CN102590760A - 一种蓄电池状态检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种蓄电池状态检测装置及其检测方法，该蓄电池状态检测装置包括蓄电池，与蓄电池并联的具有发电电流反馈功能的发电装置，通过开关与蓄电池连接的用电负载，还包括发电电流检测装置，电压检测装置，负载检测装置以及蓄电池状态判定装置。本发明的蓄电池状态检测装置不需要精确直接检测蓄电池的电流，只需要对整车发电机的输出特性，整车的用电状态，以及蓄电池的电压进行检测就能够确定蓄电池的状态，另外，本发明蓄电池状态检测装置结构简单，易于实现，同时能够降低成本。本发明的蓄电池状态检测方法根据发电装置的发电电流、整车用电负载电流以及蓄电池的工作电压来判定蓄电池的状态，这种方法简单快速。

Description

一种蓄电池状态检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及蓄电池状态检测领域，特别涉及一种汽车启动用蓄电池状态的检测装置及其检测方法。

背景技术

目前，许多车辆上具有发动机怠速启停控制系统，启停控制器需要知道蓄电池的当前状态是否满足下一次启动的要求。一般情况下，下述装置被建议作为汽车启动用铅酸蓄电池的状态检测装置，即由连接到铅酸蓄电池的电压表、串接到蓄电负极线上的电流表、安装在蓄电池负极柱上的温度表，和一个运算控制器单元构成电量传感器组成。其中，电压表用来测量蓄电池的电压，电流表用来测量通过蓄电池的电流，温度表用来检测蓄电池负极柱的温度，并由该温度间接计算蓄电池电解液的温度。

通常，蓄电池存储的等效电荷变化量ΔQ由公式1确定，

$\mathrm{\ΔQ}={\mathrm{\Σ}}_{t=0}^x\mathrm{\αi}\left(t\right)---\left(1\right)$

即通过测量流入和流出蓄电池的电荷数量来确定蓄电池存储的电荷的变化情况，然后通过结合蓄电池的初始电荷量、电压和温度参数来确定蓄电池的SOC(state of charge，荷电状态)、蓄电池的SOH(State of Health，健康状态)和蓄电池的SOF(state of function，功能状态)。从而判定蓄电池的状态。

但是，这种方法需要精确地检测流过蓄电池的电流并进行累计运算。由于电流检测存在误差，并且该误差会一直累计，时间一长会使结果产生较大的偏差。同时，由于汽车蓄电池的工作电流范围很大，需要传感器的检测范围从几毫安到数百安，而且检测精度要求相当高，需要达到毫安级，因此电流检测装置相当复杂，实现成本相当高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种蓄电池状态检测装置及其检测方法。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第一个方面，本发明提供了一种蓄电池状态检测装置，其包括蓄电池，与所述蓄电池并联的具有发电电流反馈功能的发电装置，通过开关与所述蓄电池连接的用电负载，该蓄电池状态检测装置还包括：发电电流检测装置，所述发电电流检测装置与所述发电装置连接，用于检测所述发电装置发电电流；电压检测装置，所述电压检测装置与所述蓄电池和所述发电装置连接，用于检测所述蓄电池的工作电压；负载检测装置，所述负载检测装置与所述用电负载相连，用于检测所述用电负载的接通状态和负载电流；以及蓄电池状态判定装置，所述蓄电池状态判定装置分别与所述发电电流检测装置、所述电压检测装置和所述负载检测装置相连，所述蓄电池状态判定装置根据所述发电电流检测装置检测的发电装置发电电流，所述电压检测装置检测的所述蓄电池的工作电压和所述负载检测装置检测的所述用电负载的负载电流判定蓄电池的状态。

本发明的蓄电池状态检测装置不需要精确直接检测蓄电池的电流，只需要对整车发电机的输出特性，整车的用电状态，以及蓄电池的电压进行检测就能够确定蓄电池的状态，另外，本发明蓄电池状态检测装置结构简单，易于实现，同时能够降低成本。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种蓄电池状态检测方法，包括如下步骤：

