汽车智能电源控制系统研究
汽车智能电源控制系统研究
制 动 回收 等 功 能 ． 可节约燃油约 ３ ． ７％。
主题 词 ： 智能 电源
控 制 系统
蓄 电池 保护
制动能 量 回收
中图分 类号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ６ ３ 文 献标识 码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ — ３ ７ ０ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ４ ４ — ０ ４
（ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ Ｋｅ ｙ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｏ ｆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｓ ａ ｆ ｅ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ）
ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ， ａ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｙ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ｉ ｔ ｙ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ｒ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ，ｉ ｎ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ａ ｎ ｃ ｅ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ｂ ｙ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｓ ｈ ｏ ｒ ｔ — ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｒ ｙ ａ ｒ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ａ ｃ ａ ｒ ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎ ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ａ ｌ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ ．Ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｈ ａ ｓ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｂ ａ ｔ ｔ ｅ ｙ ｒ ｉ ｎ ｓ ｕ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｔ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｓ ｈ ｏ ｔ－ ｒ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｂ ｒ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ｙ ｇ ｒ ｅ ｃ ｏ ｖ ｅ ｙ ，ｅ ｒ ｔ ｃ ． ，ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ａ ｎ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｆ ｕ ｅ ｌ ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｘ ． ３ ． ７％．
汽车电源管理系统的原理
汽车电源管理系统的原理
汽车电源管理系统的原理是通过管理电力的分配和控制来最大程度地提高能源利用效率，确保车辆各个部件得到所需的电源供应。
1. 充电管理：汽车电源管理系统通过监测电池的充电状态和电池电压，控制发电机的输出电流，确保电池能够持续充电，提供稳定的电源供应。
