本發明涉及電源
技術領域:
,具體涉及一種有效的汽車電源管理系統。
背景技術:
:目前對汽車蓄電池充電多通過燃油實現,很少有通過太陽能對汽車蓄電池進行充電。目前對汽車蓄電池的研究主要集中在如何準確估算電量,而缺乏對汽車發動用鉛酸蓄電池的智能化管理方法的研究,因此隨著汽車用電器對電量的需求增大,容易造成電池過度放電,甚至導致汽車無法發動;此外,由于缺乏對電池能量的有效管理,還會造成能耗增多,部分能量浪費。技術實現要素:針對上述問題,本發明旨在提供一種有效的汽車電源管理系統。本發明的目的采用以下技術方案來實現:提供了一種有效的汽車電源管理系統,包括太陽能電源管理子系統和蓄電池電源管理子系統,所述太陽能電源管理子系統用于通過太陽能對汽車蓄電池進行充電,所述蓄電池電源管理子系統用于對汽車蓄電池進行管理。本發明的有益效果為:實現了對汽車電源的有效管理。附圖說明利用附圖對本發明作進一步說明,但附圖中的實施例不構成對本發明的任何限制,對于本領域的普通技術人員,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。圖1是本發明的結構示意圖;附圖標記:太陽能電源管理子系統1、蓄電池電源管理子系統2。具體實施方式結合以下實施例對本發明作進一步描述。參見圖1,本實施例的一種有效的汽車電源管理系統,包括太陽能電源管理子系統1和蓄電池電源管理子系統2,所述太陽能電源管理子系統1用于通過太陽能對汽車蓄電池進行充電,所述蓄電池電源管理子系統2用于對汽車蓄電池進行管理。本實施例實現了對汽車電源的有效管理。優選的,所述太陽能電源管理子系統1包括蜂鳴器、可編程控制器、蓄電池電壓采集器、太陽能電池電壓采集器、充電執行開關、緩沖存儲器、太陽能電池以及蓄電池,其中蓄電池電壓采集器將采集到的蓄電池電壓信號發送至可編程控制器,太陽能電池電壓采集器也將采集到的太陽能電池電壓信號發送至可編程控制器,可編程控制器向充電執行開關發送脈沖控制信號,充電執行開關輸出端與蓄電池連接;太陽能電池輸出端通過緩沖存儲器與充電執行開關連接;所述可編程控制器根據其輸入端接收蓄電池電壓采集器發送的電壓信號以及太陽能電池電壓采集器發送的電壓信號,能夠發出蜂鳴器控制信號控制蜂鳴器。本優選實施例通過太陽能對汽車蓄電池進行充電,清潔環保,極大減少了車輛尾氣排放對環境造成的污染。優選的,所述蓄電池電源管理子系統2包括電量分區模塊和分區管理模塊,所述電量分區模塊用于根據蓄電池剩余電量進行分區,所述分區管理模塊用于根據不同分區制定蓄電池的管理策略。本優選實施例實現了汽車蓄電池分區和最優化管理。優選的,所述電量分區模塊包括初始分區單元和動態調整單元,所述初始分區單元在蓄電池的當前容量與額定容量相同對蓄電池電量進行初始分區,所述動態調整單元在蓄電池發生老化時對初始分區進行調整。本優選實施例實現了汽車蓄電池動態分區。優選的,所述對蓄電池電量進行初始分區,根據蓄電池電量將蓄電池劃分為三個區:式中,e表示蓄電池剩余電量,f(e)表示蓄電池電量為e時所處分區,fs表示使用區,蓄電池電量處在該區時要對蓄電池進行放電,fc表示充電區,蓄電池電量處在該區時要對蓄電池進行充電,fg表示過渡區,蓄電池電量處在該區時不對蓄電池進行操作,er表示蓄電池當前容量,此時,er=en,en為額定容量,e1和e2為對應的分區閾值。本優選實施例采用初始分區單元對蓄電池進行初始分區,能夠準確反映蓄電池剛開始的分區狀況,作為后續老化分區的基礎;設置過渡區能夠防止對蓄電池進行頻繁的充放電,使蓄電池電量在過渡區循環,延長了蓄電池的使用壽命。優選的,所述對初始分區進行調整,根據蓄電池的剩余電量和老化狀態進行,具體采用以下步驟:第一步,采用當前容量er反映蓄電池的老化狀態,老化狀態可用老化指數量化表示為:式中,z表示蓄電池老化指數,en表示蓄電池的額定容量,er表示蓄電池的當前容量,設置當前容量更新周期為m天,m∈[30,90;第二步,根據蓄電池的老化指數將蓄電池的生命狀態分為三類:式中,y(z)表示蓄電池老化指數為z時的蓄電池的生命狀態,yj表示蓄電池生命狀態為健康,yg表示蓄電池生命狀態為待更換,ys表示蓄電池生命狀態為損壞,z1和z2為對應的生命狀態劃分閾值,其中,第三步,根據蓄電池的生命狀態對電池進行分區調整,當蓄電池生命狀態為健康時,分區不變;當蓄電池生命狀態為待更換時,分區情況如下:當蓄電池生命狀態為損壞時,對蓄電池進行更換。蓄電池的當前容量會隨著蓄電池的老化而逐漸小于額定容量,本優選實施例通過考慮蓄電池全生命周期的特點,針對不同老化狀態對蓄電池電量分區進行了調整,實現了不同老化狀態下合理的電量分區,在有效進行能量利用的同時最大程度地降低了電池電量不足的風險,在當前容量計算過程中,通過合理設計更新周期,提高了計算效率。優選的,所述蓄電池的剩余電量采用以下方式獲取:e=er-ef式中,ef表示蓄電池放電量;所述蓄電池放電量采用以下方式計算:ef,k=ef,k-1+δef式中,ef,k表示k時刻的累積放電量,ef,k-1表示k-1時刻的累積放電量,δef表示步長時間的電池放電電量,其中,式中,t0表示標準溫度,tb為當前溫度,kt為溫度補償系數,n表示電池使用年限,i10表示10倍頻放電率的電流值,ib為蓄電池電流,δt為步長時間間隔,表示充電效率。本優選實施例通過對當前容量和放電量的求取,實現了剩余電量的計算,從而迅速準確完成了電池分區;在放電量計算過程中,引入了溫度補償系數和電池使用年限,提高了計算準確性,通過10倍頻放電率進行放電,提高了計算效率。優選的,所述分區管理模塊在對蓄電池動態電量分區的基礎上,進行電池的分區管理,具體為:蓄電池電量處在使用區時對蓄電池進行放電,蓄電池電量處在充電區時對蓄電池進行充電,蓄電池電量處在過渡區時不對蓄電池進行操作;蓄電池生命狀態為健康時,不對蓄電池進行操作,蓄電池生命狀態為待更換時,對蓄電池進行狀態監測,蓄電池生命狀態為損壞時,對蓄電池進行更換。本優選實施例采用全生命周期的動態分區管理策略:結合電池的老化狀態對蓄電池的電量分區進行動態調整,實現了汽車蓄電池的最優管理。采用本發明汽車電源管理系統對汽車電源進行管理,當前容量更新周期取不同值時,對汽車蓄電池壽命和電源管理效率進行統計,同采用其它電源管理系統相比,產生的有益效果如下表所示:當前容量更新周期/天汽車蓄電池壽命平均提高電源管理效率提高3028%10%4525%15%6022%20%7521%24%9019%31%最后應當說明的是,以上實施例僅用以說明本發明的技術方案,而非對本發明保護范圍的限制,盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。當前第1頁12