DE10393251T5 - Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben - Google Patents

Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben Download PDF

Info

Publication number
DE10393251T5
DE10393251T5 DE10393251T DE10393251T DE10393251T5 DE 10393251 T5 DE10393251 T5 DE 10393251T5 DE 10393251 T DE10393251 T DE 10393251T DE 10393251 T DE10393251 T DE 10393251T DE 10393251 T5 DE10393251 T5 DE 10393251T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
battery
voltage
discharge
parameter
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10393251T
Other languages
English (en)
Inventor
James K. Downers Grove Klang
Gregory P. Darien Fang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Midtronics Inc
Original Assignee
Midtronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/653,342 external-priority patent/US7723993B2/en
Application filed by Midtronics Inc filed Critical Midtronics Inc
Publication of DE10393251T5 publication Critical patent/DE10393251T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3647—Constructional arrangements for determining the ability of a battery to perform a critical function, e.g. cranking
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/374—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC] with means for correcting the measurement for temperature or ageing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3835—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC involving only voltage measurements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

Verfahren zum Testen einer Akkumulatorbatterie, mit folgenden Schritten:
(a) Messen eines dynamischen Parameters der Batterie,
(b) Erhalten der Leerlaufspannung der Batterie,
(c) Messen der Temperatur der Batterie,
(d) Erhalten eines fixen Stromwerts, mit dem die Batterie entladen werden soll,
(e) Berechnen einer Aktivierungsspannung auf der Basis der in den Schritten (b) und (c) gemessenen und erhaltenen Bedingungen der Batterie, und
(f) Voraussagen einer Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, der berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und dem fixen Stromwert, wobei die Entladungsspannung die Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs angibt.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Testen des Zustandes von Akkumulatorbatterien. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Batterie-Testergebnisse, die von der Batterietemperatur und dem Entladungszustand der Batterie abhängig sind.
  • Allgemein bestimmen Batterie-Testvorrichtungen aus dem Stand der Technik, ob eine Batterie in eine "gute" oder "schlechte" Kategorie fällt. Eine derartig allgemeine Kategorisierung der Testergebnisse reicht jedoch nicht aus, um zum Beispiel vorauszusagen, ob die Batterie eine ausreichende Spannung und/oder einen ausreichenden Strom zum Starten eines Fahrzeugs, in dem die Batterie verwendet wird, ausgeben kann.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines dynamischen Batterie-Parameters, der mit der Spannung, der Temperatur usw. der Batterie gekoppelt ist, um die Leistung der Batterie beim Starten des Fahrzeugs zu bestimmen. Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Testen einer Ladungsbatterie angegeben, um einen dynamischen Parameterwert der Batterie wie etwa die Leitfähigkeit zu erhalten. Die Batterie wird gemessen, um eine Leerlaufspannung und eine Batterietemperatur zu erhalten. Die Entladungsspannung der Batterie wird in Abhängigkeit von dem dynamischen Batterieparameter, der Leerlaufspannung, dem Batterietemperaturwert und einem fixen Stromwert, mit dem die Batterie entladen werden soll, vorausgesagt. Dieser Entladungsspannungswert wird dann mit einer Mindest-Startspannung verglichen, die erforderlich ist, um ein Fahrzeug, in dem die Batterie verwendet wird, zu starten, wobei eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Startfähigkeit der Batterie ausgegeben wird. Weiterhin kann der Entladungsstrom der Batterie in Abhängigkeit von dem dynamischen Batterieparameter, der Leerlaufspannung, dem Batterietemperaturwert und einem fixen Spannungswert, mit dem die Batterie entladen werden soll, vorausgesagt werden. Dieser Entladungsstromwert wird mit einem Mindest-Startstrom verglichen, der erforderlich ist, um ein Fahrzeug, in dem die Batterie verwendet wird, zu starten, wobei eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Startfähigkeit der Batterie ausgegeben wird.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm, das einen Batterietest-Schaltaufbau gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das die Schritte eines Verfahrens zum Testen einer Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das ein System zum Überwachen einer Batterie in einem Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Fahrzeugbatterie-Testausgaben an, die von der Batterietemperatur und/oder von dem Entladungszustand der Batterie abhängig sind. Die ausgegebenen Ausgaben umfassen eine Entladungsspannung (Augenblicksspannung, in Entsprechung zu der Fahrzeugstartspannung, die von der Fahrzeugbatterie ausgegeben wird) bei einem fixen Strom sowie einen Entladungsstrom (Augenblicksstrom, in Entsprechung zu dem Fahrzeugstartstrom, den die Fahrzeugbatterie ausgibt) bei einer fixen Spannung.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Voraussagen zu der Entladungsspannung und dem Entladungsstrom über einen breiten Bereich von Bedingungen (Batterietemperatur, Entladungszustand, usw.) unter Verwendung einer nichtbelastenden Testmethode (keine hohen Stromlasten) vorgenommen werden. Die nicht-belastende Testmethode umfasst das Messen der Batterie, um einen dynamischen Batterieparameter wie etwa die Leitfähigkeit der Batterie zu erhalten, und das Verwenden des Leitfähigkeit und anderer Informationen zu der Batterie (wie weiter unten erläutert), um die Entladungsspannung und den Entladungsstrom vorauszusagen. Die nachfolgend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nehmen auf das Voraussagen von Entladungsspannungs- und Entladungsstromwerten aufgrund von Messungen der Leitfähigkeit einer Batterie Bezug, wobei aber auch andere dynamische Parameter als die Leitfähigkeit der Batterie verwendet werden können, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird. Beispiele für andere dynamische Parameter sind etwa der dynamische Widerstand, der Scheinleitwert, die Impedanz, der Blindleitwert oder Kombinationen aus denselben.
  • 1 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm eines Batterietest-Schaltaufbaus 16, der die oben genannten Testergebnisse ausgeben kann, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Schaltaufbau 16 ist mit einer Fahrzeugbatterie 12 verbunden gezeigt, die einen positiven Batterieanschluss 22 und einen negativen Batterieanschluss 24 aufweist.
  • Der Schaltaufbau 16 wird in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben und bestimmt die Leitfähigkeit (G) der Batterie 12 sowie die Leerlaufspannung zwischen den Anschlüssen 22 und 24 der Batterie 12. Der Schaltaufbau 16 umfasst eine Stromquelle 50, einen Differentialverstärker 52, einen Analog-Digital-Wandler 54 und einen Mikroprozessor 56. Der Verstärker 52 ist kapazitiv über Kondensatoren C1 und C2 mit der Batterie 12 gekoppelt. Der Verstärker 52 weist einen Ausgang auf, der mit einem Eingang des Analog-Digital-Wandlers 54 verbunden ist. Der Mikroprozessor 56 ist mit dem Systemtakt 58, dem Speicher 60 und dem Analog-Digital-Wandler 54 verbunden. Der Mikroprozessor 56 kann auch eine Eingabe von Eingabeeinrichtungen 66 und 68 empfangen. Der Mikroprozessor 56 ist weiterhin mit einer Ausgabeeinrichtung 72 verbunden.
  • Während des Betriebs wird die Stromquelle 50 durch den Mikroprozessor 56 gesteuert und liefert einen Strom I in der durch den Pfeil in 1 gezeigten Richtung. In einer Ausführungsform handelt es sich um eine Quadratwelle oder einen Impuls. Der Differentialverstärker 52 ist mit den Anschlüssen 22 und 24 der Batterie 12 jeweils über die Kondensatoren C1 und C2 verbunden und gibt eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Spannungspotentialdifferenz zwischen den Anschlüssen 22 und 24 aus. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verstärker 52 eine hohe Eingangsimpedanz auf. Die Schaltung 16 umfasst einen Differentialverstärker 70 mit invertierenden und nicht-invertierenden Eingängen, die jeweils mit den Anschlüssen 22 und 24 verbunden sind. Der Verstärker 70 ist verbunden, um die Leerlaufspannung der Batterie 12 zwischen den Anschlüssen 22 und 24 zu messen. Die Ausgabe aus dem Verstärker 70 wird zu dem Analog-Digital-Wandler 54 gegeben, damit die Spannung zwischen den Anschlüssen 22 und 24 durch den Mikroprozessor 56 gemessen werden kann.
