DE112009001552T5 - Verfahren zur Überwachung des Batteriefunktionszustands unter Verwendung von Batteriespannung während des Fahrzeugstarts - Google Patents

Verfahren zur Überwachung des Batteriefunktionszustands unter Verwendung von Batteriespannung während des Fahrzeugstarts Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustands einer Batterie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
Messen einer anfänglichen Batteriespannung nach einem ersten Spannungsabfall während eines Beginns einer Motoranlassphase;
Überwachen einer Batteriespannung während des Rests der Motoranlassphase;
Bestimmen einer ersten Spitzenspannung nach dem ersten Spannungsabfall;
Bestimmen einer niedrigsten Batteriespannung während eines Intervalls zwischen der ersten Spitzenspannung und dem Abschluss der Motoranlassphase;
Bestimmen, ob eine Spannungsdifferenz zwischen der niedrigsten Batteriespannung und der anfänglichen Batteriespannung kleiner ist als ein Spannungsschwellenwert; und
Identifizieren eines schlechten Batteriefunktionszustands in Ansprechen darauf, dass die Spannungsdifferenz kleiner ist als der Spannungsschwellenwert.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Überwachung des Funktionszustands [engl.: state of health, SOH] einer Batterie.
  • Das System für die Versorgung eines Fahrzeugs mit elektrischer Leistung muss mehrere Fahrzeugfunktionen unterstützen, die mit elektrischer Energie arbeiten. Derartige Funktionen umfassen Vorrichtungen für den normalen Fahrzeugbetrieb sowie auf die Sicherheit bezogene Vorrichtungen wie etwa eine Heckscheibenheizung, Antiblockierbrems-/Stabilisierungssysteme, Beleuchtungssysteme und dergleichen. Zusätzlich zu diesen Vorrichtungen unterstützt das System für die Versorgung eines Fahrzeugs mit elektrischer Leistung Komfort-, Bequemlichkeits- und Unterhaltungsvorrichtungen. Einige Beispiele umfassen die Klimatisierung, Sitzheizungen, Video-/Audiosysteme und Sonderausstattungs-Bequemlichkeitsvorrichtungen. Darüber hinaus muss mit dem Aufkommen neuer X-by-wire-Technologien (z. B. Steer-by-Wire, Brake-by-Wire usw.) noch mehr elektrische Leistung vom System für elektrische Leistung des Fahrzeugs gefordert werden. Im Ergebnis verkürzen zunehmende Anforderungen an elektrischer Leistung von verschiedenen elektrischen Vorrichtungen des Fahrzeugs die Nutzlebensdauer von Fahrzeugbatterien.
  • Die Entleerung der Batterie steht nicht nur mit der Anzahl elektrischer Vorrichtungen, sondern auch mit dem Ziehen elektrischen Stroms und mit der Nutzung solcher elektrischer Vorrichtung in Beziehung. Daher versuchen bordinterne Systeme zum Überwachen des Batteriezustands eine Bestimmung, wann eine Batterie ausfallen könnte. Bordinterne Fahrzeugfunktionszustand-Informationen (SOH-Informationen) werden typischerweise aus Modellparametern eines Ersatzschaltungs-Batteriemodells abgeleitet, das die Verwendung eines teuren Stromsensors erfordert, der notwendig ist, um hohe Ströme während des Anlassens zu messen. Diese Verfahren nutzen konstante Schwellenwerte für ausgewählte Batteriemodellparameter, um das Ende der Batterielebensdauer zu bestimmen, die Kalibrierung solcher konstanter Schwellenwerte ist jedoch wegen der Schwankungen von Batterietypen, Fahrzeuganlasssystemen und der Betriebsbedingung kompliziert.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Vorteil einer Ausführungsform sieht ein einfaches und kostengünstiges Verfahren und eine einfache und kostengünstige Vorrichtung zum Überwachen des Batteriefunktionszustands und zum Bestimmen des Endes der Batterielebensdauer anhand entsprechender Merkmale eines Batteriespannungssignals während des Fahrzeugstarts vor.
