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技术领域

本发明涉及汽车电池管理方法、系统及装置。

背景技术

目前市面上的新能源车辆都具有电池电量的显示，有的是用LED 灯来表示，有的是用数字来表示，共同点都是通过I/O口来检测电 池当前电压来显示的，或则通过车厂提供的该车标准理论值来计算可 续航里程数。

但是不管是铅酸蓄电池还是锂电池，都有电池衰减和虚电的特 性。一旦电池使用在半年以后都会出现这类现象。

车厂提供的可续航里程都是按理论上面来计算的，但是实际上每 一个用户所驾驶车辆的环境、在职和个人驾驶行为都不同，因而单纯 的按照车厂提供的数据进行衡量该车真实的续航里程数并不准确。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够根据汽车电 池的实际情况实时分析充电所需时间以及可续航里程数的汽车电池 管理方法、系统及装置。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

方案一：

一种汽车电池管理方法，包括如下步骤：

步骤A：获取汽车的ACC状态，同时通过MCU检测汽车电池的电 压值以及该电压值的变化趋势，该ACC状态包括静止和运动，该变化 趋势包括下降和上升；

当ACC状态为静止，且变化趋势为上升时，执行步骤B；当ACC 状态为运动，且变化趋势为下降时，执行步骤D；

步骤B：获取当前电压值上升一个预设值后对应的所需时间，当 前电压值上升一个预设值后记为下一个电压值，通过公式：A_i+1/B＝C_i+1得到该下一个电压值的曲线值，并得到充电特性曲线图；其中，A_i为当前电压值，A_i+1为下一个电压值，B为当前电压值上升至下一个电 压值所对应的所需时间，C_i为该当前电压值的曲线值，C_i+1为下一个 电压值的曲线值；之后执行步骤C；

步骤C：根据公式：T＝A_i*C_i+A_i+1*C_i+1+……+A_r*1.2*C_r计算汽车 电池由当前电压上升至满电时所需时间，其中，T为当前电压上升至 满电时的所需时间，A_r为最高电压值，C_r为最高电压值的曲线值；

步骤D：通过GPS模块获取当前电压值与下一个电压值之间的行 驶里程数，下一个电压值为当前电压值下降一个预设值后的电压值， 之后执行步骤E；

步骤E：根据公式S＝S₁+S₂+……S_n+S_r计算当前电压值的可续航里 程数，其中，S为当前电压值的可续航里程数，S₁为当前电压值与下 一个电压值之间的行驶里程数，S₂为下一个电压值与下下一个电压值 之间的行驶里程数，定义下一个电压值为第一个电压值，下下一个电 压值为第二个电压值，则S_n为第(n-1)个电压值与第n个电压值之 间的行驶里程数，S_r为第n个电压值与最低电压值之间的行驶里程数。

优选的，所述预设值为1V。

优选的，所述最低电压值等于标称电压值乘以0.8。

优选的，所述最高电压值等于标称电压值乘以1.2。

方案二：

一种汽车电池管理系统，包括GPS单元、MCU、检测单元、无线 通信单元、电源单元以及服务器，所述GPS单元、检测单元、无线通 信单元和电源单元均与MCU连接，所述无线通信单元还与服务器连 接；所述GPS用于检测汽车的行驶里程数，并发送该行驶里程数至 MCU；所述检测单元用于检测汽车的ACC状态，并发送该ACC状态至 MCU；所述MCU用于获取汽车电池的电压值，并通过无线通信单元将 行驶里程数、ACC状态和电压值发送至服务器；所述服务器用于根据 行驶里程数、ACC状态和电压值计算得到当前电压值的可续航里程数 或汽车电池由当前电压上升至满电时所需时间。

优选的，还包括显示屏，该显示屏与服务器连接。

方案三：

一种汽车电池管理装置，包括：

状态获取模块：用于获取汽车的ACC状态，同时通过MCU检测汽 车电池的电压值以及该电压值的变化趋势，该ACC状态包括静止和运 动，该变化趋势包括下降和上升；

当ACC状态为静止，且变化趋势为上升时，执行时间获取模块； 当ACC状态为运动，且变化趋势为下降时，执行行驶里程数获取模块；

时间获取模块：用于获取当前电压值上升一个预设值后对应的所 需时间，当前电压值上升一个预设值后记为下一个电压值，通过公式： A_i+1/B＝C_i+1得到该下一个电压值的曲线值，并得到充电特性曲线图；其 中，A_i为当前电压值，A_i+1为下一个电压值，B为当前电压值上升至下 一个电压值所对应的所需时间，C_i为该当前电压值的曲线值，C_i+1为 下一个电压值的曲线值；之后执行时间计算模块；

