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电压转换装置的控制方法、装置及终端设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


电压转换装置的控制方法、装置及终端设备

技术领域

本申请属于电池充电技术领域,尤其涉及一种电压转换装置的控制方法、装置及终端设备。

背景技术

石油等燃料作为不可再生能源,目前在汽车行业中正在被逐步减少使用,而越来越多的汽车开始采用新能源作为动力。其中,微油电混合(Belt Driven StarterGenerator,BSG)动力汽车是一种同时使用传统燃料以及电能作为动力的汽车,由于其在原有传统动力的基础上增加了混合动力系统组成新的动力形式,因此油耗较低。

BSG动力汽车的动力系统主要包括:BSG电机、直流电-直流电(directcurrent-directcurrent,DC-DC)转换器、电池及低压设备等。BSG电机用于发电,DCDC转换器用于将输入电压转换为低压设备和电池等设备工作所需的电压,进而为低压设备和电池等设备供电。

然而,由于BSG动力汽车中的电池在电量特别低时容易出现电池锁包现象,而电池出现电池锁包现象时需重新更换新电池,成本较高。因此,现有的BSG动力汽车通常会优先保证电池的电量充足,即,现有的BSG动力汽车在其电池的电量低于一定值时,会控制DCDC转换器停止工作,这样会使BSG动力汽车中低压设备无电可用,导致动力汽车无法正常运转,降低动力汽车的稳定性。

发明内容

本申请实施例提供了一种电压转换装置的控制、装置及终端设备,可以解决现有的BGS动力汽车的稳定性差的问题。

第一方面,本申请实施例提供了一种电压转换装置的控制方法,该方法包括:

获取第一电池的第一电量和第二电池的第二电量;第一电池的工作电压大于第二电池的工作电压;

根据第一电量和第二电量确定电压转换装置的工作状态;

根据第一电量或第二电量确定第二电池的目标充电电压;

当工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将发电设备的工作电压转换为目标充电电压,并基于目标充电电压对第二电池进行充电。

第二方面,本申请实施例提供了一种电压转换装置的控制装置,该装置包括:

获取模块,用于获取第一电池的第一电量和第二电池的第二电量;第一电池的工作电压大于第二电池的工作电压;

工作状态确定模块,用于根据第一电量和第二电量确定电压转换装置的工作状态;

电压确定模块,用于根据第一电量或第二电量确定第二电池的目标充电电压;

充电模块,用于当工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将发电设备的工作电压转换为目标充电电压,并基于目标充电电压对第二电池进行充电。

第三方面,本申请实施例提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述第一方面的方法。

第四方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面的方法。

第五方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述第一方面的方法。

第六方面,本申请实施例提供了一种驾驶设备,驾驶设备包括第三方面的终端设备。

本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:先通过第一电池的第一电量以及第二电池的第二电量,确定电压转换装置的工作状态,并确定第二电池的目标充电电压,之后,在确定出电压转换装置的工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将目标充电电压转换为目标充电电压,并根据目标充电电压对第二电池进行充电。以此,通过综合考虑第一电池的第一电量和第二电池的第二电量,可以合理地确出电压转换装置是否需要对发电设备的工作电压进行转换,从而可以避免第一电池因电量消耗过大而出现亏电的情况,且能够对第二电池进行充电,以使第二电池有足够的电量为其负载进行供电,进而提高了电压转换装置所应用在的用电设备的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例,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。

图1是本申请一实施例提供的一种电压转换装置的控制的实现流程图;

图2是本申请一实施例提供的一种电压转换装置的控制装置的结构示意图;

图3是本申请一实施例提供的一种终端设备的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解,当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

另外,在本申请说明书和所附权利要求书的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

传统动力汽车中通常采用额定电压为12V的电池,且传统动力汽车中还包括发动机、发电机以及工作电压为12V的负载(可以称为低压设备)。通过发动机带动发电机进行发电,可以为上述电池和低压设备供电,维持车辆正常运转。然而,针对本申请中的BSG动力汽车的动力系统,其包括BSG电机、直流(Direct Current-Direct Current,DCDC)转换器、电池(Battery Management System,BMS)以及低压设备。其中,电池包括额定电压为48V的电池,以及额定电压为12V的电池。通常,电池的电压并非永远稳定在48V和12V,而是可以根据需要进行变动。