  • Eine Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Bestimmen des Batteriefunktionszustands. Eine anfängliche Batteriespannung V1 wird bei einem ersten Spannungsabfall gemessen, der einem Startereingriff am Beginn einer Motoranlassphase entspricht. Die Batteriespannung wird während des Rests der Motoranlassphase überwacht. Eine niedrigste Batteriespannung V2 wird während des Rests der Motoranlassphase bestimmt. Es wird bestimmt, ob eine Spannungsdifferenz zwischen der niedrigsten Batteriespannung V2 und der anfänglichen Batteriespannung V1 am Beginn der Motoranlassphase kleiner als ein Spannungsschwellenwert ist. In Ansprechen darauf, dass die Spannungsdifferenz kleiner als der Spannungsschwellenwert ist, wird ein schlechter Batteriefunktionszustand identifiziert.
  • Eine Ausführungsform betrifft ein Verfahren zum Bestimmen eines Batteriefunktionszustands. Eine anfängliche Batteriespannung V1 wird am Beginn eines Startereingriffs am Anfang der Motoranlassphase gemessen. Während der Motoranlassphase wird eine erste Spannungsspitze bestimmt. Zwischen einem Zeitintervall, in dem die erste Spannungsspitze detektiert wird, und dem Abschluss der Motoranlassphase wird eine niedrigste Spannung V2 bestimmt. Zwischen der niedrigsten Spannung und der anfänglichen Batteriespannung wird eine Spannungsdifferenz bestimmt. Die Spannungsdifferenz wird mit einem Spannungsschwellenwert verglichen. Es wird bestimmt, dass die Batterie einen schlechten Batteriefunktionszustand hat, falls die Spannungsdifferenz kleiner als der Spannungsschwellenwert ist. In Ansprechen auf die Tatsache, dass die Spannungsdifferenz niedriger als der Spannungsschwellenwert ist, wird eine Steueraktion ausgeführt, um den schlechten Batteriefunktionszustand zu identifizieren.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens zum Bestimmen eines Batteriefunktionszustands gemäß einer Ausführungsform;
  • 2 ist ein Beispiel einer Batteriespannungssignalform, die während einer Motoranlassphase gemessen wird; und
  • 3 ist ein Beispiel einer Batteriespannungssignalform, die während einer Motoranlassphase gemessen wird.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Ein Leistungsversorgungssystem enthält eine Leistungsquelle wie etwa eine Fahrzeugbatterie, um gespeicherte Energie zu halten, um verschiedene elektrische Systeme und Komponenten des Fahrzeugs mit Energie zu versorgen. Das Leistungsversorgungssystem kann zwar zusätzliche Leistungserzeugungskomponenten (z. B. einen Drehstromgenerator) enthalten, um die für die Fahrzeugsysteme und Fahrzeugkomponenten bereitgestellte Leistung zu erhöhen, während der Motor arbeitet, jedoch ist für die Bereitstellung von Leistung zum Starten des Fahrzeugs während einer Motoranlassphase hauptsächlich die Fahrzeugbatterie verantwortlich.
  • Ein Fahrzeugstartsystem umfasst typischerweise die Fahrzeugbatterie, einen Starterelektromotor und einen Zündschalter, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Wenn der Zündschlüssel in das Zündschloss eingesteckt und in eine Startposition gedreht wird, regt Leistung eine Solenoidspule im Starter an, so dass ein Starterritzel mit einem Schwungrad eines Motors in Eingriff gelangt. Das Ritzel des Starterelektromotors treibt das Schwungrad an, um den Motor des Fahrzeugs zu starten. Wenn der Motor gestartet ist, wird der Zündschlüssel losgelassen und das Ritzel des Starterelektromotors wird von dem Schwungrad zurückgezogen, wodurch die Motoranlassphase beendet ist. Dies ist als die Motoranlassphase bekannt.
