[发明专利]用于确定车辆中电池状态的方法和仪器

说明书

一种用于确定车辆中电池状态的方法，所述方法包括：确定电池的初始温度和初始充电状态；控制初始充电状态SoC不超过预定阈值并且初始温度T不低于预定阈值；基于电池的初始温度和初始充电状态确定电流阈值；启动车辆的发动机；对电池进行预定充电时间段t₁的充电；在充电时间段t₁期间的两个预定时间点测量至电池的两个充电电流I₁和I₂；基于测量的充电电流在时间t₃＝t₁+t₂确定预期的电流值；比较所述预期电流值与电流阈值；并且如果预期电流值低于电流阈值则确定电池有故障。

技术领域

本发明涉及用于确定车辆中电池状态的方法和装置。

背景技术

12V电池在历史上总是遭到与质保索赔相关的频繁更换，从而导致成本很高。对于为什么在过质保期之前更换电池总是有若干不同的原因。这些更换的主要原因之一是由于车间使用的电池测试方法的不精确判断。

很难迅速地且不从车辆去除电池就执行电池测试。精确的电池测试方法典型地花几天时间并且需要较大的昂贵且固定的测试设备。手持电池检测器通常用于确定与质保索赔有关的电池健康，利用高频和低压来计算电池的阻抗。阻抗在某种程度上也用于确定电池的健康。然而，由于手持检测器不能给电池放电或充电，也没有考虑到温度或充电状态，因此不那么可靠。

常规的手持检测器已经放弃了的基于实验室对电池的更彻底评估显示大部分电池仅低充电但仍然具有超出继续服务的足够容量。

因此，期望提供一种用于确定车辆中电池状态的改进方法，从而避免在电池的实际寿命结束之前丢弃起作用的电池。

US6,424,158公开了用于执行自动和快速诊断测试和使用与快速可变负载结合的充电器给电池充电的方法和系统。然而，所公开电池检测器得到的结果仍然不够精确。

发明内容

鉴于上述及其现有技术的其它缺陷，本发明的一个目的在于提供一种用于确定电池状态以减少被错误地丢弃的电池的数量的改进方法和系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于确定车辆中电池状态的方法，所述方法包括：确定电池的初始温度和初始充电状态(state of charge，简称SoC)；控制以使初始充电状态(SoC)不超过预定阈值并且初始温度T不低于预定阈值；基于电池的初始温度和初始充电状态计算电流阈值；启动车辆的发动机；对电池充电达预定充电时间段t₁；在充电时间段t₁期间的两个预定点处测量至电池的两个充电电流I₁和I₂；基于测量的充电电流，确定在时间t₃＝t₁+t₂处的预期电流值；将预期电流值与电流阈值相比较；并且如果预期电流值低于电流阈值则确定电池有故障。

本发明基于这样的认识：使用在计算某个预定充电循环之后的可接受阈值电流时考虑电池的初始充电状态和温度的方法能高精度地确定电池状态即电池是否健康。藉此，提供了一种不需要从车辆去除电池的迅速可靠的方法。对于特定的电池类型，假定SoC、T与阈值电流之间的关系是已知的，这将在下面进一步详述。

当今电池通常装备有所谓的电池监控传感器(Battery Monitor Sensor，简称BMS)，其连续地监控电池的电压、电流和温度。BMS还可以例如通过在车辆运行期间将来自电池的电流累积来确定电池的SoC。通过利用可从BMS获得的信息，用于确定车辆中电池状态的更精确方法也可用于出于实际原因不能完成复杂和耗时测试的车间环境中。藉此，与当确定电池是否应当更换时在警告方面经常犯错误的之前方法相比，被错误地丢弃电池更少了。例如如果不能在发动机的启动阶段期间释放足够高的电流或如果能量储备低到不能支撑车辆运转时的所需功能，认为电池有故障。如果能够令人满意地工作至少一年并且更优选工作五年，认为电池是健康的。