同时，系统会根据车辆的行驶状况和充电需求，调整发电机的输出功率，提高充电效率。
2. 负载管理：汽车电源管理系统会根据车辆各个部件的工作状态和优先级，智能地分配电源供应给不同的负载设备。
比如，在车辆启动时，系统会优先提供电源给启动电机，确保发动机能正常启动。
而在行驶过程中，系统会根据需求分配电源给各个电子设备，如灯光、音响、空调等。
3. 能量回收与储存：汽车电源管理系统还能通过制动能量回收和发电机扭矩控制等技术，将制动能量转化为电能并存储在电池中，以备车辆需要使用时再释放。
这样可以提高能源的利用效率，并减少对发电机的依赖。
4. 省电模式：汽车电源管理系统还可以根据车辆的使用环境和需求，自动调整系统的工作模式，实现省电运行。
比如在车辆停车时，系统会进入低功耗模式，减少不必要的电力消耗。
在车辆长时间停放或待机时，系统会自动切断电源供应给不必要的设备，以进一步节约能源。
汽车智能电源控制系统研究
汽车智能电源控制系统研究汽车智能电源控制系统是现代汽车重要的一个组成部分，其功能包括对汽车电源的监测、管理和控制，以提高汽车的性能、可靠性和节能性。
本文将从汽车智能电源控制系统的基本构成、功能特点、研究现状和发展趋势等方面进行论述。
一、汽车智能电源控制系统的基本构成汽车智能电源控制系统包括发电机、蓄电池、充电系统、供电系统、传感器、控制器和通信系统等七个部分。
其中，发电机是汽车电源的核心部件，主要负责发电并给蓄电池充电；蓄电池则是汽车电源的存储部件，能够向汽车供电并接受来自发电机的充电。
充电系统主要包括发电机、稳压器和电池充电线路，它们通过对电压、电流和电量的管理，控制汽车电源的充电状态。
供电系统包括了汽车的主机电源、从机电源和辅助电源等，它们通过智能控制器的调节，能够根据不同的工作状态和负荷需求，确保汽车始终处于稳定的供电状态。
传感器则是汽车智能电源控制系统的感知部件，能够对车内外的环境变化、驾驶员的行为和汽车本身的状态进行监测。
控制器则是汽车智能电源控制系统的中枢部件，它能够接收传感器数据、分析车载电路的负荷情况、判断各个组件的工作状态和运行需求，进而控制汽车的发电、充电和供电等功能。
通信系统则是汽车智能电源控制系统的“大脑网络”，能够实现控制器与外部设备的信息交互和数据共享。
二、汽车智能电源控制系统的功能特点汽车智能电源控制系统的主要功能特点包括以下方面：1、节能环保：优化发电机充电控制、合理调节供电系统的负荷并提高蓄电池的利用率，降低发电机负载和热损耗等，能够有效提高汽车的燃油经济性和环保性；2、安全可靠：借助传感器实时监测电源工作状态和车载电路的负荷情况，确保安全可靠地供电和充电，避免可能引起的短路、过充或过放等情况；3、智能化控制：通过控制器和通信系统的智能化管理和控制，能够根据不同的工况、环境和驾驶需求，实现汽车电源的智能化、个性化和优化化控制；4、功能扩展：基于通信系统和控制器的可编程性和可升级性，汽车智能电源控制系统具有支持更多智能功能的扩展潜力，例如车载娱乐、智能驾驶等。
新能源汽车电控系统
新能源汽车电控系统随着科技的不断进步和环境问题的日益严重，新能源汽车成为了人们关注的热点。
而新能源汽车的电控系统则是其核心技术之一。
本文将以1000字的篇幅为大家介绍新能源汽车电控系统的相关知识。
新能源汽车电控系统是指对汽车电力系统进行管理和控制的系统。
其主要功能是实现电能的高效转换、电能的控制分配、电压电流的调节、电能的储存以及安全保护等。
电控系统是新能源汽车的智能大脑，它可以根据不同的工况和车速情况，对整个汽车电力系统进行精准控制，以达到最佳的能效和动力输出。
新能源汽车电控系统主要由以下几个部分组成：第一，电池管理系统（BMS）。
电池是新能源汽车的能量来源，而BMS可以对电池进行监测和管理，以确保电池的安全可靠运行。
BMS可以实时监测电池组的电压、电流、温度等参数，并根据监测结果来进行电池的充放电控制和SOC（State of Charge）估计，以保证电池的性能和寿命。
此外，BMS还可以通过均衡控制，使电池组各个单体之间的电量保持一致，以提高整个电池组的工作效率。
第二，电机控制系统（MCU）。
新能源汽车所采用的电机是三相永磁同步电机，而MCU则是对电机进行控制的核心部件。
MCU主要功能包括：电机的起动与停止、转速的闭环控制、转矩的分配与控制等。
通过精确的电机控制算法，MCU可以使电机在不同的工况下达到最佳的动力输出和能量利用效率。
同时，MCU还可以实现能量回收，并将回收的能量存储到电池中，以提高整个系统的能效。
第三，能量转换系统（DC/DC和AC/DC）。
新能源汽车的电能来源于电池，而车辆的各种电子设备则需要不同的电压和电流。
能量转换系统则可以将高压直流电池的电能转化为适用于电子设备的低压直流电、交流电等。