S1：蓄电池状态检测装置上电，开始工作；

S2：进行信号检测，所述信号检测包括所述发电电流检测装置检测发电机装置发电电流I₁，所述负载检测装置检测负载电流I₂以及所述电压检测装置检测所述蓄电池的工作电压V₁；

S3：运行SOC预测程序，运行饱和状态SOC校准程序以及运行启动压降校准程序，所述SOC预测程序用于对SOC进行预测，所述饱和状态SOC校准程序用于消除电流测量精度引起的偏差、负载变化引起的偏差和电压波动引起的偏差对SOC判定的影响，所述启动压降校准程序通过蓄电池电压和蓄电池电压变化率进行蓄电池的状态判定；

S4：运行蓄电池状态判定程序，所述蓄电池状态判定程序用于确定所述蓄电池的荷电状态SOC、功能状态SOF和健康状态SOH；

S5：结束。

本发明的蓄电池状态检测方法根据发电装置的发电电流、整车用电负载电流以及蓄电池的工作电压来判定蓄电池的状态，这种方法简单快速。

在本发明的优选实施例中，发电电流检测装置检测发电机装置发电电流I₁的步骤为：

S11：发电电流检测装置测量发电装置反馈的发电电流信号PWM(PulseWidth Modulation，脉冲宽度调制)；

S12：根据发电电流信号PWM计算发电电流I₁。

本发明通过发电装置反馈的发电电流信号PWM检测发电装置的发电电流，这种方法简单、快速。

在本发明的另一优选实施例中，负载检测装置检测负载电流I₂的步骤为：

S21：负载检测装置检测各负载的接通状态ST_x，x＝1，2，......，N，所述N为正整数，当负载接通时ST_x＝1，断开时ST_x＝0；

S22：根据确定负载电流I₂，其中，i_x为第x个用电负载的电流，f(i_x，V₁)为电流i_x随工作电压V₁的变化关系。

本发明根用电负载的开启或关闭状态来确定负载的工作电流，这种间接获取负载电流的检测方法简单，对硬件的要求低，能够降低硬件成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明蓄电池状态检测装置的结构示意图；

图2是本发明蓄电池状态检测方法的流程图；

图3是本发明SOC预测程序的流程图；

图4是本发明饱和状态SOC校准程序的流程图；

图5是本发明启动压降校准程序的流程图；

图6是本发明蓄电池状态判定程序的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明蓄电池状态判定装置主要用于汽车启停控制系统的蓄电池电量检测，由于该系统要知道蓄电池的电量是否能满足完成下一次启动发动机，即蓄电池状态判定装置确定的蓄电池功能状态SOF为：电量满足完成下一次启动发动机。由此可以确定该系统对蓄电池的荷电状态SOC的精度要求不高，所有本发明蓄电池状态判定装置采用了预测法来确定蓄电池的SOC，该方法确定的SOC足以满足确定SOF的需要。本系统是通过对蓄电池的充放电特性和充放电循环次数来确定蓄电池的健康状态SOH。

图1示出了本发明蓄电池状态检测装置的结构示意图，从图中可见，本发明蓄电池状态检测装置包括蓄电池，与该蓄电池并联的具有发电电流反馈功能的发电装置，通过开关与蓄电池连接的用电负载，以及发电电流检测装置，该发电电流检测装置与所述发电装置连接，用于检测发电装置发电电流；还包括电压检测装置，该电压检测装置与所述蓄电池和所述发电装置连接，用于检测蓄电池的工作电压；负载检测装置，该负载检测装置与所述用电负载相连，用于检测用电负载的接通状态和负载电流；该蓄电池状态检测装置还包括蓄电池状态判定装置，该蓄电池状态判定装置分别与发电电流检测装置、电压检测装置和负载检测装置相连，该蓄电池状态判定装置根据所述发电电流检测装置检测的发电装置发电电流，电压检测装置检测的蓄电池的工作电压和负载检测装置检测的用电负载的负载电流判定蓄电池的状态。

