CN116547546A - 一种监测车辆的电池健康的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了监测车辆的电池健康的方法步骤。方法步骤201包括在一分钟的持续时间内起动车辆至少两次。方法步骤202包括通过控制单元(101)记录由电池(102)电压传感器(103)测量的电池电压相对于时间的实时值。方法步骤203包括比较所述记录值与存储的参考值。存储的参考值指代电池电压相对于时间的预定值。方法步骤204包括基于所述比较指示电池(102)的健康。

Description

一种监测车辆的电池健康的方法

完整说明书：

以下说明书描述并且确定了本发明的实质和被执行的方式。

技术领域

本发明涉及一种监测车辆的电池健康的方法以及其电子控制单元(ECU)。

背景技术

现代的车辆，机动车辆和电动车辆两者，都包括电池。当发动机不运行时，电池被用于为电气系统供能。另外，发动机被用于为电池充电。当发动机运行时，发动机也被用于为车辆的电气部件供能。电池的健康状态限定了电池相对于其原始状况的性能。用于确定电池健康状态的常规方法通常涉及在恒定电流下将电池放电到预定的电压。这种方法不仅昂贵且耗时，而且还要求测试中的电池在长时间段中停止服务。没有检测车辆电池的劣化或预测车辆电池的即将发生的故障的车辆中预知方法。因此，需要一种简单且稳健的方法以监测车辆中的电池健康。

标题为“在车辆启动期间使用电池电压监测电池健康状态的方法(Method forbattery state-of-health monitoring using battery voltage during vehiclestarting)”的专利申请WO2009158224A2公开了用于确定电池的健康状态的方法。在发动机起动阶段的起始期间在第一次电压下降后，测量起始电池电压。在发动机起动阶段的其余期间，监测电池电压。在发动机起动阶段的其余期间，确定最低电池电压。如果最低电池电压和在发动机起动阶段的起始时的起始电池电压之间的电压差小于电压阈值，则做出确定。响应于电压差小于电压阈值，识别低电池健康状态。

附图说明

参照以下附图对本发明的实施例进行描述：

图1描绘了根据本发明的实施例中的一个的车辆中的车辆电池(102)；

图2图示了根据本发明的监测车辆的电池健康的方法步骤(200)；

图3是新电池以及旧电池的电池电压相对于时间的图形表示；以及

图4是新电池以及旧电池的电池电压相对时间图中的曲线下的面积的图形表示。

具体实施方式

图1描绘了根据本发明的实施例中的一个的车辆中的车辆电池(102)。电池(102)与车辆中的控制单元(101)通信。电池(102)也连接到其他车辆负载(104)，诸如启动马达、灯具、空调等。在本发明的实施例中，被配置为测量电池(102)上的电压的电压传感器(103)连接到电池(102)。该电压传感器(103)也与控制单元(101)通信。

在本发明的另一实施例中，电压传感器是非必要的，并且控制单元(101)自身能够读取电池(102)上的电压。

控制单元(101)包括处理器件、通信器件以及至少一个存储器。通信器件能够连接到云或服务器。在本发明的一个实施例中，控制单元(101)实施为硬件以及软件的组合，即一些构造块被硬编码到微处理器芯片上，同时其他构造块则在软件中实施，该软件可以或者存在于微处理器芯片中或者在云(105)上。多个移动装置(107)，诸如移动电话、平板电脑、计算机以及具有用户界面的类似装置能够连接到云(105)，并且从其取回信息。在本发明的另一实施例中，控制单元(101)连接到车载灯具(106)，以便指示电池(102)的健康。

图2图示了根据本发明监测车辆的电池健康的方法步骤。本领域技术人员将理解，上面根据图1描述的部件被用于执行该方法步骤。方法步骤201包括在一分钟(minute)的持续时间内起动车辆至少两次。使用多次连续起动的主要构思是确保电池(102)的电量被耗尽。

控制单元(101)适应于监测电池(102)的健康。控制单元(101)在测试案例中监测电池(102)的健康。当测试案例模式被开启时，并且一旦其检测到在一分钟的持续时间内存在至少两次车辆的起动，控制单元就被激活。方法步骤202包括由控制单元(101)记录由电池(102)电压传感器(103)测量的相对于时间的电池电压的实时值。这种实时值的记录包括在最后一次起动后，保持车辆在空载或定载状况中至少历时10秒。