  • Der Schaltaufbau 16 ist mit der Batterie 12 über eine als Kelvin-Verbindung bekannte Vier-Punkt-Technik verbunden. Diese Kelvin-Verbindung gestattet, dass der Strom I über ein erstes Paar von Anschlüssen in die Batterie 12 eingeführt wird, während die Spannung V an den Anschlüssen 22 und 24 durch ein zweites Paar von Verbindungen gemessen wird. Weil sehr wenig Strom durch den Verstärker 52 fließt, ist der Spannungsabfall an den Eingängen zu dem Verstärker 52 im wesentlichen identisch mit dem Spannungsabfall an den Anschlüssen 22 und 24 der Batterie 12. Die Ausgabe aus dem Differential-Verstärker 52 wird zu einem digitalen Format gewandelt und zu dem Mikroprozessor 56 ausgegeben. Der Mikroprozessor 56 wird mit einer Frequenz betrieben, die durch den Systemtakt 58 und in Übereinstimmung mit im Speicher 60 programmierten Programmbefehlen bestimmt wird.
  • Der Mikroprozessor 56 bestimmt die Leitfähigkeit der Batterie 12, indem er einen Stromimpuls I unter Verwendung der Stromquelle 50 anlegt. Der Mikroprozessor bestimmt die Änderung in der Batteriespannung aufgrund des Stromimpulses I unter Verwendung des Verstärkers 52 und der Analog-Digital-Wandlers 54. Der Wert des durch die Stromquelle 50 erzeugten Stroms I ist bekannt und wird in dem Speicher 60 gespeichert. Der Mikroprozessor 56 berechnet die Leitfähigkeit (oder umgekehrt den Widerstand) der Batterie 12 unter Verwendung der folgenden Gleichung:
    Figure 00060001
    wobei ΔI die durch die Stromquelle 50 verursachte Änderung in dem durch die Batterie 12 fließenden Strom ist und ΔV die Änderung der Batteriespannung aufgrund des angelegten Stroms ΔI ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Schaltaufbau 16 auch einen Temperatursensor 74, der mit dem Mikroprozessor 56 verbunden ist und thermisch mit der Batterie 12 gekoppelt werden kann, um die Temperatur der Batterie 12 zu messen und die gemessenen Batterietemperaturwerte an den Mikroprozessor 56 auszugeben. In der bevorzugten Ausführungsform wird die Batterietemperatur unter Verwendung eines Infrarotsignals von außerhalb der Batterie gemessen. In anderen Ausführungsformen wird die Temperatur nicht gemessen, sondern zum Beispiel geschätzt oder durch einen Benutzer über die Eingabeeinrichtung 66 eingegeben. Der Mikroprozessor 56 kann auch eine andere Informationseingabe von der Eingabeeinrichtung 66 verwenden, die durch einen Bediener eingegeben wird. Diese Informationen können aus dem Batterietyp, der Position, der Zeit, dem Namen des Bedieners, der CCA-Rate der Batterie, der Nennlast-Testspannung der Batterie, usw. bestehen.
  • Unter der Steuerung des Mikroprozessors 56 sagt die Batterietestvorrichtung 16 in einigen Ausführungsformen eine Entladungsspannung (Augenblicksspannung, in Entsprechung zu einer Fahrzeugstartspannung, die von der Fahrzeugbatterie ausgegeben wird) bei einem fixen Strom voraus. Weiterhin vergleich der Batterietester 16 die vorausgesagte Entladungsspannung mit einer Mindest-Startspannung und gibt auf der Basis dieses Vergleichs eine Ausgabe über die Ausgabeeinrichtung 72 aus, die auf die Fähigkeit der Batterie zum Starten des Fahrzeugs Bezug nimmt. Die Mindest-Startspannung kann über die Eingabeeinrichtung 66 eingegeben werden. Im Folgenden werden Details zu der Ableitung eines beispielhaften Algorithmus für den Batterie-Tester 16 zum Voraussagen der Entladungsspannung der Batterie 12 erläutert.
  • Die Berechnungen zum Bestimmen der Entladungsspannung erfordern die folgenden Informationen zu der Batterie:
    • 1) Die Leerlaufspannung der Batterie (gemessen zwischen den Anschlüssen der Batterie wie oben beschrieben).
    • 2) Die Leitfähigkeit oder den Widerstand der Batterie (bestimmt anhand der oben genannten Gleichung 1).
    • 3) Die Batterie-Temperatur (wie oben beschrieben erhalten).
    • 4) Der fixe Strom, mit dem die Batterie entladen werden soll (kann über die Eingabeeinrichtung 66 eingegeben werden).
  • Diese Werte werden kombiniert, um die Entladungsspannung vorauszusagen, die derjenigen entspricht, die am Fahrzeugsstarter ankommt.
  • Der Algorithmus verwendet eine neuartige Erweiterung des bekannten Ohmschen Gesetzes: dV = dI·R Gleichung 2oder V = Vo – I·R oder im Fall einer Batterie Vpred = Vo – I/G Gleichung 3wobei
    Vpred = die vorausgesagte Entladungsspannung
    Vo = eine Aktivierungsspannung
    I = ein gewünschter Entladungsstrom mit einer hohen Rate (fixer Stromwert, mit dem die Batterie entladen werden soll)
    G = die Leitfähigkeit der Batterie
  • Während der letzte Term I/G (Gleichung 3) einfach berechnet werden kann, ist dies bei dem Term Vo (Gleichung 3) nicht der Fall. Es hat sich herausgestellt, dass die Werte der Leerlaufspannung und der Batterietemperatur verwendet werden können, um Ausdrücke abzuleiten, die einen Wert für Vo berechnen, der in Kombination mit dem Faktor I/G die Entladungsspannung über einen breiten Bereich der Batterietemperatur und Batterieentladung voraussagen kann. Dabei können Gleichungen wie die folgende für eine große Startbatterie verwendet werden: Vo = 5,73·OCV2 – 229,86·OCV – 13712,5/OCV + 3085,7 + 0,00783·T Gleichung 4A
  • Für geladene Batterien kann die folgende Gleichung verwendet werden: Vo = 11,03 + 0,0124·T – 0,000031·T2 Gleichung 4Bwobei
    T = die Batterietemperatur in Grad Fahrenheit
    OCV = die gemessene Leerlaufspannung der Batterie
  • Es ist zu beachten, dass allgemein eine mathematische Anpassung an ein Batteriesystem angewendet werden muss, bevor das oben beschriebene Verfahren mit niedrigen Leerlaufspannungen angewendet wird. Zum Beispiel kann die Gleichung 4A für V0 nur für eine spezifische Batterie und nicht allgemein für alle Batterien angewendet werden. Die Gleichung 4B ist allgemeiner, weil sie für geladene Batterien angewendet werden kann.
  • Während die Gleichung 4A einen stabilen Leerlaufspannungswert erfordert, kann dies nicht immer gemessen werden, insbesondere wenn die Batterie geladen oder entladen wird. Dies kann dann berechnet werden, wenn die aus einer bestimmten Batterie ausgegebenen Amperestunden bekannt sind: OCV = OCV100 – k·Ah Gleichung 5wobei
    OCV100 = die vollständig aufgeladene Leerlaufspannung der Batterie
    Ah = entladene Amperestunden
    k = eine Proportionalkonstante, die einmalig für einen bestimmten Batterietyp ist.