在本实施方式中，蓄电池为车辆启动用铅酸蓄电池，并且该蓄电池状态检测装置还包括指示灯，该指示灯与蓄电池状态判定装置相连，用于指示所述蓄电池的状态。

在本实施方式中，用电负载为N个，其中，N为正整数，第x个用电负载通过开关Sx与蓄电池连接，第x个用电负载的导通状态用STx表示，当开关Sx闭合，负载接通时，STx＝1，当开关Sx断开，负载断开时，STx＝0，所述x＝1，2，......，N。

本发明还提供了一种对蓄电池状态检测装置的检测方法，如图2所示，其包括如下步骤：

第一步：蓄电池状态检测装置上电，开始工作；

第二步：进行信号检测，该信号检测包括发电电流检测装置检测发电机装置发电电流I₁，负载检测装置检测负载电流I₂以及电压检测装置检测所述蓄电池的工作电压V₁；

第三步：运行SOC预测程序，运行饱和状态SOC校准程序以及运行启动压降校准程序，该SOC预测程序用于对SOC进行预测，该饱和状态SOC校准程序用于消除电流测量精度引起的偏差、负载变化引起的偏差和电压波动引起的偏差对SOC判定的影响，该启动压降校准程序通过蓄电池电压和蓄电池电压变化率进行蓄电池的状态判定；

第四步：运行蓄电池状态判定程序，该蓄电池状态判定程序用于确定蓄电池的荷电状态SOC、功能状态SOF和健康状态SOH；

第五步：结束。

如图1所示，本发明蓄电池和发电装置是并联在一起的，蓄电池工作电压V₁的测量由电压检测装置完成，当蓄电池处于充电状态时，蓄电池的工作电压V₁为发电装置的输出电压；当蓄电池处于放电状态时，蓄电池的工作电压V₁为蓄电池的输出电压。

发电机装置发电电流I₁的测量由发电电流检测装置完成，其步骤为：

第一步：发电电流检测装置测量发电装置反馈的发电电流信号PWM，该PWM信号和发电装置的励磁电流的频率和占空比保持一致，由于励磁电流与发电电流有一确定的对应关系，所以该信号可以计算出发电装置发电电流；

第二步：然后，依据发电电流信号PWM，根据式(2)计算发电装置发电电流I₁，其中，f(PWM)的关系由发电装置的特性决定，并通过实验数据进行标定。

I₁＝f(PWM)    (2)

负载电流I₂的检测由负载检测装置完成，负载检测装置检测负载电流I₂的步骤为：

第一步：负载检测装置检测各负载的接通状态ST_x，x＝1，2......，N，其中，N为正整数，当负载接通时ST_x＝1，断开时ST_x＝0；

第二步：由于汽车上的用电负载功率大部分都是固定的，且本发明的蓄电池状态判定方法并不需要精确的检测用电负载的工作电流，根据式(3)确定负载电流I₂，

$I_2=\underset{x=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{ST}}_x\×f(i_x,V_1)---\left(3\right)$

其中，i_x为第x个用电负载的电流，f(i_x，V₁)为电流i_x随工作电压V₁的变化关系，i_x和f(i_x，V₁)由该用电负载的特性决定并通过试验数据进行标定。

如图3所示，本发明SOC预测程序包括如下步骤：

第一步：SOC预测程序启动；

第二步：蓄电池状态判定装置根据式(4)计算蓄电池的工作电流I₀，

I₀＝I₁-I₂    (4)；

第三步：然后根据式(5)和式(6)分别计算I₀的最大极限偏差I₀max和最小极限偏差I₀min，其中I₁max为电装置发电电流I₁考虑了系统偏差的最大极限值，I₁min为电装置发电电流I₁考虑了系统偏差的最小极限值，I₂max为负载电流I₂考虑了系统偏差的最大极限值，I₂min为负载电流I₂考虑了系统偏差的最小极限值，I₁max，I₁min，I₂max，I₂min由系统标定时通过试验确定；

I₀max＝I₁max-I₂min  (5)

I₀min＝I₁min-I₂max  (6)

