CN104198950B - 一种蓄电池状态的实时监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蓄电池状态的实时监控方法，属于汽车监控领域，步骤包括：步骤一、监控系统初始化，判断点火开关的ON档是否开启；步骤二、ON档启动时，采样记录ON档启动前电压、启动瞬间电压和启动后电压；步骤三、判断记录的采样电压是否小于系统设定的下限阈值或大于上限阈值；步骤四、当记录的采样电压小于系统设定的下限阈值或大于上限阈值时，输出故障报警信号；当采样电压在系统设定的阈值区间内时，判断是否进行启动OFF档舒适性设备。本发明用于低成本实时快速监控蓄电池电压和电量，提醒用户及时更换蓄电池，解决了现有技术中由于蓄电池损坏给客户带来不能启动车辆，特别是在行驶中熄火后不能再次启动车辆带来的不便和危险。
Description
技术领域
本发明涉及汽车监控领域，尤其涉及一种蓄电池状态的实时监控方法。
背景技术
随着汽车的日益普及和广泛使用，汽车的舒适、便利及安全性成为用户越来越关注的问题。车内舒适性设备的自动启动，对蓄电池电量实时监控提出了迫切的需求。同时，随着客户对车质量期望值越来越高，并且车辆保有量的增加，城市堵车等情况时常发生，用户也希望有车载设备对蓄电池的容量和寿命给予监控并在一定的情况下提出预警。
当前在市场上销售的大部分车辆，其电源系统的平衡是在设计初期根据其车上设备的用电情况、发电机的发电能力、预先设置的常用工况以及蓄电池总体容量情况事先匹配好的总体平衡，为防止特殊情况的发生，一般会留有一定余量，造成一定的浪费。同时，在某些极端情况，例如恶劣天气长时间堵车等，会破坏整体的电平衡造成车辆熄火后再次启动困难，甚至损坏蓄电池，给用户带来不必要的安全风险和经济损失。
发明内容
为了克服现有技术中由于蓄电池损坏给客户带来不能启动车辆，特别是在行驶中熄火后不能再次启动车辆带来的不便和危险性。本发明提供一种蓄电池状态的实时监控方法，用于低成本实时快速监控蓄电池电压和电量，方便车载舒适性设备自启动，判断蓄电池寿命，提醒用户及时更换蓄电池。
本发明的技术方案是：一种蓄电池状态的实时监控方法，该方法步骤包括：步骤一、蓄电池状态监控系统初始化，判断点火开关的ON档是否开启。步骤二、当点火开关的ON档启动时，采样记录ON档启动前电压、ON档启动的蓄电池瞬间电压和ON档启动后的蓄电池电压；当点火开关的ON档未开启时，采样记录点火开关的OFF档稳定后的蓄电池采样电压；步骤三、判断步骤二中记录的采样电压是否小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值；步骤四、当记录的采样电压小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值时，输出故障报警信号；当采样电压在系统设定的上限、下限阈值区间内时，判断是否进行启动OFF档舒适性设备；步骤五、当OFF档舒适性设备不启动时，为蓄电池充电；当OFF档舒适性设备时，进行OFF档蓄电池电压采样。
所述步骤二当点火开关的ON档未开启时，采样记录OFF档稳定后的蓄电池采样电压中，采样电压记录后，取N个周期平均值，进行电压数据处理。一般取10个周期，每个周期约为100ms，10个周期即为1s钟。每周期长度和周期数量越多，测试越精准，但是用户体验的延时越长，一般平衡两者取10个周期和100ms。
所述步骤二当点火开关的ON档启动时，进行启动瞬间判断，当是启动瞬间时进行启动瞬间蓄电池电压采样，当不是启动瞬间时；判断发动机转速信号是否存在，当发动机转速信号存在时，进行启动后的电压采样，当发动机转速不存在时，采样熄火后的蓄电池采样电压。所述采样熄火后的蓄电池采样电压后的步骤为：取N个周期平均值，进行电压数据处理，记录熄火后的电压数据记录，判断各状态中蓄电池电压值是否低于记录中的下限或高于上限。
