一種太陽能汽車電池控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種太陽能汽車電池控制系統(tǒng)及控制方法，屬于汽車新能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能資源是最豐富的可再生能源之一，它分布廣泛，可再生，不污染環(huán)境，是國際上公認的理想替代能源。光伏發(fā)電是太陽能直接應(yīng)用的一種形式，作為一種環(huán)境友好并能有效提高生活標準的新型發(fā)電方式，光伏發(fā)電技術(shù)正在全球范圍內(nèi)逐步得到應(yīng)用。
[0003]隨著汽車數(shù)量的與日俱增，對能源的需求越來越大，為了減少對能源的消耗和環(huán)境的污染，太陽能汽車應(yīng)運而生。太陽能汽車的能源典型特點是電能儲存較慢、且輸出快，蓄電池充電放電循環(huán)較快，這就要求太陽能汽車上的電池控制更加完善，合理高效。而目前太陽能汽車的電池控制系統(tǒng)及控制方法中，光伏太陽能電池組對蓄電池組的充電速度慢和效率低，使得太陽能汽車蓄電池組儲能效率低下，不利于保證車輛動力性能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供太陽能汽車電池控制系統(tǒng)及控制方法，使得太陽能汽車在行駛過程中電能分配合理以保證提供充足動力，同時使得太陽能光伏電池組和蓄電池組之間的充電快速高效。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種太陽能汽車電池控制系統(tǒng)，包括多塊太陽能電池板組成的太陽能光伏電池組和多個蓄電池單體組成的蓄電池組，還包括中央處理模塊、車輛行駛狀態(tài)參數(shù)檢測模塊、邏輯充電開關(guān)陣列、邏輯放電開關(guān)陣列和電池信息檢測模塊；
所述車輛行駛狀態(tài)參數(shù)檢測模塊與中央處理模塊連接，用于檢測車輛行駛狀態(tài)的參數(shù)并將參數(shù)信號上傳至中央處理模塊；
所述邏輯充電開關(guān)陣列分別與太陽能光伏電池組、蓄電池組以及中央處理模塊連接，用于接通和切換太陽能光伏電池組中太陽能電池板與蓄電池組中蓄電池單體進行充電；
所述電池信息檢測模塊包括太陽能電池板信息檢測模塊和蓄電池單體信息檢測模塊；所述太陽能電池板信息檢測模塊分別與太陽能光伏電池組、中央處理模塊連接，用于檢測每一塊太陽能電池板的電能轉(zhuǎn)化信息并將檢測數(shù)據(jù)上傳至中央處理模塊；所述蓄電池單體信息檢測模塊分別與蓄電池組、中央處理模塊連接，用于檢測蓄電池組中蓄電池單體的電量信息并上傳至中央處理模塊；
所述太陽能光伏電池組和蓄電池組分別通過邏輯放電開關(guān)陣列連接至汽車的驅(qū)動電路，所述邏輯放電開關(guān)陣列與所述中央處理模塊通訊連接。
[0006]進一步的，所述中央處理模塊進一步包括邏輯分組單元，用于根據(jù)每一塊太陽能電池板電能轉(zhuǎn)化的信息對太陽能電池板按電能轉(zhuǎn)化量由高至低進行分組，同時根據(jù)每一蓄電池單體的電量信息對蓄電池單體按含電量由高至低進行分組。
[0007]進一步的，所述中央處理模塊進一步包括充電控制單元，用于控制所述邏輯充電開關(guān)陣列使電能轉(zhuǎn)化量由高至低太陽能電池板分別向蓄電池組中含電量由低至高的蓄電池單體充電。
[0008]進一步的，所述中央處理模塊進一步包括放電控制單元，用于控制所述邏輯放電開關(guān)陣列使蓄電池組中蓄電池單體按含電量由高至低的順序進行放電。
[0009]進一步的，所述中央處理模塊進一步包括計時單元，所述計時單元用于設(shè)定中央處理模塊每隔一預(yù)定時間進行數(shù)據(jù)處理并發(fā)出相應(yīng)控制指令。
[0010]一種太陽能汽車電池控制方法，其特征在于:包括以下步驟:
步驟S1:車輛行駛狀態(tài)參數(shù)檢測模塊將檢測到的汽車行駛的瞬時狀態(tài)參數(shù)上傳至中央處理模塊并由中央處理模塊預(yù)算出下一時刻汽車行駛的耗電總量；
步驟S2:電池信息檢測模塊檢測每一塊太陽能電池板電能轉(zhuǎn)化的信息和蓄電池組中每一蓄電池單體的電量信息并上傳至中央處理模塊；中央處理模塊計算全部太陽能電池板的電能轉(zhuǎn)化總量；
步驟S3:中央處理模塊對比所述步驟SI中的耗電量和步驟S2中的電能轉(zhuǎn)化總量，若耗電總量<太陽能電池板的電能轉(zhuǎn)化總量，則太陽能光伏電池組的轉(zhuǎn)化的電能直接用于驅(qū)動汽車行駛，同給蓄電池組充電；若耗電總量>太陽能電池板的電能轉(zhuǎn)化總量，則太陽能光伏電池組轉(zhuǎn)化的電能與蓄電池組放電的電能同時用于驅(qū)動汽車行駛。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟S2還包括中央處理模塊根據(jù)每一塊太陽能電池板電能轉(zhuǎn)化的信息對太陽能電池板按電能轉(zhuǎn)化量由高至低進行分組，同時中央處理模塊根據(jù)每一蓄電池單體的電量信息對蓄電池單體按含電量由高至低進行分組。