第四步：判断是否有I₀min＞0，当I₀min＞0时，蓄电池处于充电状态，蓄电池状态判定装置记录蓄电池充电状态下的系统工作电压V₃，以I₀min为充电电流进行电量累积运算；

第五步：当I₀min＜0时，判断是否有I₀max＜0，当I₀max＜0时，蓄电池处于放电状态，蓄电池状态判定装置记录蓄电池放电状态下系统的工作电压V₂，以I₀max为放电电流进行电量累积运算；

第六步：当第四步成立时，根据蓄电池充电状态下的系统工作电压V₃计算得到参考电压V_REF，当第五步成立时，根据蓄电池放电状态下系统的工作电压V₂计算得到参考电压V_REF，如果第四步和第五步均不成立，没有存储的系统工作电压V₂或V₃，则蓄电池状态判定装置按照设定的工作电压值进行计算，计算公式为：

V_REF＝f(V₂、V₃)    (7)

其中，f(V₂、V₃)的关系通过实验确定；

第七步：当I₀min＜0同时I₀max＞0时，不能通过蓄电池工作电流I₀确定蓄电池是以多大的电流进行充电或放电，此时通过蓄电池的工作电压V₁和参考电压V_REF根据式(8)计算参考充电电流I₀ref，

I₀ref＝f(V₁，V_REF)  (8)

其中，f(V₁，V_REF)的关系由系统标定时由实验确定，然后根据蓄电池工作电压V₁确定蓄电池是处于充电还是放电状态，蓄电池的工作电压V₁＞V_SET时，表明系统在充电，反之当V₁＜V_SET时，则表明蓄电池在放电，V_SET为系统设计时蓄电池工作电压的一个设定值，在确定蓄电池是处于充电还是放电状态后，以参考充电电流I₀ref的大小进行电量累积运算；

第八步：根据电量累积运算结果进行SOC的预测，并输出预测值SOC₁，根据上面的方法确定的SOC预测值SOC₁将始终小于或等于实际的SOC值，这样的处理确保了系统功能的可靠性；

第九步：结束。

饱和状态SOC校准程序将消除由于电流测量精度引起的偏差、负载变化引起的偏差和电压波动引起的偏差对蓄电池状态判定的影响，如图4所示，本发明饱和状态SOC校准程序包括如下步骤：

第一步：饱和状态SOC校准程序启动；

第二步：蓄电池状态判定装置将其内的计数器数值增加1，即N＝N+1；

第三步：然后根据式(9)计算当前蓄电池动态工作电流I₀(N)，并存储该电流值，

I₀(N)＝I₁(N)-I₂(N)                        (9)；

第四步：然后对蓄电池动态工作电流I₀(N)进行微分运算以消除电流测量引起的偏差，得到蓄电池充电电流第一变化率ΔI₀1(N)，其原理是，根据该电流测量方法在极短的两次测量间隔中的偏差值基本不变的特性，将两次测量的值相减，即可将偏差值消除，该变化反应了蓄电池的SOC状态。

第五步：通过式(10)对蓄电池充电电流第一变化率ΔI₀1(N)进行低通滤波处理，消除负载变化引起的偏差，得到蓄电池充电电流第二变化率ΔI₀2(N)；

ΔI₀2(N)＝f1(ΔI₀1(N))                      (10)

第六步：然后根据式(11)计算蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)，该偏差将用于修正电流变化率ΔI₀(N)；

ΔV₁(N)＝V₁(N)-V₁(N-1)                       (11)

第七步：利用蓄电池充电电流第二变化率ΔI₀2(N)和蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)进行修正，修正方法如式(12)所示，得到蓄电池充电电流变化率ΔI₀(N)；

ΔI₀(N)＝f2(ΔI₀2(N)、ΔV₁(N))                (12)

其中，f2(ΔI₀2(N)、ΔV₁(N))的具体方法由实验数据进行确定。

第八步：蓄电池状态判定装置判断蓄电池是否处于充电状态，当蓄电池处于充电状态时，判断是否有|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET，当|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET时，则蓄电池饱和状态SOC校准，蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝1，ΔI_0SET为蓄电池充电电流变化率的设定值；