  • In einigen Ausführungsformen sagt die Batterietestvorrichtung 16 einen Entladungsstrom (einen Augenblicksstrom, in Entsprechung zu einem Fahrzeugstartstrom, den die Fahrzeugbatterie ausgibt) bei einer fixen Spannung voraus. Weiterhin vergleicht der Batterietester 16 den vorausgesagten Strom mit einem Mindest-Startstrom und gibt auf der Basis dieses Vergleichs eine Ausgabe über die Ausgabeeinrichtung 72 aus, die auf die Fähigkeit der Batterie zum Starten des Fahrzeugs bezogen ist. Der Mindest-Startstrom kann über die Eingabeeinrichtung 66 eingegeben werden. Die folgende Gleichung kann verwendet werden, um den Entladungsstrom vorauszusagen: Ipred = (Vo – V1)·G Gleichung 6wobei
    Ipred = vorausgesagte Kurbel-Amperestunden
    Vo 0 eine Aktivierungsspannung
    G = Leitfähigkeit
    V1 = gewünschte Spannung der Batterie bei angelegter Last (fixer Spannungswert, bei dem die Batterie entladen werden soll).
  • In einigen Ausführungsformen kann der Batterietester 16 sowohl die Entladungsspannung als auch den Entladungsstrom voraussagen. Die Voraussagen der Entladungsspannung und des Entladungsstroms werden wie oben beschrieben durchgeführt. Es ist zu beachten, dass die oben genannten mathematischen Beziehungen (Gleichungen 1–6) in den Speicher 60 des Batterietesters 16 programmiert werden. Der Mikroprozessor 16 verwendet diese programmierten Befehle, um Voraussagen zu der Entladungsspannung und/oder dem Entladungsstrom auszuführen.
  • 2 ist ein Flussdiagramm 80, das Schritte eines Verfahrens zum Testen einer Batterie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wiedergibt. In Schritt 82 wird ein dynamischer Parameter der Batterie gemessen. In Schritt 84 wird die Leerlaufspannung der Batterie erhalten. In Schritt 86 wird die Temperatur der Batterie gemessen. In Schritt 88 wird ein fixer Stromwert erhalten, mit dem die Batterie entladen werden soll. In Schritt 90 wird die Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, einer berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und dem fixen Stromwert vorausgesagt. Es können verschiedene Techniken, von denen einige oben erläutert sind, verwendet werden, um die in dem Flussdiagramm von 2 gezeigten Schritte auszuführen und dabei im wesentlichen die gleiche Funktionalität zu bieten, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird. Das Voraussagen des Entladungsstroms wird auf ähnliche Weise wie in 2 gezeigt ausgeführt, wobei jedoch ein fixer Spannungswert in den Schritten 88 und 90 anstelle des fixen Stromwerts verwendet wird.
  • Das oben beschriebene Verfahren zum Voraussagen der Entladungsspannung und/oder des Entladungsstroms ist insbesondere nützlich für die Implementierung in einem Batterieüberwachungsvorrichtung, die in einem Kraftfahrzeug verwendet wird. Eine Batterieüberwachungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um die oben erläuterten Berechnungen (Gleichungen 1-6) auszuführen, ist in Verbindung mit 3 beschrieben.
  • 3 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm, das ein Kraftfahrzeug 110 zeigt, das eine Batterieüberwachungsvorrichtung 120 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. Das Fahrzeug 110 umfasst Fahrzeuglasten 114, die schematisch als elektrischer Widerstand wiedergegeben sind. Eine Batterie 118 ist mit der Fahrzeuglast 114 und einer Lichtmaschine 120 verbunden. Die Lichtmaschine 120 ist mit dem Motor des Fahrzeugs 110 verbunden und wird zum Aufladen der Batterie 118 sowie zum Versorgen der Lasten 114 mit Strom während des Betriebs verwendet.
  • In der in 12 gezeigten Ausführungsform umfasst die Batterieüberwachungsvorrichtung 112 einen Mikroprozessor 122, der mit einem Spannungssensor 124 verbunden ist, einen Stromsensor 126 und eine Erzwingungsfunktion 128. Der Mikroprozessor 122, der dem Mikroprozessor 56 von 1 ähnlich ist, kann auch einen oder mehrere Eingänge und Ausgänge umfassen, die als I/O 130 wiedergegeben sind und mit einem externen Datenbus oder einem internen Datenbus des Fahrzeugs 110 verbunden sind. Weiterhin ist eine Benutzer-Ein/Ausgabeeinrichtung (I/O) 132 für die Interaktion mit einem Bediener vorgesehen. Der Mikroprozessor 122 ist mit der Lichtmaschine 120 verbunden, um eine Steuerausgabe 123 für die Lichtmaschine 120 in Reaktion auf Eingaben – entweder alleine oder in verschiedenen funktionellen Kombinationen – aus dem Stromsensor 126, dem Spannungssensor 124 und der Erzwingungsfunktion 128 vorzusehen.
  • Der Batteriemonitor 112 kann einfach in dem elektrischen System eines Fahrzeugs installiert werden. Ein einzelner Nebenschlussstromsensor 126 muss in einem der primären Batteriekabel eingefügt werden, und es muss eine Steuerleitung vorgesehen werden, um eine Steuerung der Lichtmaschine 120 zu gestatten. Die Steuerung kann einfach darin bestehen, dass die zu einem Spannungsregler der Lichtmaschine 120 zugeführte Spannung eingestellt wird, um auf diese Weise das Laden der Batterie 118 zu steuern. Die Batterieüberwachungsvorrichtung 112 kann eine separate und selbständige Überwachungsvorrichtung sein, die ohne eine Interaktion mit anderen Komponenten des Fahrzeugs, außer in einigen Ausführungsformen mit der Lichtmaschine 120, funktioniert.
  • 3 zeigt auch eine Kelvin-Verbindung, die durch die Verbindungen 136A und 136B zu der Batterie 118 gebildet wird. Bei einer derartigen Kelvin-Verbindung sind jeweils zwei Verbindungen zu dem positiven und negativen Anschluss der Batterie 118 vorgesehen. Auf diese Weise kann eine der elektrischen Verbindungen auf jeder Seite der Batterie große Strommengen führen, während das andere Paar von Verbindungen verwendet werden kann, um genaue Spannungslesungen zu erhalten. Weil im wesentlichen kein Strom durch den Spannungssensor 124 fließt, tritt nur ein geringer Spannungsabfall an der elektrischen Verbindung zwischen dem Sensor 124 und der Batterie 118 auf, sodass genauere Spannungsmessungen möglich sind. Die Batterieüberwachungsvorrichtung 112 umfasst weiterhin einen Temperatursensor 137, der mit dem Mikroprozessor 122 verbunden ist, sodass er thermisch mit der Batterie 118 verbunden werden kann, um die Temperatur der Batterie 118 zu messen und die gemessenen Batterietemperaturwerte an den Mikroprozessor 122 zu geben.
