CN102785581B - 双蓄电池汽车供电系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及一种利用多块蓄电池作为储能设备的汽车供电系统。按照本发明的双蓄电池汽车供电系统包括：发电机；第一蓄电池，其与所述发电机并联耦合以形成供电回路；第二蓄电池，其与起动机并联耦合以形成启动回路；以及控制单元，其可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间并提供直流-直流变换，其中，所述控制单元对所述第一或第二蓄电池的输出施行直流-直流变换操作以实现二者之间的充电，并对所述发电机的输出施行直流-直流变换操作以实现所述发电机对所述第二蓄电池的充电。在一个实施例中，可通过第一蓄电池和/发电机向第二蓄电池充电的方法确保汽车下次成功启动。

Description

双蓄电池汽车供电系统

技术领域

本发明涉及汽车电子技术，特别涉及一种利用多块蓄电池作为储能设备的汽车供电系统。

背景技术

传统的汽车依赖于诸如石油之类的化石燃料作为能量来源，随着汽车的广泛使用，作为不可再生能源的石油正变得日益稀缺，如果这样的局面延续下去，最终将导致汽车变成一堆堆废铁。面对如此严峻的前景，工业界正在加紧开发新能源汽车(例如纯电动汽车和混合动力汽车)以摆脱上述困境。但是受制于制造成本和使用经济性等各方面的因素，新能源汽车的大规模推广商用还有很漫长的路要走，期间还将遇到许多技术上的难题。基于上述局面，通过提高现有汽车中的电能利用效率来减少能源的消耗成为一种现实的选择。

汽车供电系统主要由储能装置(例如蓄电池或超级电容器)、能量转换装置(例如将机械能转换为电能的发电机)、起动机和控制单元组成。在汽车供电系统中，控制单元是整个系统的核心，它负责根据用电负荷、蓄电池状态和发电机状态等工况确定和实施合适的电能管理策略。起动机利用蓄电池的能量将汽车发动机启动，使发动机在所需的工作状态下运转。发动机运转时将带动发电机发电，并按汽车电气系统的电压要求向汽车的用电负载供电和向蓄电池充电。例如，在控制单元的控制下，如果汽车电气系统的用电电流大于发电机的供电电流，则蓄电池就会放电，以弥补不足的电流，反之，如果汽车电气系统的用电电流小于发电机的供电电流，则电流差的一部分作为蓄电池的充电电流而流入蓄电池。

汽车的用电负载在电气特性上往往具有较大的差异，例如起动机工作时需要提供大安倍的瞬间电流，而照明、音响等设备需要提供较长时间的小电流。为了同时满足上述两类负载的用电需求，业界一般采用一个大容量和大极板面积的蓄电池。但是这种方法的缺点是导致蓄电池寿命的缩短，这是因为可能出现下列情况：在经过一段时间的使用之后，蓄电池作为启动用的储能器是可用的，但是却无法长时间供电，或者虽然可以长时间供电，但是却无法提供大电流，面对这些情况，更换蓄电池将是不可避免的。

公开号为CN201317281Y的中国专利申请公开了一种汽车电气系统，该系统包括启动机、蓄电池、发电机、电气系统控制器以及汽车内的各种用电器件，蓄电池包括启动型蓄电池和供电型蓄电池，前者与启动机并联组成启动回路，后者与用电器件并联组成供电回路，而电气系统控制器连接在启动回路和供电回路之间。上述中国专利申请公开的汽车电气系统采用双蓄电池配置使得蓄电池工作寿命的延长成为可能，但是要真正延长工作寿命期并且同时提高电能的利用效率，还有赖于完善的电能管理策略。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种双蓄电池汽车供电系统，其可在有效延长蓄电池的工作寿命的同时提高电能的利用效率。