第九步：若蓄电池不是处于充电状态，或者|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET不成立，则蓄电池饱和状态SOC未校准，蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝0；

第十步：结束。

启动压降校准程序是通过蓄电池电压和蓄电池电压变化率来进行蓄电池的状态判定，主要功能是启动状态识别和启动次数记录以及启动特征参数记录。如图5所示，本发明启动压降校准程序的流程包括如下步骤：

第一步：启动压降校准程序启动；

第二步：蓄电池状态判定装置将其内的计数器数值增加1，即N＝N+1；

第三步：存储当前蓄电池工作电压V₁(N)，V₁(N)＝V₁；

第四步：然后根据式(13)计算蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)，该电压差值反应了蓄电池电压的变化率，

ΔV₁(N)＝V₁(N)-V₁(N-1)               (13)

第五步：根据蓄电池工作电压偏差值ΔV₁(N)和蓄电池工作电压V₁(N)识别启动过程，当ΔV₁(N)＞ΔV_1SET并且V₁(N)＜V_1SET时识别为启动过程，其中，ΔV_1SET为蓄电池工作电压变化率的设定值，V_1SET为蓄电池工作电压的设定值，ΔV_1SET和V_1SET在实验中根据实验数据确定；

第六步：如果没有识别到启动过程，返回第三步，当识别到启动过程后，将启动次数N_ST增加1并存储；

第七步：计算并存储启动过程特征电压V_ST，该值通过整启动过程中的蓄电池工作电压V₁(N)计算，其物理意义为启动压降；

第八步：结束。

蓄电池状态判定程序的功能为根据预测SOC值SOC₁、蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC、启动次数N_ST、启动特征参数V_ST等参数确定蓄电池荷电状态SOC、功能状态SOF、健康状态SOH。如图6所示，本发明蓄电池状态判定程序包括如下步骤：

第一步：蓄电池状态判定程序启动；

第二步：确定蓄电池的荷电状态SOC，比较荷电状态SOC的预测值SOC₁和SOC的设定值SOC_SET，判断是否有SOC₁＞SOC_SET，同时蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝1，当SOC₁＞SOC_SET且有ST_SOC＝1时，将蓄电池的SOC的值设为SOC＝100％，同时预测值SOC₁设为100％，当SOC₁＞SOC_SET不成立或者蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC不等于1时，将蓄电池的SOC值设为SOC＝SOC₁，其中，SOC_SET由系统标定时通过实验参数确定。

第三步：确定蓄电池的健康状态SOH，当蓄电池的荷电状态SOC＞SOC_ST并且启动过程特征电压V_ST＜V_STSET时，蓄电池的健康状态不好，SOH＝0，当蓄电池的荷电状态SOC＜SOC_ST或者启动过程特征电压V_ST＞V_STSET时，蓄电池的健康状态良好，SOH＝1，其中，SOC_ST为蓄电池的荷电状态的设定值，V_STSET为启动过程特征电压的设定值，SOC_ST和V_STSET的大小在标定时通过试验确定；

第四步：确定蓄电池的功能状态SOF，当SOC＞SOC_SOF并且SOH＝1时，蓄电池功能状态SOF满足功能要求，SOF＝1，当SOC＜SOC_SOF或者SOH不等于1时，蓄电池功能状态SOF不满足功能要求，SOF＝0，其中，SOC_SOF为蓄电池荷电状态在确定蓄电池功能状态时的设定值，由系统标定时通过试验数据确定；

第五步：结束。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种蓄电池状态检测装置，包括蓄电池，与所述蓄电池并联的具有发电电流反馈功能的发电装置，通过开关与所述蓄电池连接的用电负载，其特征在于，还包括：