[0012]進一步的，所述步驟S3中太陽能光伏電池組給蓄電池組充電過程中，太陽能光伏電池組中電能轉(zhuǎn)化量由高至低太陽能電池板分別向蓄電池組中含電量由低至高的蓄電池單體充電。
[0013]進一步的，所述步驟S3蓄電池組中蓄電池單體按含電量由高至低的順序進行放電。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟S3中，中央處理模塊每隔一預(yù)定時間進行數(shù)據(jù)處理并發(fā)出相應(yīng)控制指令。
[0015]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供太陽能汽車運行時太陽能光伏電池組和蓄電池組中電能的有效分配的控制系統(tǒng)和控制方法，既有利于蓄電池組高效充電，又有利于滿足動力性能要求。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明所述太陽能汽車電池控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明所述太陽能電池板對蓄電池單體充電原理示意圖；
圖3是本發(fā)明所述太陽能電池板和蓄電池單體放電原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖及具體的實施例對發(fā)明進行進一步介紹:
參照圖1，一種太陽能汽車電池控制系統(tǒng)，包括多塊太陽能電池板組成的太陽能光伏電池組100和多個蓄電池單體組成的蓄電池組200，還包括中央處理模塊300、車輛行駛狀態(tài)參數(shù)檢測模塊400、邏輯充電開關(guān)陣列500、邏輯放電開關(guān)陣列600和電池信息檢測模塊700 ；
所述車輛行駛狀態(tài)參數(shù)檢測模塊400與中央處理模塊300連接，用于檢測車輛行駛狀態(tài)的參數(shù)并將參數(shù)信號上傳至中央處理模塊300。所述車輛行駛狀態(tài)參數(shù)包括車輛的行駛速度、車輛載重量等；
所述邏輯充電開關(guān)陣列500分別與太陽能光伏電池組100、蓄電池組200以及中央處理模塊300連接，用于接通與切換太陽能光伏電池組100中太陽能電池板與蓄電池組200中蓄電池單體進行充電；
所述電池信息檢測模塊700包括太陽能電池板信息檢測模塊701和蓄電池單體信息檢測模塊702 ;所述太陽能電池板信息檢測模塊701分別與太陽能光伏電池組100、中央處理模塊300連接，用于檢測每一塊太陽能電池板的電能轉(zhuǎn)化信息并將檢測數(shù)據(jù)上傳至中央處理模塊300 ;所述蓄電池單體信息檢測模塊702分別與蓄電池組200、中央處理模300塊連接，用于檢測蓄電池組中蓄電池單體的電量信息并上傳至中央處理模塊300 ;
所述太陽能光伏電池組100和蓄電池組200分別通過邏輯放電開關(guān)陣列600連接至汽車的驅(qū)動電路800，所述邏輯放電開關(guān)陣列600與所述中央處理模塊300通訊連接。
[0018]作為本實施例的進一步改進，所述中央處理模塊300進一步包括邏輯分組單元301，用于根據(jù)每一塊太陽能電池板電能轉(zhuǎn)化的信息對太陽能電池板按電能轉(zhuǎn)化量由高至低進行分組，同時根據(jù)每一蓄電池單體的電量信息對蓄電池單體按含電量由高至低進行分組。本實施例中，將蓄電池單體按含電量分為0~20%、21~40%、41~60%、61~80%、81~100%五個組，
進一步的，所述中央處理模塊300進一步包括充電控制單元302，用于控制所述邏輯充電開關(guān)陣列500使電能轉(zhuǎn)化率由高至低太陽能電池板分別向含電量由低至高的蓄電池單體充電。由于蓄電池單體中含電量接近飽和時，將很難充進去電或者充電非常緩慢，本實施了中，優(yōu)先使電能轉(zhuǎn)化量高的太陽能電池板對含電量為0~20%的蓄電池單體充電，進而依次為含電量為21~40%、41~60%、61~80%、81~100%的蓄電池單體充電，保證了蓄電池單體充電的迅速和高效性。
[0019]進一步的，所述中央處理模塊300進一步包括放電控制單元303，用于控制所述邏輯放電開關(guān)陣列600使蓄電池組200中蓄電池單體按含電量由高至低的順序進行放電。含電量高的蓄電池單體優(yōu)先放電，保證了車輛運行時具有充足的動力，同時又有利于含電量低的蓄電池單體有足夠的充電時間，進一步保證了蓄電池單體充電的高效性。
[0020]作為本實施例的進一步改進，所述中央處理模塊300進一步包括計時單元304，用于設(shè)定中央處理模塊300每隔一預(yù)定時間進行數(shù)據(jù)處理并發(fā)出