CN110356343A

CN110356343A - 一种车辆蓄电池状态的监控方法

Info

Publication number: CN110356343A
Application number: CN201910670271.0A
Authority: CN
Inventors: 林坚; 郭珍年
Original assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Current assignee: Chongqing Changan Automobile Co Ltd
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2019-10-22

Abstract

本发明公开了一种车辆蓄电池状态的监控方法，包括蓄电池低电量监控、蓄电池暗电流状态监控和蓄电池亏电风险及SOC状态监控，针对蓄电池亏电风险及SOC状态分为蓄电池长时间未充电监控和发动机启动后的电平衡状态监控。采用该方法能对车辆蓄电池状态进行准确监控记录，方便工程师在车辆研发、试生产阶段和售后中快速精准的查明蓄电池亏电或故障原因。

Description

一种车辆蓄电池状态的监控方法

技术领域

本发明属于车辆电源控制技术领域，具体涉及一种车辆蓄电池状态的监控方法。

背景技术

汽车产业是国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。随着我国经济持续快速发展和城镇化进程加速推进，今后较长一段时期汽车需求量仍将保持增长势头，各大主机厂纷纷加大产品投入，汽车销售市场越发激烈，在控制研发成本的同时，消费者对需求车辆智能化配置也越来越丰富，对车辆电源管理提出了更高要求，市场有反映车辆在停放一段时间后因无法启动发动机而产生抱怨，售后很难从根本上查明车辆亏电原因，监控车辆蓄电池状态的问题迫在眉睫。

目前，绝大多数车辆都装载了蓄电池传感器总成，这为车辆增加电源状态智能监控提供了硬件支持。蓄电池传感器总成（即IBS）能采集蓄电池电压、电流、温度信号，并进行处理判断，同时蓄电池传感器总成也能将电压、电流、温度、电压状态、电流状态、温度状态、故障识别码、故障校准、故障响应、SOC、SOC状态、充电唤醒标志、充电电量、放电唤醒标志、放电电量、低电量唤醒、放电唤醒电流信号通过LIN总线上报至车身控制系统（即BCM）。车身控制系统能通过CAN总线获取整车的时间、总里程、发动机状态、整车电源档位等相关信息。蓄电池传感器总成输出的信号通常被用作某些控制执行机构的判断条件，在汽车运行过程中，实现相关控制；但是，在车辆研发端需要获取车辆蓄电池状态信息，以解决车辆工程开发中遇到的耗电问题，在售后端也需要清楚的知道车辆在使用过程中的什么时候、什么情况下出现了蓄电池亏电或故障，而现有的关于车辆蓄电池状态的监控方式并不能实现这个功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆蓄电池状态的监控方法，以对车辆蓄电池状态进行准确监控记录，方便工程师在车辆研发、试生产阶段和售后中快速精准的查明蓄电池亏电或故障原因。

本发明所述的车辆蓄电池状态的监控方法，包括蓄电池低电量监控、蓄电池暗电流状态监控和蓄电池亏电风险及SOC状态监控。

其中，所述蓄电池亏电风险及SOC状态监控的步骤为：

S1、车身控制系统判断在整车电源档位由“OFF”档切换至“ON”档时，发动机是否点火，如果是，则执行S10，否则执行S2；

S2、车身控制系统记录发动机上电时的绝对时间T_power_up和发动机上电时的SOC值SOC_initial（SOC_initial从蓄电池传感器总成处获取），然后执行S3；

S3、车身控制系统判断发动机是否启动，如果是，则结束，否则执行S4；

S4、车身控制系统判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统记录发动机下电时的绝对时间T_power_off和发动机下电时的SOC值SOC_end（SOC_end从蓄电池传感器总成处获取），然后执行S5，否则返回执行S3；

S5、车身控制系统利用公式：ΔT=T_power_off-T_power_up，ΔSOC =SOC_initial-SOC_end，计算得到发动机上电持续时间ΔT和发动机上电过程中的SOC变化值ΔSOC，然后执行S6；

S6、车身控制系统判断是否ΔT大于或等于设定的时间阈值或者ΔSOC大于或等于设定的第一SOC变化阈值，如果是，则执行S7，否则执行S8；

S7、车身控制系统记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、ΔT和ΔSOC），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束；