所述步骤四中当采样电压在系统设定的上限、下限阈值区间内后的步骤为：1)进行电压数据处理；2)判断各状态的采样电压是否在阈值内且高于目前最高值或者低于目前最低值；3)当采样电压在阈值内且高于目前最高值或者低于目前最低值时，更新电压区间；4)电压数据自学习并进行数据处理，进行蓄电池电量判定。
本发明有如下积极效果：本发明提供的一种蓄电池状态的实时监控设备方法，通过低成本实现实时快速监控蓄电池电压和电量，方便车载舒适性设备自启动，判断蓄电池寿命，提醒用户及时更换蓄电池，避免由于蓄电池损坏给客户带来不能启动车辆，特别是在行驶中熄火后不能再次启动车辆带来的不便和危险性。既从舒适、便利及安全的角度提升了用户的驾乘体验，又成本低廉，便于在车上预装或改制。
附图说明
图1是本发明中蓄电池状态的实时监控方法的工作流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
一种蓄电池状态的实时监控方法，流程图如图1所示，该方法步骤包括：
步骤一、蓄电池状态监控系统初始化，判断点火开关的ON档是否开启。直接来自蓄电池的电称为30电，通过点火开关的电称为ACC和ON档电(后面简称为ACC档电/ON档电)。当断开或者更换蓄电池时，系统自动复位，恢复为默认值；当系统接通30电，系统初始化，相关的参数回复默认值。本发明中当检测到ON档及ACC档未接通时，判断为OFF档位，此时采样的电压为OFF档电压；当检测到ON档和ACC档同时接通又断开一路时，即视为启动中状态，此时采样电压为启动档电压；当检测到有转速信号存在的时候，即判断为启动后状态，此时，发电机以及开始发电。
步骤二、当点火开关的ON档启动时，采样记录ON档启动前电压、ON档启动的蓄电池瞬间电压和ON档启动后的蓄电池电压。具体步骤为：当点火开关的ON档启动时，进行启动瞬间判断，当是启动瞬间时进行启动瞬间蓄电池电压采样；当不是启动瞬间时，判断发动机转速信号是否存在，当发动机转速信号存在时，进行启动后的电压采样，当发动机转速不存在时，采样熄火后的蓄电池采样电压，采样熄火后的蓄电池采样电压后，取N个周期平均值，进行电压数据处理，记录熄火后的电压数据记录，判断各状态中蓄电池电压值是否低于记录中的下限或高于上限。
当点火开关的ON档未开启时，采样记录点火开关的OFF档稳定后的蓄电池采样电压，采样电压记录后，取N个周期平均值，进行电压数据处理。
步骤三、判断步骤二中记录的采样电压是否小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值。
步骤四、当记录的采样电压小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值时，输出故障报警信号。在正常的行驶和发电过程中，如果检测到低于最低阈值的电压并保持，会提醒用户注意充电系统故障(不充电/充电电压过低)、蓄电池故障(蓄电池亏电或发电量不足)，需要减少整车用电量或检查蓄电池。在正常的行驶和发电过程中，如果检测到高于最高阈值的电压并保持，会提醒用户注意充电系统故障(充电电压过高)、蓄电池故障(蓄电池连接线故障)，需要检查发电机、蓄电池和连接线。
当采样电压在系统设定的上限、下限阈值区间内后，1)进行电压数据处理；2)判断各状态的采样电压是否在阈值内且高于目前最高值或者低于目前最低值；3)当采样电压在阈值内且高于目前最高值或者低于目前最低值时，更新电压区间；4)电压数据自学习并进行数据处理，进行蓄电池电量判定，而后5)判断是否进行启动OFF档舒适性设备。
