一种电动工程机械蓄电池自补电系统及控制方法与流程

    专利查询2026-01-21  4


    本发明属于电动工程机械蓄电池的补电控制领域,具体来说是一种电动工程机械蓄电池自补电系统及控制方法。


    背景技术:

    1、在国家环保要求越来越高等因素推动下,电动工程机械应用越来越多。对于电动工程机械,在关机未使用的情况下,整车存在静态电流,会持续消耗蓄电池的电量,如若长时间放置,存在蓄电池亏电引起电压不足或者耗空的风险,导致整车无法启动,需要额外进行搭接电源补电。

    2、经过检索,中国发明专利,一种新能源汽车的本地补电方法及系统(公开号为:cn117067911a,公开日为:2023.11.17),该申请案通过网络唤醒节点定时唤醒整车网络,并按照预设条件向整车控制器vcu发送低电压蓄电池的补电指令;整车控制器vcu根据网络唤醒节点发送的补电指令和当前整车运行模式状态进行判断,并以运行状态信号的形式通知电池管理模块;电池管理模块bms根据接收到的信号和电池当前的状态,执行相应的电池预充管理操作。该发明通过本地补电解决了智能补电对网络的依赖性由车内做补电逻辑,但是,补电逻辑判断流程太过复杂,存在不能有效的判断蓄电池的亏电状态,造成对蓄电池补电滞后。


    技术实现思路

    1、1.发明要解决的技术问题

    2、本发明的目的在于解决现有的补电系统逻辑判断流程太过复杂,存在不能有效的判断蓄电池的亏电状态,造成对蓄电池补电滞后。

    3、2.技术方案

    4、为达到上述目的,本发明提供的技术方案为:

    5、本发明的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统,包括tbox和vcu,所述tbox与vcu通讯连接;所述vcu分别通讯连接有bms、pdu和dcdc;所述bms通讯连接动力电池;所述pdu分别与dcdc和动力电池电连接;所述dcdc电连接有蓄电池,所述蓄电池与tbox电连接;

    6、所述tbox定期轮询唤醒并对蓄电池的供电电压进行检测,并将检测的供电电压数据与设定阈值进行比对,当检测的供电电压数据小于设定阈值时,tbox发送信号给vcu,vcu接收信号后对蓄电池进行补电。

    7、优选的,所述pdu含主负继电器、主正继电器,预充继电器和预充电阻;所述主负继电器分别与动力电池、dcdc电连接,所述主正继电器分别与动力电池、dcdc电连接;所述预充继电器与预充电阻电连接,所述预充继电器和预充电阻连接的支路与所述主正继电器并联电连接。

    8、优选的,所述方法为设定tbox定期轮询唤醒后对蓄电池的供电电压进行检测,并将检测的供电电压数据与设定阈值进行比对,当检测的供电电压数据小于设定阈值时,tbox发送信号给vcu,vcu接收信号后对蓄电池进行补电。

    9、优选的,所述方法具体包括如下步骤:

    10、s1、tbox定期轮询唤醒;

    11、s2、tbox对蓄电池的供电电压进行检测;

    12、s3、当检测的供电电压数据大于设定阈值时,执行步骤s4,当检测的供电电压数据小于设定阈值时,执行步骤s5;

    13、s4、tbox进行休眠,重复步骤s1;

    14、s5、tbox发送控制信号到vcu,vcu接收信号并启动;

    15、s6、vcu发送信号到bms、pdu和dcdc;

    16、s7、pdu和dcdc接收信号并启动,bms接收信号并发送控制信号到动力电池;

    17、s8、电力电池、pdu和dcdc启动工作,所述动力电池、pdu和dcdc之间电路导通,所述动力电池对蓄电池进行补电;

    18、s9、dcdc持续工作20min,所述vcu自动断开给bms、pdu和dcdc的控制信号或者硬线发送的唤醒信号;

    19、s10、所述bms、pdu和dcdc进行关闭;

    20、s11、所述vcu、bms、pdu、dcdc和tbox休眠,继续执行步骤s1。

    21、优选的,所述步骤s1中,所述tbox定期轮询唤醒具体为每间隔10s进行轮询一次,轮询360次后对tbox进行唤醒一次。

    22、优选的,所述步骤s3中,所述设定阈值,24v系统设定阈值为18v,12v系统设定阈值为10v。

    23、优选的,所述步骤s6中,所述vcu发送的信号为控制信号或硬线发送的唤醒信号。

    24、优选的,所述步骤s8中,所述pdu启动工作包含步骤s81和s82,其中步骤s81具体为:具体为所述vcu发送信号到闭合主负继电器,主负继电器接收到信号,所述主负继电器闭合并发送反馈信号到vcu,所述vcu接收到信号并发送信号到预充继电器,预充继电器接收到信号并闭合,所述动力电池、pdu和dcdc之间的预充电路导通,所述动力电池对dcdc进行预充电。

    25、优选的,所述步骤s8中,所述pdu启动工作包含步骤s81和s82,其中步骤s82具体为:当dcdc与动力电池电压相同时,dcdc发送反馈信号到vcu,vcu接收信号并发送信号到主正继电器,所述主正继电器接收到信号,所述主正继电器闭合并发送反馈信号到vcu,所述vcu接收到反馈信号并发送信号到预充继电器,所述预充继电器接收信号并断开,预充电路断开,所述动力电池、pdu、dcdc和蓄电池之间的补充电路导通,对蓄电池执行补电操作。

