[发明专利]车辆电池诊断方法及其报警器

说明书

技术领域

本发明涉及一种车辆电池电力状态的诊断方法及应用该方法工作的诊断报警器，具体是指一种利用车辆电池电力变化、效能判断进而为驾驶者提供车辆电池使用信息，提高车辆使用安全性的装置及方法。

背景技术

一般车辆尤其是使用电池启动引擎的车辆，在启动时，需要依靠放电能力足够的电池以提供足够的电压与电流(电力)启动引擎使车辆启动行驶，而各种车辆电池均是以化学反应产生电力。当车辆电池长时间使用后性能将逐渐衰退或损坏，导致电力储存与供电能力下降，尤其在冬季低温地区，由于电池衰退而对电池电力无法准确预估，可能发生车辆无法启动使人受困于雪地等危急状况。

因此对于车辆电池电力效能的监控技术、行程预估技术等备受重视，如日本专利JP2006-115623、美国专利US2007/0001680、US2006/0185917等，这些专利中或使用电池充电状态SoC(state of charging)或内阻(internalresistance)或残电量(residual capacity)估计法来监控电池状态；又如中国专利CN00135541.4中采用电池异常模式法对电池状态加以诊断。但对于带有发电机的能够对电池随时充电的车辆，使用Soc、内阻或残电量等估测法估测电池情况较为困难。其主要原因为：当车辆正常启动后，发电机将产生持续的电力(如发电机供电电压为15.1V、80A)，供给车辆内电器使用及供给车辆电池充电，但如果车内电器耗能大，而车行驶时间短不足以对车辆电池充电，车辆电池电力将逐渐损耗，甚至无法启动停驶的车辆或产生电池快速的衰败；或因车辆电池寿命将届，蓄电能力不足；此情形尤以冬季低温地区更显著，其原因除上述情形外，还有因温度较低使电池内部化学反应速率降低，电力更为不足，因此常造成雪地抛锚的危险状况。

对于车辆电池状态的监控或告警，现有技术中还有使用涟波电压(ripplevoltage)以估侧电池状态的，如日本专利JP2000-098008；用回归法估测内阻并报警的，如美国专利7,026,787；用最低启动电能及温度补偿为临界点报警的，如WIPO专利WO/1997/001103；用侦测车辆启动状态配合车辆电力回路电压电流为电力管理的，如台湾专利TWM288997、TWI288516；记录电压曲线与 最低电压值以产生预警状态的预警方法与装置如台湾专利TW579342；利用电池电压增减变化以产生预警作用的，如中国专利CN87207136.0；或仅利用电压的极限值判断电池是否过度放电的而报警的，如中国专利CN88214204.6、CN90101327.7等。

当车辆内使用电器固定或单纯时，对于电力耗损的模式较容易判断，使用电压的极限值或变化状态来判断电池状态比较容易，但当各种电器耗电变化配合不同用电瞬间，其电压降落幅度产生不确定变化，其电压可能瞬时触及设定的电压极限值，甚至加上温度变化造成电池电力不足的假像，就可能产生误报警，造成使用者困扰；若使用繁杂的内阻推算、Soc或残电量估计，除精确度无法提高外，还需使用中大型的处理器(CPU)，装置成本高难以普及，也是现存技术的缺点之一。

若不考虑温度使电池效能降低及电池衰败的因素，对于正常电池而言，当车辆未启动时，车辆电池电压与其储存的电量应呈正比，因此使用电压限值方式对电池状态进行判断是可行的。但实际上，电池效能是随其使用时长与温度降低而呈非线性下降的。当车辆启动后，若发电机正常，车辆供电回路所呈现的电压为高限值(如15.1V)，但会受空调启闭、大灯启闭、方向灯闪烁、外接计算机的硬盘与鼠标耗电等，产生各种不同的电压降落或瞬间电压降落或噪声，使用电压数值与默认值对比，将产生误判，而由此判断车辆电池状态进行预警或估测车辆电池的效能，也将有其限制。