本发明通过转速信号的接收，对转速信号做出处理，根据软件内原有的标定信息，对发动机转速对应的发电情况作出判断，作为系统的判断辅助条件；在启动前ON档、启动中、启动后、以及OFF档各个状态下，记录此时的电压波动范围以及在最低阈值和最高阈值之间的值是否高于目前的最高值或者低于目前的最低值，并自学习电压的区间。通过各个状态的最低电压和最高电压的及预设值的对比，计算该蓄电池在使用过程中大致的电压区间及电压变化情况。
步骤五、当OFF档舒适性设备不启动时，为蓄电池充电；当OFF档舒适性设备时，进行OFF档蓄电池电压采样。根据OFF档蓄电池电压，大致估计蓄电池的剩余电量情况，判断是否启动车内自启动舒适控制状态，提升车辆的舒适性、安全性和电源系统的可靠性。在OFF档舒适性设备启动的过程中，系统自动监测电压变化情况和等效电池内阻，一旦发现低压低于阈值或蓄电池内阻异常变化显示电量低于阈值时，停止设备工作，并在下一次用户启动车辆的时候提醒用户关注蓄电池电量。
该系统配合车载太阳能充电系统，能在阳光、电量充足的时候，自启动车内舒适性设备，在电量不足时，能根据情况给蓄电池充电，延长蓄电池使用寿命，增加电源系统可靠性；该方法低成本实现实时快速监控蓄电池电压和电量，方便车载舒适性设备自启动，判断蓄电池寿命，提醒用户及时更换蓄电池，避免由于蓄电池损坏给客户带来不能启动车辆，特别是在行驶中熄火后不能再次启动车辆带来的不便和危险性。既从舒适、便利及安全的角度提升了用户的驾乘体验，又成本低廉，便于在车上预装或改制。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种蓄电池状态的实时监控方法，其特征在于，该方法步骤包括：
步骤一、蓄电池状态监控系统初始化，判断点火开关的ON档是否开启；
步骤二、当点火开关的ON档启动时，采样记录ON档启动前电压、ON档启动的蓄电池瞬间电压和ON档启动后的蓄电池电压；进行启动瞬间判断，当是启动瞬间时进行启动瞬间蓄电池电压采样；当不是启动瞬间时，判断发动机转速信号是否存在，当发动机转速信号存在时，进行启动后的电压采样，当发动机转速不存在时，采样熄火后的蓄电池采样电压；当点火开关的ON档未开启时，采样记录点火开关的OFF档稳定后的蓄电池采样电压；采样电压记录后，取N个周期平均值，进行电压数据处理；
步骤三、判断步骤二中记录的采样电压是否小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值；
步骤四、当记录的采样电压小于系统设定的下限阈值或者大于上限阈值时，输出故障报警信号；如果检测到低于下限阈值的电压并保持，会提醒用户注意充电系统故障、蓄电池故障，需要减少整车用电量或检查蓄电池；如果检测到高于上限阈值的电压并保持，会提醒用户注意充电系统故障、蓄电池故障，需要检查发电机、蓄电池和连接线；当采样电压在系统设定的上限、下限阈值区间内时，判断是否进行启动OFF档舒适性设备；
步骤五、当OFF档舒适性设备不启动时，为蓄电池充电；当OFF档舒适性设备启动时，进行OFF档蓄电池电压采样。
2.根据权利要求1所述的蓄电池状态的实时监控方法，其特征在于，所述采样熄火后的蓄电池采样电压后的步骤为：取N个周期平均值，进行电压数据处理，记录熄火后的电压数据记录，判断各状态中蓄电池电压值是否低于记录中的下限或高于上限。
3.根据权利要求1所述的蓄电池状态的实时监控方法，其特征在于，所述步骤四中当采样电压在系统设定的上限、下限阈值区间内后的步骤为：
1)进行电压数据处理；
2)判断各状态的采样电压是否在阈值内且高于目前记录中最高值或者低于目前最低值；
3)当采样电压在阈值内且高于目前最高值或者低于目前最低值时，更新电压区间；
4)电压数据自学习并进行数据处理，进行蓄电池电量判定。
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