通过精确的电压调节和电流控制，能量转换系统可以确保电子设备得到稳定的电源供应，并减小能量的损耗。
第四，车载充电系统。
充电系统是新能源汽车与外部电源连接的关键部分，它可以对电池进行充电，以提供汽车的动力需求。
智能汽车及智能汽车控制系统的研究_龙志军
智能汽车及智能汽车控制系统的研究_龙志军当前，世界各国的汽车总量在迅速增加，其中我国的增量更是⾮常明显。
越来越多的汽车给城市带来了交通事故增多、道路更加拥挤等⼀系列问题，为了解决这⽅⾯的问题，世界各国的汽车研究者提出了很多的想法，其中把现代⾼科技与汽车技术相结合，研究智能汽车，成为应对现代城市交通问题最可⾏的⼀种先进的解决⽅案。
智能汽车⼀直是现代汽车研究领域的热点和难点，伴随着控制理论的发展，越来越多新的控制理论和控制⽅法被应⽤于智能汽车的⾃主循迹控制，这使得如何根据不同的道路环境和⾏驶⼯况选择最适合的控制⽅法成为⼀门新的课题。
⽬前，许多研究学者将精⼒⼤都集中在⾃主控制型智能汽车上，其借助车载雷达、GPS、惯导与中央控制系统导引车辆实现安全⾏驶，中央控制系统依据检测到的路况信息发送前⾏、加速、转向、避让、刹车等各种指令到执⾏机构，由执⾏机构完成相应操作。
1智能汽车的特点智能汽车也称⽆⼈驾驶汽车，属于轮式移动机器⼈的⼀种，是⼀个集环境感知、规划决策、⾃动驾驶等多功能于⼀体的综合系统。
智能汽车技术将计算机科学、⼈⼯智能、图像处理、模式识别和控制理论等许多领域联系在⼀起。
智能汽车控制系统的研究是⼀项复杂的系统⼯程，其中包括机械、传感器检测、电机控制、模式识别、图像分析、信号处理、嵌⼊式系统等多个学科融合。
智能汽车与⼀般所说的⾃动驾驶有所不同，它更多指的是利⽤GPS 和智能公路技术实现的汽车⾃动驾驶。
由于智能汽车装有相当于⼈的“眼睛”“⼤脑”“脚”的电视摄像机、电⼦计算机、⾃动操纵系统之类的装置，所以能和⼈⼀样会“思考”“判断”“⾏⾛”，既可以⾃动启动、加速、刹车，还可以⾃动绕过地⾯障碍物。
在复杂多变的道路交通环境下，根据⾃⾝的运动状态，能随机应变，⾃动选择最佳⽅案，控制汽车安全、合法、⾼效地⾏驶，从⽽实现汽车的⾃动⾏驶、最优化路径等功能。
智能汽车控制系统具有⾃动跟踪、⾃动驾驶、⾃动学习等特点，具有⼴阔的发展前景。
智能电源控制器技术研究
ＤＥＮＧ Ｈｕ ｉ ｈ ｕ ａ ， Ｗ ＡＮＧ Ｈａ ｉ ｙ ａ ｎ ， ＨＵＡＮＧ Ｊ ｉ ａ ｎ
（ Ｊ Ｈ ｕ ｉ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ Ｂ ｕ ｒ ｅ ａ ｕ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｇｒ ｉ ｄ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，
充放 电管理要求也越来越高。在输 电线路在线监测 行业 中， 蓄电池的充电厂 Ｌ 瑚 懒 于太阳能和风 能。
常 规 的充 电方法 是依 据 １ ９ ４ ０年前 国际公认 的经
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ２ ７ ３ ＋ ． ２ 文 献标 志码 ：Ｂ 文章编号 ：１ ０ ０ ５ －７ ６ ７ ６（ ２ ０ １ ４ ）０ １ －０ ０ ０ ８ －０ ６
Ｓｍ ａ ｒ ｔ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｃｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ Ｔｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ
引 言
随着 新 能 源 的开 发 和 利用 ，蓄 电池应 用 的深 度
中影 响其寿命 的因素有
很 多 ，研 究发 现 ，蓄 电池 的充 电过 程 对 其 寿命 的影 响最 大 ，放 电过 程 影 响 较小 。在 充 电过 程 中主要 影 响 蓄 电池 寿命 的有 充 电 电 压 、充 电 电流 ２个 因 素 ， 这 ２个 条件 如 果 控 制不 好 ，则 在充 电过 程 中就 会 产
研究与探讨
能 源研 究 与 管 理 ２ ０ １ ４ （ １ ）
・ ２ ９・
智能 电源控制器技术研究
邓 惠华 ，王 海 燕 ，黄 戬
（ 广 东电 网公 司惠 州供 电局 ，惠 州 １ ５ １ ６ ０ ０ １ ）
智能电源管理系统的研究与实现
智能电源管理系统的研究与实现智能电源管理系统是指通过采用先进的技术手段，实现对电源的自动化管理和优化调控，以提高电能利用效率、降低能耗和减少能源浪费。
