[發明專利]汽車行進過程中蓄電池內阻的測量

有效

• 申請號: 201410217763.1
• 申請日: 2014-05-22
• 公開（公告）號: CN105093113B
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 鄧恒;趙云飛;王全起
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R27/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李湘,湯春龍

技術領域

本發明涉及汽車電子技術，特別涉及一種在汽車行進過程中測量蓄電池內阻的方法和實現該方法的汽車電源管理單元。

背景技術

電池內阻的測量可以采用多種方法，常用的包括交流電橋法和直流內阻測量法等。交流電橋法的原理是將待測內阻的電池等效為有源電阻，其被施加一個具有固定頻率的交流電流并且測量電池兩端的響應電壓，測得的響應電壓經過整流和濾波等處理后借助運算放大器電路計算得到電池的內阻值。由于汽車上缺少合適的交流電源，因此目前汽車上蓄電池內阻的測量一般采用直流內阻測量法。

直流內阻測量法的原理是使不同大小的恒定直流流過電池并且測量不同電流下電池兩端的電壓，然后利用得到的兩組電流-電壓數據計算得到電池的內阻。圖1示出了典型的利用直流內阻測量法的電路原理圖。如圖1所示，電壓表U與汽車蓄電池B并聯連接，電流表A和啟動器S串聯連接后并聯在汽車蓄電池B的兩端，啟動器產生的恒定電流流經汽車蓄電池B，汽車蓄電池B兩端的電壓以及流經汽車蓄電池B的電流分別由電壓表U和電流表A測量。

2010年10月25日提交的題為“與可控馬達/汽車發電機連接的車用電池的電池格的內阻的求取”的中國專利申請201080055838.0公開了一種求取車用電池內阻的方法和裝置，其中電池與可控的馬達/汽車發電機連接，從而能夠實現從電池到馬達/汽車發電機或者從馬達/汽車發電機到電池的能流。所公開的方法包括以下步驟：對馬達/汽車發電機的形成磁場的份額進行調制，在對馬達/汽車發電機的形成磁場的份額進行調制時確定電池格上的電壓變化以及流過電池格的電流的變化，并且作為電壓變化與電流變化的商計算出所述電池格的內阻。

需要指出的是，由于汽車在行駛過程中發動機和用電負載的工作狀態常發生較大變化并且往往難以預測，這導致流經蓄電池的電流的可控性很差，因此不利于獲得精確的內阻值。上述現有技術的汽車電池內阻測量技術即存在這樣的缺陷。

為此，可以利用汽車關機熄火后蓄電池輸出電流較為穩定的特點實現內阻的精確測量。具體而言，熄火后發動機冷卻風扇通常會持續工作5-20秒左右，此時的發動機冷卻風扇是汽車蓄電池的主要甚至是唯一的供電對象并且供電電流基本上恒定，因此通過在在冷卻風扇的多個檔位之間切換而得到汽車蓄電池在不同負載條件的電壓和電流，從而計算出汽車蓄電池的內阻。

但是這種方法的應用是受到限制的，仍然無法在汽車行進過程中實現電池內阻的精確測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種測量汽車蓄電池內阻的方法，其能夠在汽車行進過程中隨時對蓄電池內阻進行準確的測量。

本發明的上述目的可通過下列技術方案實現：

一種在汽車行進過程中測量蓄電池內阻的方法，包括下列步驟：

響應于關于測量蓄電池內阻的指令，控制所述蓄電池的放電電流以使其具有多個不同的取值并且測量與不同取值的放電電流對應的蓄電池兩端的電壓；以及

根據多個不同取值的放電電流和相應的電壓確定所述蓄電池的內阻，

其中，通過改變汽車發電機輸出至負載的功率或負載的功耗來控制放電電流的取值。

優選地，在上述方法中，進一步包括下列步驟：

根據所述蓄電池在啟動過程中的放電電流的表現對所述蓄電池的內阻進行修正。

優選地，在上述方法中，按照下式對所述蓄電池的內阻進行修正：

r_m＝r×e^Δt/α-1

這里，r為所述蓄電池的內阻，r_m為所述蓄電池的內阻的修正值，Δt為汽車啟動過程中蓄電池的放電電流首次突破預設閾值的時刻與首次跌破預設閾值的時刻之間的時間差，α為實驗確定的常數。

優選地，在上述方法中，每個取值的放電電流都保持一個預設的時段，并且所述電壓為所述預設的時段內的測量值的平均值。

優選地，在上述方法中，通過改變所述汽車發電機的輸出電壓來改變汽車發電機輸出至負載的功率。更好地，使所述放電電流的取值足夠得大以使負載功耗的可能變化對所述放電電流的取值的影響小于預設的閾值。

優選地，在上述方法中，通過在保持汽車發電機輸出至負載的功率不變的情況下改變負載的功耗來控制放電電流的取值。

本發明的還有一個目的是提供一種汽車電源管理單元，其能夠在汽車行進過程中隨時對蓄電池內阻進行準確的測量。

本發明的上述目的可通過下列技術方案實現：

一種汽車電源管理單元，包括：

通信接口，其被配置為與外部設備通信；