[發(fā)明專利]用于指示電池的健康狀態(tài)的方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880070598.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN111373275B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吉米·奧特恩斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: ANWB私人有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/392
• 分類號(hào): G01R31/392
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11204
• 代理人: 王達(dá)佐;王艷春

本發(fā)明涉及用于確定車輛中的電池的健康狀態(tài)的方法和裝置，包括確定(201)電池的電荷狀態(tài)；確定(202)電池溫度和起動(dòng)溫度；當(dāng)電池在車輛的內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)期間放電時(shí)，從電池獲得(204)起動(dòng)信號(hào)；基于所確定的電池溫度和所確定的起動(dòng)溫度來(lái)確定(205)一個(gè)或多個(gè)起動(dòng)類型類別；從起動(dòng)信號(hào)確定(206)電池參數(shù)；從電池參數(shù)，車輛標(biāo)識(shí)符和在當(dāng)前狀態(tài)之前的歷史狀態(tài)中確定的歷史電池參數(shù)來(lái)確定(207)電池的健康狀態(tài)；輸出(206)健康狀態(tài)；其中，從起動(dòng)信號(hào)確定電池參數(shù)包括：基于起動(dòng)信號(hào)和窗口函數(shù)獲得中間起動(dòng)信號(hào)；以及從濾波后的起動(dòng)信號(hào)確定電池參數(shù)。以這種方式，可從車輛中的電池的健康狀態(tài)獲得可靠的指示。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于指示車輛中的電池的健康狀態(tài)的方法和設(shè)備。通常，電池應(yīng)用在車輛中以起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。

背景技術(shù)

電池技術(shù)包括化學(xué)、材料、機(jī)械和電學(xué)科學(xué)的組合。這些技術(shù)的聚集產(chǎn)生了被稱為電池的小型電能產(chǎn)生設(shè)備。在汽車行業(yè)中，鉛酸電池用于起動(dòng)應(yīng)用中。

鉛酸電池的健康狀態(tài)SOH隨著年限的增長(zhǎng)而降低，這表明電池性能下降。鉛酸電池的性能以容量和峰值功率輸送表示。

電池的有效性能以及因此電池的SOH逐漸降低，直到本身出現(xiàn)起動(dòng)故障為止。電池可具有由潛在的故障機(jī)制的組合引起的不同的故障模式。電池是封閉的系統(tǒng)，并且在沒(méi)有使用侵入式方法的情況下不能觀察到正在進(jìn)行的故障機(jī)制，即，為了真實(shí)地揭示電池的SOH，必須打開外殼，從而能夠檢查將破壞電池的內(nèi)部構(gòu)件。大多數(shù)故障是由不同故障機(jī)制的組合引起的。使用非侵入式SOH估計(jì)器將所有進(jìn)行的故障機(jī)制集中在一起，但是能夠在不破壞電池的情況下估計(jì)SOH。傳統(tǒng)上，非侵入式SOH估計(jì)器基于電池的有效容量和內(nèi)部電阻。

從US?20130046435已知用于指示電池的健康狀態(tài)的方法和裝置。用于內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)包括啟動(dòng)電機(jī)和電池。用于評(píng)估啟動(dòng)系統(tǒng)的方法包括：當(dāng)起動(dòng)事件期間的最小啟動(dòng)系統(tǒng)電壓大于相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)加速度參數(shù)確定的閾值最小啟動(dòng)系統(tǒng)電壓時(shí)，檢測(cè)與啟動(dòng)電機(jī)相關(guān)聯(lián)的故障；以及當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速度參數(shù)小于發(fā)動(dòng)機(jī)加速度參數(shù)的最小閾值時(shí)，檢測(cè)與電池相關(guān)聯(lián)的故障。

已知設(shè)備和方法的缺點(diǎn)是電池狀態(tài)的指示不可靠。

因此，需要提供一種更有效的方法和裝置來(lái)估計(jì)電池的健康狀態(tài)。

US?6118252A涉及一種用于確定機(jī)動(dòng)車輛的啟動(dòng)器電池的啟動(dòng)容量的方法，對(duì)于該啟動(dòng)器電池，將內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)期間電壓浪涌的平均值確定為電池和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的平均值的函數(shù)，與將所確定的電壓浪涌記錄為相應(yīng)的電池和發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的函數(shù)的特征線場(chǎng)的電壓浪涌值相比較，確定實(shí)際確定的電壓浪涌與存儲(chǔ)在特征線場(chǎng)中的電壓浪涌的偏差，并將其與預(yù)先分配的值進(jìn)行比較，并且一旦超過(guò)預(yù)先分配的值就觸發(fā)指示器或警報(bào)。

US?2015/361941A1公開了一種采用啟動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。用于評(píng)估啟動(dòng)系統(tǒng)的方法包括確定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)期間啟動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)器與電池之間的起動(dòng)阻力比。基于啟動(dòng)系統(tǒng)的工作溫度對(duì)起動(dòng)阻力比進(jìn)行歸一化，并且基于歸一化的起動(dòng)阻力比對(duì)啟動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。

WO?2009/158224A2公開了一種用于確定電池的健康狀態(tài)的方法。測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段的初始期間第一電壓降處的初始電池電壓。檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段的剩余期間的電池電壓。確定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段的剩余期間的最低電池電壓。確定最低電池電壓與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段初始時(shí)的初始電池電壓之間的電壓差是否小于電壓閾值。響應(yīng)于電壓差小于電壓閾值來(lái)識(shí)別低電池健康狀態(tài)。

WO?2009/158225A2公開了一種用于確定發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段期間車輛中的電池的健康狀態(tài)的方法。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段。記錄特征數(shù)據(jù)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段期間的電池電壓數(shù)據(jù)和發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)速度數(shù)據(jù)。將特征數(shù)據(jù)提供給預(yù)處理單元。預(yù)處理單元對(duì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，以便在分類器內(nèi)進(jìn)行處理。將歸一化的數(shù)據(jù)輸入分類器，用于確定車輛電池的健康狀態(tài)。分類器具有經(jīng)訓(xùn)練的健康狀態(tài)判定邊界，其由多個(gè)試驗(yàn)產(chǎn)生，試驗(yàn)中利用已知類收集預(yù)定的表征數(shù)據(jù)。基于經(jīng)訓(xùn)練的健康狀態(tài)判定邊界對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行分類。