具体的,对于上述BSG动力汽车的动力系统,其取消了传统的发电机,转为利用输出电压为48V的BSG电机进行发电,为额定电压为48V的电池进行充电。而后,由48V电池,或者,48V的BSG电机发电输出48V的工作电压,并通过DCDC转换器转变为12V电压,为12V的低压设备以及12V电池供电,维持车辆正常运转。

然而,由于48V电池的特殊性,在电量特别低时容易出现缩短电池寿命以及电池锁包现象,若电池锁包则需重新更换新电池,成本较高。同时,48V电池的安装位置相对于12V电池而言,外接充电设备进行充电的几率更小。因此,对于48V的动力系统,通常优先考虑48V电池的稳定性,即优先保证48V电池的电量充足。

例如,当48V电池的电量较低时,断开48V的BSG电机与DCDC转换器的连接,使其不再给12V的低压设备进行供电,而是直接给48V电池进行充电,避免48V电池出现低电量而锁包的现象。然而,若在48V电池和12V电池同时处于低电量的情况下,则会出现12V的低压设备无电可用,导致动力汽车无法正常启动或者维持低压设备的运转,降低动力汽车的稳定性。

基于此,为了提高动力汽车的稳定性,本申请实施例提供了一种电压转换装置的控制方法,该电压转换装置的控制方法的执行主体可以为终端设备。终端设备包括但不限于车载设备,或超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC),本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。

具体的,请参阅图1,图1示出了本申请实施例提供的一种电压转换装置的控制的实现流程图,该方法包括如下步骤:

S101、获取第一电池的第一电量和第二电池的第二电量;第一电池的工作电压大于第二电池的工作电压。

在应用中,上述电压转换装置可以为DCDC转换器,用于将第一电池或发电设备输出的工作电压转变为幅值较低的电压,以对第二电池或其他低压设备进行充电。

需要说明的是,第一电池和发电设备的工作电压大于第二电池的工作电压。也即第一电池的额定电压大于第二电池的额定电压。作为示例而非限定,上述第一电池的额定电压可以为48V,上述第二电池的额定电压可以为12V。需要说明的是,当第一电池的额定电压为48V额定电压时,其在实际工作过程中的工作电压可能低于48V,通常在44V-48V之间。

其中,第一电量和第二电量分别为第一电池和第二电池的剩余电量,其中,终端设备中应当具有电池管理系统,以对第一电池和第二电池的电量、工作状态进行监测和管理。也即,终端设备可以通过电池管理系统实时获取第一电池的第一电量以及第二电池的第二电量。

S102、根据第一电量和第二电量确定电压转换装置的工作状态。

S103、根据第一电量或第二电量确定第二电池的目标充电电压。

在应用中,上述工作状态可以包括运行状态和停止状态。其中,在电压转换装置处于运行状态时,电压转换装置可以从第一电池或发电设备中获取的工作电压,之后,将其转变为较低幅度的目标充电电压,以对第二电池或其他低压设备进行充电。

可以理解的是,在电压转换装置处于停止状态时,第一电池和发电设备可以不用对第二电池进行供电。因此,终端设备可以直接控制与第一电池连接的发电设备对第一电池进行充电,以保证第一电池的电量稳定性,避免出现电池锁包现象。其中,目标充电电压需要具体根据第一电量和/或第二电量进行确定。

需要说明的是,因第一电池剩余的第一电量以及第二电池剩余的第二电量具有多种情况,因此,对于电压转换装置的工作状态,以及在处于运行状态时对应的目标充电电压也将分别具有多种情况,详述如下:

对于第一种情况:

若第一电量大于或等于第一预设值,则确定工作状态为运行状态;此时,终端设备可以根据预设的标定表确定目标充电电压。

在应用中,上述第一预设值可以根据实际情况进行设置,对此不作限定。在一具体实施例中,上述第一预设值可以为14.5%。

需要说明的是,第一预设值可以为一个较大的数值,也即在第一电池剩余的第一电量大于或等于第一预设值时,可以表示第一电池剩余足够的第一电量。此时,可以认为第一电池不存在电池锁包风险。因此,DCDC转换器可以运行。即根据预设的标定表,将第一电池或发电设备的工作电压转换为对应的目标充电电压。

在应用中,上述标定表为预先设置的参数表,其记录了12V电池以及各种低压设备运行时所需的运行参数。其中,该运行参数包括12V电池以及各种低压设备运行时所需的目标充电电压。

具体的,在一些系统中,其系统运行参数和效果难以预先进行计算和估计,需要通过实际运行情况对控制数据进行修正和固化。对于该类系统的控制,通常需要预先在控制器中将控制数据以相关参数的特性数据(标定表)的形式存储在可编程的存储区中,由标定人员在实际运行过程中对这些数据进行在线的标定,并在达到预期目标后对数据进行更新和固化。也即上述标定表中也应当记录了该12V电池以及各种低压设备运行时所需的目标充电电压。

具体的,请参照下述表1。其中,表1为记录有第二电池的目标充电电压的标定表。

表1:

其中,上述表1中,x可以表征第二电池剩余的第二电量;A0-A9可以具体为第二电池剩余的多种第二电量,其单位可以为百分比;y可以表征第二电池的温度;B0-B5可以具体为第二电池工作时的多种温度,其单位为摄氏度;z可以表征第二电池在相应的第二电量与温度下,发电设备所需对第二电池进行充电的目标充电电压;C0-C5可以对应为第二电池在不同的第二电量与温度下,发电设备所需对第二电池进行充电的目标充电电压,其单位为伏特。

其中,因第二电池工作时,其目标充电电压受温度的影响可能较小。因此,对于同一种第二电量,其第二电池在不同的温度下对应的目标充电电压也可以设置为相同的电压值。

示例性的,在A0-A6所对应的每列表格中(即C0-C41),其目标充电电压均可以为相同的充电电压,例如,可以为15V;在A7所对应的一列表格中(即C42-C47),其目标充电电压均可以为相同的充电电压,例如,可以为14.5V;在A8所对应的一列表格中(即C48-C53),其目标充电电压均可以为相同的充电电压,例如,可以为13.797V;以及,在A9所对应的一列表格中(即C54-C59),其目标充电电压也均可以为相同的充电电压,例如,可以为13.5V,对此不作限定。

需要说明的是,上述表1仅为记录有第二电池的标定表的一个示例,而非绝对,本实施例中对记录有对第二电池进行充电的目标充电电压的标定表不作限定。也即,在其他示例中,上述xyz也可以分别表征其他参数。例如,上述x也可以对应为第一电池的第一电量;y可以表征第一电池的温度;z可以表征第一电池在相应的第一电量与温度下,发电设备所需对第一电池进行充电的目标充电电压。

对于第二种情况:

若第二电量小于第二预设值,则确定工作状态为运行状态;此时,终端设备可以直接根据第二电量确定目标充电电压。

在应用中,上述第二预设值可以根据实际情况进行设置,对此不作限定。在一具体实施例中,上述第二预设值可以为30%。

可以理解的是,在第二电量小于第二预设值时,则表明第二电池剩余的第二电量无法长时间为低压设备进行供电。因此,DCDC转换器需要处于运行状态,以对第二电池进行充电。

然而,因30%为一个较为宽泛的数值,在为第二电池充电时,其目标充电电压还需进一步的根据第二电池剩余的第二电量进行确定。

具体的,对于第二种情况中的第一个实施场景:

若第二电量小于第二预设值,且大于或等于第三预设值,则将第二电池的工作电压确定为目标充电电压。

在应用中,上述第三预设值也可以根据实际情况进行设置,对此不作限定。在一具体实施例中,上述第三预设值可以为10%。

需要说明的是,在第二电量小于或等于第二预设值,且大于第三预设值时,则表明第二电池虽然处于低电量情况,但不处于严重亏电情况。此时,在对第二电池和其他低压设备进行供电时,终端设备可以直接将第二电池的工作电压确定为目标充电电压。也即,DCDC转换器转换之后的目标充电电压为第二电池的工作电压。

可以理解的是,因第二电池的工作电压可以用于对低压设备进行供电,因此,此时DCDC转换器转换后的目标充电电压可以直接用于对低压设备进行供电。基于此,在该情况下,DCDC转换器转换的目标充电电压能够维持整个动力汽车的低压设备的消耗,以在保证48V电池进行充电的基础上,避免12V电池电量的降低。

对于第二种情况中的第二个实施场景:

若第二电量小于第三预设值,则将预设工作电压确定为目标充电电压;预设工作电压大于第二电池的工作电压。

在应用中,上述预设工作电压可以根据实际情况进行设置,对此不作限定。其中,上述以对第三预设值进行解释,对此不再进行说明。

可以理解的是,若第二电池剩余的第二电量小于第三预设值,则表明第二电池处于严重亏电的情况。因此,DCDC转换器需处于运行状态,以对第二电池进行充电。并且,因第二电池当前处于严重亏电的情况,因此,若还是将第二电池的工作电压确定为目标充电电压,则在动力汽车停止运行后,第二电池剩余的第二电量依然处于严重亏电的情况。

基于此,为了能够维持整个动力汽车的低压设备的消耗,同时对第二电池进行缓慢充电,此时设置的预设工作电压应当大于第二电池的工作电压。

需要说明的是,预设工作电压应当根据实际情况进行设置,不能远大于第二电池的工作电压,否则,将对低压设备和第二电池造成损害。具体的,在第二电池的工作电压为12V时,其预设工作电压可以设置为13V。

对于第三种情况:

若第一电量小于第一预设值,且第二电量大于或等于第二预设值,则确定工作状态为停止状态。

在应用中,上述以对第一预设值和第二预设值进行说明,对此不再进行解释。可以理解的是,若第二电量大于第二预设值,则表明第二电池剩余的第二电量可以长时间为低压设备进行供电。因此,DCDC转换器可以无需运行,以将第一电池或发电设备的工作电压转换为目标充电电压,并对第二电池进行充电。另外,因第一电量小于第一预设值,则表明第一电池当前属于亏电的情况。因此,为了避免第一电池出现电池锁包现象,终端设备可以控制与第一电池连接的发电设备对第一电池进行充电。

需要说明的是,上述发电设备的工作电压可以与第一电池的工作电压相同。即上述发电设备可以为上述说明的48V的BSG电机。因此,发电设备是可以直接对第一电池进行充电,无需DCDC转换器对发电设备的工作电压进行转换。

可以理解的是,对于上述三种情况,在电压转换装置的工作状态为运行状态时,终端设备可以根据第一电量和第二电量合理的确定第二电池的目标充电电压,以维持动力汽车中低压设备的运行,并同时为第二电池进行充电。并且,在确定电压转换装置的工作状态为停止状态后,终端设备还可以及时的控制与第一电池连接的发电设备对第一电池进行充电。以此,避免第一电池出现电池锁包的风险。

另外,根据上述对三种情况的解释可知,因具有对第一电池进行充电的情况,因此,上述电压转换装置的控制方法可以极大程度地避免第一电池和第二电池同时属于严重亏电的情况。基于此,可以保证动力汽车中低压设备随时有电可用,以保证动力汽车可以正常运转,提高动力汽车的稳定性。

S104、当工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将发电设备的工作电压转换为目标充电电压,并基于目标充电电压对第二电池进行充电。

在应用中,在确定电压转换装置的工作状态为运行状态时,电压转换装置需将第一电池或发电设备的工作电压转换为目标充电电压,以对第二电池进行充电。需要说明的是,在充电时,为避免第二电池剩余的第二电量降低,经过转换得到的目标充电电压还可直接用于对低压设备的进行供电。也即,此时的第二电池可以仅执行充电操作,无需对低压设备进行供电。

需要补充的是,在对第二电池进行充电时,可以通过第一电池对第二电池进行充电,也可以通过上述发电设备进行充电。然而,在本实施例中,具体可以为通过发电设备对第二电池进行充电,以避免第一电池出现亏电的情况。