S8、车身控制系统记录当前的ΔT、ΔSOC，并将多次记录的ΔT、ΔSOC分别进行累加，得到累计时间ΔT_sum和累计SOC变化值ΔSOC_sum，然后执行S9；

S9、车身控制系统判断是否ΔT_sum大于或等于设定的时间阈值或者ΔSOC_sum大于或等于设定的第一SOC变化阈值，如果是，则车身控制系统记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、当前的ΔT_sum和ΔSOC_sum），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束，否者返回执行S1；

S10、车身控制系统记录发动机点火时的SOC值SOC_start_initial（SOC_start_initial从蓄电池传感器总成处获取），然后执行S11；

S11、车身控制系统获取蓄电池SOC瞬态值SOC_transient（SOC_transient从蓄电池传感器总成处获取），并进行判断，如果SOC_transient大于设定的SOC瞬态阈值，则执行S12，否则执行S13；

S12、车身控制系统将与SOC_transient相关的信息通过CAN总线发送给发动机管理系统，发动机管理系统控制发电机降低发电量，以防止蓄电池过充，造成蓄电池性能下降，然后返回执行S11；

S13、车身控制系统判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统记录发动机下电熄火时的SOC值SOC_running_end（SOC_running_end从蓄电池传感器总成处获取），然后执行S14，否则返回执行S11；

S14、车身控制系统利用公式：ΔSOC_running =SOC_start_initial-SOC_running_end，计算得到发动机运行过程中的SOC变化值ΔSOC_running，然后执行S15；

S15、车身控制系统判断ΔSOC_running是否大于或等于设定的第二SOC变化阈值，如果是，则车身控制系统记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、ΔSOC_running），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束，否则直接结束。

优选的，所述设定的时间阈值为8小时，所述设定的第一SOC变化阈值为30%，所述设定的SOC瞬态阈值为90%，所述设定的第二SOC变化阈值为30%。

所述蓄电池暗电流状态监控的方式为：在整车电源档位处于“OFF”档的情况下，如果蓄电池放电电流I_discharge（I_discharge由蓄电池传感器总成采集得到）大于设定的电流阈值Im，则蓄电池传感器总成发送放电唤醒电流信号唤醒车身控制系统，车身控制系统读取蓄电池传感器总成数据，记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、蓄电池SOC和蓄电池放电电流）。在蓄电池放电电流过大时进行数据记录保存，方便了售后维修时查看蓄电池放电电流的具体情况。

所述蓄电池低电量监控的方式为：在整车电源档位处于“OFF”档的情况下，如果蓄电池SOC值SOC_sleep（由蓄电池传感器总成根据采集到的蓄电池电压、电流信号处理得到）小于设定的蓄电池SOC阈值，则蓄电池传感器总成发送低电量唤醒信号唤醒车身控制系统，车身控制系统读取蓄电池传感器总成报文，获取唤醒源，记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、蓄电池SOC），同时车身控制系统从CAN总线上获取并保存当前车辆行驶的总里程，然后预警提醒用户蓄电池电量过低。在蓄电池电量过低时，进行数据记录保存，并且记录当前车辆行驶的总里程，可以方便售后工程人员判断当前车辆行驶多少里程之后开始出现蓄电池电量低的情况，为整车车辆后续开发提供参考。优选的，所述设定的蓄电池SOC阈值为50%。

上述车辆蓄电池状态的监控方法还包括蓄电池超温监控。所述蓄电池超温监控的方式为：在整车电源档位处于“ON”档或者发动机已启动的情况下，车身控制系统从蓄电池传感器总成处获取蓄电池温度temp并进行判断，如果蓄电池温度temp大于设定的温度阈值，则车身控制系统开始超温计时，在整车电源档位切换为“OFF”档后，车身控制系统结束超温计时，并保存超温计时时间T_hot和蓄电池温度数据。在蓄电池温度过高时，进行数据记录保存，可以方便售后维修时，查看蓄电池具体超温情况，能方便售后人员快速查找原因。优选的，所述设定的温度阈值为70℃。