时间计算模块：用于根据公式：T＝A_i*C_i+A_i+1*C_i+1+……+A_r*1.2*C_r计算汽车电池由当前电压上升至满电时所需时间，其中，T为当前电 压上升至满电时的所需时间，A_r为最高电压值，C_r为最高电压值的曲 线值；

行驶里程数获取模块:用于通过GPS模块获取当前电压值与下一 个电压值之间的行驶里程数，下一个电压值为当前电压值下降一个预 设值后的电压值，之后执行里程数计算模块；

里程数计算模块：用于根据公式S＝S₁+S₂+……S_n+S_r计算当前电压 值的可续航里程数，其中，S为当前电压值的可续航里程数，S₁为当 前电压值与下一个电压值之间的行驶里程数，S₂为下一个电压值与下 下一个电压值之间的行驶里程数，定义下一个电压值为第一个电压 值，下下一个电压值为第二个电压值，则S_n为第(n-1)个电压值与 第n个电压值之间的行驶里程数，S_r为第n个电压值与最低电压值之 间的行驶里程数。

优选的，所述预设值为1V。

优选的，所述最低电压值等于标称电压值乘以0.8。

优选的，所述最高电压值等于标称电压值乘以1.2。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明能够根据最新的数据来判断汽车电池的特性，具有实时性 和准确性，结果更加真实可靠。

附图说明

图1为本发明一种汽车电池管理方法的流程图；

图2为本发明一种汽车电池管理系统的模块结构图；

图3为本发明充电特性曲线图；

图4为本发明放电特性曲线图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

参见图1，本发明提供一种汽车电池管理方法，其能够对汽车的 电池信息和续航信息进行检测和计算，根据汽车最新的数据来判断该 车电池的特性，并且根据车主所行驶的环境和驾驶行为以及该车的载 重来综合得出结果，测试结果更加真实。

具体包括如下步骤：

步骤S1：获取汽车的ACC状态，同时通过MCU检测汽车电池的 电压值以及该电压值的变化趋势，该ACC状态包括静止和运动，该变 化趋势包括下降和上升；

汽车的ACC状态指的是汽车启动时候的电信号，可通过硬件接口 进行判断获得，为现有技术；通过MCU的I/O口实时读取汽车电池的 电压值，并进行保存，MCU会根据存储数据值的变化来判断一个完整 的充电后最高电压到放电后最低电压的过程；

当ACC状态为静止，且变化趋势为上升时，执行步骤S2；当ACC 状态为运动，且变化趋势为下降时，执行步骤S4；

比如内存里面记录的电压值为38-39-40-……56V，然而在这一 过程中检测到ACC状态为静止，则认为汽车处于充电状态，读取汽车 的ADC值，能够转换成标称电压值，从该电压区间可以得到是48V的 电池组，同理通过电压值对比实际充满电的电压能判断充电百分比；

步骤S2：获取当前电压值上升一个预设值后对应的所需时间， 当前电压值上升一个预设值后记为下一个电压值，通过公式： A_i+1/B＝C_i+1得到该下一个电压值的曲线值，并得到充电特性曲线图；其 中，A_i为当前电压值，A_i+1为下一个电压值，B为当前电压值上升至下 一个电压值所对应的所需时间，C_i为该当前电压值的曲线值，C_i+1为 下一个电压值的曲线值；之后执行步骤S3；预设值优选为1V，也就 是说例如当前电压值为3V，上升一个预设值则为4V，记录3V至4V 所需时间，之后4V为当前电压值，上升一个预设值为5V，记录4V 至5V所需时间，以此类推；

根据现有的技术可以知道，最高电压为标称电压乘以1.2，最低 电压为标称电压乘以0.8，上面举例所述的48V为标称电压；因而可 以知道目前已经充电到98％的状态了：56/(48*1.2)＝98％,并根据每 个电压值升压的时间长度就可以画出该电池组的充电特性曲线图，根 据该充电特性曲线图可以得到该电池在充电时每一阶段所需时间，具 体参见步骤S3；充电特性曲线图如图3所示；

步骤S3：根据公式：T＝A_i*C_i+A_i+1*C_i+1+……+A_r*1.2*C_r计算汽车 电池由当前电压上升至满电时所需时间，其中，T为当前电压上升至 满电时的所需时间，A_r为最高电压值，C_r为最高电压值的曲线值；

步骤S4：通过GPS模块获取当前电压值与下一个电压值之间的 行驶里程数，下一个电压值为当前电压值下降一个预设值后的电压 值，之后执行步骤E；预设值同样优选为1V；