按照本发明的一个方面，提供了一种双蓄电池汽车供电系统，包括：

一种双蓄电池汽车供电系统，包括：

发电机；

第一蓄电池，其与所述发电机并联耦合以形成供电回路；

第二蓄电池，其与起动机并联耦合以形成启动回路；以及

控制单元，其可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间并提供直流-直流变换，

其中，所述控制单元对所述第一或第二蓄电池的输出施行直流-直流变换操作以实现二者之间的充电，并对所述发电机的输出施行直流-直流变换操作以实现所述发电机对所述第二蓄电池的充电。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述控制单元还能够使所述第一和第二蓄电池直接连接，以由所述第一和第二蓄电池联合向所述起动机供电。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述控制单元包含：

蓄电池状态监测装置，用于监测所述第一和第二蓄电池的状态参数；

直流-直流变换装置，用于对所述发电机、所述第一和第二蓄电池的输出施行直流-直流变换操作；以及

电源管理控制装置，与所述蓄电池状态监测装置和直流-直流变换装置耦合，用于根据所述蓄电池状态监测装置监测到的状态参数，指示所述直流-直流变换装置施行相应的直流-直流变换操作。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述状态参数包括所述第一和第二蓄电池的电流、电压和温度。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，在汽车停驶之后，如果所述电源管理控制装置判断所述第二蓄电池的荷电状态不足以使所述起动机在下次启动阶段正常工作，则指示所述直流-直流变换装置对所述第一蓄电池的输出施行直流-直流变换操作以向所述第二蓄电池充电，所述荷电状态根据所述第二蓄电池的电流、电压和温度计算得到。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，在汽车行驶过程中，如果所述控制单元判断所述第二蓄电池的荷电状态低于一个预设阈值，则指示所述直流-直流变换装置对所述发电机的输出施行直流-直流变换操作以向所述第二蓄电池充电，所述荷电状态根据所述第二蓄电池的电流、电压和温度计算得到。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述控制单元通过下列方式可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间：所述双蓄电池汽车供电系统进一步包含第一和第二开关装置，它们分别连接在所述直流-直流变换装置与所述第一蓄电池之间和所述所述直流-直流变换装置与所述第二蓄电池之间并且由所述电源管理控制装置对所述第一和第二开关装置的闭合和断开状态进行控制。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，其中，所述蓄电池状态监测装置包含分别用于监测所述第一和第二蓄电池的状态参数的第一和第二传感器组，并且如果所述第一和第二蓄电池的老化程度的差异超过预设的阈值，则确定所述第一和第二传感器组中至少一组发生故障。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，进一步包含第三开关装置，所述控制单元通过控制所述第三开关装置的闭合和断开状态，控制所述第一与第二蓄电池之间的直接连接。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述第一-第三开关装置由继电器实现。

优选地，在上述双蓄电池汽车供电系统中，所述第一蓄电池与所述第二蓄电池相比，前者极板的面积小于后者极板的面积，前者极板上的活性物质的厚度大于后者极板上的活性物质的厚度。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

由于针对汽车在启动和非启动阶段的用电特征，采用了具有不同电气特性的电池分别供电，因此很好解决了在一个电池供电情况下电池寿命短、无法兼顾不同工况的缺点。此外，在一个实施例中，可通过第一蓄电池和/发电机向第二蓄电池充电的方法确保汽车下次成功启动。再者，在另一个实施例中，通过采用双电池互为参照的自适应电池监测方式，可以快速、准确地确定传感器的故障。

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其它目的及优点更加完全清楚。

附图说明

图1为按照本发明一个实施例的双蓄电池汽车供电系统的示意图。

图2为图1所示双蓄电池汽车供电系统中的控制单元的结构示意图。

图3为图1所示双蓄电池汽车供电系统基于启动优先策略的工作流程图。

图4A-4C为图3中的例程A-C的工作流程图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述本发明的具体实施方式来阐述本发明。但是需要理解的是，这些具体实施方式仅仅是示例性的，对于本发明的精神和保护范围并无限制作用。

在本说明书中，“耦合”一词应当理解为包括在两个单元之间直接传送能量或信号的情形，或者经一个或多个第三单元间接传送能量或信号的情形，而且这里所称的信号包括但不限于以电、光和磁的形式存在的信号。另外，“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。再者，诸如“第一”、“第二”、“第三”和“第四”之类的用语并不表示单元或数值在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元或数值之用。