方法步骤203包括比较所述记录的值与存储的参考值。存储的参考值指代电池电压相对于时间的预定值。这些值基于实验值以及针对在一分钟的持续时间内至少两次起动后电池(102)的健康的不同状态所记录的数据来确定。在本发明的实施例中，比较发生在控制单元(101)的处理器的内部。在本发明的另一实施例中，控制单元(101)仅仅作为远程信息处理装置，其记录数据并且将数据传达到云(105)或服务器。

方法步骤204包括基于所述比较指示电池(102)的健康。指示电池(102)的健康包括指示的音频或视觉器件。在本发明的实施例中，指示的音频-视觉器件可以呈车辆上的车载诊断灯具的形式。在本发明的另一实施例中，指示的音频-视觉器件存在于能够访问云(105)的移动装置上。

使用多次连续起动的主要构思是确保电池(102)电量被耗尽。在该电量耗尽后，电池试图稳定并且达到一定电压(在空载或定载状况中)。紧接着起动后的起始电压和稳定后的电压之间的差异将使得能够深入了解电池(102)状态。相比于旧电池，对于新电池而言，差异将远为更小。这在图4中图示。时间段“T”指示其中车辆被保持在空载或定载状况中以便记录实时值的时间段。如先前所述，该时间段至少为10秒，并且根据车辆以及使用的启动马达的类型变化。

图5是针对新电池和旧电池的电池(102)电压相对时间图中的曲线下面积的图形表示。电池(102)电压相对时间的曲线下的面积是捕捉通过电池(102)电压相对时间图传输的数据的实质的方法中的一个。该曲线下更大的面积对应于电池(102)电压在最后一次起动后稳定需要更多的时间，从而对应于电池(102)的相对更劣化的状态。在通过本发明公开的执行方法步骤的另一模式中，方程和斜率比较或任何统计技术也可以被用于数据分析以及结果推导。

用以开发监测车辆的电池健康的方法以及其控制单元(101)的这种构思提供了一种简单且稳健的技术以检测车辆电池(102)的健康，该技术独立于电池的充电状态(SOC)水平。只要电池电压数据可用于分析，该方法就能够独立于车辆/变体/用户/地区/使用的数据记录器的类型来实施。此外，除了用于数据记录、处理的控制单元(101)或能够记录数据并且与云(105)或服务器通信的控制单元(101)之外，该方法不需要使用任何外部电源、传感器或任何测量装置。

此外，所公开的方法比所使用的常规方法有益。常规方法仅测量开路电压，将不足以指示电池(102)是新的还是旧的。这种构思将不能基于起动后的数据评估准确地指示电池(102)状态，也助使车辆的车队经理和服务中心/经销商将不知道更换的电池是新的还是翻新的。

必须理解的是，在上述详细描述中解释的实施例仅是说明性的，并且不限制本发明的范围。对监测车辆的电池健康的方法的任何改型都设想到，并且形成本发明的一部分。本发明的范围仅通过权利要求限制。

Claims (8)

1.一种监测车辆的电池(102)健康的方法(200)，所述车辆至少包括控制单元(101)，所述控制单元(101)与电池电压传感器(103)通信，方法步骤包括：

在一分钟的持续时间内起动(201)所述车辆至少两次；

在所述控制单元(101)中记录(202)由所述电池电压传感器(103)测量的电池电压相对于时间的实时值；

比较(203)所述记录值与存储的参考值；

基于所述比较，指示(204)所述电池(102)的健康。

2.如权利要求1所述的监测车辆的电池(102)健康的方法(200)，其中，记录包括在最后一次起动后保持所述车辆在空载或定载状况中历时至少10秒。

3.如权利要求1所述的监测车辆的电池(102)健康的方法(200)，其中，所述存储的参考值指代电池电压相对于时间的预定值。

4.如权利要求1所述的监测车辆的电池(102)健康的方法(200)，其中，指示所述电池(102)的健康包括指示的音频或视觉器件。

5.一种适应于监测车辆的电池(102)健康的控制单元(101)，所述车辆至少包括与所述控制单元(101)通信的电池电压传感器(103)，所述控制单元(101)被配置为：

通过所述控制单元(101)记录由所述电池(102)电压传感器(103)测量的电池电压相对于时间的实时值；

在所述控制单元(101)中比较所述记录值与存储的参考值；

基于所述比较，指示所述电池(102)的健康。

6.用以监测车辆的电池(102)健康的控制单元(101)，其中，记录包括在最后一次起动后保持所述车辆在空载或定载状况中历时至少10秒。

7.用以监测车辆的电池(102)健康的控制单元(101)，其中，所述存储的参考值指代电池电压的相对于时间的预定值。

8.用以监测车辆的电池(102)健康的控制单元(101)，其中，指示所述电池(102)的健康包括指示的音频或视觉器件。