该系统可以根据负载特性和用户需求，智能调节电源的输出电压、电流和频率，从而实现电源的高效供电和智能管理。
1.能源监控与数据分析：通过安装传感器和数据采集设备，实时监测电源的电压、电流、功率因数和能耗等参数，并将采集的数据传输到数据中心进行分析和处理。
基于大数据分析和机器学习算法，系统可以识别出能源消耗的规律和趋势，进而制定能源管理策略和优化方案。
2.负载分析与管理：通过对负载特性的分析，可确定不同负载的特定需求，如电压、电流、功率等。
系统可以根据负载的不同特性，智能调节电源的输出参数，以适应负载的需求，减少无效能耗。
同时，可以通过对负载进行优化调度，实现对不同设备的智能管理和用电控制。
3.节能策略与优化算法：系统可以根据数据分析结果和负载要求，制定能源节约和优化的策略。
例如，在负载较低的情况下，动态调整电源的输出功率，降低能源的消耗；在负载剧烈变化的情况下，采用预测控制算法，提前调整电源的输出参数，以应对负载的变化。
4.人机交互与远程监控：通过人机界面，实现对智能电源管理系统的操作和控制。
用户可以远程监控电源的运行状态和能源消耗情况，以及对电源的参数进行调整和设定。
通过远程监控和智能控制，实现对电源的远程管理和智能化控制，提高电源的使用效率和维护便捷性。
5.安全保障与可靠性设计：智能电源管理系统在设计和实现中，需要考虑到电源的安全性和可靠性。
系统应具备防止过压、过电流和短路等故障的保护装置，以保证电源的正常运行和长久稳定供电。
同时，还需要考虑数据的安全性，保证数据的传输和存储过程中的机密性和完整性。
以上是智能电源管理系统的研究与实现的一些主要内容。
随着能源消耗量的不断增加和环境问题的日益突出，智能电源管理系统的研究和应用将会成为未来能源管理的重要发展方向。
基于单片机控制的新能源汽车智能充电系统设计
D2 1N4148
5
Cin1 100 pF
D3 1N4148
8D4 1N4148 Nhomakorabea注：VCC为直流电压源；Q1~Q4为4个晶闸管；VD1~VD4为4个单相桥式整流；C1~C4为4个滤波电容；Cb、L2为2个LC滤波；T1为变压器；D1~D4为 4个整流二极管；Cin1为电容滤波。
图 2 DC-DC 功率变换电路
控制，因此该文基于5G 通信系统下，对达芬奇机器人进行了分析。通过达芬奇机器人的概述、达芬奇外科手术机械
算法和微分运动等，并基于5G 通信系统对达芬奇机器人进行建模设计和达芬奇机器人机械主体部分的仿真。结果表
明，通过 ADAMS/View 可创建新模型，对达芬奇机器人的机械手臂进行仿真处理。该手臂可灵活应用于手术中，协
图 3 三相电源缺相检测电路
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高新技术
2023 NO.5（下） 中国新技术新产品
1.2.5 温度检测电路
充电系统长时间运行会出现温度升高的情况，如果温 度过高，就会影响控制精度，严重的情况还会出现死机。因 此，要对系统温度进行检测，以免出现温度过高的现象。温 度检测电路采用温度传感器 DS18B20，它以数字信号的形式 输出采集到的温度信号，直接送给单片机进行精准控制。电 路如图 4 所示。
注：DS18B20为温度传感器；VCC为直流电源；GND为地；DQ为数字信号输入输 出端；I/O为输入输出。
图 4 温度采集电路
压、电流和温度及电池组的荷电状态等信息
开始
上传至智能控制系统，以确定充电配置等参
数。智能控制系统通过控制晶闸管驱动电路
进行充电，通过检测到的电池组的荷电状态
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通过上述方式进行分通道独立供电袁可以 对整车电器进行有效监控和分配袁当电力不足 时可以关闭部分电器供电以保证主要电器的 使用袁当有电器发生过流故障时也可即时关闭 以保证电源系统的安全袁且不影响其它通道的 供电遥 2.3 发电机控制
发电机是汽车电源系统中的能量来源袁 也是汽 车电气系统油耗产生的直接来源袁 因此是控制电源 系统中能量流动的关键遥 传统的汽车发电机由于工 作方式和输出电压固定袁 只能根据电池和负载情况 被动调节袁 难以达到能量的优化分配遥 智能电源系 统中的发电机控制技术是根据对蓄电池分区和汽车 运动状态的识别袁 通过励磁电流控制来动态调节发 电机的工作模式袁实现制动能量回收尧能量的优化分 配以及蓄电池的电量控制遥
窑汽车安全窑
汽车智能电源控制系统研究 *
李 兵 杨殿阁 孔伟伟 连小珉
渊清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室冤