本发明利用蓄电池低电量监控、蓄电池暗电流状态监控和蓄电池亏电风险及SOC状态监控实现了对车辆蓄电池状态较全面、准确的监控，针对蓄电池亏电风险及SOC状态分为蓄电池长时间未充电监控（即整车电源档位由“OFF”档切换至“ON”档时，发动机未点火而执行的S2-S9步骤）和发动机启动后的电平衡状态监控（（即整车电源档位由“OFF”档切换至“ON”档时，发动机点火后执行的S10-S15步骤），利用车身控制系统记录并保存监控数据，方便了工程师在车辆研发、试生产阶段和售后中快速精准的查明蓄电池亏电或故障原因。

附图说明

图1为本发明中的监控原理图。

图2为本发明中的蓄电池暗电流状态监控流程图。

图3为本发明中的蓄电池低电量监控流程图。

图4为本发明中的蓄电池亏电风险及SOC状态监控流程图。

图5为本发明中的蓄电池超温监控流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示，蓄电池传感器总成2（即IBS）采集蓄电池电压、电流、温度信号，并进行处理判断，蓄电池传感器总成2将电压、电流、温度、电压状态、电流状态、温度状态、故障识别码、故障校准、故障响应、SOC、SOC状态、充电唤醒标志、充电电量、放电唤醒标志、放电电量、低电量唤醒、放电唤醒电流信号通过LIN总线上报至车身控制系统1（即BCM）；车身控制系统1通过CAN总线获取整车的时间（包括当前绝对时间）、总里程、发动机状态、整车电源档位等相关信息，发动机管理系统3通过CAN总线获取到相应控制命令后能控制发电机4降低发电量。

如图2至图5所示的车辆蓄电池状态的监控方法，包括蓄电池暗电流状态监控、蓄电池低电量监控、蓄电池亏电风险及SOC状态监控和蓄电池超温监控。

如图2所示，蓄电池暗电流状态监控的具体步骤为:

第一步、车身控制系统1判断整车电源档位是否处于“OFF”档，如果是，则执行第二步，否则继续执行第一步；

第二步、蓄电池传感器总成2判断蓄电池放电电流I_discharge是否大于设定的电流阈值Im，如果是，则执行第三步，否则返回执行第一步；

第三步、蓄电池传感器总成2发送放电唤醒电流信号唤醒车身控制系统1，然后执行第四步；

第四步、车身控制系统1读取蓄电池传感器总成数据，记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、蓄电池SOC和蓄电池放电电流），然后结束。

如图3所示，蓄电池低电量监控的具体步骤为：

第二步、蓄电池传感器总成2判断蓄电池SOC值SOC_sleep是否小于50%，如果是，则执行第三步，否则返回执行第一步；

第三步、蓄电池传感器总成2发送低电量唤醒信号唤醒车身控制系统1，然后执行第四步；

第四步、车身控制系统1读取蓄电池传感器总成报文，获取唤醒源，记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、蓄电池SOC），同时车身控制系统1从CAN总线上获取并保存当前车辆行驶的总里程，然后执行第五步；

第五步、车身控制系统1预警提醒用户蓄电池电量过低（可以是车身控制系统1将预警信息通过CAN总线发送到汽车仪表上进行预警提示），然后结束。

如图4所示，蓄电池亏电风险及SOC状态监控的具体步骤为：

第一步、车身控制系统1判断在整车电源档位由“OFF”档切换至“ON”档时，发动机是否点火，如果是，则执行第十步，否则执行第二步；

第二步、车身控制系统1记录发动机上电时的绝对时间T_power_up和发动机上电时的SOC值SOC_initial，然后执行第三步；

第三步、车身控制系统1判断发动机是否启动，如果是，则结束，否则执行第四步；

第四步、车身控制系统1判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统1记录发动机下电时的绝对时间T_power_off和发动机下电时的SOC值SOC_end，然后执行第五步，否则返回执行第三步；

第五步、车身控制系统1利用公式：ΔT=T_power_off-T_power_up，ΔSOC =SOC_initial-SOC_end，计算得到发动机上电持续时间ΔT和发动机上电过程中的SOC变化值ΔSOC，然后执行第六步；