  • 1 veranschaulicht einen Ablaufplan eines Verfahrens für eine Ausführungsform zum Bestimmen des Funktionszustands einer Batterie in einem Fahrzeug. Das Verfahren bestimmt den Batteriefunktionszustand durch Überwachen der Batteriespannungscharakteristik während einer Motoranlassphase. Der Vergleich einer anfänglichen Batteriespannung beim Startereingriff mit einer minimalen Spannung, die von der Batterie während der Motoranlassphase erhalten wird, stellt Daten bereit, um die Batterieleistungsfähigkeit zu bestimmen.
  • Im Schritt 10 wird bestimmt, ob eine Motoranlassanforderung vorliegt. Die Motoranlassanforderung kann durch Überwachen des Starterrelais oder einer anderen elektrischen Vorrichtung, die ein die Motoranlassanforderung identifizierendes Signal bereitstellt, detektiert werden. Im Schritt 11 wird die Batteriespannung während der gesamten Motoranlassphase in Ansprechen auf die Detektion des Vorhandenseins der Motoranlassanforderung überwacht. In Schritt 12 wird die Batteriespannung nach einem ersten Spannungsabfall während des Motoranlassprozesses bei einem Startereingriff aufgezeichnet. Der erste Spannungsabfall erfolgt typischerweise, nachdem Leistung für die Starterspule bereitgestellt wird, um die Starterspule zu erregen. Dies kann als anfängliche Batteriespannung V1 zu einem Zeitpunkt T1 definiert werden.
  • In Schritt 13 erfolgt eine Bestimmung, wann die überwachte Batterie einen ersten Spitzenwert erreicht. Dieser Zeitwert kann mit T2 bezeichnet werden. Der erste Spitzenwert kann durch verschiedene Verfahren bestimmt werden. Das zu überwindende Problem besteht darin, jegliche Brummeffekte bei der Überwachung der Batteriespannung zu vermeiden, da kleine Spannungsabnahmen nicht notwendig den ersten Spitzenwert bilden. Beispielsweise wird ein erstes Verfahren zum Bestimmen des ersten Spitzenwerts festgelegt, wenn die Batteriespannung zumindest um einen vorgegebenen Wert oder um einen Prozentsatz der anfänglichen Spannungszunahme (d. h. der Spannungszunahme vom Beginn des Startereingriffs zu der potentiellen Spitze) abnimmt. Ein weiteres Beispiel zum Bestimmen des Spitzenwerts besteht darin, die überwachte Wellen- bzw. Signalform in einem Fenster bereitzustellen und das Fenster und daher die Signalform zu kontrahieren, um das Signal zu glätten. Dadurch würden Brummeffekte beseitigt, so dass der erste Spitzenwert bestimmt werden kann. Es wird angemerkt, dass die oben beschriebenen Verfahren zum Bestimmen des ersten Spitzenwerts Beispiele sind und andere Verfahren, die verwendet werden könnten, um den ersten Spitzenwert zu bestimmen, nicht ausschließen.
  • Im Schritt 14 erfolgt eine Bestimmung, wann die Motoranlassphase erfolgreich abgeschlossen ist. Dieser Zeitwert wird mit T3 bezeichnet. In Schritt 15 wird ein niedrigster Batteriespannungswert V2 zwischen der Zeit T1, zu der der erste Spitzenwert bestimmt wird, und der Zeit T2, zu der die Motoranlassphase erfolgreich abgeschlossen ist, bestimmt. Das heißt, dass der niedrigste Batteriespannungswert V2 in dem Zeitintervall zwischen T2 und T3 bestimmt wird.
