CN1287618A - 检测机动车电池和其它电池的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对机动车电池和其它电池进行检测的方法和装置。本发明具体地涉及这样的方法和装置,即其能够用于对机动车辆的电池进行路边检测,以及对这种机动车辆的电池进行诊断检测和以保养为目的的功能检测,但并不局限于此。

Description

检测机动车电池和其它电池的方法和装置

本发明涉及一种对机动车电池和其它电池进行检测的方法和装置。本发明具体地涉及这样的方法和装置，即其能够用于对机动车辆的电池进行路边检测，以及对这种机动车辆的电池进行诊断检测和以保养为目的的功能检测，但并不局限于此。本发明实施例的一个具体实际用途在于给那些向汽车司机提供路边帮助的巡查人员提供特别有用的方法和装置。

本发明还会在非机动车应用方面上找到用途。

在机动车辆的故障诊断方面的一个具体的实际问题在于提供简单实用的手段，能够快速指出基本运转系统中常见故障。当然，用于分析目的、基于计算机的车辆整体分析系统是可用而且有效的，但是这种系统通常只针对于一种特定型号的车辆，因此仅能应用于极端狭窄范围的车辆，无论如何不适合路边使用。

另一个问题的提出是基于这样的事实，即许多故障是阵发性的，在它变得严重到长期存在之前，使用现有的传统设备一般无法追踪到。

进而这类方法和装置还须能在恶劣的气候条件下被提供路边帮助的巡查员随时使用，并且就被检测车辆在类似的恶劣条件下的养护状态而言，还注意到以下事实，即许多现代车辆被制造成能很好地抵抗雨雪以及机油和其它液体侵入，因此要进入汽车的某些部分，起码是运转系统，尤其是起动系统和相关的电器部件进行检测就相对困难。

在本发明的特定实施例中，提供了一个尺寸适合于手持、只用简单步骤和少量几个按钮就可以(由使用者的大拇指)操纵和控制的手持机，它带有一个(例如)单行显示屏或者发光二极管作为用户界面。

还是在本发明的一个这样的实施例中，在电池端部接线夹子的使用可以简化进入电气部件的电接触，它利用开尔文连接(Kelvinconnection)消除了脏触点的剥蚀效应。还可以加装一个温度传感器。这些系统选项增强了测量和诊断精度。

这些实施例减少了对使用者的技术和时间的强求。

因此，本发明的一个方面原则上涉及包括使用手持机的检测系统，虽然由这些实施例提供的技术进步的某些方面已经用于非手持机的设备并相应地在权利要求请求予以保护。

统观有关电池检测技术的状态，现在尚未发表的PCT/GB98/01634中公开的现有方案中包括我们自己的手持电池检测系统(参考P53488WO)，在其中公开的三种电池检测系统中，至少有一种包含电池瞬态加载和/或充电的步骤的使用。

在目前已经发表的EP0756167A(参考P52740EP)中宣布的另一现有方案中，公开了与瞬态电池测试载荷分析相关的智能网络的使用。

以前提出的电池检测系统已经能够产生有用的数据，但据信使用改进的检测技术可以获得更有价值的数据，而且使用手持装置获得这些数据就象在以前的手持系统中一样方便，还可能提供代表着对电池实际使用中的表现特性更加真实的评价的数据，并且仍然能够以一种低成本高效益的方式提供这些数据。

根据本发明提供一种能用于机动车电池和其它类似的电池的常规检测的方法和装置，如附带的权利要求中定义的那样。

在本发明的实施例中，手持系统的使用、对代表着电池实际表现真实评价的数据的使用能力，确保了使用的方便，这种能力来自于令电池提供一个电流，它代表着(如果不是该电池在使用中实际提供的电流的话)至少是其实际的近似值。而且，采用下列检测回路能获得或达到低成本高效益，在这种回路中，只在瞬态时间区间内产生实际的电池电流，这样尽管使用手持机，但产生的热相对较少，并且能在低成本高效益系统内部被消纳。本发明的这个实施例以这种方式提供了一个方便有效、并且低成本高效益的电池检测系统，它能够模拟电池的实际运行条件，并且因此不需要安排大的热吸收器或其它使现已提出的系统的应用受到限制的复杂结构，而同样能获得对电池表现的量度。

在此描述的实施例中，作为手持机一部分的控制回路将测试电负载与被测电池连接。分析器适于分析产生的电压曲线或分析与电池对负载响应的相关情况。本实施例的特征在于，至少在电池状况良好时，由负载引起电池提供出能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流(macro current)，这个负载在一个小于100毫秒的瞬态时间区间内，比如10到30毫秒内与电池相连，因此由此瞬态电流产生的热可以被手持机设备所消纳。

本实施例中采用瞬态大电流使得测试数据的产生能够以一种合理而切实可行的方式对应于在电池使用的实际检测中能够获得的数据，而且不产生大量热和迄今为止令手持式检测设备不能如此成功的其它相关的困难。

同样，在本实施例中，控制回路用闭环反馈电路产生预定的所需水平的电流，闭环反馈电路能用来有效地获取检测系统认为在给定的情况下可用的测试电流的预置水平。在本实施例中，电流水平是由系统根据电池的有效开路电压测定的，而且事实上本实施例使用四种开路电压水平以测定四种相应的电池电流水平，其范围分别是100到120安培，47到55安培，18到25安培以及12到17安培。

在本实施例中闭环电流控制电路的使用(以产品的目的)提供了一种优势，即电路组件的工差(尤其是在场效应管[FET]中)能被有效地控制，否则它将(在一批产品中)导致给电池施加的阻抗负载的无法接受的变化。