另外，这里所述的蓄电池指的是能将化学能转变化电能并产生直流电的装置，其包括但不限于铅酸蓄电池和锂电池等。

双蓄电池汽车供电系统

图1为按照本发明一个实施例的双蓄电池汽车供电系统的示意图。参见图1，本实施例的双蓄电池汽车供电系统10包括控制单元110、发电机120、第一和第二蓄电池130A和130B和第一-第四开关装置K1-K4。在图1中，粗实线表示功率或能量流，而细实线表示控制信号和测量信号流。值得指出的是，虽然在这里控制单元110与第一-第四开关装置K1-K4以及发电机120以总线方式相连，但是这并不意味着控制单元与被控制单元之间必须局限于这种连接方式，实际上它们之间也可以采用点对点的连接方式。

在图1中，控制单元110是整个供电系统10的核心，其一方面负责根据用电状况(例如用电负载30和40的用电需求)、蓄电池状态(这里例如是第一和第二蓄电池130A和130B的工作电流、工作电压、温度、老化程度和荷电状态(SOC)中的一种或多种)和发电机状态(例如发电机当前所能提供的工作电流)等确定合适的电能管理策略，另一方面，控制单元110还具有直流-直流转换能力，以通过升压和降压操作向第一和第二蓄电池130A和130B提供合适的充电电压。在下面将会进一步描述控制单元110的上述功能。

如图1所示，第一蓄电池130A、发电机120和用电负载30并联连接以形成供电回路。控制单元110经第一开关装置K1接入该供电回路。与此同时，第一蓄电池130A还经第二开关装置K4与第二蓄电池130B相连。另一方面，第二蓄电池130B、起动机20和用电负载40并联连接以形成启动回路。控制单元110经第二开关装置K2接入该启动回路。由此，在本实施例中，第一与第二蓄电池130A、130B之间包含两条相连的通道，其中一条经过控制单元110，而另一条则旁路控制单元110。值得指出的是，虽然这里的用电负载30和40是以两个方框示出的，但是它们实际上指的是两组用电负载，其中，用电负载30指的是汽车在与启动无关的汽车电器，包括但不限于车灯、鼓风机、空调和音响等，而用电负载40指的是与汽车启动相关的电子设备，包括但不限于各种用于测量启动时状态的传感器和电子控制单元(ECU)等。在本实施例中，用电负载40主要由第二蓄电池130B供电，并且在第二蓄电池130B供电能力不足时，由第一和第二蓄电池130A和130B联合向用电负载40供电。

在图1所示的实施例中，控制单元110利用第一-第四开关装置K1-K4来控制电路的接通和关断以实现相应的电能管理策略，其中，供电回路与控制单元110之间的通道的接通和关断由第一开关装置K1控制，启动回路与控制单元110之间的通道的接通和关断由第二开关装置K2控制，第二蓄电池130B与用电负载40之间的通道的接通和关断由第三开关装置K3控制，第一与第二蓄电池130A、130B之间直接相连的通道的接通和关断由第四开关装置K4控制。上述第一-第四开关装置K1-K4的启闭和断开都由控制单元110控制，它们例如可以由继电器实现。

在本实施例中，汽车启动阶段的供电(也即起动机20和用电负载40的供电)主要由第二蓄电池130B负责提供。由于启动阶段需要大的瞬间电流，因此可以将第二蓄电池130B设计为与第一蓄电池130A相比，具有较大的极板面积以利于提高输出的电流强度。另外，用电负载30主要由第一蓄电池130A和发电机120供电。由于用电负载的供电特点是需要提供长时间的小电流，因此第一蓄电池130A可以设计为与第二蓄电池130B相比，在极板上形成更厚的活性物质。

