六控制开关42b和所述第七控制开关43a的闭合和断开。

    本发明的一个可选的实施例中,还包括多个电压检测装置和多个温度检测装置,所述锂电池包括多个串联的锂电池单元,所述电压检测装置适于检测所述锂电池单元和所述电容组件的电压,所述温度检测装置适于检测所述锂电池单元和所述电容组件的温度。

    参照图1所示,本实施例中,锂电池3包括多个串联的锂电池单元,并且设置多个电压检测装置和温度检测装置对应对各个锂电池单元进行电压检测和温度检测,以更准确确定锂电池3的实际状态,便于对锂电池3的供电和加热进行控制,其中,电压检测装置和温度检测装置可与控制器1通信连接,以进行温度信号和电压信号的反馈,如图1中,所测得的电压分别为锂电池3的电压v1、v2……vn,以及电容41的电压vc,对应地,控制器1具有连接对应电压检测装置的接口,以获取电压v1、v2……vn和vc,同时,所测得的温度分别为锂电池3各单元的温度t1、t2……tn,以及电容41的温度tc,对应地,控制器1具有连接对应温度检测装置的接口,以获取温度t1、t2……tn和tc,以此可进一步地根据控制器1获取锂电池3和电容41的实际状态,可以理解,进一步地,控制器1可根据实际获得的各项参数,对锂电池3的加热进行控制。

    如图1中,本实施例的一个可选的实施例中,还包括电流检测装置,用于检测锂电池3的输出电流,以对锂电池3的状态进行更准确的确定,相应地,电流检测装置可通信连接控制器1,以此将检测的电流进行反馈,如检测电流i1和i2,相对应地,控制器1具有接收信号的接口i1和i2以进行电流的接收。

    控制器1与上述各个控制开关可为无线通信连接或有线通信连接,进行控制开关的控制,如图1中,控制器1包括与控制开关一一对应的接口k1、k2、k3、k4、k5、k6、k7以对应进行各个控制开关的控制。

    本发明另一实施例提出了一种汽车,包括如上所述的汽车供电系统。

    本发明所述的汽车与上述汽车供电系统相对于现有技术的有益效果相近似,在此不再进行赘述。

    本发明另一实施例提出了一种汽车起动运行控制方法,基于上述所述的汽车供电系统,所述汽车起动运行控制方法包括:

    s1、获取环境温度;

    s2、当所述环境温度小于第一预设环境温度时,控制所述汽车进入低温工作模式;

    在所述低温工作模式中,当所述汽车供电系统的电容组件4的电压大于或等于第一预设电压时,通过所述电容组件4和所述汽车供电系统的锂电池3起动所述汽车供电系统的发动机总成6,其中,所述电容组件4用于提供所述发动机总成6起动时的峰值功率,所述锂电池3用于提供所述发动机总成6起动时的恒定功率。

    参照图1-图3,本实施例的汽车起动运行控制方法可以在点火锁系统7上电后执行,在低温情况下,仅通过锂电池3无法保证发动机总成6的顺利起动,基于获取的环境温度,当环境温度小于第一预设环境温度,例如0℃,由于温度过低,影响锂电池3的供电,由此,控制汽车进入低温工作模式,在低温工作模式中,当汽车供电系统的锂电池3的电量大于第一预设电量时,则表明当前情况的锂电池3电量相对充足,满足低温情况的电容组件4供电以及满足发动机总成6的供电发动,在当前情况,控制器1控制发电机组件61的第一控制开关61b断开,使发电机61a脱离电源系统,确保在通过电容组件4和锂电池3对发动机总成6起动后,发电机61a不会对电容组件4和锂电池3造成影响。

    其中,当汽车供电系统的电容组件4的电压大于或等于第一预设电压时,则表明当前的电容组件4能够配合锂电池3对发动机总成6进行供电,以完成发动机总成6的起动,相反,在电容组件4的电压小于第一预设电压时,则表明当前电容组件4电压较小,可能达不到起动标准,此时即可控制第六控制开关42b闭合,以使第一控制支路42将锂电池3与电容41导通,从而通过锂电池3对电容进行充电,当达到第一预设电压,即闭合第六控制开关42b,并开启第七控制开关43a使电容41与发动机总成6的起动马达62a导通,当然,在导通前,需闭合第二控制开关62a。以此便于电容组件4和锂电池3同时向发动机总成6供电,使得发动机总成6能够顺利起动,其中,依据电容组件4的特性,以及锂电池3在低温情况的工作状态,电容组件4用于提供所述发动机总成6起动时的峰值功率,所述锂电池3用于提供所述发动机总成6起动时的恒定功率以实现发动机总成6的起动,并且在汽车实际运行中,也仅是通过锂电池3和发动机总成6进行供电,采用锂电池3能够极大提升使用寿命和降低综合使用成本。