  • In Schritt 16 wird eine Spannungsdifferenz ΔV durch Subtrahieren der anfänglichen Spannung V1 von der niedrigsten Batteriespannung V2 bestimmt. In Schritt 17 wird ein Spannungsschwellenwert erhalten. Der Spannungsschwellenwert kann ein fester Spannungswert sein oder kann ein Spannungswert sein, der aus einer Nachschlagtabelle erhalten wird. Die Nachschlagtabelle kann mehrere Batteriespannungswerte enthalten und zusätzliche Kriterien für die Auswahl eines jeweiligen Schwellenwerts besitzen. Beispiele zusätzlicher Kriterien können die Temperatur der Batterie, den Ladezustand der Batterie oder eine Kombination aus einem oder mehreren Kriterien enthalten, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein. Beispielsweise kann die Temperatur der aktuellen Fahrzeugbatterie überwacht werden und kann auf der Grundlage der momentanen Temperatur ein Schwellenwert, der in der Nachschlagtabelle enthalten ist und der momentanen Temperatur zugeordnet ist, die während des Fahrzeugstarts aufgezeichnet wird, verwendet werden.
  • In Schritt 18 wird bestimmt, ob die Spannungsdifferenz ΔV größer als ein Spannungsschwellenwert ist. Falls bestimmt wird, dass die Spannungsdifferenz ΔV größer ist als der Spannungsschwellenwert, wird für den SOH der Fahrzeugbatterie angenommen, dass er eine ausreichende Leistungsfähigkeit zum Starten bietet. Falls die Spannungsdifferenz ΔV kleiner als der Spannungsschwellenwert ist, wird in Schritt 20 angenommen, dass die Batterie einen schlechten SOH hat. Ein Warnindikator, der eine visuelle, hörbare oder taktile Warnung aufweist, ohne jedoch darauf eingeschränkt zu sein, kann für den Fahrer vorgesehen sein, um den momentanen Zustand der Fahrzeugbatterie anzugeben.
  • 2 veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Batteriespannungssignalform 30, die während einer Motoranlassphase gemessen wird. Die Batteriespannungssignalform, die in 2 gezeigt ist, veranschaulicht eine Fahrzeugbatterie, die eine ausreichende Leistungsfähigkeit zum Starten des Fahrzeugs hat. Der Zeitwert T1 gibt die Zeit des Startereingriffs an. Die anfängliche Spannung V1 wird zur Zeit T1 gemessen. V1 ist die Spannung, die dem ersten Spannungsabfall in Ansprechen auf die Erregung der Starterspule entspricht. Zu einer Zeit T2 erreicht die Batteriespannung während der Motoranlassphase den ersten Spitzenwert.
  • Der Zeitpunkt T3 repräsentiert die Zeit, zu der die Motoranlassphase abgeschlossen ist. Zum Zeitpunkt T3 wird der Startermotor aus dem Schwungrad ausgerückt, wobei nicht mehr länger Leistung für den Startermotor bereitgestellt wird. Dann wird die niedrigste Spannung V2 aus der Batteriespannungssignalform in dem Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3 erhalten. Die Spannungsdifferenz ΔV wird durch Subtrahieren der anfänglichen Spannung V1 von der niedrigsten Spannung V2 bestimmt und mit dem Spannungsschwellenwert verglichen. Beispielsweise wird der Spannungsschwellenwert auf der Grundlage einer festen Anzahl auf 0 gesetzt oder auf der Grundlage einer oder mehrerer Batteriecharakteristiken (z. B. Temperatur, Ladezustand) aus der Nachschlagtabelle erhalten. Selbstverständlich wird der Schwellenwert 0 lediglich zu beispielhaften Zwecken verwendet und kann ein von 0 verschiedener Wert sein. Auf der Grundlage der Batteriespannungssignalform, die in 2 gezeigt ist, würde die Spannungsdifferenz ΔV eine positive Zahl ergeben, da die niedrigste Spannung V2 größer ist als die anfängliche Spannung V1. Da die Spannungsdifferenz ΔV, die ein positiver Wert ist, größer wäre als der Spannungsschwellenwert 0, wird bestimmt, dass die Batterie eine ausreichende Leistungsfähigkeit hat, um das Fahrzeug zu starten und zu betreiben.