控制单元

图2为图1所示双蓄电池汽车供电系统中的控制单元的结构示意图。如图2所示，控制单元110包含电源管理控制装置1101、直流-直流变换装置1102和蓄电池状态监测装置1103。在图2中，粗实线表示功率或能量流，而细实线表示控制信号和测量信号流。在本实施例中，电源管理控制装置1101、直流-直流变换装置1102和蓄电池状态监测装置1103之间通过单元内部的LINK总线通信，并且电源管理控制装置1101和蓄电池状态监测装置1103通过单元外部的CAN总线与外部设备(例如第一-第三开关装置K1-K4、用电负载30、发电机120等)通信。

电源管理控制装置1101根据用电状况、蓄电池状态和发电机状态等确定合适的电能管理策略并生成相应的控制命令。这些控制命令被提供至位于控制单元110内部的直流-直流变换装置1102和蓄电池状态监测装置1103以及位于控制单元110外部的第一-第四开关装置K1-K4。有关电能管理策略的确定方式将在下面作详细描述。

直流-直流变换装置1102将来自发电机120、第一和第二蓄电池130A和130B的输出电压变换为所需的直流电压。例如，直流-直流变换装置1102可对发电机120的输出作直流-直流转换操作以使发电机120向第二蓄电池130B充电，或者可对第一蓄电池130A的输出作直流-直流转换操作以使第一蓄电池130A向第二蓄电池130B充电。又如，直流-直流变换装置1102可对第二蓄电池130B的输出作直流-直流转换操作以使第二蓄电池130B向第一蓄电池130A充电。

蓄电池状态监测装置1103通过CAN总线与传感器相连以监测第一和第二蓄电池130A和130B的状态参数(例如蓄电池的工作电压、工作电流和温度等)。测得的状态参数被经控制单元110内部的LINK总线被送至电源管理控制装置1101。蓄电池状态监测装置1103被配置为具有传感器故障诊断功能。具体而言，可为第一和第二蓄电池130A和130B配备两组性能一致或基本一致的传感器组，并且将两块蓄电池的使用率控制得相似或相近(例如通过使第一和第二蓄电池130A和130B的SOC的差异始终保持在一个较小的范围内)。蓄电池状态监测装置1103可以定期或不定期地监测第一和第二蓄电池130A和130B的老化程度(例如通过测量两块蓄电池的内阻)，并且如果它们的老化程度或内阻相差较大(例如绝对差值超过一个预设的阈值)，则蓄电池状态检测装置1103即可判断传感器组出现故障。

启动优先策略

在本说明书中，启动优先策略指的是这样一种电能管理策略，其将能够以足够的电力来驱动起动机作为优先管理的目标。为此，在上述实施例中，基于启动优先策略，控制单元110内的电源管理控制装置1101应尽可能地将第二蓄电池130B的供电能力维持在一定的水平之上，并且在第二蓄电池130B的供电能力不足时同时启用第一和第二蓄电池130A和130B向起动机20和用电负载40同时供电。在这里，可以采用蓄电池的SOC作为衡量供电能力的参数。

电能控制管理过程

以下借助图3和4A-4C描述按照本发明的双蓄电池汽车供电系统基于启动优先策略的工作流程。为阐述方便，这里以图1和2所示的双蓄电池汽车供电系统为例进行描述。但是应该理解的是，上述工作流程也可应用于按本发明的其它实施例的双蓄电池汽车供电系统。

参见图3，在步骤310，控制单元110的电源管理控制装置1101首先判断汽车当前是否处于启动阶段。如果判断结果为真，则进入例程A，否则进入步骤320。

在步骤320，电源管理控制装置1101判断汽车是在行驶中还是已经停驶。如果判断汽车是在行驶过程中，则进入例程B，如果判断汽车已经停驶，则进入例程C。

图4A所示的工作流程图对应于图3中的例程A。参见图4A，在步骤410A，电源管理控制装置1101从蓄电池状态监测装置1103获取第二蓄电池130B的状态参数(例如工作电压、工作电流和温度)。