发电电流检测装置，所述发电电流检测装置与所述发电装置连接，用于检测所述发电装置发电电流；

电压检测装置，所述电压检测装置与所述蓄电池和所述发电装置连接，用于检测所述蓄电池的工作电压；

负载检测装置，所述负载检测装置与所述用电负载相连，用于检测所述用电负载的接通状态和负载电流；以及

蓄电池状态判定装置，所述蓄电池状态判定装置分别与所述发电电流检测装置、所述电压检测装置和所述负载检测装置相连，所述蓄电池状态判定装置根据所述发电电流检测装置检测的发电装置发电电流，所述电压检测装置检测的所述蓄电池的工作电压和所述负载检测装置检测的所述用电负载的负载电流判定蓄电池的状态。

2.如权利要求1所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，还包括指示灯，所述指示灯与所述蓄电池状态判定装置相连，用于指示所述蓄电池的状态。

3.如权利要求1所述的蓄电池状态检测装置，其特征在于，所述用电负载为N个，所述N为正整数，所述第x个用电负载通过开关Sx与所述蓄电池连接，所述第x个用电负载的导通状态用STx表示，当开关Sx闭合，负载接通时，STx＝1，当开关Sx断开，负载断开时，STx＝0，所述x＝1，2，......，N。

4.一种权利要求1所述蓄电池状态检测装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：蓄电池状态检测装置上电，开始工作；

S2：进行信号检测，所述信号检测包括所述发电电流检测装置检测发电机装置发电电流I₁，所述负载检测装置检测负载电流I₂以及所述电压检测装置检测所述蓄电池的工作电压V₁；

S3：运行SOC预测程序，运行饱和状态SOC校准程序以及运行启动压降校准程序，所述SOC预测程序用于对SOC进行预测，所述饱和状态SOC校准程序用于消除电流测量精度引起的偏差、负载变化引起的偏差和电压波动引起的偏差对SOC判定的影响，所述启动压降校准程序通过蓄电池电压和蓄电池电压变化率进行蓄电池的状态判定；

S4：运行蓄电池状态判定程序，所述蓄电池状态判定程序用于确定所述蓄电池的荷电状态SOC、功能状态SOF和健康状态SOH；

S5：结束。

5.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，当所述蓄电池处于充电状态时，所述蓄电池的工作电压V₁为发电装置的输出电压；当所述蓄电池处于放电状态时，所述蓄电池的工作电压V₁为蓄电池的输出电压。

6.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述发电电流检测装置检测发电机装置发电电流I₁的步骤为：

S11：发电电流检测装置测量发电装置反馈的发电电流信号PWM；

S12：根据发电电流信号PWM计算发电电流I₁。

7.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述负载检测装置检测负载电流I₂的步骤为：

S21：负载检测装置检测各负载的接通状态ST_x，x＝1，2，......，N，所述N为正整数，当负载接通时ST_x＝1，断开时ST_x＝0；

S22：根据

确定负载电流I₂，其中，i_x为第x个用电负载的电流，f(i_x，V₁)为电流i_x随工作电压V₁的变化关系。

8.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述SOC预测程序包括如下步骤：

S31：SOC预测程序启动；

S32：计算蓄电池的工作电流I₀；

S33：计算I₀的极限偏差I₀max，I₀min；

S34：判断是否有I₀min＞0，当I₀min＞0时，蓄电池处于充电状态，蓄电池状态判定装置记录蓄电池充电状态下的系统工作电压V₃，以I₀min为充电电流进行电量累积运算；

S35：当I₀min＜0时，判断是否有I₀max＜0，当I₀max＜0时，蓄电池处于放电状态，蓄电池状态判定装置记录蓄电池放电状态下系统的工作电压V₂，以I₀max为放电电流进行电量累积运算；

S36：当步骤S34成立时，根据蓄电池充电状态下的系统工作电压V3计算得到参考电压V_REF，当步骤S35成立时，根据蓄电池放电状态下系统的工作电压V₂计算得到参考电压V_REF；

S37：当I₀min＜0同时I₀max＞0时，通过蓄电池的工作电压V₁和参考电压V_REF计算参考充电电流I₀ref，并根据蓄电池工作电压V₁确定蓄电池是处于充电还是放电状态，在确定蓄电池是处于充电还是放电状态后，以参考充电电流I₀ref的大小进行电量累积运算；