  • In der spezifischen in 3 gezeigten Ausführungsform ist die Erzwingungsfunktion eine Funktion, die ein Signal mit einer Wechselspannung oder einem flüchtigen Anteil an der Batterie 118 anlegt. Die Erzwingungsfunktion kann durch das Anlegen einer Last erfolgen, die eine gewünschte Erzwingungsfunktion vorsieht, in welcher Strom aus der Batterie 118 gezogen wird. Die Erzwingungsfunktion kann aber auch durch einen aktiven Schaltaufbau erfolgen, in der ein Strom in die Batterie 118 eingeführt wird. Daraus resultiert der in 3 mit IF wiedergegebene Strom. Der Gesamtstrom I durch die Batterie 118 ergibt sich also aus dem Erzwingungsfunktions-Strom IF und dem durch die Lasten 114 fließenden Strom IL. Der Stromsensor 126 ist positioniert, um den Gesamtstrom I zu erfassen. Ähnlich wie oben in Verbindung mit der Batterietestvorrichtung 16 (1) beschrieben, kann die dynamische Leitfähigkeit (oder umgekehrt der Widerstand) der Batterie 118 unter Verwendung der oben genannten Gleichung 1 berechnet werden. Insbesondere verwendet der Mikroprozessor 122 Befehle zum Ausführen der Gleichungen 1-6, die in dem Speicher 140 gespeichert sind, und berechnet die Entladungsspannung und/oder den Entladungsstrom im wesentlichen wie oben in Verbindung mit der Batterietestvorrichtung 16 von 1 beschrieben. Der Mikroprozessor 122 kann konfiguriert sein, um den oben beschriebenen Test periodisch zu aktivieren und/oder den Test zum Beispiel auf den Empfang eines Aktivierungssignals von einer durch den Fahrzeugnutzer aktivierten Aktivierungseinrichtung hin auszuführen. Ausgaben mit Angaben zu der Startfähigkeit der Batterie werden für den Fahrzeugnutzer zum Beispiel über die Ein-/Ausgabeeinrichtung 132 ausgegeben. Dabei können aus dem Stand der Technik stammende oder zukünftige geeignete drahtgebundene oder drahtlose Kommunikationstechniken verwendet werden, um Testaktivierungssignale an den Mikroprozessor 122 zu geben und die Testergebnisse von dem Mikroprozessor 122 an die Ausgabeeinrichtungen zu leiten.
  • Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass Änderungen an der Form und den Details vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird.
  • Zusammenfassung
  • Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben, um die Fähigkeit einer Fahrzeugbatterie zum Starten eines Fahrzeugs zu bestimmen. Eine Entladungsspannung der Batterie wird in Abhängigkeit von einem dynamischen Batterieparameter der Leerlaufspannung der Batterie , der Temperatur der Batterie und einem fixen Stromwert, bei dem die Batterie entladen werden soll , vorausgesagt. Dieser Entladungsspannungswert wird mit einer Mindest-Startspannung verglichen, die erforderlich ist, um das Fahrzeug, in dem die Batterie verwendet wird, zu starten, und es wird eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit der Batterie zum Starten des Fahrzeugs ausgegeben.

Claims (20)

  1. Verfahren zum Testen einer Akkumulatorbatterie, mit folgenden Schritten: (a) Messen eines dynamischen Parameters der Batterie, (b) Erhalten der Leerlaufspannung der Batterie, (c) Messen der Temperatur der Batterie, (d) Erhalten eines fixen Stromwerts, mit dem die Batterie entladen werden soll, (e) Berechnen einer Aktivierungsspannung auf der Basis der in den Schritten (b) und (c) gemessenen und erhaltenen Bedingungen der Batterie, und (f) Voraussagen einer Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, der berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und dem fixen Stromwert, wobei die Entladungsspannung die Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs angibt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin einen Schritt zum Vergleichen der Entladungsspannung mit einer Mindest-Startspannung umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin einen Schritt zum Ausgeben einer Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs auf der Basis des Vergleichs zwischen der Entladungsspannung und der Mindest-Startspannung umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt (a) zum Messen des dynamischen Parameters das Bestimmen einer Reaktion der Batterie auf einen angelegten Stromimpuls umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gemessene dynamische Batterieparameter die Leitfähigkeit der Batterie ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der gemessene dynamische Batterieparameter der Widerstand der Batterie ist.
  7. Elektronische Batterietestvorrichtung, mit: einer positiven Verbindung, die mit einem positiven Anschluss der Batterie verbunden ist, einer negativen Verbindung, die mit einem negativen Anschluss der Batterie verbunden ist, einem Spannungssensor, der konfiguriert ist, um die Leerlaufspannung der Batterie zu messen, einem Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur der Batterie zu messen, einem Eingang, der konfiguriert ist, um einen fixen Stromwert zu empfangen, mit dem die Batterie entladen werden soll, und einem Batterietest-Schaltaufbau, der konfiguriert ist, um einen dynamischen Parameter der Batterie unter Verwendung der ersten und der zweiten Verbindung zu messen und um eine Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, einer berechneten Aktivierungsspannung und dem fixen Stromwert vorauszusagen.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Batterietest-Schaltaufbau weiterhin konfiguriert ist, um die Entladungsspannung mit einer Mindest-Startspannung zu vergleichen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Batterietest-Schaltaufbau weiterhin konfiguriert ist, um eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs auf der Basis des Vergleichs zwischen der Entladungsspannung und der Mindest-Startspannung auszugeben.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der gemessene dynamische Batterieparameter die Leitfähigkeit der Batterie ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei der gemessene dynamische Batterieparameter der Widerstand der Batterie ist.
  12. Verfahren zum Testen einer Akkumulatorbatterie, mit folgenden Schritten: (a) Messen eines dynamischen Parameters der Batterie, (b) Erhalten der Leerlaufspannung der Batterie, (c) Messen der Temperatur der Batterie, (d) Erhalten eines fixen Spannungswerts, mit dem die Batterie entladen werden soll, (e) Berechnen einer Aktivierungsspannung auf der Basis der in den Schritten (b) und (c) gemessenen und erhaltenen Bedingungen der Batterie, und (f) Voraussagen eines Entladungsstroms der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, der berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und dem fixen Spannungswert, wobei der Entladungsstrom die Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs angibt.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, das weiterhin einen Schritt zum Vergleichen des Entladungsstroms mit einem Mindest-Startstrom umfasst.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, das weiterhin einen Schritt zum Ausgeben einer Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs auf der Basis des Vergleichs zwischen dem Entladungsstrom und dem Mindest-Startstrom umfasst.
  15. Vorrichtung zum Überwachen des Zustands einer Akkumulatorbatterie, wobei die Akkumulatorbatterie parallel mit einem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden ist, mit: einer ersten elektrischen Verbindung, die direkt mit einem positiven Anschluss der Batterie verbunden ist, einer zweiten elektrischen Verbindung, die direkt mit einem negativen Anschluss der Batterie verbunden ist, wobei die erste und die zweite elektrische Verbindung außerdem mit einem Spannungssensor verbunden sind, um die Leerlaufspannung an der Batterie zu messen, einer dritten elektrischen Verbindung, die direkt mit dem positiven Anschluss der Batterie verbunden ist, einer vierten elektrischen Verbindung, die direkt mit dem negativen Anschluss der Batterie verbunden ist, wobei die dritte und die vierte elektrische Verbindung mit einer Erzwingungsfunktion mit einer in der Zeit variierenden Komponente verbunden sind, einem Stromsensor, der elektrisch in Reihe mit der Batterie geschaltet ist, einem Temperatursensor, der konfiguriert ist, um die Temperatur der Batterie zu messen, und einem Mikroprozessor, der konfiguriert ist, um einen dynamischen Parameter der Batterie auf der Basis der gemessenen Spannung, der Erzwingungsfunktion und dem durch den Stromsensor festgestellten Strom zu bestimmen, und der weiterhin konfiguriert ist, um eine Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, einer berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und einem fixen Stromwert vorauszusagen.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Mikroprozessor weiterhin konfiguriert ist, um die Entladungsspannung mit einer Mindest-Startspannung zu vergleichen.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei der Mikroprozessor weiterhin konfiguriert ist, um eine Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs auf der Basis des Vergleichs zwischen der Entladungsspannung mit der Mindest-Startspannung auszugeben.