与在上面被证实的有关本实施例的手持检测机实际的流强特性相关，应该记住以前已知的这类设备使用2安培量级的手持机测试电流。

上述实施例的另一个特点在于双脉冲检测技术的使用，其中(由电池向负载提供)的第二个脉冲是为了检测用的，而第一个脉冲是一个预备脉冲，(已经发现)由于它有效地控制了电池状况，使检测表现得以改善。

对于施加给电池的瞬态负载的持续时间区间，在某些情况下，实施例使用一个在这里讨论的给定时间区间内下降的瞬态主负载/电流脉冲，继之以一个相对较长的电流衰减期，有时几倍于瞬态负载区间，至少与之一样长。

在本发明的实施例中所描述的瞬态负载开关功能是由一个使用场效应管的数字控制电路来实现的，但同样的或可比的负载连接时间区间也能由模拟电路来实现，这意味着附带的权利要求将相应地覆盖两种系统。

根据本发明，施加瞬态电流负载的可替换电路包括脉冲宽度调制(PWM)技术，它允许电流负载脉冲以不同的PWM占空比成形。在结合某种形式的临时贮能器的H-桥形电路中使用PWM，能使在电池检测中使用的能量大部分返还给电源，因此明显降低了手持机的能耗。

下面将参照附图对本发明的实施例进行举例描述，其中：

图1和图2以框图/流程图分别显示了现有技术和本发明的实施例的代表。

在图2的实施例(和与之对应的图1的现有技术)中，在图1所示的现有技术的代表中，电池100通过开关电路102与负载104相连形成了总体检测装置106的一部分，并且其产生的热相应地被吸热器108所吸收。

电路110提供电压曲线分析，它参照建立在相应数据库中的已知电压数据曲线来确定电池种类。

在图2的实施例中，手持机120通过闭环电流控制电路122与电池124相连，以使开关电路128应用瞬态负载126产生电池正常的工作电流(近似值)，这个值被显示在130上。

开关电路接通负载126(典型地)大约20毫秒，并且电路122被设置为从电池124中提取100安培量级的电流。产生的电压曲线依前述由电路132按照前面指出的在我们现有的EP说明书中公开的技术来分析，因此其整体技术内容在此与本发明合并以利公开。

Claims (14)

1．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的方法，包括：

a)提供被检测电池；

b)提供与上述电池相连的电负载；

c)提供适于在短于一秒的时间区间内连接上述负载和上述电池的控制电路；

d)提供适于分析电压曲线或上述电池对上述负载响应的其它相关情况的分析器；

其特征在于：

e)令上述负载引起上述电池，至少是在电池状况良好时，提供出能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流；

f)令上述控制电路在100毫秒范围的瞬态时间区间内连接上述负载和上述电池；

g)提供作为适于操作、并以手持检测机的方式与上述电池相连的手持装置的一部分的上述控制电路，上述的瞬态大电流在上述手持机中产生的大量的热能够被手持机类装置所消纳。

2．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的方法，它包括令被测电池在持续至200毫秒范围的瞬态时间区间中向测试负载提供出一个能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流。

3．如权利要求1或2所述的方法，其特征在于用闭环反馈电路的方法令上述控制电路产生预定电流水平的电流。

4．如权利要求3所述的方法，其特征在于令上述控制电路参照上述电池的开路电压确定流过的电流水平。

5．如权利要求4所述的方法，其特征在于令上述控制电路参照上述电池的开路电压选择两个或更多个电压水平或范围中的一个来确定流过的电流水平。

6．如权利要求1至5所述的方法，其特征在于令上述控制电路就电流峰值而言在上述瞬态时间区间内持续连接上述负载和上述电池，并继之以一个长度从零到上述瞬态时间区间的电流衰减期；

7．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的装置，它包括：

a)用以连接本装置和被测电池的连接器；

b)连接到上述电池的测试电负载；

c)适于在少于一秒的持续区间内连接上述负载和上述电池的控制电路；

d)适于分析电压曲线或上述电池对上述负载响应的其它相关情况的分析器；

其特征在于：

e)上述控制电路适于令上述电池提供出能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流；

f)上述控制电路也适于在直至100毫秒范围的瞬态时间区间内连接上述负载和上述电池；

g)上述控制电路形成适于操作、并以手持检测机的方式与上述电池相连的手持装置的一部分，而且上述的瞬态大电流在使用时在该手持机中产生大量的热能够被该手持机所消纳。

8．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的装置，其特征在于控制电路适于令上述电池在持续至200毫秒范围的瞬态时间区间中向负载提供出能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流。

9．如权利要求7或8所述的装置，其特征在于上述控制电路包含一个适于从上述电池产生预定电流水平电流的闭环反馈电路。

10．如权利要求8所述的装置，其特征在于上述控制电路适于参照上述电池的开路电压确定从上述电池流出的电流水平。

11．如权利要求10所述的装置，其特征在于上述控制电路适于参照上述电池的开路电压从两个或更多个电压水平或范围选择一个来确定从上述电池流出的电流水平。

12．如权利要求7至10中任一项所述的装置，其特征在于上述控制电路在上述瞬态时间区间内持续连接上述负载和上述电池，并继之以一个长度从零到上述瞬态时间区间的电流衰减期。

13．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的方法，该方法实际上如在这里参照附图所描述的那样。

14．一种用于机动车电池和其它类似电池的常规检测的装置，该方法实际上如在这里参照附图所描述的那样。