一种48V电池系统应急冷启动方法与流程

一种48v电池系统应急冷启动方法
技术领域
1.本发明涉及锂离子电池领域，特别涉及一种48v电池系统应急冷启动方法。


背景技术：

2.当前国内外油耗和排放法规日益严苛，各大主机厂开始着力研发具有超高燃油经济性的动力系统，48v微混系统应运而生。48v微混系统通过48v电池系统实现自动启停，发动机停机滑行、滑行与制动能量回收、加速助力和电巡航功能等，12v电池为整车起动、12v整车负载、48v电池电池管理提供能量，48v电池又通过dc/dc转换器为12v提供能量来源。
3.在某些特定情况下，如长时间驻车、停车娱乐等，由于对12v电池电量的消耗可能造成12v电池亏电，但由于48v电池管理系统未工作，此时48v系统无法通过dc/dc转换器为12v电池供电。目前最通用的做法是：通过搭电或者其他外部充电方式为12v电池充电，当12v电池电量足够满足整车启动要求，整车供电系统可正常使用，但这种方式费时费力，严重影响了客户对48v微混汽车的驾驶体验。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种能在12v电池亏电情况无法启动整车，但可以为48v电池管理系统及dc/dc控制通讯芯片供电情况下的正常启动车辆的策略。
5.一种48v电池系统应急冷启动方法，在12v电池亏电但48v电池管理系统bms可工作的情况，进行以下步骤：a钥匙/按键启动，vcu/ems控制系统收到启动信号，48v电池管理系统bms上电，冷启动计数系统启动；b判断48v应急冷启动次数是否达到应急启动上限m，若判定已达到应急冷启动上限m，仪表提醒“应急冷启动次数达上限，启动失败”，中止流程；若未达到上限，对48v电池进行现存电量的判断，若48v电池电量不满足预设荷电状态值要求，不启动应急冷启动流程，仪表提醒“48v电池电量不足，无法启动应急冷启动”；若48v电量满足预设荷电状态值要求，48v电池管理系统bms将信息发送给仪表，仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，并通过vcu/ems控制系统控制48v继电器闭合，48v电池通过dc/dc转换器给12v电池补电，补电时间为t，达到补电时间后，bms将信息发送给仪表，仪表提醒“充电完成，再次启动车辆”；c钥匙/按键启动，再次启动时，12v电池及dc/dc转换器共同放电为整车提供冷启动能量；d判断整车是否成功启动（整车启动机/发动机可正常运行则判定为成功启动）：若成功启动，仪表提醒“应急冷启动成功”，冷启动计数系统计数清0；若本次冷启动失败，冷启动计数系统计数加1；若重复步骤b、c、d连续m次，应急冷启动失败，提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程。
6.所述m=3次。
7.所述步骤b中仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，延时2s，仪表提醒“应急冷启动开启”。
8.一种48v电池系统应急冷启动系统，包括：冷启动计数系统，统计48v应急冷启动次数；比较模块，根据冷启动计数系统统计的48v应急冷启动次数比较是否达到应急启动上限m；若已达到应急冷启动上限m，执行中止流程；若未达到上限，对48v电池进行现存电量的进行比较；若48v电池电量不满足预设荷电状态值要求，不启动应急冷启动流程；若48v电量满足预设荷电状态值要求，48v电池管理系统bms将信息发送给仪表，仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，并通过vcu/ems控制系统控制48v继电器闭合，48v电池通过dc/dc转换器给12v电池补电，补电时间为t；启动判断模块，判断整车是否成功启动，若成功启动，冷启动计数系统计数清0；若本次冷启动失败，冷启动计数系统计数加1，重复比较模块m次，应急冷启动失败，提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程；显示模块，在仪表上显示比较模块、启动判断模块的结果。