  • 3 veranschaulicht ein zweites Beispiel einer Batteriespannungssignalform 40, die während einer Motoranlassphase gemessen wird. Die Batteriespannungssignalform, die in 3 gezeigt ist, veranschaulicht eine Fahrzeugbatterie mit einer geringen (nicht annehmbaren) Leistungsfähigkeit. Die Zeitwerte T1, T2 und T3 werden unter Verwendung desselben Prozesses wie oben in den 1 bis 2 beschrieben bestimmt. Ebenso werden die Spannungswerte V1 und V2 unter Verwendung desselben Prozesses wie oben beschrieben bestimmt. In 3 wird die Spannungsdifferenz ΔV durch Subtrahieren der anfänglichen Spannung V1 von der niedrigsten Spannung V2 bestimmt, was einen negativen Wert ergibt. Falls der Schwellenwert auf 0 gesetzt ist (lediglich zu beispielhaften Zwecken), wäre die Spannungsdifferenz ΔV kleiner als der Schwellenwert. Im Ergebnis wird bestimmt, dass die Batterie einen schlechten SOH hat. Es könnten dann Warnanzeiger betätigt werden, um den Batteriefunktionszustand anzugeben.
  • Die hier beschriebenen Ausführungsformen verwenden Charakteristiken des Batteriespannungssignals während des Fahrzeugstarts, um den Batterie-SOH zu bestimmen. Im Ergebnis werden die Kosten minimiert, da ein Sensor für hohen Strom nicht erforderlich ist. Da darüber hinaus das Ende der Batterielebensdauer auf der Grundlage entsprechender Merkmale des Batteriespannungssignals während des Fahrzeugstarts bestimmt wird, werden die Zeit und die Kosten zum Kalibrieren des Funktionszustands-Algorithmus verringert.
  • Obwohl bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben worden sind, erkennt der Fachmann auf dem Gebiet, auf das sich diese Erfindung bezieht, verschiedene alternative Entwürfe und Ausführungsformen, um die Erfindung, wie sie durch die folgenden Ansprüche definiert ist, in die Praxis umzusetzen.
  • Zusammenfassung
  • Es wird ein Verfahren geschaffen, um einen Batteriefunktionszustand zu bestimmen. Es wird eine anfängliche Batteriespannung nach einem ersten Spannungsabfall während eines Beginns einer Motoranlassphase gemessen. Eine Batteriespannung wird während des Rests der Motoranlassphase überwacht. Während des Rests der Motoranlassphase wird eine niedrigste Batteriespannung bestimmt. Es wird bestimmt, ob eine Spannungsdifferenz zwischen der niedrigsten Batteriespannung und der anfänglichen Batteriespannung am Beginn der Motoranlassphase kleiner ist als ein Spannungsschwellenwert. In Ansprechen darauf, dass die Spannungsdifferenz kleiner ist als der Spannungsschwellenwert, wird ein schlechter Batteriefunktionszustand identifiziert.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustands einer Batterie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Messen einer anfänglichen Batteriespannung nach einem ersten Spannungsabfall während eines Beginns einer Motoranlassphase; Überwachen einer Batteriespannung während des Rests der Motoranlassphase; Bestimmen einer ersten Spitzenspannung nach dem ersten Spannungsabfall; Bestimmen einer niedrigsten Batteriespannung während eines Intervalls zwischen der ersten Spitzenspannung und dem Abschluss der Motoranlassphase; Bestimmen, ob eine Spannungsdifferenz zwischen der niedrigsten Batteriespannung und der anfänglichen Batteriespannung kleiner ist als ein Spannungsschwellenwert; und Identifizieren eines schlechten Batteriefunktionszustands in Ansprechen darauf, dass die Spannungsdifferenz kleiner ist als der Spannungsschwellenwert.