【摘要】为解决汽车电器数量和功率的增加对汽车电源系统的影响袁提出利用蓄电池电量分区来实现蓄电池保 护方法袁通过电器分通道独立供电进行供电管理和短路保护袁利用发电机智能控制和制动能量回收节约系统能耗遥 针对某款轿车开发了智能电源系统袁试验结果表明袁该智能电源控制系统起到了蓄电池亏电保护尧供电短路保护及 制动回收等功能袁可节约燃油约 3.7 %遥
智能电源控制系统中发电机的工作模式为院 a. 关闭院关闭发电机的励磁袁发电机处于停止 或空转状态袁可以节约能耗曰 b. 正常院发电机处于正常工作状态袁输出电压 为其额定电压曰 c. 浮充院发电机输出电压降为电池浮充电压袁 在保证电池电量的条件下降低能耗曰 d. 快充院提高发电机输出电压袁对电池快速充 电袁制动时提高发电机能量回收功率遥 智能电源系统通过与动力系统的通讯识别车辆 状态为起动尧怠速/匀速尧制动尧加速或停转渊即发动 机关闭时冤等遥 根据上述车辆状态与蓄电池电量分区袁 发电 机的工作模式按表 2 所示的策略进行控制遥 在制 动时使用快充模式回收制动能量袁 若已充满则改 为浮充以减少能耗曰 而加速时在电量允许情况下 关闭发电机袁利用蓄电池供电以减少能耗袁正常行 驶时通过对发电机模式的调节使电量保持在循环 区袁既留出制动能量回收的空间袁也保留足够的电 量供静态条件下使用遥 图 3 为应用上述智能发电 机控制策略时袁 发电机的电压在不同行驶条件下 的变化情况遥
要 46 要
表 2 发电机控制策略
车辆状态 起动 怠速/匀速 制动 加速 停转
已充满 关闭 关闭 浮充 关闭 关闭
蓄 电
回收区
关闭
关闭
快充 关闭 关闭
池 循环区 关闭 关闭/正常 快充 关闭 关闭
电 量
保留区
关闭
正常
快充 浮充 关闭
亏电区 关闭 快充 快充 快充 关闭
加速
匀速
减速
匀速
怠速 车速 电压 正常
全影响差别较大的电器划分入不同的通道袁 防止次
要区域的供电故障对重要电器的供电发生影响曰其
次是功能和位置相近的电器尽量划分到同一通道曰
另外袁 每一区域的电器总功率不能超出单通道的供 电能力曰最后袁在满足上述条件的情况下尽量采用较
少的通道数量遥
每个供电区域由 1 个独立通道进行供电袁各
通道分别由 1 个通道管理模块进行控制遥 通道管
主题词：智能电源 控制系统 蓄电池保护 制动能量回收 中图分类号：U463.63 文献标识码：A 文章编号：员园园园原猿苑园猿渊圆园14冤园2原园园44原园4
Research on Intelligent Automotive Electrical Power Control System
Li Bing, Yang Diange, Kong Weiwei, Lian Xiaomin 渊State Key Laboratory of Automobile Safety and Energy Conservation, Tsinghua University冤 揖粤遭泽贼则葬糟贼铱To protect the automotive power supply system from the adverse effect of addition of automotive electric appliance and power, a battery electricity partition method is proposed for battery protection is proposed, in which power supply is provided to electric appliance separately by different channels for power supply management and short-circuit protection, and intelligent generator control and braking energy recovery are applied to reduce system energy consumption. A car intelligent electrical power system is developed. Test results indicate that this system has functions of battery insufficient voltage protection, short -circuit protection and braking energy recovery, etc., in addition this system can reduce fuel consumption of approx. 3.7 %.