接着进入步骤412A，电源管理控制装置1101根据获取的状态参数计算第二蓄电池130B的SOC。有关SOC的计算方法将在下面作进一步的描述。

随后进入步骤414A，电源管理控制装置1101根据第二蓄电池130B的SOC判断其供电能力是否能够满足起动机20和用电负载40的用电需求。如果第二蓄电池130B的SOC大于或等于第一阈值Th1，则电源管理控制装置1101判定第二蓄电池130B的供电能力充足，此时进入步骤416A，否则，则判定第二蓄电池130B的供电能力不足，此时进入步骤418A。

在步骤416A，电源管理控制装置1101向第一-第四开关装置K1-K4发出控制命令，使得第二开关装置K3闭合而其余的开关装置都断开，此时第二蓄电池130B作为启动型电池，单独向起动机20和用电负载40供电。由于启动阶段需要大的瞬间电流，因此可以将第二蓄电池130B设计为与第一蓄电池130A相比，具有较大的极板面积以利于提高输出的电流强度。

在步骤418A，电源管理控制装置1101向第一-第四开关装置K1-K4发出控制命令，使得第一和第二开关装置K1和K2断开而第三和第四开关装置K3和K4闭合，此时第一和第二蓄电池130A、130B同时作为启动型电池，联合向起动机20和用电负载40供电。

图4B所示的工作流程图对应于图3中的例程B。参见图4B，在步骤410B，电源管理控制装置1101经CAN总线从用电负载30中的各个汽车电器的控制器接收用电负荷数据(例如工作电流和电压)，经CAN总线从发电机120的控制器接收工况参数(例如发电电压、负荷大小和发电机转速等)，并且经LINK总线从蓄电池状态监测装置1103获取第一和第二蓄电池130A、130B的状态参数(例如工作电压、工作电流和温度)。

随后进入步骤412B，根据接收的用电符合数据计算用电负载30的总用电负荷并根据获取的状态参数计算第一和第二蓄电池130A、130B的SOC。一种优选方式是采用负载电流监控数学模型来计算总用电负荷，具体而言，每个用电器在不同档位和温度下的电流(例如空调的风机包括1～8档，经过测量确定第4档需要的电流强度值为15安)被预先测定，这样当从总线上接收到关于每个汽车电器的开启状态和档位状态的数据时，电源管理控制装置1101即可迅速、准确地计算出每个电器的功率需求。

随后进入步骤414B，电源管理控制装置1101根据发电机120的工况参数确定其供电能力是否大于前述步骤412B中计算的用电负载30的总的负荷需求。如果结果为真，则进入步骤416B，否则，进入步骤418B。

在步骤416B，电源管理控制装置1101控制发电机120，使其向用电负载30供电。

接着进入步骤420B，电源管理控制装置1101判断第二蓄电池130B的SOC是否大于或等于第二阈值Th2，该第二阈值Th2大于前述第一阈值Th1。如果判断结果为真，则表明第二蓄电池130B的供电能力充足，此时退出例程B，否则，则表明第二蓄电池130B的供电能力可能不足，此时进入步骤422B。

在步骤422B，电源管理控制装置1101向第一-第四开关装置K1-K4发出控制命令，使得第第一和第二开关装置K1、K2保持闭合状态而第三和第四开关装置K3、K4处于断开状态，此时直流-直流变换装置1102对发电机120和第一蓄电池130A的输出作直流-直流变换操作，以使发电机120和第一蓄电池130A向第二蓄电池130B充电直到第二蓄电池130B的SOC达到第二阈值Th2。

再回到前述的另一分支步骤418B。在该步骤中，电源管理控制装置1101根据发电机120的工况参数和第一蓄电池130A的SOC确定发电机120和第一蓄电池130A的供电能力是否大于前述步骤412B中计算的用电负载30的总的负荷需求。如果结果为真，则进入步骤424B，否则，进入步骤426B。

在步骤424B中，电源管理控制装置1101控制发电机120和第一蓄电池130A，使它们向用电负载30供电。之后进入步骤420B。

在步骤426B中，电源管理控制装置1101控制发电机120和第一蓄电池130A，使它们向用电负载30供电，随后退出例程B。

图4C所示的工作流程图对应于图3中的例程C。参见图4C，在步骤410C，电源管理控制装置1101从蓄电池状态监测装置1103获取第二蓄电池130B的状态参数(例如工作电压、工作电流和温度)。