9.一种用于48v电池系统应急冷启动的控制系统，包括12v电池起动系统、48v电池系统、dc/dc转换器、vcu/ems控制系统；所述12v电池起动系统包括12v电池、启动机、仪表盘；所述48v电池系统包括48v电池、48v电池管理系统、bsg电机； 所述12v电池、48v电池负极接地，48v电池的正极接48v电池系统中bsg电机及dc/dc转换器的高压输入端，所述48v电池管理系统通过12v电池供电，所述48v电池管理系统、bsg电机、dc/dc转换器通过can总线与vcu/ems控制系统通讯，48v电池系统应急冷启动系统设置于vcu/ems控制系统。
10.所述12v起动系统负载还包括12v用电设备及低压负载，所述低压用电设备和所述低压负载的一端均接所述启动电池的负极、低压用电设备和低压负载的一端均接所述12v电池系统的正极。
11.所述48v电池系统还包括48v高压负载，所述48v高压负载的一端接动力电池的负极、48v高压负载的另一端接动力电池管理系统的正极。
12.为实现上述目的，本发明所设计48v电池应急冷启动策略，通过vcu/ems系统检测判定12v电池状态，如果当前电池系统可满足48v电池系统及dc/dc工作要求，即可通过48v电池继电器闭合指令，实现48v电压到12v电压的转换，为12v电池提供能量，实现48v整车系统正常启动，本策略涉及到的整车部件包括12v电池起动系统、48v电池系统、dc/dc转换器、bsg电机、vcu/ems控制系统；所述12v电池系统包括但不限于12v铅酸电池、启动机、显示仪表等负载；所述48v电池系统包括但不限于48v锂离子电池、48v电池管理系统；所述12v、48v电池负极接地、48v电池的正极接48v系统中bsg及dc/dc转换器的高压输入端，所述48v电池管理系统通过12v电池供电，所述48v电池管理系统、bsg电机、dc/dc转换器通过can总线与vcu/ems管理系统通讯。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。
14.图1是本发明应急冷启动方法的流程图；图2是用于48v电池系统应急冷启动的控制系统的原理框图。
具体实施方式
15.下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.本发明混合动力汽车启动系统的具体启动过程为：当整车收到启动信号时，启动48v电池管理系统（以下简称bms）冷启动计数系统判断48v应急冷启动次数是否达到启动上限，若达到应急冷启动上限，则提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程，若未达到上限则进行对48v现存电量的判断。
17.若48v电量可满足冷启动要求，则提醒应急冷启动流程开始，并通过vcu/ems控制48v继电器闭合，48v电池通过dc/dc转换器给12v电池补电，达到规定时间后，提供用户应急冷启动完成，再次启动车辆。再次启动时，12v电池及dc/dc转换器共同放电为整车提供冷启动能量。
18.若冷启动成功则结束流程，若本次冷启动失败，则计数加1，继续进行应急冷启动次数判断，若一个计数周期内达3次应急冷启动失败，提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程。
19.图2中，本发明用于48v电池系统应急冷启动的控制系统，包括12v电池起动系统、48v电池系统、dc/dc转换器2、vcu/ems控制系统7。12v电池起动系统包括12v电池8、启动机3、仪表盘4。48v电池系统包括48v电池5、48v电池管理系统6、bsg电机1。12v电池8、48v电池5负极接地，48v电池5的正极接48v电池系统中bsg电机1及dc/dc转换器2的高压输入端，48v电池管理系统6通过12v电池8供电，48v电池管理系统6、bsg电机1、dc/dc转换器2通过can总线与vcu/ems控制系统7通讯，应急冷启动系统设置于vcu/ems控制系统。12v起动系统负载还包括12v用电设备及低压负载，低压用电设备和所述低压负载的一端均接所述启动电池的负极、低压用电设备和低压负载的一端均接所述12v电池系统的正极。 48v电池系统还包括48v高压负载，48v高压负载的一端接动力电池的负极、48v高压负载的另一端接动力电池管理系统的正极。