    参照图3,可以理解,在锂电池3的电量小于第一预设电量时,锂电池3不足以满足对锂电池加热组件2供电的同时满足对发动机总成6的起动,此时,可以发送用于指示锂电池3电量不足的信息至汽车仪表盘或移动控制终端,以此提示司机尽快进行充电,在充电到电量大于或等于第一预设电量再进入低温起动模式进行低温起动。

    在本发明的一个可选的实施例中,在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件4和所述锂电池3起动所述发动机总成6前,判断所述环境温度是否小于第二预设环境温度,其中,所述第二预设环境温度小于所述第一预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第二预设环境温度时,控制所述锂电池3对所述汽车供电系统的锂电池加热组件2供电,以通过所述锂电池加热组件2对所述锂电池3进行加热,以使所述锂电池3的温度大于或等于第一预设锂电池温度。

    参照图1和3,本实施例中,汽车供电系统该包括锂电池加热组件2,锂电池加热组件2能够在锂电池3的供电情况下对锂电池3进行加热,在通过所述电容组件4和所述锂电池3起动所述发动机总成6前,若环境温度小于第二预设环境温度,第二预设环境温度可为-30℃,则表示当前环境温度极低,此时锂电池3的供电可能会受到极大的限制,影响电容组件4的充电或影响发动机总成6的供电,此时即进入超低温工作模式,通过锂电池加热组件2对锂电池3进行加热,以使锂电池3的温度大于或等于第一预设锂电池温度后再进行汽车的起动。

    其中,第一预设锂电池温度可以根据实际情况设置,在本发明的一个可选的实施例中,锂电池3包括多个串联的锂电池单元,在对锂电池3加热时,使锂电池3各个锂电池单元的温度均高于第一预设锂电池温度,如高于-25℃后再进行汽车的起动。

    在本发明的一个可选地实施例中,在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件4和所述锂电池3起动所述发动机总成6前,判断所述环境温度是否小于第三预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第三预设环境温度时,控制所述锂电池3对所述汽车供电系统的预热装置63供电,以通过所述预热装置63对汽车发动机进气进行预热。

    参照图1和3,在本实施例中,在司机起动汽车前,判断当前环境温度是否小于或等于第三预设环境温度,第三预设环境温度可为小于第一预设环境温度的-15℃,当环境温度小于第三预设环境温度时,即表明当前环境温度过低,发动机总成6起动前需要预热,以此控制锂电池3对汽车供电系统中发动机总成6的预热装置63进行供电,即闭合第三控制开关63b使进气加热结构63a工作,从而对发动机总成6中包括的汽车发动机的进气进行加热,确保在汽车稳定起动,其中,在对汽车发动机的进气进行预热时,可根据实际情况选择预热时间,如预热设定的t3秒,在预热t3秒后可经由汽车仪表盘和手机提示实际预热完成,若当前环境温度大于-15℃或预热完成,即可完成起动前的准备工作,起动时,点火锁打到起动档,第三控制开关63b断开,第二控制开关62b闭合,锂电池3和电容组件4对起动马达62a供电,完成起动,发动机起动后第二控制开关62b断开,第一控制开关61b闭合,从而发电机61a能够并入汽车的电源系统,对锂电池3供电以及通过用电设备输出接口电路9对汽车用电设备进行供电。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述汽车供电系统的锂电池3包括多个串联的锂电池单元,在所述低温工作模式中:

    当所述发动机总成6起动成功时,控制所述锂电池3对所述汽车供电系统的锂电池加热组件2供电,以通过所述锂电池加热组件2对所述锂电池3进行加热;

    获取各个所述锂电池单元的温度;

    当所述锂电池单元的温度大于第二预设锂电池温度时,使所述锂电池3与汽车用电设备连通和/或使所述发动机总成6向所述锂电池3充电。

    参照图1和3所示,本实施例中,在发动机总成6起动成功时,由于环境温度较低,发动机总成6并非直接对锂电池3进行充电,此时,先控制锂电池3对汽车供电系统的锂电池加热组件2供电,以对锂电池3进行加热,当锂电池3的各个锂电池单元温度均大于第二预设锂电池温度时,控制第四控制开关2b断开,以停止加热,另外控制第一控制开关61b闭合,以使发电机61a对锂电池3进行充电,以确保锂电池3的充电稳定性。

    在本发明的一个可选的实施例中,还可控制发电机61a对电容组件4同时进行充电,以确保电容组件4的电容41始终保证有能够起动发动机总成6的电压,在对电容41充电完成,或充电达到t2秒后,控制器控制电容41与发动机总成6断开,即控制第七控制开关43a断开,以停止充电,避免影响电容41性能,在相关实施例中,也可不断开第七控制开关43a,始终保证电容41的充电。