接着进入步骤412C，电源管理控制装置1101根据获取的状态参数计算第二蓄电池130B的SOC。有关SOC的计算方法将在下面作进一步的描述。

随后进入步骤414C，电源管理控制装置1101根据第二蓄电池130B的SOC判断其供电能力是否足以保证下次启动时的用电需求。如果第二蓄电池130B的SOC大于或等于第一阈值Th2，则电源管理控制装置1101判定第二蓄电池130B基本上能够保证下次启动时的用电需求，此时进入步骤416C，否则，电源管理控制装置1101判定可能存在下次无法成功启动的风险，此时进入步骤418C。

在步骤416C，电源管理控制装置1101向第一-第四开关装置K1-K4发出控制命令，使得这些开关装置全部处于断开状态并随后退出例程C。

在步骤418C，电源管理控制装置1101向第一-第四开关装置K1-K4发出控制命令，使得第一和第二开关装置K1和K2闭合而第三和第四开关装置K3和K4断开，此时第一蓄电池130A经直流-直流变换装置1102向第二蓄电池130B充电。

SOC计算

以下描述蓄电池SOC的计算方法。

常用的SOC计算方法主要有开路电压法和电流积分法(也称为安时法)。

开路电压法的基本思想是首先建立一个反映电池工作时端电压、电流和电动势的关系模型，然后根据测量得到的电压和电流得到相应的电动势以利用电动势与SOC之间的关系曲线确定SOC。该方法的优点是简单易行，但是由于电池存在自恢复效应和“平台”现象而使得估算出来的SOC与实际值有时相差较大。

电流积分法将电池视为与外部进行能量交换的“黑箱”，通过对进出电池的电流在时间上的积分来记录电池电量的累计变化量。该方法由于不必考虑电池内部结构以及状态的变化，因此较开路电压法的适应性更强。但是不足之处是SOC初始值常常难以确定而且随着时间推移累计误差将不断增大，从而导致SOC值的计算结果误差变大。此外，在电流积分法计算SOC时需要对充放电系数有一个准确的估算，当电池工作环境变化较大时，充放电系数难以准确、及时地确定，这也会导致最终计算得到SOC结果存在较大的误差。

本发明的发明人提出下列一种SOC计算方法，其要点是首先将蓄电池分为两个状态，即蓄电池内部结构稳定并且流经的电流较小的状态(以下又称为状态1)和蓄电池内部结构不稳定或者流经的电流较大的状态(以下又称为状态2)，然后针对不同的状态采用不同的算法。

本发明的发明人经过研究发现，当汽车处于静止状态超过一段时间之后，蓄电池的内部结构一般比较稳定；发明人还发现，在汽车处于静止状态超过一段时间之后并且蓄电池的电流小于一定的电流值(该值可以根据实验确定并且对于一块蓄电池来说在蓄电池工作寿命期间基本上保持固定)时，用下式(1)计算得到的蓄电池的SOC的准确度较高：

SOC＝η1×[Es+I×(R0+Rr)]+η2(1)

其中Es为蓄电池的电压，I为蓄电池的电流，R0为蓄电池的欧姆内阻，Rr为蓄电池的极化内阻，η1和η2为常数(可以通过实验确定)。

另一方面，当汽车处于运行状态或蓄电池的电流大于或等于上述电流值时，发明人发现由式(1)计算得到的结果的精度不能令人满足，此时应采用电流积分法计算蓄电池的SOC。

由于温度将对蓄电池的SOC产生影响，因此为了获得精确的结果，应该将温度因素考虑进去。发明人经过研究发现，下式(2)可以较好地反映温度对按照电流积分法计算得到的SOC的影响：

$\mathrm{SOC}=[1+a(\mathrm{\Δt}+b)]-c\underset{0}{\overset{t}{\∫}}i\left(x\right)\mathrm{dx}---\left(2\right)$