比如内存里面记录的电压值为56-55-54-……-40V,然而这一过 程检测到ACC状态为运动，则认为汽车处于驾驶状态，同时根据GPS 单元所统计该时段里的里程数，可以知道该电池组在每一电压值区间 他所行驶的里程数，因而也可以画出该电池组的放电特性曲线图，如 此一来就可以知道该电池当前电压值可续航能力；放电特性曲线图如 图4所示；

步骤S5：根据公式S＝S₁+S₂+……S_n+S_r计算当前电压值的可续航里 程数，其中，S为当前电压值的可续航里程数，S₁为当前电压值与下 一个电压值之间的行驶里程数，S₂为下一个电压值与下下一个电压值 之间的行驶里程数，定义下一个电压值为第一个电压值，下下一个电 压值为第二个电压值，则S_n为第(n-1)个电压值与第n个电压值之 间的行驶里程数，S_r为第n个电压值与最低电压值之间的行驶里程数。 当预设值为1V，假设当前电压值为30V，则下一个电压值为29V，记 录30V下降至29V的行驶里程数为S1，28V为下下个电压值，则29V 下降至28V的行驶里程数为S2，以此类推。

标称电压值与最低电压值、最高电压值之间的关系为：最低电压 值等于标称电压值乘以0.8。所述最高电压值等于标称电压值乘以 1.2

上述方法能够解决两个问题，一是能够实时了解电池的特性，根 据实际情况得出该电量下的充电时间，另一个就是在行驶过程中当前 电量下能够续航的里程数。

另一方面，本发明还提供一种汽车电池管理装置，其用于应用一 种汽车电池管理方法，包括：

状态获取模块：用于获取汽车的ACC状态，同时通过MCU检测汽 车电池的电压值以及该电压值的变化趋势，该ACC状态包括静止和运 动，该变化趋势包括下降和上升；

当ACC状态为静止，且变化趋势为上升时，执行时间获取模块； 当ACC状态为运动，且变化趋势为下降时，执行行驶里程数获取模块；

时间获取模块：用于获取当前电压值上升一个预设值后对应的所 需时间，当前电压值上升一个预设值后记为下一个电压值，通过公式： A_i+1/B＝C_i+1得到该下一个电压值的曲线值，并得到充电特性曲线图；其 中，A_i为当前电压值，A_i+1为下一个电压值，B为当前电压值上升至下 一个电压值所对应的所需时间，C_i为该当前电压值的曲线值，C_i+1为 下一个电压值的曲线值；之后执行时间计算模块；

时间计算模块：用于根据公式：T＝A_i*C_i+A_i+1*C_i+1+……+A_r*1.2*C_r 计算汽车电池由当前电压上升至满电时所需时间，其中，T为当前电 压上升至满电时的所需时间，A_r为最高电压值，C_r为最高电压值的曲 线值；

行驶里程数获取模块:用于通过GPS模块获取当前电压值与下一 个电压值之间的行驶里程数，下一个电压值为当前电压值下降一个预 设值后的电压值，之后执行里程数计算模块；

里程数计算模块：用于根据公式S＝S₁+S₂+……S_n+S_r计算当前电压 值的可续航里程数，其中，S为当前电压值的可续航里程数，S₁为当 前电压值与下一个电压值之间的行驶里程数，S₂为下一个电压值与下 下一个电压值之间的行驶里程数，定义下一个电压值为第一个电压 值，下下一个电压值为第二个电压值，则S_n为第(n-1)个电压值与 第n个电压值之间的行驶里程数，S_r为第n个电压值与最低电压值之 间的行驶里程数。

同样的，所述预设值为1V。所述最低电压值等于标称电压值乘 以0.8。所述最高电压值等于标称电压值乘以1.2。

本发明还提供一种汽车电池管理系统，包括GPS单元、MCU、检 测单元、无线通信单元、电源单元以及服务器，所述GPS单元、检测 单元、无线通信单元和电源单元均与MCU连接，所述无线通信单元还 与服务器连接；所述GPS用于检测汽车的行驶里程数，并发送该行驶 里程数至MCU；所述检测单元用于检测汽车的ACC状态，并发送该ACC 状态至MCU；所述MCU用于获取汽车电池的电压值，并通过无线通信 单元将行驶里程数、ACC状态和电压值发送至服务器；所述服务器用 于根据行驶里程数、ACC状态和电压值计算得到当前电压值的可续航 里程数或汽车电池由当前电压上升至满电时所需时间。

另外，还可以包括显示屏，该显示屏与服务器连接。服务器对所 有信号数据进行分析处理后，通过显示屏显示出来，供用户直观了解 车辆状况。显示屏也可以用智能终端代替，用户只需通过智能终端则 可以实时了解车辆行驶信息和充电信息，智能终端可以为手机、平板 电脑等。

无线通信单元优选为GPRS单元。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构 思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变 都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。