  18. Verfahren zum Bestimmen der Fähigkeit zum Starten eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: (a) Messen eines dynamischen Parameters einer Fahrzeugbatterie, (b) Erhalten der Leerlaufspannung der Batterie, (c) Messen der Temperatur der Batterie, (d) Erhalten eines fixen Stromwerts, mit dem die Batterie entladen werden soll, (e) Berechnen einer Aktivierungsspannung auf der Basis der in den Schritten (b) und (c) gemessenen und erhaltenen Bedingungen der Batterie, und (f) Voraussagen einer Entladungsspannung der Batterie in Abhängigkeit von dem gemessenen dynamischen Batterieparameter, der berechneten Aktivierungsspannung der Batterie und dem fixen Stromwert, wobei die Entladungsspannung die Fähigkeit der Batterie zum Starten eines Fahrzeugs angibt.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, das weiterhin einen Schritt zum Vergleichen der Entladungsspannung mit einer Mindest-Startspannung umfasst.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das weiterhin einen Schritt zum Ausgeben einer Ausgabe mit einer Angabe zu der Fähigkeit zum Starten eines Fahrzeugs auf der Basis des Vergleichs zwischen der Entladungsspannung und der Mindest-Startspannung umfasst.
DE10393251T 2002-09-05 2003-09-04 Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben Withdrawn DE10393251T5 (de)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40854202P 2002-09-05 2002-09-05
US60/408,542 2002-09-05
US43722402P 2002-12-31 2002-12-31
US60/437,224 2002-12-31
US10/653,342 2003-09-02
US10/653,342 US7723993B2 (en) 2002-09-05 2003-09-02 Electronic battery tester configured to predict a load test result based on open circuit voltage, temperature, cranking size rating, and a dynamic parameter
US10/654,098 US7081755B2 (en) 2002-09-05 2003-09-03 Battery tester capable of predicting a discharge voltage/discharge current of a battery
US10/654,098 2003-09-03
PCT/US2003/027696 WO2004023579A2 (en) 2002-09-05 2003-09-04 Battery test outputs adjusted based upon battery temperature and the state of discharge of the battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10393251T5 true DE10393251T5 (de) 2005-09-15

Family

ID=31997751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10393251T Withdrawn DE10393251T5 (de) 2002-09-05 2003-09-04 Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7081755B2 (de)
DE (1) DE10393251T5 (de)
WO (1) WO2004023579A2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021921A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-20 Siemens Ag Vorrichtung zum Überwachen eines Energiespeichers
WO2010121787A1 (de) * 2009-04-20 2010-10-28 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren zum betrieb einer batterie
WO2018188857A1 (de) * 2017-04-10 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh System und verfahren zum bestimmen eines zustands einer fahrzeugbatterie

Families Citing this family (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8198900B2 (en) 1996-07-29 2012-06-12 Midtronics, Inc. Automotive battery charging system tester
US6566883B1 (en) 1999-11-01 2003-05-20 Midtronics, Inc. Electronic battery tester
US6850037B2 (en) 1997-11-03 2005-02-01 Midtronics, Inc. In-vehicle battery monitor
US7706991B2 (en) 1996-07-29 2010-04-27 Midtronics, Inc. Alternator tester
US8872517B2 (en) 1996-07-29 2014-10-28 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with battery age input
US7705602B2 (en) 1997-11-03 2010-04-27 Midtronics, Inc. Automotive vehicle electrical system diagnostic device
US7688074B2 (en) 1997-11-03 2010-03-30 Midtronics, Inc. Energy management system for automotive vehicle
US7774151B2 (en) 1997-11-03 2010-08-10 Midtronics, Inc. Wireless battery monitor
US8958998B2 (en) 1997-11-03 2015-02-17 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with network communication
US7446536B2 (en) 2000-03-27 2008-11-04 Midtronics, Inc. Scan tool for electronic battery tester
US7398176B2 (en) 2000-03-27 2008-07-08 Midtronics, Inc. Battery testers with secondary functionality
US8513949B2 (en) 2000-03-27 2013-08-20 Midtronics, Inc. Electronic battery tester or charger with databus connection
US7154276B2 (en) 2003-09-05 2006-12-26 Midtronics, Inc. Method and apparatus for measuring a parameter of a vehicle electrical system
US9018958B2 (en) 2003-09-05 2015-04-28 Midtronics, Inc. Method and apparatus for measuring a parameter of a vehicle electrical system
US9255955B2 (en) 2003-09-05 2016-02-09 Midtronics, Inc. Method and apparatus for measuring a parameter of a vehicle electrical system
US8164343B2 (en) 2003-09-05 2012-04-24 Midtronics, Inc. Method and apparatus for measuring a parameter of a vehicle electrical system
US7977914B2 (en) 2003-10-08 2011-07-12 Midtronics, Inc. Battery maintenance tool with probe light
US7777612B2 (en) 2004-04-13 2010-08-17 Midtronics, Inc. Theft prevention device for automotive vehicle service centers
US7772850B2 (en) 2004-07-12 2010-08-10 Midtronics, Inc. Wireless battery tester with information encryption means
US8442877B2 (en) 2004-08-20 2013-05-14 Midtronics, Inc. Simplification of inventory management
US8344685B2 (en) 2004-08-20 2013-01-01 Midtronics, Inc. System for automatically gathering battery information
US8436619B2 (en) 2004-08-20 2013-05-07 Midtronics, Inc. Integrated tag reader and environment sensor
US9496720B2 (en) 2004-08-20 2016-11-15 Midtronics, Inc. System for automatically gathering battery information
US7710119B2 (en) 2004-12-09 2010-05-04 Midtronics, Inc. Battery tester that calculates its own reference values
US7542858B2 (en) * 2005-06-03 2009-06-02 Lsi Corporation Simulated battery logic testing device
US8446127B2 (en) * 2005-08-03 2013-05-21 California Institute Of Technology Methods for thermodynamic evaluation of battery state of health
CN102569919B (zh) * 2005-08-03 2015-06-17 加州理工学院 一种表征电化学电池或其组件的方法
DE112006002329B4 (de) 2005-08-29 2022-06-09 Midtronics, Inc. Diagnosevorrichtung für elektrische Anlagen von Kraftfahrzeugen
CN100399621C (zh) * 2005-11-18 2008-07-02 上海燃料电池汽车动力系统有限公司 车载辅助动力蓄电池组剩余电量闭环控制方法
US7688022B2 (en) 2006-02-17 2010-03-30 Lear Corporation Energy management system for a vehicle
US9030173B2 (en) 2006-07-18 2015-05-12 Global Energy Innovations, Inc. Identifying and amerliorating a deteriorating condition for battery networks in-situ
US7381101B2 (en) * 2006-08-25 2008-06-03 Lear Corporation Battery post connector
US7500888B2 (en) * 2007-02-08 2009-03-10 Lear Corporation Battery post connector
US7791348B2 (en) 2007-02-27 2010-09-07 Midtronics, Inc. Battery tester with promotion feature to promote use of the battery tester by providing the user with codes having redeemable value
US7808375B2 (en) 2007-04-16 2010-10-05 Midtronics, Inc. Battery run down indicator
US8476864B2 (en) * 2007-06-13 2013-07-02 Lear Corporation Battery monitoring system
US9274157B2 (en) 2007-07-17 2016-03-01 Midtronics, Inc. Battery tester for electric vehicle
GB2491304B (en) 2007-07-17 2013-01-09 Midtronics Inc Battery tester and electric vehicle
US8203345B2 (en) 2007-12-06 2012-06-19 Midtronics, Inc. Storage battery and battery tester
US8305034B2 (en) * 2008-07-23 2012-11-06 Lear Corporation Battery monitoring system
US7996165B2 (en) * 2008-10-07 2011-08-09 Associated Equipment Corp. Portable heavy load battery testing system and method
