[发明专利]用于车辆电池的电力控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆电池的电力控制装置，且更具体地，涉及可在过电流、车辆碰撞、由于暗电流引起的电池放电、或电池过充电期间自动中断电池电力的、用于车辆电池的电力控制装置。

背景技术

如本领域所公知的，在车辆上安装有在车辆启动期间将电力供应至起动电动机或者将电力供应至例如视听(AV)系统、灯、传感器和控制器的各种电力负载的电池。

这种电池除12V电池以外，根据车辆型号还可包括24V电池，并且随着近来车辆中电力负载的数目的增加，正在应用42V电池。这种车辆电池配置成通过电流放电将电力供应至车辆中的起动电动机或电力负载，并且配置成在车辆行驶期间当驱动交流发电机时，通过电流充电为交流发电机存储电力。

另外，在车辆内布置点火开关箱，点火开关箱是用于供应/中断至电力负载的电池电力的主要元件，并且驾驶者利用启动钥匙操控点火开关以确定电力供应。然后，点火开关起到将电池电力供应至车辆中的电力负载的开关的作用，并且一些电力负载被电路连接成直接接收电池的电力，而不使用点火开关接通和断开。

此外，在车辆碰撞或倾覆、车辆老化、或负载故障期间，在电池中可生成过电流，这种过电流由于散热可引起火灾。特别地，在例如车辆碰撞的事故期间当电力连续地从电池供应至电力负载时，可形成短路和次生火灾，当电池的电力被无条件中断时，可能无法供应将车门解锁的电力，这可导致乘客的安全风险。

此外，当例如为了泊车而使车辆的起动电动机停止(例如，点火开关断开)时，可中断从电池供应至电力负载的电流的流动，但是电池的电流被持续供应用于瞬时启动或被持续供应至例如控制器的单元。

当持续消耗例如暗电流的不必要的电流或者未有效管理电池的荷电状态(SOC)时，由于电流放电，负载可能无法使用并且可能无法实现发动机启动，从而导致电池的寿命或车辆的燃料比降低。

发明内容

本发明提供了一种可在过电流或车辆碰撞期间自动中断电池的电力，以防止车辆火灾并保护电气部件的车辆用电力控制装置。

本发明还提供了一种可在车辆停放时当电池在预定水平或更高水平下放电时自动中断电力，以确保车辆的起动性能并防止由于电池的完全放电而使电池寿命降低的车辆用电力控制装置。

本发明还提供了一种当电池在预定水平或更高水平下充电时测量电池充电状态，以便通过控制交流发电机的发电而防止电池过充电，从而改善车辆的燃料效率并提高电池寿命的车辆用电力控制装置。

本发明还提供了一种将曾经由分立的装置执行的例如电池电力中断、充电和放电控制、以及暗电流中断等功能一体化，从而降低制造成本、减轻重量并提高可靠性的车辆用电力控制装置。

根据本发明的一方面，用于车辆电池的电力控制装置可包括：配置成中断或连接从电池供应至车辆的电力的继电器；配置成检测通过继电器供应至车辆负载的电池放电电流以及从车辆的交流发电机引入的电池充电电流的电流传感器；以及配置成基于电流传感器的检测值输出控制信号以操作继电器的接通/断开驱动、从而控制从电池供应至车辆的电力的控制器，其中继电器、电流传感器和控制器安装至电池，并且电流传感器可包括具有相当大的电流测量范围的大电流传感器和具有相当小的电流测量范围的小电流传感器。

在本发明的一个实施例中，大电流传感器和小电流传感器可在与电池正极端子、负载连接端子和交流发电机/起动机连接端子连接的电路中安装在继电器的前端或后端。

在本发明的另一实施例中，控制器可配置成接收点火开关的接通/断开状态，并可配置成在点火开关接通状态下将大电流传感器的检测值与基准值进行比较，且在其中检测值为基准值或更大的过电流状态时，对继电器进行断开控制以中断电池的电力。

在本发明的又一实施例中，当从车辆接收到车速传感器的信息并确定车辆停止时，控制器可配置成在中断电池的电力之前执行车辆的车门解锁。另外，当从车辆接收到碰撞检测信号和安全气囊操作信号时，控制器可配置成对继电器进行断开控制以中断电池的电力。此外，在接收到碰撞检测信号和安全气囊操作信号之后和在中断电池的电力之前，控制器可配置成输出信号以执行车辆的车门解锁。

在本发明的再一实施例中，控制器可配置成接收点火开关的接通/断开状态，并且在点火开关断开状态下当从小电流传感器的检测值确定生成了预定水平或更高的暗电流时，控制器可配置成对继电器进行断开控制以中断电池的电力。