S38：根据电量累积运算结果进行SOC的预测，并输出预测值SOC₁；

S39：结束。

9.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述饱和状态SOC校准程序包括如下步骤：

S41：饱和状态SOC校准程序启动；

S42：蓄电池状态判定装置将其内的计数器数值增加1，即N＝N+1；

S43：计算当前蓄电池动态工作电流I₀(N)；

S44：对蓄电池动态工作电流I₀(N)进行微分运算以消除电流测量引起的偏差，得到蓄电池充电电流第一变化率ΔI₀1(N)；

S45：对蓄电池充电电流变化率ΔI₀1(N)进行低通滤波处理，消除负载变化引起的偏差，得到蓄电池充电电流第二变化率ΔI₀2(N)；

S46：计算蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)；

S47：利用蓄电池充电电流第二变化率ΔI₀2(N)和蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)进行修正，得到蓄电池充电电流变化率ΔI₀(N)；

S48：蓄电池状态判定装置判断蓄电池是否处于充电状态，当蓄电池处于充电状态时，判断是否有|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET，当|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET时，则蓄电池饱和状态SOC校准，蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝1，所述ΔI_0SET为蓄电池充电电流变化率的设定值；

S49：若蓄电池不是处于充电状态，或者|ΔI₀(N)|＜ΔI_0SET不成立，则蓄电池饱和状态SOC未校准，蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝0；

S490：结束。

10.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述启动压降校准程序包括如下步骤：

S51：启动压降校准程序启动；

S52：蓄电池状态判定装置将其内的计数器数值增加1，即N＝N+1；

S53：存储当前蓄电池工作电压V₁(N)；

S54：计算蓄电池工作电压V₁的两次测量偏差值ΔV₁(N)；

S55：根据蓄电池工作电压偏差值ΔV₁(N)和蓄电池工作电压V₁(N)识别启动过程，当ΔV₁(N)＞ΔV_1SET并且V₁(N)＜V_1SET时识别为启动过程，其中，ΔV_1SET为蓄电池工作电压变化率的设定值，V_1SET为蓄电池工作电压的设定值；

S56：如果没有识别到启动过程，返回步骤S53，当识别到启动过程后，将启动次数N_ST增加1并存储；

S57：计算并存储启动过程特征电压V_ST；

S58：结束。

11.如权利要求4所述的蓄电池状态检测方法，其特征在于，所述蓄电池状态判定程序包括如下步骤：

S61：蓄电池状态判定程序启动；

S62：确定蓄电池的荷电状态SOC，比较荷电状态SOC的预测值SOC₁和SOC的设定值SOC_SET，判断是否有SOC₁＞SOC_SET，同时蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC＝1，当SOC₁＞SOC_SET且有ST_SOC＝1时，将蓄电池的SOC的值设为SOC＝100％，同时预测值SOC₁设为100％，当SOC₁＞SOC_SET不成立或者蓄电池饱和状态校准信号ST_SOC不等于1时，将蓄电池的SOC值设为SOC＝SOC₁；

S63：确定蓄电池的健康状态SOH，当蓄电池的荷电状态SOC＞SOC_ST并且启动过程特征电压V_ST＜V_STSET时，蓄电池的健康状态不好，SOH＝0，当蓄电池的荷电状态SOC＜SOC_ST或者启动过程特征电压V_ST＞V_STSET时，蓄电池的健康状态良好，SOH＝1，其中，所述SOC_ST为蓄电池的荷电状态的设定值，所述V_STSET为启动过程特征电压的设定值；

S64：确定蓄电池的功能状态SOF，当SOC＞SOC_SOF并且SOH＝1时，蓄电池功能状态SOF满足功能要求，SOF＝1，当SOC＜SOC_SOF或者SOH不等于1时，蓄电池功能状态SOF不满足功能要求，SOF＝0，其中，SOC_SOF为蓄电池荷电状态在确定蓄电池功能状态时的设定值；

S65：结束。

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