US9588185B2 (en) 2010-02-25 2017-03-07 Keith S. Champlin Method and apparatus for detecting cell deterioration in an electrochemical cell or battery
WO2011109343A2 (en) 2010-03-03 2011-09-09 Midtronics, Inc. Monitor for front terminal batteries
US20110260735A1 (en) * 2010-04-22 2011-10-27 Mccabe Paul P Method for detecting battery cable deterioration in an industrial vehicle
US9229062B2 (en) 2010-05-27 2016-01-05 Midtronics, Inc. Electronic storage battery diagnostic system
US8738309B2 (en) 2010-09-30 2014-05-27 Midtronics, Inc. Battery pack maintenance for electric vehicles
US11740294B2 (en) 2010-06-03 2023-08-29 Midtronics, Inc. High use battery pack maintenance
DE112011101892T5 (de) 2010-06-03 2013-03-21 Midtronics, Inc. Akku-Satz-Wartung für elektrische Fahrzeuge
US10046649B2 (en) 2012-06-28 2018-08-14 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device
US9419311B2 (en) 2010-06-18 2016-08-16 Midtronics, Inc. Battery maintenance device with thermal buffer
US9201120B2 (en) 2010-08-12 2015-12-01 Midtronics, Inc. Electronic battery tester for testing storage battery
US9065292B2 (en) 2010-08-23 2015-06-23 California Institute Of Technology Methods and systems for charging electrochemical cells
US8710847B2 (en) 2010-10-28 2014-04-29 Donald Marvin Self-correcting amplifier system
US8738310B2 (en) 2010-12-08 2014-05-27 Paul Swanton Automatic determination of baselines for battery testing
US9000934B1 (en) 2010-12-17 2015-04-07 Musco Corporation Apparatus, method, and system for determining end-of-life of a product
US10429449B2 (en) 2011-11-10 2019-10-01 Midtronics, Inc. Battery pack tester
JP5684172B2 (ja) * 2012-03-03 2015-03-11 古河電気工業株式会社 二次電池状態検出装置および二次電池状態検出方法
US10556510B2 (en) 2012-04-27 2020-02-11 California Institute Of Technology Accurate assessment of the state of charge of electrochemical cells
SG11201406940YA (en) 2012-04-27 2014-11-27 California Inst Of Techn An imbedded chip for battery applications
US9851411B2 (en) 2012-06-28 2017-12-26 Keith S. Champlin Suppressing HF cable oscillations during dynamic measurements of cells and batteries
US11325479B2 (en) 2012-06-28 2022-05-10 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery maintenance device
US9244100B2 (en) 2013-03-15 2016-01-26 Midtronics, Inc. Current clamp with jaw closure detection
US9312575B2 (en) 2013-05-16 2016-04-12 Midtronics, Inc. Battery testing system and method
US9537332B2 (en) 2013-05-30 2017-01-03 Canara, Inc. Apparatus, system and method for charge balancing of individual batteries in a string of batteries using battery voltage and temperature, and detecting and preventing thermal runaway
US20150168499A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-18 Midtronics, Inc. Battery tester and battery registration tool
US10843574B2 (en) 2013-12-12 2020-11-24 Midtronics, Inc. Calibration and programming of in-vehicle battery sensors
US9923289B2 (en) 2014-01-16 2018-03-20 Midtronics, Inc. Battery clamp with endoskeleton design
US10473555B2 (en) 2014-07-14 2019-11-12 Midtronics, Inc. Automotive maintenance system
US10222397B2 (en) 2014-09-26 2019-03-05 Midtronics, Inc. Cable connector for electronic battery tester
WO2016123075A1 (en) 2015-01-26 2016-08-04 Midtronics, Inc. Alternator tester
US9897661B2 (en) 2015-03-17 2018-02-20 Microsoft Technology Licensing, Llc Automatically determining a number of functioning batteries
WO2016176405A1 (en) 2015-04-29 2016-11-03 Midtronics, Inc. Calibration and programming of in-vehicle battery sensors
US9966676B2 (en) 2015-09-28 2018-05-08 Midtronics, Inc. Kelvin connector adapter for storage battery
US10120034B2 (en) 2015-10-07 2018-11-06 Canara, Inc. Battery string monitoring system
US10224579B2 (en) 2015-12-31 2019-03-05 Robert Bosch Gmbh Evaluating capacity fade in dual insertion batteries using potential and temperature measurements
US10263447B2 (en) 2016-01-29 2019-04-16 Robert Bosch Gmbh Secondary battery management system
US10608353B2 (en) 2016-06-28 2020-03-31 Midtronics, Inc. Battery clamp
US11054480B2 (en) 2016-10-25 2021-07-06 Midtronics, Inc. Electrical load for electronic battery tester and electronic battery tester including such electrical load
WO2019147546A1 (en) 2018-01-23 2019-08-01 Midtronics, Inc. High capacity battery balancer
WO2019147549A1 (en) 2018-01-23 2019-08-01 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery maintenance device
US11513160B2 (en) 2018-11-29 2022-11-29 Midtronics, Inc. Vehicle battery maintenance device
US11566972B2 (en) 2019-07-31 2023-01-31 Midtronics, Inc. Tire tread gauge using visual indicator
US11545839B2 (en) 2019-11-05 2023-01-03 Midtronics, Inc. System for charging a series of connected batteries
US11668779B2 (en) 2019-11-11 2023-06-06 Midtronics, Inc. Hybrid and electric vehicle battery pack maintenance device
US11474153B2 (en) 2019-11-12 2022-10-18 Midtronics, Inc. Battery pack maintenance system
US11486930B2 (en) 2020-01-23 2022-11-01 Midtronics, Inc. Electronic battery tester with battery clamp storage holsters

Family Cites Families (119)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2514745A (en) 1946-12-19 1950-07-11 Heyer Ind Inc Changeable scale electrical testing instrument
US3356936A (en) 1964-02-12 1967-12-05 Litton Prec Products Inc Method and means for total battery voltage testing
US3607673A (en) 1968-03-18 1971-09-21 Magna Corp Method for measuring corrosion rate
US3607770A (en) * 1968-10-23 1971-09-21 Gen Electric Gaseous reaction process for the production of rare earth oxyhalide and oxide luminescent materials
US3562634A (en) 1968-12-16 1971-02-09 Atomic Energy Commission Method for determining the state of charge of nickel cadmium batteries by measuring the farad capacitance thereof
US3753094A (en) 1969-07-01 1973-08-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ohmmeter for measuring the internal resistance of a battery and directly reading the measured resistance value
US3593099A (en) 1969-07-24 1971-07-13 Hans K Scholl Automatic battery tester with recording means for battery performance
US3889248A (en) 1970-01-28 1975-06-10 Ritter Esther Faulty battery connection indicator
US3676770A (en) 1970-05-15 1972-07-11 Anderson Power Products Pulse sampling battery fuel gauging and resistance metering method and means
US3729989A (en) 1970-12-10 1973-05-01 D Little Horsepower and torque measuring instrument
US3886443A (en) 1971-05-13 1975-05-27 Asahi Optical Co Ltd Electric camera shutter with voltage checking circuit
US3873911A (en) 1971-09-14 1975-03-25 Keith S Champlin Electronic battery testing device
US3876931A (en) 1972-01-14 1975-04-08 Fox Prod Co Method and apparatus for determining battery performance at one temperature when battery is at another temperature
US3811089A (en) 1972-07-14 1974-05-14 Gen Motors Corp Remote engine tachometer
US3969667A (en) 1972-08-23 1976-07-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Device for determining the state of charge in batteries
GB1437025A (en) 1972-08-30 1976-05-26 Deutsche Automobilgesellsch Method and device for determining the state of charge of galvanic energy sources
US3808522A (en) 1972-11-03 1974-04-30 Anderson Power Products Method of testing the capacity of a lead-acid battery
US3979664A (en) 1973-03-29 1976-09-07 Brunswick Corporation Capacitor discharge ignition testing apparatus employing visual spark gap indicator
