[发明专利]一种用于汽车起动照明型铅酸蓄电池的状态估算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄电池的状态估算方法，特别是关于一种用于汽车起动照明 型铅酸蓄电池的状态估算方法，属于汽车电子控制技术领域。

背景技术

随着汽车电子电气技术的发展，为了满足乘客和驾驶员的舒适性和方便性要 求，现代汽车，尤其是高级轿车的车内引入了越来越多的大功率用电器，如电加 热座椅、电热除霜、大功率汽车音响等。因此，汽车的起动照明型铅酸蓄电池所 需提供的电能已经远远超过起动发动机与照明这类简单的任务。

大功率的用电电器使汽车的起动照明型蓄电池的电量很容易被消耗掉，并且 也加快了蓄电池的老化速度，面对这些问题，汽车电气系统亟需一种简单有效的 汽车起动照明型蓄电池的状态估算方法，以用于提醒驾驶员注意蓄电池的电量和 蓄电池的老化，及时关闭大耗电量电器和更换旧蓄电池，同时提供发电机管理系 统控制蓄电池的充电过程。

现有的蓄电池状态估算方法，比如专利：一种动力电池荷电状态估计方法(公 开号：CN101212071)，针对动力电池的工作特征进行了设计，这种方法不适合普 通车辆上广泛使用的起动照明型铅酸蓄电池的状态估算。专利：用于电池容量的 测量方法(公开号：CN1437031)，利用蓄电池开路电压特性估算荷电状态，仅适 用30％～70％荷电状态的估算。专利：一种基于组合采样点卡尔曼滤波的电池剩余 电量估计方法(公开号：CN101604005)，虽能在线获得较为精确的蓄电池荷电状 态，但其计算复杂，实现成本较高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于汽车起动照明型铅酸蓄电池的 状态估算方法，该方法适合普通车辆，估算方法精确、可靠，计算量低，实现成 本低。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种用于汽车起动照明型铅酸 蓄电池的状态估算方法，其包括以下步骤：1)将起动照明型铅酸蓄电池连接一电 流/电压/温度检测装置的输入端，检测装置的输出端连接一蓄电池状态估算装置； 2)检测装置将检测到的蓄电池的电流/电压/温度数据传送给蓄电池状态估算装 置，由蓄电池状态估算装置根据检测到的数据，判断蓄电池所处的工况，并针对 各个工况采用不同的估算方法，估算蓄电池的荷电状态；3)将步骤2)中得到的 蓄电池的各种工况的荷电状态进行综合，以得到更为准确的蓄电池荷电状态；4) 利用步骤3)中综合得到的蓄电池荷电状态与综合前蓄电池荷电状态的偏差，以及 蓄电池的累积充电量、各方法误差，更新步骤1)中蓄电池荷电状态估算方法中的 参数，通过更新后的参数计算得到蓄电池的健康状态，进而对蓄电池的健康状态 进行判断；5)将步骤4)中更新后的参数存储在蓄电池状态估算装置中，以用于 下一个周期的迭代估算过程中。

所述步骤2)中，汽车在使用过程中包括三种工况，三种工况下，蓄电池荷电 状态的估算方法为：①在一般工况下，使用皮克特(Peukert)修正的安时积分法 进行积分计算，估算蓄电池的荷电状态；一般工况，包括但不限于发动机工作时 的浮充工况、发电机停机时的放电工况，以及车辆锁车后的车辆停放工况；并且 在使用安时积分法进行荷电状态估算的同时，通过蓄电池充电过程中电压与电流 的特征，对蓄电池进行荷电的充满判断；②在汽车锁车长时静置状态时，使用开 路电压测量法来估算蓄电池的荷电状态；③在汽车启动发动机工况时，使用等效 直流内阻法来估算蓄电池的荷电状态。

所述步骤3)中，将汽车在使用过程中的各种工况下的蓄电池荷电状态进行综 合，具体方法如下：①汽车锁车长时静置状态与一般工况的综合：将安时积分方 法的荷电状态与开路电压方法获得的荷电状态，根据各自方法的误差大小，按比 例进行综合；②启动发动机工况与一般工况的综合：将安时积分方法的荷电状态 与等效直流内阻方法获得的荷电状态，根据各自方法的误差大小，按比例进行综 合。

在综合各种工况获得荷电状态后，可以利用综合后的荷电状态与参与综合的 两个荷电状态数值的差作为依据，更新安时积分法中的参数；更新的参数包括充 电效率、蓄电池可用容量和累积放电量，通过更新后的蓄电池的可用容量与蓄电 池的温度，计算得到蓄电池的健康状态。

汽车锁车长时静置状态和一般工况的综合，启动发动机工况和一般工况的综 合，其具体步骤如下：采用安时积分法估算得到的蓄电池荷电状态为α；采用开 路电压方法估算得到的蓄电池荷电状态为β；采用等效直流内阻法估算得到的蓄 电池荷电状态为γ；