  2. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die niedrigste Batteriespannung ein niedrigster Spannungswert ist, der gemessen wird, nachdem die Spannung der Batterie eine erste Spitzenspannung erreicht und bevor die Motoranlassphase abgeschlossen ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Messen einer Batteriespannung an einem Beginn einer Motoranlassphase im Wesentlichen gleichzeitig mit einem Startereingriff erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Spannungsschwellenwert einen festen Spannungswert aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellenspannung aus einer Nachschlagtabelle anhand einer Temperatur der Batterie erhalten wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellenspannung aus einer Nachschlagtabelle anhand eines Ladezustands der Batterie erhalten wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schwellenspannung aus der Nachschlagtabelle anhand einer Temperatur der Batterie und eines Ladezustands der Batterie erhalten wird.
  8. Verfahren zum Bestimmen eines Funktionszustands einer Batterie, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Messen einer anfänglichen Batteriespannung während eines Beginns der Motoranlassphase; Bestimmen einer ersten Spannungsspitze während der Motoranlassphase; Bestimmen einer niedrigsten Spannung zwischen einer Zeit, zu der die erste Spannungsspitze detektiert wird, und dem Abschluss der Motoranlassphase; Bestimmen einer Spannungsdifferenz zwischen der niedrigsten Spannung und der anfänglichen Batteriespannung; Vergleichen der Spannungsdifferenz mit einem Spannungsschwellenwert; Bestimmen eines schlechten Batteriefunktionszustands, falls die Spannungsdifferenz kleiner ist als der Spannungsschwellenwert; und Erzeugen einer Angabe des schlechten Batteriefunktionszustands in Ansprechen darauf, dass die Spannungsdifferenz kleiner ist als der Spannungsschwellenwert.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Vergleichen der Spannungsdifferenz mit einen Spannungsschwellenwert das Vergleichen der Spannungsdifferenz mit einem festen Spannungswert enthält.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Spannungsschwellenwert aus der Nachschlagtabelle anhand einer Temperatur der Batterie wiedergewonnen wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Spannungsschwellenwert aus der Nachschlagtabelle anhand eines Ladezustands der Batterie wiedergewonnen wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Spannungsschwellenwert aus der Nachschlagtabelle anhand einer Temperatur der Batterie und eines Ladezustands der Batterie wiedergewonnen wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die niedrigste Spannung ein niedrigster Spannungswert ist, der gemessen wird, nachdem die Spannung der Batterie eine erste Spitzenspannung erreicht und bevor die Motoranlassphase abgeschlossen ist.
  14. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Messen der anfänglichen Batteriespannung nach einem ersten Spannungsabfall während eines Beginns der Motoranlassphase erfolgt.
  15. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Messen einer Batteriespannung an einem Beginn einer Motoranlassphase im Wesentlichen gleichzeitig mit einem Startereingriff erfolgt.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208770B4 (de) * 2017-05-23 2019-03-28 Audi Ag Verfahren zur Prüfung eines Batteriezustands und Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Batteriezustands

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8437908B2 (en) * 2008-03-10 2013-05-07 4 Peaks Technology Llc Battery monitor system attached to a vehicle wiring harness
US8581548B2 (en) * 2009-12-28 2013-11-12 4 Peak Technology LLC Integrated cell balancing system, method, and computer program for multi-cell batteries