US3989544A (en) 1973-08-22 1976-11-02 Santo Charles P Quick disconnect battery
US3909708A (en) 1974-01-02 1975-09-30 Keith S Champlin Electronic battery testing device
US3936744A (en) 1974-04-30 1976-02-03 David Perlmutter Automotive alternator and solid state regulator tester
DE2426439A1 (de) * 1974-05-31 1975-12-11 Boehringer Mannheim Gmbh Blutzuckersenkende indol-2-carbaldehyde und verfahren zu deren herstellung
US3946299A (en) 1975-02-11 1976-03-23 Gould, Inc. Battery state of charge gauge
US3947757A (en) 1975-02-24 1976-03-30 Grube Donald B Voltage regulator tester
US3984762A (en) 1975-03-07 1976-10-05 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Method for determining battery state of charge by measuring A.C. electrical phase angle change
US3984768A (en) 1975-06-11 1976-10-05 Champion Spark Plug Company Apparatus for high voltage resistance measurement
FR2319983A1 (fr) 1975-07-30 1977-02-25 Procede et dispositif de controle d'une batterie d'accumulateurs
US4024953A (en) 1975-10-28 1977-05-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Battery snap terminal
US4008619A (en) 1975-11-17 1977-02-22 Mks Instruments, Inc. Vacuum monitoring
US4126874A (en) 1975-12-27 1978-11-21 Canon Kabushiki Kaisha Power supply circuit for camera
US4086531A (en) 1976-04-26 1978-04-25 Compunetics, Incorporated Electrical system test apparatus
US4047091A (en) 1976-07-21 1977-09-06 National Semiconductor Corporation Capacitive voltage multiplier
US4070624A (en) 1976-07-26 1978-01-24 American Generator & Armature Co. Apparatus for testing starters and alternators
US4114083A (en) 1977-06-15 1978-09-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Battery thermal runaway monitor
US4112351A (en) 1977-09-01 1978-09-05 United Technologies Corporation Dual threshold low coil signal conditioner
US4193025A (en) 1977-12-23 1980-03-11 Globe-Union, Inc. Automatic battery analyzer
US4178546A (en) 1978-01-06 1979-12-11 Rca Corporation Alternator test apparatus and method
US4392101A (en) 1978-05-31 1983-07-05 Black & Decker Inc. Method of charging batteries and apparatus therefor
US4351405A (en) 1978-10-12 1982-09-28 Hybricon Inc. Hybrid car with electric and heat engine
US4297639A (en) 1978-12-13 1981-10-27 Branham Tillman W Battery testing apparatus with overload protective means
US4207611A (en) 1978-12-18 1980-06-10 Ford Motor Company Apparatus and method for calibrated testing of a vehicle electrical system
US4217645A (en) 1979-04-25 1980-08-12 Barry George H Battery monitoring system
US4379989A (en) 1979-05-11 1983-04-12 Robert Bosch Gmbh System for preventing damage to a battery charger due to application of a battery with wrong polarity
US4369407A (en) 1979-08-29 1983-01-18 Sheller-Globe Corporation Regulator tester
US4322685A (en) 1980-02-29 1982-03-30 Globe-Union Inc. Automatic battery analyzer including apparatus for determining presence of single bad cell
US4315204A (en) 1980-05-22 1982-02-09 Motorola, Inc. Ripple detector for automotive alternator battery charging systems
US4379990A (en) 1980-05-22 1983-04-12 Motorola Inc. Fault detection and diagnostic system for automotive battery charging systems
US4316185A (en) 1980-07-17 1982-02-16 General Electric Company Battery monitor circuit
US4665370A (en) 1980-09-15 1987-05-12 Holland John F Method and apparatus for monitoring and indicating the condition of a battery and the related circuitry
US4361809A (en) 1980-11-20 1982-11-30 Ford Motor Company Battery diagnostic method and apparatus
IT1130536B (it) 1980-11-26 1986-06-18 Marelli Autronica Circuito per la rivelazione e la segnalazione di guasti e di anomalie di funzionamento in un impianto di ricarica di accumulatori elettrici
US4385269A (en) 1981-01-09 1983-05-24 Redifon Telecommunications Limited Battery charger
US4363407A (en) 1981-01-22 1982-12-14 Polaroid Corporation Method and system for testing and sorting batteries
US4423379A (en) 1981-03-31 1983-12-27 Sun Electric Corporation Battery testing techniques
US4408157A (en) 1981-05-04 1983-10-04 Associated Research, Inc. Resistance measuring arrangement
US4424491A (en) 1981-05-20 1984-01-03 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Automatic voltage imbalance detector
US4396880A (en) 1981-06-05 1983-08-02 Firing Circuits Inc. Method and apparatus for charging a battery
US4514694A (en) 1981-07-23 1985-04-30 Curtis Instruments Quiescent battery testing method and apparatus
US4459548A (en) 1981-11-12 1984-07-10 Snap-On Tools Corporation Alternator testing apparatus
US4423378A (en) 1981-12-04 1983-12-27 Bear Automotive Service Equipment Company Automotive battery test apparatus
US4390828A (en) 1982-03-17 1983-06-28 Transaction Control Industries Battery charger circuit
US4520353A (en) 1982-03-26 1985-05-28 Outboard Marine Corporation State of charge indicator
US4709202A (en) 1982-06-07 1987-11-24 Norand Corporation Battery powered system
US4564798A (en) 1982-10-06 1986-01-14 Escutcheon Associates Battery performance control
US4707795A (en) 1983-03-14 1987-11-17 Alber Engineering, Inc. Battery testing and monitoring system
FR2556475B1 (fr) 1983-12-12 1986-09-05 Asulab Sa Procede de mesure de l'etat de decharge d'une pile et appareil mettant en oeuvre ce procede
US4633418A (en) 1984-07-11 1986-12-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Battery control and fault detection method
US4659977A (en) 1984-10-01 1987-04-21 Chrysler Motors Corporation Microcomputer controlled electronic alternator for vehicles
JPS61170678A (ja) 1985-01-25 1986-08-01 Nissan Motor Co Ltd バツテリ状態検知装置
JPS61147552U (de) 1985-03-05 1986-09-11
US4719428A (en) 1985-06-04 1988-01-12 Tif Instruments, Inc. Storage battery condition tester utilizing low load current
US4679000A (en) 1985-06-20 1987-07-07 Robert Clark Bidirectional current time integration device
US4667143A (en) 1985-12-23 1987-05-19 Phillips Petroleum Company Battery charger having temperature compensated charge rate
US4663580A (en) 1986-01-09 1987-05-05 Seiscor Technologies, Inc. Sealed lead-acid battery float charger and power supply
US4667279A (en) 1986-04-01 1987-05-19 Hewlett-Packard Company Transformer coupled pard bucker for DC power supplies
JPH0650340B2 (ja) 1986-04-14 1994-06-29 株式会社日立製作所 自動車用バツテリの寿命診断装置
US4686442A (en) 1986-04-28 1987-08-11 General Motors Corporation Dual voltage electrical system
US4710861A (en) 1986-06-03 1987-12-01 Martin Kanner Anti-ripple circuit
US4697134A (en) 1986-07-31 1987-09-29 Commonwealth Edison Company Apparatus and method for measuring battery condition
US4745349A (en) 1986-10-16 1988-05-17 Allied Corporation Apparatus and method for charging and testing batteries
US4956597A (en) 1987-02-04 1990-09-11 American Monarch Corporation Method and apparatus for charging batteries
JPS63146775U (de) 1987-03-19 1988-09-28
US5004979A (en) 1987-11-03 1991-04-02 Bear Automotive Service Equipment Company Battery tach
JP2505243B2 (ja) 1988-03-10 1996-06-05 株式会社日立製作所 電子式点火時期制御装置
US4816768A (en) 1988-03-18 1989-03-28 Champlin Keith S Electronic battery testing device
DE3811371A1 (de) 1988-04-05 1989-10-19 Habra Elektronik Verfahren zum laden und gleichzeitigen pruefen des zustandes eines nickelcadmium-akkumulators
US4825170A (en) 1988-05-25 1989-04-25 Champlin Keith S Electronic battery testing device with automatic voltage scaling
