CN102610869B - 用于确定汽车电池的状态参数的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于确定汽车电池（7）状态参数的装置和方法，其中该汽车电池给汽车车载电网（1）提供第一电压水平（24V）。根据本发明，设置了电池传感器（12）和匹配电路（14），其中该电池传感器构造用于监控具有第二电压水平（12V）的电池（7.1、7.2），该第二电压水平与该第一电压水平（24V）明显不同，该匹配电路如此改变该第一电压水平（24V）并与该第二电压水平（12V）相匹配，使得该电池传感器（12）可以运行以确定该汽车电池（7）的至少一个状态参数。

Description

用于确定汽车电池的状态参数的装置和方法
技术领域
本发明从根据独立权利要求1前序部分所述的用于确定汽车电池状态参数的装置以及从根据独立权利要求1前序部分所述的用于确定状态参数的所属方法出发。
背景技术
由现有技术已知有电子电池传感器，其确定汽车电池的至少一个状态参数。这种电子电池传感器是汽车中电子能量管理的中心组件，并极为精确而动态地检测不同的电池参数如电流、电压和温度。利用所测量的值，在该电池传感器中所集成的软件为了进行电池状态识别而确定当前的以及将来要期待的汽车电池状态。电子电池传感器被构造用于运行于具有一个唯一电压水平的车载电网中，在载客汽车（PKW）中通常为12V的车载电网。从而该应用范围主要局限于载客汽车，因为现代的载货汽车具有24V的车载电网。
由公开文件DE 101 19 985 A1比如公开了用于在汽车的多电压车载电网中进行能量供给的装置。所述的车载电网是一种双电压车载电网，其提供了第一和第二电压水平。其由至少一个电储能器来供电。此外还设置了至少一个电压变换器来变换两个电压水平。另外还设置有输入装置以继续给储能器供电。
发明内容
与此相反，具有独立权利要求1所述特征的用于确定汽车电池状态参数的本发明装置以及具有独立权利要求7所述特征的用于确定汽车电池状态参数的本发明方法具有如下的优点，即为了监控给汽车车载电网提供第一电压水平的汽车电池，可以采用引入的电池传感器，该传感器构造用于监控具有第二电压水平的电池，其中该第二电压水平与该第一电压水平明显不同。
以对已有布局的最小干预以及局限于几个元件的额外花费，本发明的实施形式从而以有利的方式实现了把比如在具有12V车载电网的载客汽车中所引入的电池传感器应用在具有24V车载电网的载货汽车中。此外还有利地不需要改变电池传感器的分析电子装置或软件。
本发明的核心在于采用一种有源（aktiven）匹配电路来精确地使电池传感器的供电电压减半。该电池传感器测量供电电压，并将其解释为电池测量电压。
用于确定汽车电池状态参数的本发明的装置包括电池传感器以及匹配电路，其中该汽车电池给汽车车载电网提供第一电压水平，该电池传感器构造用于监控具有第二电压水平的电池，该第二电压水平与第一电压水平明显不同，该匹配电路如此来改变该第一电压水平并与第二电压水平相匹配，使得该电池传感器可以运行以确定该汽车电池的至少一个状态参数。
通过本发明的用于利用电池传感器来确定汽车电池状态参数的方法，其中该汽车电池给汽车车载电网提供第一电压水平，该电池传感器构造用于监控具有第二电压水平的电池，其中该第二电压水平与该第一电压水平明显不同，该第一电压水平被如此改变并与该第二电压水平相匹配，使得该电池传感器的输入电压水平等于该第二电压水平。
通过在从属权利要求中阐述的措施和改进，能够对在独立权利要求1中所阐述的用于确定汽车电池状态参数的装置以及在独立权利要求7中所阐述的用于确定汽车电池状态参数的方法进行有利的改进。
尤其有利的是，该匹配电路作为有源分压器来实施。该匹配电路可以作为集成的组件和/或作为分立的电子电路来实施。在作为集成组件、比如作为“rail-splitter（劈木者）”的实施方案中，该输入电压比如可以被精确地减半，其中同时提供输出电流，输出电流被需要来供给该电子电池传感器。可作为“rail-splitter（劈木者）”分立构造而实现的电子电路必要时可以在抗过压性、静止电流等方面更好地与在具有较高电压水平的车载电网中的条件相匹配。
在本发明装置的有利扩展中，该第一电压水平等于比如在载货汽车中所使用的24V电压，以及该第二电压水平等于比如在载客汽车中所使用的12V电压。
在本发明装置的另一有利的扩展中，该电池传感器比如检测当前的电压水平和/或当前的温度和/或通过分流器来检测当前的电流。为了与在具有第一电压水平的车载电网中要碰到的较高的电流相匹配，该分流器的电阻值可以相应地变化，并与该第一电压水平相匹配。
本发明的一个实施例在附图中示出，并在下文说明中来更详细解释。
附图说明
唯一的附图利用本发明传感器装置的实施例示出了汽车车载电网片段的示意性框图。
具体实施方式
在现代汽车中电气或电子耗电器数量的增加，导致汽车经常由于电池的放电或失效而抛锚。具有可靠的电池状态识别的电能管理装置对电能分配进行控制，并任何时间都保证耗电器的供电以及可启动性。该电池传感器即使在耗电器数量增加的情况下还保证在汽车中可靠的供电。从而比如即使在较长的停车时间或者在关闭发动机情况下耗电器运行之后，也能够保证可启动性。其他的优点是电池参数和发电机参数的优化以及电池寿命的增大。此外还在制造期间、在汽车运输时以及在使用中，该电池传感器比如通过记录电池历史数据以及在保修问题中的分析来提供扩展的诊断功能。该电子电池传感器构造用于运行在具有一个唯一电压水平的车载电网中，通常为12V的车载电网。从而应用领域主要限制于载客汽车，因为现代载货汽车具有24V的车载电网。
如在附图中所示，所示的用于载客汽车的24V车载电网1包含有至车身5的连接、具有24V的第一电压水平的汽车电池7和用于确定汽车电池7状态参数的装置10。图中两个设置在该汽车电池7中并且具有分别为12V的第二电压水平的电池7.1、7.2应该表明该第二电压水平与该第一电压水平明显不同。
根据本发明，设置有电池传感器12和匹配电路14，电池传感器构造用于监控具有第二电压水平12V的电池7.1、7.2，该匹配电路如此来改变24V的第一电压水平并将其与12V的第二电压水平相匹配，使得该电池传感器12能够被驱动以确定该汽车电池7的至少一个状态参数。
如由附图进一步可看出地，该电池传感器12检测当前的电压水平Ubat和/或当前的温度和/或通过分流器RS来检测当前的电流Isense。用于确定当前电流Isense的该分流器RS的电阻值可以变化，并被与该第一电压水平24V相匹配。从而该分流器RS可以与在载货汽车范围中要遇到的较高电流相匹配，并且该分流器RS的电阻值可以相应被缩小。
该匹配电路14比如作为有源分压器来实施。从而比如可以是集成的组件如“rail-splitter（劈木者）”，其精确把输入电压减半并且同时允许为电池传感器12供电所需的输出电流。代替地，分立构造的“rail-splitter（劈木者）”可以被实现为匹配电路14。这能够必要时在抗过压性、静止电流等方面更好地与载货汽车中的条件相匹配。