其中Δt为蓄电池的温度增大值，i(x)为蓄电池在时刻x的电流，t为从初始时刻到当前所经历的时间，a、b和c为通过实验确定的常数。

总之，按照上述计算方式，首先判断蓄电池是处于状态1还是状态2，如果处于前者，则利用式(1)计算蓄电池的SOC，否则利用式(2)计算蓄电池的SOC。

由于可以在不背离本发明基本特征的精神下，以各种形式实施本发明，因此本实施方式是说明性的而不是限制性的，由于本发明的范围由所附权利要求定义，而不是由说明书定义，因此落入权利要求的边界和界限内的所有变化，或这种权利要求边界和界限的等同物因而被权利要求包涵。

Claims (8)

1.一种双蓄电池汽车供电系统，包括：

发电机；

第一蓄电池，其与所述发电机并联耦合以形成供电回路；

第二蓄电池，其与起动机并联耦合以形成启动回路；以及

控制单元，其可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间并提供直流-直流变换，

其中，所述控制单元对所述第一或第二蓄电池的输出施行直流-直流变换操作以实现二者之间的充电，并对所述发电机的输出施行直流-直流变换操作以实现所述发电机对所述第二蓄电池的充电，

其中，所述控制单元还能够使所述第一和第二蓄电池直接连接，以由所述第一和第二蓄电池联合向所述起动机供电，

其中，所述控制单元包含：

蓄电池状态监测装置，用于监测所述第一和第二蓄电池的状态参数；

直流-直流变换装置，用于对所述发电机、所述第一和第二蓄电池的输出施行直流-直流变换操作；以及

电源管理控制装置，与所述蓄电池状态监测装置和直流-直流变换装置耦合，用于根据所述蓄电池状态监测装置监测到的状态参数，指示所述直流-直流变换装置施行相应的直流-直流变换操作，

其中，所述蓄电池状态监测装置包含分别用于监测所述第一和第二蓄电池的状态参数的第一和第二传感器组，并且如果所述第一和第二蓄电池的老化程度的差异超过预设的阈值，则确定所述第一和第二传感器组中至少一组发生故障。

2.如权利要求1所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，所述状态参数包括所述第一和第二蓄电池的电流、电压和温度。

3.如权利要求2所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，在汽车停驶之后，如果所述电源管理控制装置判断所述第二蓄电池的荷电状态不足以使所述起动机在下次启动阶段正常工作，则指示所述直流-直流变换装置对所述第一蓄电池的输出施行直流-直流变换操作以向所述第二蓄电池充电，所述荷电状态根据所述第二蓄电池的电流、电压和温度计算得到。

4.如权利要求2所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，在汽车行驶过程中，如果所述控制单元判断所述第二蓄电池的荷电状态低于一个预设阈值，则指示所述直流-直流变换装置对所述发电机的输出施行直流-直流变换操作以向所述第二蓄电池充电，所述荷电状态根据所述第二蓄电池的电流、电压和温度计算得到。

5.如权利要求1所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，所述控制单元通过下列方式可控地耦合在所述供电回路与所述启动回路之间：所述双蓄电池汽车供电系统进一步包含第一和第二开关装置，它们分别连接在所述直流-直流变换装置与所述第一蓄电池之间和所述直流-直流变换装置与所述第二蓄电池之间并且由所述电源管理控制装置对所述第一和第二开关装置的闭合和断开状态进行控制。

6.如权利要求5所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，进一步包含第三开关装置，所述控制单元通过控制所述第三开关装置的闭合和断开状态，控制所述第一与第二蓄电池之间的直接连接。

7.如权利要求6所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，所述第一开关装置、第二开关装置和第三开关装置由继电器实现。

8.如权利要求1所述的双蓄电池汽车供电系统，其中，所述第一蓄电池与所述第二蓄电池相比，前者极板的面积小于后者极板的面积，前者极板上的活性物质的厚度大于后者极板上的活性物质的厚度。