US8386199B2 (en) * 2009-01-08 2013-02-26 4 Peaks Technology Llc Battery monitoring algorithms for vehicles
US20090210736A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Lonnie Calvin Goff Multi-function battery monitor system for vehicles
US7743649B1 (en) * 2008-12-18 2010-06-29 Gm Global Technology Operations, Inc. Cranking capability estimation for a vehicular starting system
US9366732B2 (en) * 2009-09-04 2016-06-14 Board Of Regents, The University Of Texas System Estimation of state-of-health in batteries
US9052368B2 (en) * 2010-12-15 2015-06-09 Maxim Integrated Products, Inc. Negative peak voltage detection for enhanced FuelGauge empty voltage prediction
US9177466B2 (en) 2011-01-20 2015-11-03 Indiana University Research And Technology Corporation Advanced battery early warning and monitoring system
US8952823B2 (en) * 2011-01-20 2015-02-10 Indiana University Research And Technology Corporation Battery early warning and monitoring system
US20120200298A1 (en) * 2011-02-09 2012-08-09 GM Global Technology Operations LLC Automotive Battery SOC Estimation Based on Voltage Decay
US20120310561A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Caterpillar Inc. Methods and systems for estimating battery health
KR20120134415A (ko) * 2011-06-02 2012-12-12 에스케이이노베이션 주식회사 Ｅｓｓ의 배터리 수명 예측 시스템 및 그 방법
DE102011078793A1 (de) * 2011-07-07 2013-01-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Dokumentation von Fehlern in einem Fehlerspeicher eines Kraftfahrzeugs
US9285432B2 (en) 2011-07-26 2016-03-15 GM Global Technology Operations LLC Method and system for controlling a vehicle battery
AT512888B1 (de) * 2012-05-03 2014-11-15 Avl List Gmbh Verfahren zur Bestimmung kritischer Betriebszustände an einem Brennstoffzellenstack
US9088169B2 (en) 2012-05-09 2015-07-21 World Panel, Inc. Power-conditioned solar charger for directly coupling to portable electronic devices
CN103674566B (zh) * 2012-09-07 2016-08-17 上海汽车集团股份有限公司 基于最大峰值电流的汽车起动监测方法
CN103675493B (zh) * 2012-09-07 2016-07-20 上海汽车集团股份有限公司 汽车起动机故障检测方法
US9267997B2 (en) 2012-10-25 2016-02-23 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Systems and methods to determine the condition of a battery
EP2936187A4 (de) * 2012-12-19 2016-10-12 Schneider Electric Usa Inc Batteriespannungsprofilüberwachung während eines generatorstarts
US10012702B2 (en) 2012-12-19 2018-07-03 Schneider Electric USA, Inc. Multi-phase power meter configured for monitoring generator battery voltage
US9077182B2 (en) 2013-01-29 2015-07-07 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Method for estimating state of charge for lithium-ion batteries
US10393813B2 (en) 2013-08-27 2019-08-27 The Regents Of The University Of Michigan On-board state of health monitoring of batteries using incremental capacity analysis
US10259443B2 (en) * 2013-10-18 2019-04-16 Ford Global Technologies, Llc Hybrid-electric vehicle plug-out mode energy management
US9726730B2 (en) * 2014-02-24 2017-08-08 Cellebrite Mobile Synchronization Ltd. System and method for determining a state of health of a power source of a portable device
US10042006B2 (en) 2014-06-11 2018-08-07 GM Global Technology Operations LLC Battery state of health estimation using charging resistance equivalent
US9493074B2 (en) 2014-08-07 2016-11-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Vehicle battery data analysis service
US10286801B2 (en) * 2014-08-18 2019-05-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Charge system to improve battery operational life
CN104198950B (zh) * 2014-09-27 2017-07-11 奇瑞汽车股份有限公司 一种蓄电池状态的实时监控方法
US10173613B2 (en) * 2015-08-18 2019-01-08 GM Global Technology Operations LLC System and method for monitoring a state of charge of a battery
WO2017197383A1 (en) 2016-05-13 2017-11-16 Schumacher Electric Corporation Battery state detection system and method