Claims (10)

1.用于确定汽车电池状态参数的装置，其中该汽车电池给汽车车载电网（1）提供第一电压水平，其特征在于电池传感器（12）和匹配电路（14），其中该电池传感器构造用于监控具有第二电压水平的电池（7.1、7.2），该第二电压水平与该第一电压水平明显不同，该匹配电路改变该第一电压水平并将其与该第二电压水平相匹配，使得该电池传感器（12）能够运行以确定该汽车电池（7）的至少一个状态参数。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该第一电压水平等于24V的电压，并且该第二电压水平等于12V的电压。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该匹配电路（14）作为有源分压器来实施。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该匹配电路（14）作为集成的组件和/或作为分立的电子电路来实施。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该电池传感器（12）检测当前的电压水平和/或当前的温度和/或通过分流器（RS）来检测当前的电流（Isense）。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，用于确定当前电流（Isense）的该分流器（RS）的电阻值是变化的并与该第一电压水平相匹配。
7.用于利用电池传感器（12）来确定汽车电池状态参数的方法，其中汽车电池给汽车车载电网（1）提供第一电压水平，该电池传感器构造用于对具有第二电压水平的电池（7.1、7.2）进行监控，该第二电压水平与该第一电压水平明显不同，其特征在于，该第一电压水平被改变并与该第二电压水平相匹配，使得该电池传感器（12）的输入电压水平等于该第二电压水平。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该第一电压水平等于24V的电压，并且该第二电压水平等于12V的电压。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，利用该电池传感器（12）来检测当前的电压水平和/或当前的温度和/或通过分流器（RS）来检测当前的电流（Isense）。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，用于确定当前电流（Isense）的该分流器（RS）的电阻值是变化的并与该第一电压水平相匹配。
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