[发明专利]车用蓄电池内阻在线测量方法以及车用蓄电池内阻在线测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及蓄电池内阻的检测方法，特别是涉及在线测量蓄电池内阻并且能够分离测量出内阻中的欧姆电阻和极化电阻的测量方法以及测量装置。

背景技术

电池内阻是指电流通过电池所受到的阻力，电池内阻分为欧姆内阻和极化电阻。欧姆内阻包括电极材料、电解液、隔膜的电阻以及各部分零件的接触电阻。极化电阻是指正极与负极在进行电化学反应时极化所引起的内阻，是电化学极化和浓差极化所引起的电阻之和。

电池内阻是电池寿命的反映，也是电池使用状态的全面反映。例如，在作为车用蓄电池常用的阀控密封铅酸蓄电池中，如果出现早期容量损失、板栅腐蚀和膨胀、水水干涸，硫酸盐化等都会导致电池内阻增大。因此，对电池内阻的测量可以得到电池的故障信息或失效信息。

由于通过测量电池内阻能够全面把握电池状态，因此，为了掌握电池的状态以及性能，很重要的手段就是对电池内阻进行测量。

电池内阻的测量主要有两种方法即直流法和交流法。

（1）            直流法

所谓直流法就是在电压巡检的基础上加上直流放电测量蓄电池的内阻。其原理是将蓄电池处于静态（或脱机状态），通过外部负载进行大电流放电，同时测量蓄电池的电压降，通过蓄电池压降与放电电流的比值，得出蓄电池的内阻。

这种方法的主要缺陷之一是，由于必须在静态或脱机的状态下，才能实现直流法的测量，无法真正实现蓄电池的在线测量，这样就不可避免地会带来设备运行安全性隐患；如果是处于静态，如此大的电流是否对直流系统产生影响还不得而知；在脱机状态下，如果测量时间较长，会造成蓄电池的脱机时间过长，这也会存在系统的安全隐患。其二是，由于是大电流放电，有的甚至达到上百安培的放电，对蓄电池的损害很大。如果为检测蓄电池而频繁地进行放电，对蓄电池的损害将会积累，从而影响蓄电池的容量以及寿命。其三是，由于多出一个体积较大的负载存在，一方面会造成现场安装的复杂以及对设备布局的影响。另一方面会增加维护工作量，影响日常维护的便捷性。

（2）            交流法

交流法是极化电阻测量的重要方法，通过对蓄电池施加一个交流低频的小电流信号，测量其反馈的电压值，通过电压与电流的比值，获得蓄电池的内阻。但由于交流法的测量存在如何排除充电器和环境噪声影响的问题，

交流法由于无需放电，蓄电池不用处于静态或脱机，可以实现完全的在线监测管理，避免了对设备运行安全性的影响。同时由于施加的低频小电流信号频率非常之低，施加的交流电流也非常小，故不会对蓄电池的性能造成影响，并且不需要负载箱。但是交流测量法的仪器测量干扰因素多，会增加系统的复杂性，存在着容易受充电器纹波电流和其他噪声干扰的问题。

发明内容

本发明鉴于上述问题旨在提供一种以在线方式利用直流法来精确测量车用蓄电池内阻特别是欧姆电阻的车用蓄电池内阻在线测量方法以及车用蓄电池内阻在线测量装置。

本发明的车用蓄电池内阻在线测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

起动机起动并产生钥匙信号的起动步骤；

测量起动机两端的电流和电压的测量步骤；

以起动机的钥匙信号为起点选取规定时间内的测量区间，根据选取的该规定时间内测量到的电流和电压计算蓄电池的内阻的计算步骤。

优选的，所述计算步骤中的规定时间是指从起动机的钥匙信号为起点直到起动机的电压开始下降的期间内。

优选地，所述规定时间是指是指从起动机的钥匙信号为起点的20毫秒内的期间内。

优选地，所述测量步骤中包括：

测量起动机电压的电压测量子步骤；以及

测量起动机电流的电流测量子步骤。

优选地，所述电压测量子步骤利用ADC电压传感器实现。

优选地，所述电流测量子步骤利用霍尔电流传感器实现。

优选地，所述计算步骤包括：

选取2组测量点的测量点选取步骤；

根据选出的2组测量点的电流和电压计算蓄电池内阻的计算步骤。

优选地，所述2组测量点均为电压的峰值点。

本发明的车用蓄电池内阻在线测量装置，其特征在于，包括：

电压测量模块，用于检测车辆起动机两端的电压；

电流测量模块，用于检测流过车辆起动机的电流；以及

信号处理模块，选取以起动机的钥匙信号为起点的规定时间内所述电压测量模块和所述电流测量模块测量到的电压和电流，根据选取的电压和电流计算蓄电池的内阻。