US4881038A (en) 1988-05-25 1989-11-14 Champlin Keith S Electric battery testing device with automatic voltage scaling to determine dynamic conductance
US4912416A (en) 1988-06-06 1990-03-27 Champlin Keith S Electronic battery testing device with state-of-charge compensation
US4820966A (en) 1988-06-13 1989-04-11 Ron Fridman Battery monitoring system
US4876495A (en) 1988-06-27 1989-10-24 Allied-Signal Inc. Apparatus and method for charging and testing batteries
US4968941A (en) 1988-07-13 1990-11-06 Rogers Wesley A Apparatus for monitoring the state of charge of a battery
US4847547A (en) 1988-07-21 1989-07-11 John Fluke Mfg., Co. Inc. Battery charger with Vbe temperature compensation circuit
GB2222887B (en) 1988-09-19 1993-06-16 David John Howard Peacock Power measurement apparatus
US4968942A (en) 1988-10-14 1990-11-06 Allied-Signal Inc. Method for monitoring aircraft battery status
US4937528A (en) 1988-10-14 1990-06-26 Allied-Signal Inc. Method for monitoring automotive battery status
US5281919A (en) * 1988-10-14 1994-01-25 Alliedsignal Inc. Automotive battery status monitor
US4929931A (en) 1988-12-22 1990-05-29 Honeywell Inc. Battery monitor
US4931738A (en) 1989-01-27 1990-06-05 Kaufel Group, Ltd. Battery monitoring system of cell groups and display
US5047722A (en) 1989-04-17 1991-09-10 Ssmc Inc. Apparatus for measuring internal resistance of wet cell storage batteries having non-removable cell caps
US5037778A (en) 1989-05-12 1991-08-06 Intel Corporation Die attach using gold ribbon with gold/silicon eutectic alloy cladding
US5144248A (en) * 1989-05-22 1992-09-01 Alexander Manufacturing Company Method and apparatus for measuring the voltage and charge of a battery
US5254952A (en) * 1989-09-11 1993-10-19 Snap-On Tools Corporation Automatic battery and charging system tester with motor-driven carbon pile loading
KR930008260B1 (ko) * 1989-09-29 1993-08-27 가부시기가이샤 도시바 휴대용 컴퓨터를 위한 지능 전원 시스템
US5032825A (en) 1990-03-02 1991-07-16 Motorola, Inc. Battery capacity indicator
CA2018639A1 (en) * 1990-06-08 1991-12-08 James D. Blair Method and apparatus for comparing fuel cell voltage
US5140269A (en) * 1990-09-10 1992-08-18 Champlin Keith S Electronic tester for assessing battery/cell capacity
US5126675A (en) * 1990-09-14 1992-06-30 Yang Tai Her Battery capacity monitor
CA2038160C (en) * 1991-03-13 1996-10-22 Jiri K. Nor Charging circuits for rechargeable batteries and cells
US5302902A (en) * 1991-04-26 1994-04-12 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Abnormal battery cell voltage detection circuitry
US5315533A (en) * 1991-05-17 1994-05-24 Best Power Technology, Inc. Back-up uninterruptible power system
US5214385A (en) * 1991-05-22 1993-05-25 Commonwealth Edison Company Apparatus and method for utilizing polarization voltage to determine charge state of a battery
US5241275A (en) * 1991-05-31 1993-08-31 At&T Bell Laboratories Method of measuring remaining capacity of a storage cell by comparing impedance plot characteristics
US5214370A (en) * 1991-09-13 1993-05-25 At&T Bell Laboratories Battery charger with thermal runaway protection
US5281920A (en) * 1992-08-21 1994-01-25 Btech, Inc. On-line battery impedance measurement
US5298797A (en) * 1993-03-12 1994-03-29 Toko America, Inc. Gate charge recovery circuit for gate-driven semiconductor devices
US5578915A (en) * 1994-09-26 1996-11-26 General Motors Corporation Dynamic battery state-of-charge and capacity determination
US6331762B1 (en) * 1997-11-03 2001-12-18 Midtronics, Inc. Energy management system for automotive vehicle
US6441585B1 (en) * 1999-06-16 2002-08-27 Midtronics, Inc. Apparatus and method for testing rechargeable energy storage batteries

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021921A1 (de) * 2007-05-10 2008-11-20 Siemens Ag Vorrichtung zum Überwachen eines Energiespeichers
DE102007021921B4 (de) * 2007-05-10 2009-03-19 Siemens Ag Vorrichtung zum Überwachen eines Energiespeichers
WO2010121787A1 (de) * 2009-04-20 2010-10-28 Li-Tec Battery Gmbh Verfahren zum betrieb einer batterie
CN102598392A (zh) * 2009-04-20 2012-07-18 锂电池科技有限公司 电池的运行方法
WO2018188857A1 (de) * 2017-04-10 2018-10-18 Robert Bosch Gmbh System und verfahren zum bestimmen eines zustands einer fahrzeugbatterie
US11187753B2 (en) 2017-04-10 2021-11-30 Robert Bosch Gmbh System and method for determining a status of a vehicle battery

Also Published As

Publication number Publication date
US20040046564A1 (en) 2004-03-11
WO2004023579A2 (en) 2004-03-18
WO2004023579A3 (en) 2004-07-01
US7081755B2 (en) 2006-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10393251T5 (de) Auf der Basis der Batterietemperatur und des Entladungszustands der Batterie angepasste Batterietestausgaben
DE10297252B4 (de) Fahrzeugmontierte Batterieüberwachungsvorrichtung und Batterieüberwachungsverfahren
DE4418194C2 (de) System und Verfahren zum Bestimmen der Restkapazität einer Batterie
DE102008053344B4 (de) Adaptiver Filteralgorithmus zum Schätzen des Lebensalters einer Batterie mit dazugehörigen Verfahren und dazugehörigem System
EP1590679B1 (de) Zustandsgrössen- und parameterschätzer mit mehreren teilmodellen für einen elektrischen energiespeicher
DE102009038663B4 (de) Kraftwagen mit einer Mehrzahl von Batterien und Verfahren zur Batteriediagnose
DE69732084T2 (de) Pulsladeverfahren und ladegerät
DE112018000281T5 (de) Verfahren und System zum Schätzen einer Zellenleerlaufspannung, eines Ladezustands und eines Funktionszustands einer Batterie während des Betriebs der Batterie
DE102008058292B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Detektion des internen elektrischen Zustands einer Fahrzeugsekundärbatterie
DE10345057B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Ladezustandes einer Batterie
DE102019216943A1 (de) Verfahren zum approximieren von algorithmen zum schnellladen von li-ionen-batterien auf der basis von elektrochemischen batteriemodellen
DE60316526T2 (de) Einrichtung und Verfahren zur Schätzung des Ladungszustands einer Sekundärbatterie
DE102011113503B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schätzen des Ladezustands (SOC) einer Batterie
DE10348031A1 (de) Fahrzeugmontierte Batterieüberwachungsvorrichtung
EP1391742B1 (de) Überwachungseinrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Betriebszustands einer Speicherbatterie
DE4007883A1 (de) Verfahren und batteriepruefgeraet zum bestimmen des zustands einer bleibatterie
DE102014101157B4 (de) Verfahren und Vorrichtungen zum Bestimmen eines Ladezustands
DE112016006166T5 (de) Zustandsschätz-Vorrichtung und Zustandsschätz-Verfahren
DE102005048420A1 (de) Verfahren zum Erfassen des Ladezustandes einer Batterie und ein Stromversorgungsgerät
EP2442125B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der maximal verfügbaren Kapazität einer Batterie
DE102011113592A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum schätzen der kapazität einer batterie
EP1688722A1 (de) Einrichtung und Verfahren zur Ermittlung der Temperatur in einer elektrischen Batterie
DE60313566T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Berechnung des Offsetwertes eines Stromsensors
DE102017104833A1 (de) Elektroenergieversorgungssystem für ein Fahrzeug
EP2856186B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum feststellen der tatsächlichen kapazität einer batterie

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee