本公開總體涉及一種控制用于跳接啟動(jump-start)的車輛電源的方法及其系統。更具體地，本公開涉及如下一種控制用于跳接啟動的車輛電源及其系統，其能夠在由于輔助電池沒電而對車輛進行跳接啟動時防止輔助電池和繼電器被損壞。

背景技術：

作為環保型車輛的電動車輛或燃料電池車輛包括低電壓電池，以便供應啟動車輛所需的電力并且將電力供應到在低電壓下操作的電氣負載。

當車輛中的低電壓電池為鋰電池時，由于其自身特性，該電池必須防止完全放電。因此，如果輔助電池的荷電狀態低于某個電壓，則輔助電池與車輛系統之間的電連接被繼電器切斷。為了在電連接被切斷的狀態下重新啟動車輛，需要手動接通繼電器以進行電連接。當輔助電池過度放電時，需要使用外部電源對車輛進行跳接啟動。

以往，當通過將外部電源連接到放了電的輔助電池來對其進行充電，并且電力被供應到車輛電氣負載以對車輛進行跳接啟動時，輔助電池可能因從為了跳接啟動連接的外部電源施加的過電流或過電壓而損壞。

此外，由于在現有技術中并不存在其它的用于穩定控制車輛的電氣系統的控制過程，因此當在設定輔助電池的電連接的繼電器被關斷之后執行跳接啟動時，跳接啟動可能不被執行或者車輛可能停機。

前述內容僅旨在幫助更好地理解本發明的背景，并不旨在意指本發明落入對本領域技術人員是已知的現有技術的范圍內。

技術實現要素：

本公開旨在提出一種用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統， 其用于車輛的應急啟動中，并且防止輔助電池和繼電器因跳接啟動而燒毀/損壞。

根據本公開的一個實施例，適于如下車輛電源系統的用于跳接啟動的車輛電源控制方法，所述車輛電源系統包括：低電壓DC/DC轉換器，用于將高電壓電池的電壓轉換成低電壓并輸出；和接線盒，用于將低電壓DC/DC轉換器的輸出端子連接到輔助電池和負載，所述方法包括：跳接啟動準備步驟，當輔助電池處于放電狀況時，關斷第一繼電器關斷并接通第二繼電器，第一繼電器將接線盒電連接到輔助電池或將接線盒與輔助電池斷開，并且第二繼電器將接線盒電連接到跳接啟動電源連接端子或將接線盒與跳接啟動電源連接端子斷開；以及跳接啟動完成步驟，在車輛借助通過跳接啟動電源連接端子輸入的電力啟動之后，關斷第二繼電器并接通第一繼電器。

可以以互斥的方式確定第一繼電器和第二繼電器的開關狀態。

跳接啟動完成步驟可以包括LDC控制步驟，接通連接在高電壓電池與低電壓DC/DC轉換器之間的第三繼電器，并且控制低電壓DC/DC轉換器的輸出。在LDC控制步驟中，低電壓DC/DC轉換器被控制以繼續輸出。

用于跳接啟動的車輛電源控制方法還包括電流限制步驟，在跳接啟動完成步驟之后，將從低電壓DC/DC轉換器供應到輔助電池的電流限制為等于或低于閾值。

根據本公開的另一實施例，用于跳接啟動的車輛電源控制系統包括：低電壓DC/DC轉換器，用于將高電壓電池的電壓轉換成低電壓并輸出；接線盒，連接到低電壓DC/DC轉換器的輸出端子；輔助電池，經由接線盒連接到低電壓DC/DC轉換器；第一繼電器，用于將接線盒電連接到輔助電池或將接線盒與輔助電池斷開；跳接啟動電源連接端子，經由接線盒連接到低電壓DC/DC轉換器；第二繼電器，用于將接線盒連接到跳接啟動電源連接端子或將接線盒與跳接啟動電源連接端子斷開；以及控制器，被配置為控制第一繼電器、第二繼電器和低電壓DC/DC轉換器。當輔助電池處于放電狀況時，控制器關斷將接線盒電連接到輔助電池或將接線盒與輔助電池斷開的第一繼電器，并接通將接線盒連接到跳接啟動電源連接端子或將接線盒與跳接啟動電源連 接端子斷開的第二繼電器。在車輛借助通過跳接啟動電源連接端子輸入的電力啟動之后，控制器關斷第二繼電器并接通第一繼電器。

控制器可以以互斥的方式確定第一繼電器和第二繼電器的開關狀態。

在車輛借助通過跳接啟動電源連接端子輸入的電力啟動之后，控制器可以接通連接在高電壓電池與低電壓DC/DC轉換器之間的第三繼電器，并且可以在控制低電壓DC/DC轉換器以繼續輸出的同時控制低電壓DC/DC轉換器的輸出。

在第二繼電器被關斷并且第一繼電器被接通之后，控制器可以將從低電壓DC/DC轉換器供應到輔助電池的電流限制為等于或低于閾值。

根據本公開的另一實施例，用于跳接啟動的車輛電源控制方法包括：跳接啟動準備步驟，當輔助電池處于放電狀況時，關斷連接在輔助電池與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間的第一繼電器并接通連接在跳接啟動電源連接端子與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間的第二繼電器；以及跳接啟動完成步驟，在車輛使用通過跳接啟動電源連接端子輸入的電力啟動之后，關斷第二繼電器并同時接通第一繼電器。

根據本公開的又一實施例，用于跳接啟動的車輛電源控制系統包括：第一繼電器，連接在輔助電池與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間并且確定輔助電池與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間的電連接狀態；第二繼電器，連接在跳接啟動電源連接端子與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間的電連接狀態并且確定在跳接啟動電源連接端子與低電壓DC/DC轉換器的輸出端子之間的電連接狀態；以及控制器，基于輔助電池的荷電狀態和通過跳接啟動而成的車輛點火狀態，以互斥的方式控制第一繼電器和第二繼電器的開關狀態。

根據用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統，在執行車輛的跳接啟動時，可以防止輔助電池和連接到它的繼電器因過電流進入放了電的輔助電池而燒毀/損壞。此外，當另一車輛連接到為了跳接啟動額外配備的電源連接端子時，可以防止其內部設備因將過電流供應到具有放了電的輔助電池的車輛而引起的失效或故障。

此外，由于在跳接啟動過程中在電連接到放了電的輔助電池的繼電器關斷時，低電壓DC/DC轉換器被控制以繼續輸出，因此可以防止車輛停機。

另外，用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統在跳接啟動完成之后，通過應用限制輸出電流的控制方法來控制低電壓DC/DC轉換器。因此，可以防止過充電電流輸入到因其放電狀態而具有低開路電壓(OCV)的輔助電池。

附圖說明

從下面結合附圖進行的詳細描述中，將更清楚地理解本公開的上述目的、特征和優點以及其它目的、特征和優點。

圖1是根據本公開實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制系統的框圖。

圖2是根據本公開實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制方法的流程圖。

具體實施方式

在下文中，將參考附圖詳細描述根據本公開各實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統。

圖1是根據本公開實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制系統的框圖。

如圖1所示，根據本公開實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制系統包括：低電壓DC/DC轉換器(LDC)11，其用于將高電壓電池12的電壓轉換成待輸出的低電壓；接線盒(junction box)13，其連接到LDC 11的輸出端子；輔助電池14，其經由接線盒13連接到LDC 11；第一繼電器15，其用于將接線盒13電連接到輔助電池14或將接線盒13與輔助電池14斷開；跳接啟動電源連接端子16，其經由接線盒13連接到LDC 11；第二繼電器17，其用于將接線盒13連接到跳接啟動電源連接端子16或將接線盒13與跳接啟動電源連接端子16斷開；以及控制器18，其用于控制第一繼電器15、第二繼電器17和LDC 11。

LDC 11是將從高電壓電池12接收到的高電壓電力轉換成低電壓電力并輸出該低電壓電力的部件。高電壓電池12是為了供應高電壓電力以便驅動作為車輛的主動力源的電動機(未示出)和高電壓輔助機器(未示出)而配備在電動車輛或燃料電池車輛中的部件。LDC 11將從高電壓電池12輸出的高電壓電力轉換成低電壓電力并對使用低電壓的輔助電池14進行充電或者將電力供應到低電壓負載19。

接線盒13將LDC 11電連接到用LDC 11的輸出電力供應的各種部件。通過接線盒13，LDC 11的輸出端子可以電連接到輔助電池14、低電壓負載19等。

包括在接線盒13內的多個連接端子可以彼此電連接。因此，連接到接線盒13的多個設備也可以彼此電連接。

輔助電池14是為了輸出低電壓電力(例如，12V)而存儲電力的部件，并且通常使用鋰電池。輔助電池14可以供應啟動車輛所需的電力，并且可以在車輛行駛時根據情況將電力供應到低電壓負載19。

根據本公開的用于跳接啟動的車輛電源控制系統，在輔助電池14處于放電狀態(即，輔助電池無法供應啟動車輛所需的電壓的狀態)時，能夠通過從外部電源供應電力，對車輛進行跳接啟動。

根據本公開的用于跳接啟動的車輛電源控制系統還包括跳接啟動電源連接端子16，其連接到接線盒13，用于車輛跳接啟動。跳接啟動電源連接端子16可以經由接線盒13連接到LDC 11的輸出端子。通過接線盒13的連接端子之間的電連接，跳接啟動電源連接端子16可以電連接到輔助電池14和低電壓負載19。

第一繼電器15設定輔助電池14與接線盒13之間的電連接，而第二繼電器17設定跳接啟動電源連接端子16與接線盒13之間的電連接。控制器18可以控制第一繼電器15和第二繼電器17的開關狀態(on and off states)。開關狀態可以確定輔助電池14與LDC 11的輸出端子之間的電連接以及跳接啟動電源連接端子16與LDC 11的輸出端子之間的電連接。

控制器18可以控制跳接啟動車輛所需的各部件的操作。即，控制器18可以控制第一繼電器15和第二繼電器17的開關狀態以及LDC 11的操作。

這里，控制器18并非意指用于特定設備的單個控制器。控制器可以被理解為包括能夠彼此通信的一個或多個控制器，并且可以用來接收用于車輛的整體電力控制的信息，計算并存儲必要信息，并且使用計算出的信息來輸出用于操作各種設備的控制命令。

根據本公開的車輛電源控制系統的操作通過車輛電源控制系統的上述控制器18的控制過程來實現。因此，通過對將在下面描述的車輛電源控制方法的描述，可以清楚地理解根據本公開的車輛電源控制系統的操作和效果。

圖2是根據本公開實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制方法的流程圖。

首先，在步驟S11，控制器18監測輔助電池14的輸出電壓并確定輔助電池14是否處于放電狀態。在步驟S11，輔助電池14的輸出電壓可以通過控制器18檢查由安裝在輔助電池14的輸出端子中的電壓傳感器(未示出)感測到的輸出電壓的幅值來監測。由于控制器18具有監測輔助電池14的電壓的功能，因此可以理解為控制器包括電池管理系統(BMS)。

當確定出輔助電池14處于放電狀態時，在步驟S12，控制器18關斷第一繼電器以便將輔助電池14與接線盒13斷開，即，切斷輔助電池14與LDC 11之間的電連接，并且同時接通第二繼電器17以便將跳接啟動電源連接端子16電連接到接線盒13，即，將跳接啟動電源連接端子16電連接到LDC 11。

接著，在步驟S13，將外部電源連接到跳接啟動電源連接端子16。

如上所述，在將外部電源連接到跳接啟動電源連接端子16之前，控制器18在步驟S12根據輔助電池14的放電狀態關斷第一繼電器15并接通第二繼電器17。因此，當外部電源被連接到跳接啟動電源連接端子16時，可以防止從外部電源供應的電力被供應到處于放電狀態的輔助電池14。特別地，控制器18在第一繼電器15接通時關斷第二繼電器17，并且在第二繼電器17接通時關斷第一繼電器15。換句話說，控制器18以互斥的方式控制第一繼電器15和第二繼電器17的開關狀態。因此，可以防止輔助電池14與跳接啟動電源連接端子16之間的電連接。

因此，當在步驟S13將外部電源連接到跳接啟動電源連接端子16時，能夠防止輔助電池14和第一繼電器15因過電流突然流入放了電的輔助電池14而燒毀/損壞。此外，當另一車輛連接到跳接啟動電源連接端子16時，可以防止其內部設備因將過電流供應到具有放了電的輔助電池14的車輛而引起的失效或故障。

接下來，連接到跳接啟動電源連接端子16的外部電源將B+電源(常規電源)和點火電源施加到具有放了電的輔助電池14的車輛，由此在步驟S14電力被供應到啟動車輛所需的各種設備。此外，車輛可以由駕駛者手動啟動，并且控制器18接通連接在高電壓電池12與LDC 11之間的第三繼電器(主繼電器)。因此，在步驟S15，高電壓電池12的電力被輸入到LDC 11。

接著，控制器18開始控制LDC 11的輸出。因此，在步驟S16，從LDC 11輸出的電力被供應到低電壓負載19。

特別地，當第一繼電器15關斷時，在步驟S17，控制器18阻止執行用于停止LDC 11輸出的控制，使得可以防止車輛停機。控制器18可以使用控制LDC 11的各種方法，例如，通過確定突發模式來控制LDC 11的輸出。基于突發模式的控制方法是當LDC 11的輸出負載為低于預定幅值的輕負載時，LDC 11的輸出停止以提高車輛的燃料效率的方法。

在本公開中，當因車輛無法通過處于放電狀態的輔助電池14來啟動而執行使用外部電源的跳接啟動時，控制器18關斷第一繼電器15，以便將輔助電池14與接線盒13斷開。因此，當應用用于停止LDC 11輸出的控制方法(例如突發模式控制)時，車輛可能因LDC 11的輸出停止而停機。為了防止這種情況，當第一繼電器15關斷時，控制器18阻止執行停止LDC 11輸出的控制。

當通過LDC 11供應的電力接通點火時，在步驟S18，接通第一繼電器15以將電力供應到輔助電池14，并且關斷第二繼電器17以將跳接啟動電源連接端子16與接線盒13斷開。

考慮到放了電的輔助電池14的開路電壓(OCV)低，在步驟S19，控制器18控制LDC 11降低并限制充電電流，以便使從LDC 11供應到輔助電池14的電流等于或低于預定閾值。由于處于放電狀態的輔助 電池14具有低的OCV，因此當電力供應到它時，可能輸入過充電電流。相應地，供應電力的LDC 11可能輸出過電流。為了防止輸入過充電電流并防止輸出過電流，控制器18可以通過應用能夠限制從LDC11輸出的電流的控制方法來控制LDC 11。

如上所述，根據本公開各實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統在執行車輛的跳接啟動時，可以防止輔助電池和連接到它的繼電器因過電流流入放了電的輔助電池而燒毀/損壞。此外，當另一車輛連接到跳接啟動電源連接端子時，可以防止其內部設備因將過電流供應到具有放了電的輔助電池的車輛而引起的失效或故障。

此外，由于在跳接啟動過程中在連接到放了電的輔助電池的繼電器關斷的狀況下不執行用于停止低電壓DC/DC轉換器的輸出的控制，因此可以防止車輛停機。

此外，根據本公開各實施例的用于跳接啟動的車輛電源控制方法和系統通過在跳接啟動結束后應用限制輸出電流的控制方法來控制低電壓DC/DC轉換器，由此可以防止過充電電流輸入到因其放電狀態而具有低OCV的輔助電池。

雖然出于說明目的描述了本公開的示例性實施例，但是本領域技術人員將理解，在不脫離如所附權利要求公開的本發明的范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替換是可能的。