在本实施例中,先通过第一电池的第一电量以及第二电池的第二电量,确定电压转换装置的工作状态,并确定第二电池的目标充电电压,之后,在确定出电压转换装置的工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将目标充电电压转换为目标充电电压,并根据目标充电电压对第二电池进行充电。以此,通过综合考虑第一电池的第一电量和第二电池的第二电量,可以合理地确出电压转换装置是否需要对发电设备的工作电压进行转换,从而可以避免第一电池因电量消耗过大而出现亏电的情况,且能够对第二电池进行充电,以使第二电池有足够的电量为其负载进行供电,进而提高了电压转换装置所应用在的用电设备的稳定性。

请参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种电压转换装置的控制装置的结构框图。本实施例中电压转换装置的控制装置包括的各模块用于执行图1对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1以及图1所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分。参见图2,电压转换装置的控制装置200可以包括:获取模块210、工作状态确定模块220、电压确定模块230以及充电模块240,其中:

获取模块210,用于获取第一电池的第一电量和第二电池的第二电量;第一电池的工作电压大于第二电池的工作电压。

工作状态确定模块220,用于根据第一电量和第二电量确定电压转换装置的工作状态。

电压确定模块230,用于根据第一电量或第二电量确定第二电池的目标充电电压。

充电模块240,用于当工作状态为运行状态时,控制电压转换装置将发电设备的工作电压转换为目标充电电压,并基于目标充电电压对第二电池进行充电。

在一实施例中,工作状态确定模块220还用于:

若第一电量大于或等于第一预设值,则确定工作状态为运行状态。

在一实施例中,电压确定模块230还用于:

若第一电量大于或等于第一预设值,则根据预设的标定表确定目标充电电压。

在一实施例中,工作状态确定模块220还用于:

若第二电量小于第二预设值,则确定工作状态为运行状态。

在一实施例中,电压确定模块230还用于:

若第二电量小于第二预设值,且大于或等于第三预设值,则将第二电池的工作电压确定为目标充电电压。

在一实施例中,电压确定模块230还用于:

若第二电量小于第三预设值,则将预设工作电压确定为目标充电电压;预设工作电压大于第二电池的工作电压。

在一实施例中,工作状态确定模块220还用于:

若第一电量小于第一预设值,且第二电量大于或等于第二预设值,则确定工作状态为停止状态。

在一实施例中,电压转换装置的控制装置200还包括:

控制模块,用于控制与第一电池连接的发电设备对第一电池进行充电。

当理解的是,图2示出的电压转换装置的控制装置的结构框图中,各模块用于执行图1对应的实施例中的各步骤,而对于图1对应的实施例中的各步骤已在上述实施例中进行详细解释,具体请参阅图1以及图1所对应的实施例中的相关描述,此处不再赘述。

图3是本申请一实施例提供的一种终端设备的结构框图。如图3所示,该实施例的终端设备300包括:处理器310、存储器320以及存储在存储器320中并可在处理器310运行的计算机程序330,例如电压转换装置的控制的程序。处理器310执行计算机程序330时实现上述各个电压转换装置的控制各实施例中的步骤,例如图1所示的S101至S104。或者,处理器310执行计算机程序330时实现上述图2对应的实施例中各模块的功能,例如,图2所示的模块210至240的功能,具体请参阅图2对应的实施例中的相关描述。

示例性的,计算机程序330可以被分割成一个或多个模块,一个或者多个模块被存储在存储器320中,并由处理器310执行,以实现本申请实施例提供的电压转换装置的控制。一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序330在终端设备300中的执行过程。例如,计算机程序330可以实现本申请实施例提供的电压转换装置的控制。

终端设备300可包括,但不仅限于,处理器310、存储器320。本领域技术人员可以理解,图3仅仅是终端设备300的示例,并不构成对终端设备300的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器310可以是中央处理单元,还可以是其他通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路、现成可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器320可以是终端设备300的内部存储单元,例如终端设备300的硬盘或内存。存储器320也可以是终端设备300的外部存储设备,例如终端设备300上配备的插接式硬盘,智能存储卡,闪存卡等。进一步地,存储器320还可以既包括终端设备300的内部存储单元也包括外部存储设备。

本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如上述各个实施例中的电压转换装置的控制。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行上述各个实施例中的电压转换装置的控制。

本申请实施例提供了一种驾驶设备,驾驶设备包括上述实施例中的终端设备。例如,在终端设备为车载设备时,该车载设备可以安装于驾驶设备中。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。

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技术分类

06120116511908