渊2冤
设
S设
设
墒设 R
SoC>SoCC
由图 1 和式渊2冤可知袁蓄电池状态 sB 按电量 SoC
大小划分为亏电区 SL尧保留区 SP尧循环区 SC 和回收
区 SR 等 4 个分区袁其中 SoCL尧SoCP尧SoCC 为各电量区
间的分界遥 当得到蓄电池的电量分区后袁 就可以此
为基础进行蓄电池的分区保护袁 在不同的区间内采
2 汽车智能电源控制技术
燃油汽车的电源系统主要由发电机和蓄电池构 成袁 对电源系统的智能控制技术主要包括蓄电池监控 与保护尧供电安全管理尧发电机智能控制等 3 个方面遥 2.1 蓄电池监控与保护
电量估计是蓄电池管理的基础袁 可通过蓄电池
觹 基金项目院工信部电子信息产业发展基金项目叶汽车智能网络研发与产业化曳袁国家 863 科技攻关项目叶基于车联网的车辆智 能化技术研究曳渊编号院2012AA111901冤遥
为解决上述汽车电源系统问题袁 目前已开发了 蓄电池管理技术[1,2]尧供电安全监控与保护技术[3,4]尧发
电机智能控制技术[5]以及汽车能量管理系统[6,7]等相 关技术遥 本文基于汽车电源管理技术袁研究开发一 种汽车智能电源控制系统袁包括发电机智能控制尧 制动能量回收尧 通道独立监控和自动保护的汽车 电器供电袁以及蓄电池监控和保护等功能袁以实现 提高汽车电源系统供电能力和安全性及降低能耗 的目标遥
留区时袁在发动机运行状态下进行正常充电袁当发
动机关闭时进行 1 级放电保护袁即关闭娱乐尧舒适
性负载曰当蓄电池位于亏电区时袁在发动机运行状
态下进行快速充电袁 当发动机关闭时进行 2 级放
电保护袁即关闭所有非必要的负载袁尽量减少蓄电
池放电量遥
表 1 蓄电池分区控制策略
分区
控制策略
亏电区 SL 保留区 SP 循环区 SC 回收区 SR
理模块的功能主要是通道电流监控和自动过载保
护袁 管理模块对电流的监控可实现不同级别的过
载保护袁即院
0扇设
设 设
设
缮
A =i
设 设
设
1墒设
Ii 叟I軃i i=1袁2袁窑窑窑袁m Ii <I軃i
渊3冤
要 45 要
窑汽车安全窑 式中袁A i=0 时表示第 i 通道供电关闭袁即保护机制 启 动 袁 A i = 1 为 正 常 供 电 曰 Ii 为 第 i 通 道 的 电 流 袁
要 44 要
汽车技术
窑汽车安全窑
传感器采集电压尧电流尧温度等数据袁结合汽车使用
条件实现蓄电池的电量估计袁其计算方法为院
扇设 设
1
设
U>UF 袁I>IF
设
设
SoC渊k
+1冤=
设 缮设
FOCV 渊U冤
t渊I<Is 冤>ts
渊1冤
设
设
F设
设
墒设 AH
蓸 SoC渊k冤袁I
蔀
其它
式中袁SoC 为蓄电池荷电状态袁 即相对电量值曰U尧I
快速充电袁放电保护等级 2 正常充电袁放电保护等级 1
充电尧放电循环 放电
2.2 供电安全管理 如图 2 所示袁 汽车供电采用分通道独立供电管
理方式袁将各用电负载按重要性尧功能尧功率划分为 D1尧D2尧噎尧Dm 共 m 个不同的供电区域袁各区域分别 由 C1尧C2尧 噎尧Cm 共 m 个独立的供电通道进行供电袁 每一供电通道由 1 个智能继电器模块进行监控和过 载保护管理袁以提高整车用电安全遥
行冤为开路条件计算袁当锁车静置时袁蓄电池放电电
流较小袁可近似为开路条件袁当放电电流 I 保持在 IS 以下的持续时长达到 tS 时 渊本试验采用 IS=0.1 A袁tS =2 h冤认为满足静置条件袁则利用已标定的开路电压
公式 FOCV渊U冤计算得到 SoC曰在上述 2 种条件均不满 足时袁利用安时积分方法 FAH 迭代计算 SoC袁即利用 第 k 次计算的 SoC 值和第 k +1 次测量的电流值计