第六步、车身控制系统1判断是否ΔT≥8小时或者ΔSOC≥30%，如果是，则执行第七步，否则执行第八步；

第七步、车身控制系统1记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、ΔT和ΔSOC），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险（可以是车身控制系统1将预警信息通过CAN总线发送到汽车仪表上进行预警提示），然后结束；

第八步、车身控制系统1记录当前的ΔT、ΔSOC，并将多次记录的ΔT、ΔSOC分别进行累加，得到累计时间ΔT_sum和累计SOC变化值ΔSOC_sum（如果只记录了一次ΔT、ΔSOC，则ΔT_sum等于当前记录的ΔT，ΔSOC_sum等于当前记录的ΔSOC；如果记录了两次ΔT、ΔSOC，则ΔT_sum等于当前记录的ΔT加上上一次记录的ΔT、ΔSOC_sum等于当前记录的ΔSOC加上上一次记录的ΔSOC，以此类推），然后执行第九步；

第九步、车身控制系统1判断是否ΔT_sum≥8小时或者ΔSOC_sum C≥30%，如果是，则车身控制系统1记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、当前的ΔT_sum和ΔSOC_sum），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险（可以是车身控制系统1将预警信息通过CAN总线发送到汽车仪表上进行预警提示），然后结束，否者返回执行第一步；

第十步、车身控制系统1记录发动机点火时的SOC值SOC_start_initial，然后执行第十一步；

第十一步、车身控制系统1获取蓄电池SOC瞬态值SOC_transient，并进行判断，如果SOC_transient＞90%，则执行第十二步，否则执行第十三步；

第十二步、车身控制系统1将与SOC_transient相关的信息通过CAN总线发送给发动机管理系统3，发动机管理系统3控制发电机4降低发电量，以防止蓄电池过充，造成蓄电池性能下降，然后返回执行第十一步；

第十三步、车身控制系统1判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统1记录发动机下电熄火时的SOC值SOC_running_end，然后执行第十四步，否则返回执行第十一步；

第十四步、车身控制系统1利用公式：ΔSOC_running =SOC_start_initial-SOC_running_end，计算得到发动机运行过程中的SOC变化值ΔSOC_running，然后执行第十五步；

第十五步、车身控制系统1判断是否ΔSOC_running≥30%，如果是，则车身控制系统1记录并保存诊断故障代码（即DTC）和快照数据（包括当前绝对时间、ΔSOC_running），预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束，否则直接结束。

如图5所示，蓄电池超温监控的具体步骤为：

第一步、车身控制系统1判断整车电源档位是否处于“ON”档或者发动机已启动，如果是，则执行第二步，否则继续执行第一步；

第二步、车身控制系统1从蓄电池传感器总成2处获取蓄电池温度temp并进行判断，如果蓄电池温度temp＞70℃，则执行第三步，否则返回执行第一步；

第三步、车身控制系统1开始超温计时，然后执行第四步；

第四步、车身控制系统1判断整车电源档位是否切换为“OFF”档，如果是，则执行第五步，否则继续执行第四步；

第五步、车身控制系统1结束超温计时，并保存超温计时时间T_hot和蓄电池温度数据，然后结束。

Claims

1.一种车辆蓄电池状态的监控方法，包括蓄电池低电量监控，其特征在于：还包括蓄电池暗电流状态监控和蓄电池亏电风险及SOC状态监控；

所述蓄电池亏电风险及SOC状态监控的步骤为：

S1、车身控制系统（1）判断在整车电源档位由“OFF”档切换至“ON”档时，发动机是否点火，如果是，则执行S10，否则执行S2；

S2、车身控制系统（1）记录发动机上电时的绝对时间T_power_up和发动机上电时的SOC值SOC_initial，然后执行S3；

S3、车身控制系统（1）判断发动机是否启动，如果是，则结束，否则执行S4；

S4、车身控制系统（1）判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统（1）记录发动机下电时的绝对时间T_power_off和发动机下电时的SOC值SOC_end，然后执行S5，否则返回执行S3；