技术特征：
1.一种48v电池系统应急冷启动方法，其特征在于：在12v电池亏电但48v电池管理系统bms可工作的情况，进行以下步骤：a钥匙/按键启动，vcu/ems控制系统收到启动信号，48v电池管理系统bms上电，冷启动计数系统启动；b判断48v应急冷启动次数是否达到应急启动上限m，若判定已达到应急冷启动上限m，仪表提醒“应急冷启动次数达上限，启动失败”，中止流程；若未达到上限，对48v电池进行现存电量的判断，若48v电池电量不满足预设荷电状态值要求，不启动应急冷启动流程，仪表提醒“48v电池电量不足，无法启动应急冷启动”；若48v电量满足预设荷电状态值要求，48v电池管理系统bms将信息发送给仪表，仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，并通过vcu/ems控制系统控制48v继电器闭合，48v电池通过dc/dc转换器给12v电池补电，补电时间为t，达到补电时间后，48v电池管理系统bms将信息发送给仪表，仪表提醒“充电完成，再次启动车辆”；c钥匙/按键启动，再次启动时，12v电池及dc/dc转换器共同放电为整车提供冷启动能量；d判断整车是否成功启动：若成功启动，仪表提醒“应急冷启动成功”，冷启动计数系统计数清0；若本次冷启动失败，冷启动计数系统计数加1；若重复步骤b、c、d连续m次，应急冷启动失败，提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程。2.根据权利要求1所述的48v电池系统应急冷启动方法，其特征在于：所述m=3次。3.根据权利要求1所述的48v电池系统应急冷启动方法，其特征在于：所述步骤b中仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，延时2s，仪表提醒“应急冷启动开启”。4.一种48v电池系统应急冷启动系统，其特征在于：包括：冷启动计数系统，统计48v应急冷启动次数；比较模块，根据冷启动计数系统统计的48v应急冷启动次数比较是否达到应急启动上限m；若已达到应急冷启动上限m，执行中止流程；若未达到上限，对48v电池进行现存电量的进行比较；若48v电池电量不满足预设荷电状态值要求，不启动应急冷启动流程；若48v电量满足预设荷电状态值要求，48v电池管理系统bms将信息发送给仪表，仪表提醒“12v电池亏电，启动应急冷启动”，并通过vcu/ems控制系统控制48v继电器闭合，48v电池通过dc/dc转换器给12v电池补电，补电时间为t；启动判断模块，判断整车是否成功启动，若成功启动，冷启动计数系统计数清0；若本次冷启动失败，冷启动计数系统计数加1，重复比较模块m次，应急冷启动失败，提醒应急冷启动次数达上限，启动失败，中止流程；显示模块，在仪表上显示比较模块、启动判断模块的结果。5.一种用于48v电池系统应急冷启动的控制系统，其特征在于：包括12v电池起动系统、48v电池系统、dc/dc转换器、vcu/ems控制系统；所述12v电池起动系统包括12v电池、启动机、仪表盘；所述48v电池系统包括48v电池、48v电池管理系统、bsg电机；所述12v电池、48v电池负极接地，48v电池的正极接48v电池系统中bsg电机及dc/dc转换器的高压输入端，所述48v电池管理系统通过12v电池供电，所述48v电池管理系统、bsg电
机、dc/dc转换器通过can总线与vcu/ems控制系统通讯，48v电池系统应急冷启动系统设置于vcu/ems控制系统。6.根据权利要求5所述的用于48v电池系统应急冷启动的控制系统，其特征在于：所述12v起动系统负载还包括12v用电设备及低压负载，所述低压用电设备和所述低压负载的一端均接所述启动电池的负极、低压用电设备和低压负载的一端均接所述12v电池系统的正极。7.根据权利要求5所述的用于48v电池系统应急冷启动的控制系统，其特征在于：所述48v电池系统还包括48v高压负载，所述48v高压负载的一端接动力电池的负极、48v高压负载的另一端接动力电池管理系统的正极。

技术总结
本发明涉及锂离子电池领域，公开了一种48V电池系统应急冷启动方法，包括12V电池起动系统、48V电池系统、DC/DC转换器、VCU/EMS控制系统、BSG电机；所述低压系统包括12V电池、启动机、显示仪表等；所述48V电池系统包括48V电池、48V电池管理系统及附属结构；本发明策略在原有电池起动系统中无需增加其他部件，不需要另行设计，解决了48V微混汽车在12V电池在可以保证为48V电池管理系统及DCDC控制芯片提供能量，但无法起动整车状态下的困扰。但无法起动整车状态下的困扰。但无法起动整车状态下的困扰。


技术研发人员：杨牛 刘长来 夏诗忠 孙光忠 魏然 解正安
受保护的技术使用者：骆驼集团新能源电池有限公司
技术研发日：2022.12.14
技术公布日：2023/7/4