    可以理解,在环境温度小于第一预设环境温度时,汽车进入低温工作模式,若环境温度大于或等于第一预设环境温度,可进入常温工作模式,在常温工作模式下,可通过电容组件4与锂电池3结合进行发动机总成6的起动或仅通过锂电池3进行起动,参照图3,本实施例的一个可选的实施例中,在常温工作模式下通过电容组件4与锂电池3结合进行发动机总成6的起动,在汽车停放后的再起动时,可直接通过点火锁系统7进行上电,以进行常温起动,在起动时,控制器1控制第一控制开关61b和第五控制开关10闭合,控制第三控制开关63b和第四控制开关2b断开,并点火锁系统7打到起动档,以此直接进行常温起动,并且发电机61a对锂电池3和电容41充电。

    另外在点火锁系统7上电后,还可包括控制器1对系统进行自检,以判断是否有报警信息,存在报警信息时,可发送至仪表盘或移动控制终端,以提示报警信息,在报警信息解除后执行后续工作。

    在常温工作模式中,也可检测锂电池3的电量信息,若锂电池3电量大于第三预设电量,则可进行后续的汽车起动,否则,可同样提示为报警信息进行报警。

    其中,在起动前,若电容41电压小于第二预设电压,则控制第六控制开关42b闭合,通过锂电池3对电容41进行预充,预充达到t1秒或电容电压大于第二预设电压后则通过电容41和锂电池3对发动机总成6进行供电起动。

    在常温工作模式或低温工作模式中,通过锂电池3对电容41进行预充时,当预充达到t1秒,如0.8s或0.6s后,电容41电压无法达到第二预设电压或第一预设电压,则进行第二次或更多次的预充,当预充次数达到预设次数仍未达到第二预设电压或第一预设电压,则可进行报警提示预充失败。

    在本发明的一个可选的实施例中,所述电容组件4的第一控制支路42设有预充电阻42a,当所述发动机总成6起动成功时,所述汽车起动运行控制方法还包括:

    当所述电容组件4的电压大于或等于第二预设电压且小于第三预设电压时,控制所述发动机总成6向所述电容组件4充电,直至充电时长达到预设时长或所述电容组件4充满电;

    当所述电容组件4的电压小于所述第二预设电压时,控制所述锂电池3向所述电容组件4充电,直至所述电容组件4的电压按到所述第二预设电压。

    其中,在汽车通过常温工作模式或低温工作模式起动时,还包括对电容41的电压情况进行判断,以便于对电容41充电,其中当电容组件4的电容41的电压小于第三预设电压时,表明当前电容41的电压不足,在汽车停止后需要再次起动时,可能不能通过电容组件4顺利对发动机总成6起动,因此在电容组件4的电压小于第三预设电压时对电容组件4进行充电,当电容41的电压大于或等于第二预设电压且小于所述第三预设电压时,表明当前电容41的电压适中,可直接通过控制发动机总成6想电容41进行快速充电,此时即闭合第七控制开关43a进行电容41的充电,如图1中,发动机总成6的发电机61a输出电流通过第二控制支路43向电容41充电,充满后或者充电时长达到预设时长t2后第七控制开关43a自动断开。而当电容41的电压小于和第二预设电压时,则表明当前电容41的电压过低,直接通过发动机总成6的发电机61a进行充电可能会导致电容41和电路故障,因此,通过锂电池3向所述电容组件4充电,以进行预充,具体地,锂电池3与电容41连接的第一控制支路42设有预充电阻42a,预充电阻42a在电容41充电时起保护作用,以能够避免电容41和线路收到损坏,可以理解,当充电使电容41达到第二预设电压时,可断开第六控制开关42b并闭合第七控制开关43a,从而停止预充并通过发电机61a进行充电,以使得安全灵活的对电容41进行充电。

    在另一实施例中,对电容组件4的充电控制也可基于电容组件4的电量进行。

    本发明另一实施例提出了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述的汽车起动运行控制方法。

    本发明所述的计算机可读存储介质与上述汽车起动运行控制方法相对于现有技术的有益效果相近似,在此不再进行赘述。

    虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。


    技术特征:

    1.一种汽车供电系统,其特征在于,包括锂电池(3)、发动机总成(6)和电容组件(4),所述电容组件(4)与所述锂电池(3)连接,且所述电容组件(4)和所述锂电池(3)均适于与所述发动机总成(6)连接,所述锂电池(3)和所述发动机总成(6)均适于向汽车用电设备供电。