NL2019831B1 (en) * 2017-10-30 2019-05-08 Anwb B V Method and apparatus for indicating a state of health of a battery
CN108461841B (zh) * 2018-03-27 2019-12-03 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种整车蓄电池防亏电的控制方法及系统
CN108363022A (zh) * 2018-05-21 2018-08-03 杭州市质量技术监督检测院 一种铅酸蓄电池健康状态的检测装置及方法
IT201800006826A1 (it) 2018-06-29 2019-12-29 Sistema e metodo di monitoraggio dell'usura di una batteria di un veicolo a motore
CN110764010B (zh) * 2018-07-27 2024-04-02 康明斯有限公司 用于监控车辆电池系统的系统和方法
CN111610458B (zh) * 2019-02-26 2022-08-12 上汽通用汽车有限公司 车辆蓄电池老化预警的方法和装置
US11209492B2 (en) 2019-10-02 2021-12-28 Continental Automotive Systems, Inc. Method and system for determining battery state of health
DE102019130431A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Seg Automotive Germany Gmbh Verfahren zum Bestimmen eines Ladezustands einer Fahrzeugbatterie eines Fahrzeugs
CN111873999B (zh) * 2020-07-16 2021-12-31 上海星融汽车科技有限公司 车辆蓄电池电量监测系统及其车辆
WO2022089846A1 (en) 2020-10-27 2022-05-05 Robert Bosch Gmbh A method to monitor battery health of a vehicle
CN112540318B (zh) * 2020-12-22 2022-01-04 武汉理工大学 一种起动内燃机的铅酸蓄电池健康状态估算方法
US11645880B2 (en) 2021-01-14 2023-05-09 GM Global Technology Operations LLC Vehicle fault diagnostics and prognostics using automatic data segmentation and trending

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4731601A (en) 1986-12-08 1988-03-15 General Motors Corporation Cranking system performance indicator
DE3901680C3 (de) 1988-09-13 1995-06-14 Duerrwaechter E Dr Doduco Verfahren zur Überwachung der Kaltstartfähigkeit der Starterbatterie eines Verbrennungsmotors und Schaltung zur Durchführung des Verfahrens
FR2769095B1 (fr) 1997-10-01 1999-11-26 Siemens Automotive Sa Procede de detection de defaillance d'une batterie de vehicule automobile
DE10106508A1 (de) * 2001-02-13 2002-08-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Leistungsfähigkeit einer Batterie
CA2348586A1 (en) * 2001-05-25 2002-11-25 Corporation Avestor Inc. Power management system
KR100412688B1 (ko) * 2001-12-18 2003-12-31 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 자동차의 배터리 충전 상태 리셋 방법
ITTO20020690A1 (it) * 2002-08-02 2004-02-03 Eltek Spa Sistema di protezione della batteria di un veicolo
JP2005019019A (ja) * 2003-06-23 2005-01-20 Yazaki Corp バッテリの劣化判定方法およびその装置
JP5058448B2 (ja) * 2005-03-04 2012-10-24 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリ状態検知装置及びバッテリ状態管理方法
JP2007121030A (ja) * 2005-10-26 2007-05-17 Denso Corp 車両用蓄電装置の内部状態検出装置
JP4786355B2 (ja) * 2006-01-31 2011-10-05 株式会社日本自動車部品総合研究所 車両用電源電圧制御方法
JP5067773B2 (ja) * 2006-04-24 2012-11-07 オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 車載用電源制御装置
TWI286218B (en) * 2006-04-27 2007-09-01 Ablerex Electronics Co Ltd Method for determining state-of-health of batteries
KR100796668B1 (ko) * 2006-09-26 2008-01-22 삼성에스디아이 주식회사 배터리 관리 시스템 및 그의 구동 방법
JP2008082275A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Mazda Motor Corp バッテリの劣化検出装置
JP4884945B2 (ja) * 2006-11-30 2012-02-29 三菱重工業株式会社 充電状態予測プログラム、架線レス交通システム及びその充電方法
US20100327809A1 (en) * 2008-02-29 2010-12-30 Techno Core International Co., Ltd. Charging apparatus and quality judging apparatus for packed battery

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017208770B4 (de) * 2017-05-23 2019-03-28 Audi Ag Verfahren zur Prüfung eines Batteriezustands und Prüfvorrichtung zur Prüfung eines Batteriezustands
US10809306B2 (en) 2017-05-23 2020-10-20 Audi Ag Method for checking a battery state and an apparatus for checking a battery state using voltage differences

Also Published As

Publication number Publication date
CN102077408A (zh) 2011-05-25
WO2009158224A2 (en) 2009-12-30
DE112009001552B4 (de) 2017-03-30
CN102077408B (zh) 2014-04-02
US20090322340A1 (en) 2009-12-31
US8111037B2 (en) 2012-02-07
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