    26、优选的,所述步骤s10中充电完成,所述pdu关闭,具体为:主负继电器和主正继电器断开,所述动力电池、pdu、dcdc和蓄电池之间补充电路断开,充电结束。

    27、3.有益效果

    28、采用本发明提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果:

    29、本发明的一种电动工程机械蓄电池自补电系统及控制方法,属于电动工程机械蓄电池的补电控制领域。包括tbox和vcu,tbox与vcu通讯连接;vcu分别通讯连接有bms、pdu和dcdc;bms通讯连接动力电池;pdu分别与dcdc和动力电池电连接;dcdc电连接有蓄电池,蓄电池与tbox电连接;tbox定期轮询唤醒并对蓄电池的供电电压进行检测,并将检测的供电电压数据与设定阈值进行比对,当检测的供电电压数据小于设定阈值时,tbox发送信号给vcu,vcu接收信号后对蓄电池进行补电。该方案逻辑简单直接,能优先的解决原有的判断流程过于复杂,不能有效的判断蓄电池的亏电状态的问题,能够对蓄电池缺电进行及时有效的补电。



    技术特征:

    1.一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统,其特征在于:包括tbox(100)和vcu(200),所述tbox(100)与vcu(200)通讯连接;所述vcu(200)分别通讯连接有bms(300)、pdu(400)和dcdc(500);所述bms(300)通讯连接动力电池(700);所述pdu(400)分别与dcdc(500)和动力电池(700)电连接;所述dcdc(500)电连接有蓄电池(600),所述蓄电池(600)与tbox(100)电连接;

    2.根据权利要求1所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统,其特征在于:所述pdu(400)含主负继电器(410)、主正继电器(420),预充继电器(430)和预充电阻(440);所述主负继电器(410)分别与动力电池(700)、dcdc(500)电连接,所述主正继电器(420)分别与动力电池(700)、dcdc(500)电连接;所述预充继电器(430)与预充电阻(440)电连接,所述预充继电器(430)和预充电阻(440)连接的支路与所述主正继电器(420)并联电连接。

    3.根据权利要求2所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述方法为

    4.根据权利要求3所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于,所述方法具体包括如下步骤:

    5.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s1中,所述tbox(100)定期轮询唤醒具体为每间隔10s进行轮询一次,轮询360次后对tbox(100)进行唤醒一次。

    6.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s3中,所述设定阈值,24v系统设定阈值为18v,12v系统设定阈值为10v。

    7.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s6中,所述vcu(200)发送的信号为控制信号或硬线发送的唤醒信号。

    8.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s8中,所述pdu(400)启动工作包含步骤s81和s82,其中步骤s81具体为:所述vcu(200)发送信号到闭合主负继电器(410),主负继电器(410)接收到信号,所述主负继电器(410)闭合并发送反馈信号到vcu(200),所述vcu(200)接收到信号并发送信号到预充继电器(430),预充继电器(430)接收到信号并闭合,所述动力电池(700)、pdu(400)和dcdc(500)之间的预充电路导通,所述动力电池(700)对dcdc(500)进行预充电。

    9.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s8中,所述pdu(400)启动工作包含步骤s81和s82,其中步骤s82具体为:所述pdu(400)启动工作,具体为:当dcdc(500)与动力电池(700)电压相同时,dcdc(500)发送反馈信号到vcu(200),vcu(200)接收信号并发送信号到主正继电器(420),所述主正继电器(420)接收到信号,所述主正继电器(420)闭合并发送反馈信号到vcu(200),所述vcu(200)接收到反馈信号并发送信号到预充继电器(430),所述预充继电器(430)接收信号并断开,预充电路断开,所述动力电池(700)、pdu(400)、dcdc(500)和蓄电池(600)之间的补充电路导通,对蓄电池(600)执行补电操作。

    10.根据权利要求4所述的一种电动工程机械蓄电池自补电控制系统的控制方法,其特征在于:所述步骤s10中充电完成,所述pdu(400)关闭,具体为:主负继电器(410)和主正继电器(420)断开,所述动力电池(700)、pdu(400)、dcdc(500)和蓄电池(600)之间补充电路断开,充电结束。


    技术总结
    本发明的一种电动工程机械蓄电池自补电系统及控制方法。包括TBOX和VCU,TBOX与VCU通讯连接;VCU分别通讯连接有BMS、PDU和DCDC;BMS通讯连接动力电池;PDU分别与DCDC和动力电池电连接;DCDC电连接有蓄电池,蓄电池与TBOX电连接;TBOX定期轮询唤醒并对蓄电池的供电电压进行检测,并将检测的供电电压数据与设定阈值进行比对,当检测的供电电压数据小于设定阈值时,TBOX发送信号给VUC,VCU接收信号后对蓄电池进行补电。该方案逻辑简单直接,能优先的解决原有的判断流程过于复杂,不能有效的判断蓄电池的亏电状态的问题,能够对蓄电池缺电进行及时有效的补电。

    技术研发人员:李哲,孟为祥,李涛,罗山
    受保护的技术使用者:博雷顿科技股份公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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