S5、车身控制系统（1）利用公式：ΔT=T_power_off-T_power_up，ΔSOC =SOC_initial-SOC_end，计算得到发动机上电持续时间ΔT和发动机上电过程中的SOC变化值ΔSOC，然后执行S6；

S6、车身控制系统（1）判断是否ΔT大于或等于设定的时间阈值或者ΔSOC大于或等于设定的第一SOC变化阈值，如果是，则执行S7，否则执行S8；

S7、车身控制系统（1）记录并保存诊断故障代码和快照数据，预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束；

S8、车身控制系统（1）记录当前的ΔT、ΔSOC，并将多次记录的ΔT、ΔSOC分别进行累加，得到累计时间ΔT_sum和累计SOC变化值ΔSOC_sum，然后执行S9；

S9、车身控制系统（1）判断是否ΔT_sum大于或等于设定的时间阈值或者ΔSOC_sum大于或等于设定的第一SOC变化阈值，如果是，则车身控制系统（1）记录并保存诊断故障代码和快照数据，预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束，否者返回执行S1；

S10、车身控制系统（1）记录发动机点火时的SOC值SOC_start_initial，然后执行S11；

S11、车身控制系统（1）获取蓄电池SOC瞬态值SOC_transient，并进行判断，如果SOC_transient大于设定的SOC瞬态阈值，则执行S12，否则执行S13；

S12、车身控制系统（1）将与SOC_transient相关的信息通过CAN总线发送给发动机管理系统（3），发动机管理系统（3）控制发电机（4）降低发电量，然后返回执行S11；

S13、车身控制系统（1）判断整车电源档位是否切换至“OFF”档，如果是，则车身控制系统（1）记录发动机下电熄火时的SOC值SOC_running_end，然后执行S14，否则返回执行S11；

S14、车身控制系统（1）利用公式：ΔSOC_running =SOC_start_initial-SOC_running_end，计算得到发动机运行过程中的SOC变化值ΔSOC_running，然后执行S15；

S15、车身控制系统（1）判断ΔSOC_running是否大于或等于设定的第二SOC变化阈值，如果是，则车身控制系统（1）记录并保存诊断故障代码和快照数据，预警提醒用户蓄电池存在亏电风险，然后结束，否则直接结束。

2.根据权利要求1所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于：所述设定的时间阈值为8小时，所述设定的第一SOC变化阈值为30%，所述设定的SOC瞬态阈值为90%，所述设定的第二SOC变化阈值为30%。

3.根据权利要求1或2所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于，所述蓄电池暗电流状态监控的方式为：在整车电源档位处于“OFF”档的情况下，如果蓄电池放电电流I_discharge大于设定的电流阈值Im，则蓄电池传感器总成（2）发送放电唤醒电流信号唤醒车身控制系统（1），车身控制系统（1）读取蓄电池传感器总成数据，记录并保存诊断故障代码和快照数据。

4.根据权利要求1或2或3所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于，所述蓄电池低电量监控的方式为：在整车电源档位处于“OFF”档的情况下，如果蓄电池SOC值SOC_sleep小于设定的蓄电池SOC阈值，则蓄电池传感器总成（2）发送低电量唤醒信号唤醒车身控制系统（1），车身控制系统（1）读取蓄电池传感器总成报文，获取唤醒源，记录并保存诊断故障代码和快照数据，同时从CAN总线上获取并保存当前车辆行驶的总里程，然后预警提醒用户蓄电池电量过低。

5.根据权利要求4所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于：所述设定的蓄电池SOC阈值为50%。

6.根据权利要求1或2所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于：还包括蓄电池超温监控，所述蓄电池超温监控的方式为：在整车电源档位处于“ON”档或者发动机已启动的情况下，车身控制系统（1）从蓄电池传感器总成（2）处获取蓄电池温度temp并进行判断，如果蓄电池温度temp大于设定的温度阈值，则车身控制系统（1）开始超温计时，在整车电源档位切换为“OFF”档后，车身控制系统（1）结束超温计时，并保存超温计时时间T_hot和蓄电池温度数据。

7.根据权利要求6所述的车辆蓄电池状态的监控方法，其特征在于：所述设定的温度阈值为70℃。