    2.根据权利要求1所述的汽车供电系统,其特征在于,所述电容组件(4)包括电容(41)和与所述电容(41)均连接的第一控制支路(42)及第二控制支路(43),所述第一控制支路(42)与所述第二控制支路(43)并联,且所述第一控制支路(42)与所述锂电池连接,所述第二控制支路(43)与所述发动机总成(6)连接。

    3.根据权利要求1所述的汽车供电系统,其特征在于,所述发动机总成(6)还包括预热装置(63),所述预热装置(63)包括进气加热结构(63a)和第三控制开关(63b),所述第三控制开关(63b)的一端与所述进气加热结构(63a)连接,所述第三控制开关(63b)的另一端与所述锂电池(3)连接。

    4.根据权利要求2所述的汽车供电系统,其特征在于,还包括锂电池加热组件(2),所述锂电池加热组件(2)与所述锂电池(3)连接,所述锂电池加热组件(2)适于加热所述锂电池(3)。

    5.一种汽车起动运行控制方法,其特征在于,基于如权利要求1-4一项所述的汽车供电系统,所述汽车起动运行控制方法包括:

    获取环境温度;

    当所述环境温度小于第一预设环境温度时,控制进入低温工作模式;

    在所述低温工作模式中,当所述汽车供电系统的电容组件(4)的电压大于或等于第一预设电压时,通过所述电容组件(4)和所述汽车供电系统的锂电池(3)起动所述汽车供电系统的发动机总成(6),其中,所述电容组件(4)用于提供所述发动机总成(6)起动时的峰值功率,所述锂电池(3)用于提供所述发动机总成(6)起动时的恒定功率。

    6.根据权利要求5所述的汽车起动运行控制方法,其特征在于,在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件(4)和所述锂电池(3)起动所述发动机总成(6)前,判断所述环境温度是否小于第二预设环境温度,其中,所述第二预设环境温度小于所述第一预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第二预设环境温度时,控制所述锂电池(3)对所述汽车供电系统的锂电池加热组件(2)供电,以通过所述锂电池加热组件(2)对所述锂电池(3)进行加热,以使所述锂电池(3)的温度大于或等于第一预设锂电池温度。

    7.根据权利要求5所述的汽车起动运行控制方法,其特征在于,所述发动机总成(6)还包括预热装置(63),在所述低温工作模式中:

    在通过所述电容组件(4)和所述锂电池(3)起动所述发动机总成(6)前,判断所述环境温度是否小于第三预设环境温度;

    当所述环境温度小于所述第三预设环境温度时,控制所述锂电池(3)对所述汽车供电系统的预热装置(63)供电,以通过所述预热装置(63)对汽车发动机进气进行预热。

    8.根据权利要求5-7任一项所述的汽车起动运行控制方法,其特征在于,所述汽车供电系统的锂电池(3)包括多个串联的锂电池单元,在所述低温工作模式中:

    当所述发动机总成(6)起动成功时,控制所述锂电池(3)对所述汽车供电系统的锂电池加热组件(2)供电,以通过所述锂电池加热组件(2)对所述锂电池(3)进行加热;

    获取各个所述锂电池单元的温度;

    当所述锂电池单元的温度大于第二预设锂电池温度时,使所述锂电池(3)与汽车用电设备连通和/或使所述发动机总成(6)向所述锂电池(3)充电。

    9.根据权利要求8所述的汽车起动运行控制方法,其特征在于,所述电容组件(4)的第一控制支路(42)设有预充电阻(42a),当所述发动机总成(6)起动成功时,所述汽车起动运行控制方法还包括:

    当所述电容组件(4)的电压大于或等于第二预设电压且小于第三预设电压时,控制所述发动机总成(6)向所述电容组件(4)充电,直至充电时长达到预设时长或所述电容组件(4)充满电;

    当所述电容组件(4)的电压小于所述第二预设电压时,控制所述锂电池(3)向所述电容组件(4)充电,直至所述电容组件(4)的电压达到所述第二预设电压。

    10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如权利要求5-9中任一项所述的汽车起动运行控制方法。

    技术总结
    本发明提供了一种汽车供电系统、汽车起动运行控制方法及存储介质,汽车供电系统包括锂电池、发动机总成和电容组件,所述电容组件与所述锂电池连接,且所述电容组件和所述锂电池均适于与所述发动机总成连接,所述锂电池和所述发动机总成均适于向汽车用电设备供电。本发明的有益效果:便于汽车顺利快捷地进行低温起动以及提高汽车蓄电池的使用寿命。

    技术研发人员:王锐;于萌;朱宏
    受保护的技术使用者:湖南行必达网联科技有限公司
    技术研发日:2020.12.17
    技术公布日:2021.03.12

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