一种车载低压蓄电池健康程度的检测方法

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体是指一种车载低压蓄电池健康程度的检测方法。

背景技术

目前车载低压蓄电池失效检测，一般由低压蓄电池设置状态显示装置或采用专用低压蓄电池检测仪器实现。在整车控制领域仅实现了实时监测车载低压蓄电池当前电压值，低于预设报警电压值时，启动DC/DC转换器以补充车载低压蓄电池电量，很少检测车载低压蓄电池健康状态。

车辆实际使用过程中，用户无法得知车载低压蓄电池当前健康状态，只能从是否影响正常使用或根据已使用时长两方面，估计车载低压蓄电池健康状态，但均存在车辆无法启动的隐患。一旦车载低压蓄电池健康状态较差，经过较长时间停置后，车辆无法启动，影响车辆正常使用，降低用车体验。

授权公告号CN108931742A一种在线实时监测车辆蓄电池寿命的方法中指出，通过将实时采集的车载低压蓄电池的电压曲线与平台服务器中的电压曲线进行对比，判断与标准电压曲线偏离程度预测车载低压蓄电池健康状态。授权公告号CN210191402U一种汽车蓄电池寿命提醒装置指出，通过多媒体主机计算当前车载低压蓄电池已工作时长，与预设车载低压蓄电池工作时长上限对比，从而预测当前车载低压蓄电池健康状态。可见，现有技术中大多采用云平台电压曲线对比或者车载低压蓄电池已使用时间对比来预测蓄电池健康状态。但是，这些现有专利技术中，对车载低压蓄电池健康状态预测设备均有较高的要求，并且需要进行前期大量的数据采集工作以供实际的对比预测工作，同时也会由于用户的车辆使用情况不同造成误判，影响功能体验。

发明内容

本发明提供一种车载低压蓄电池健康程度的检测方法，以解决现有技术中存在的上述问题。

本发明采用如下技术方案：

一种车载低压蓄电池健康程度的检测方法，包括以下步骤：

（1）根据车型设计时整车电器功耗和车载低压蓄电池选用情况为整车控制器的自学习模块的自学习时间T2设定初始值为初始时间T20，该初始时间T20为车载低压蓄电池在初次使用的下电状态时电压从起始电压V1降至终止电压V2所用的时长；

（2）整车控制器的计时器模块获得车载低压蓄电池的电压降时间T1，该电压降时间T1为车载低压蓄电池在当前下电状态时电压从起始电压V1降至终止电压V2所用的时长；

（3）整车控制器将电压降时间T1和自学习时间T2作为失效判断的比较值，更新自学习模块，评估当前车载低压蓄电池健康状况。

具体地，所述整车控制器通过电压采样电路和电流分别采样电路采集车载低压蓄电池的电压和电流。

具体地，所述起始电压V1为车载抵押蓄电池的设计下电稳定电压，终止电压V2为车载抵押蓄电池的设计下限电压；所述车载低压蓄电池的当前电流值处于下电电流区间，当前电压小于起始电压V1且钥匙信号一直处于OFF状态，则计时模块开始进行电压降时间T1的计时，直至车载低压蓄电池的当前电压小于下限电压时结束计时并输出电压降时间T1。

具体地，由所述整车控制器持续检测钥匙信号是否为OFF状态，所述计时器模块仅在整车下电状态时开始进行计时，且计时过程中同步检测钥匙信号，一旦车辆转入非整车下电状态且未达到下限电压时，立刻终止计时并输出当前记录的电压降时间T1为无效。

具体地，当电压降时间T1小于或等于自学习时间T2时，自学习模块无需更新自学习时间T2及车载低压蓄电池能力健康能力值；当电压降时间T1大于自学习时间T2时，则自学习模块将电压降时间T1数值保存至自学习时间T2，以更新自学习时间T2的参数值，并更新车载低压蓄电池能力健康能力值。

具体地，整车控制器通过比较电压降时间T1与自学习时间T2的关系，计算车载低压蓄电池的健康系数K=（电压降时间T1/自学习时间T2），车载低压蓄电池的健康程度SOH=K*100%；当健康系数K大于预设失效系数k1时，发送车载低压蓄电池健康程度SOH正常至仪表。

具体地，当健康系数K小于或等于设定失效系数k1时，失效标志位F开始累积连续次数，当失效标志位F大于3时，发送失效提醒至仪表盘。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明主要依据整车控制器检测、计算与逻辑判断实现车载低压蓄电池失效故障检测及报警，无需增加或调整车辆其他部件，适应性能高，并且具备自学习功能，无需进行先前数据采集分析，功能实现所需工作量小。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为本发明中，计时模块的工作流程图。

图3为本发明中，自学习模块的工作流程图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

如图1至图3所示，一种车载低压蓄电池健康程度的检测方法，其主要依据整车控制器（VCU，即Vehicle Control System）检测、计算与逻辑判断实现车载低压蓄电池失效故障检测及报警，整个过程除低压蓄电池与仪表外不涉及整车其他工作部件。

如图1至图3所示，该车载低压蓄电池健康程度的检测方法主要用到包括以下步骤：

（1）整车控制器包括自学习模块，根据车型设计时整车电器功耗和车载低压蓄电池选用情况为自学习模块的自学习时间T2设定初始值为初始时间T20，该初始时间T20为车载低压蓄电池的电压在初次使用的下电状态时，从起始电压V1降至终止电压V2所用的时长。

如图1至图3所示，其中，上述整车控制器通过车辆原有的电压采样电路和电流分别采样电路采集车载低压蓄电池的电压和电流。作为优选，上述起始电压V1为车载抵押蓄电池的设计下电稳定电压，终止电压V2为车载抵押蓄电池的设计下限电压。

（2）整车控制器的计时器模块获得车载低压蓄电池的电压降时间T1，该电压降时间T1为车载低压蓄电池在当前下电状态时电压从起始电压V1降至终止电压V2所用的时长。

如图1至图3所示，具体地，计时器模块对电压降时间T1的计时策略如下：当车载低压蓄电池的当前电流值处于下电电流区间（即最小设计电流<当前电流值<最大设计电流），当前电压小于起始电压V1且钥匙信号一直处于OFF状态时，则计时模块开始进行电压降时间T1的计时，直至车载低压蓄电池的当前电压小于下限电压时结束计时并输出电压降时间T1。

如图1至图3所示，更具体地，由整车控制器持续检测钥匙信号是否为OFF状态，计时器模块仅在整车下电状态时开始进行计时。并且计时过程中同步检测钥匙信号，一旦车辆转入非整车下电状态且未达到上述下限电压时，立刻终止计时并输出当前记录的电压降时间T1为无效，保证输出的电压降时间T1均为整车下电状态的电压降时间，增加数据可靠性。

钥匙信号持续为OFF状态后，整车控制器对下电状态中车载低压蓄电池的电流进行判断，仅当当前电流值处于最大设计电流与最小设计电流之间时，才能进入下一判断流程，保证当前车载低压蓄电池处于设计下电工作状态中，避免整车外接电器或线路短路/断路造成车载低压蓄电池的电压降过快或过慢情况的影响。

（3）整车控制器将电压降时间T1和自学习时间T2作为失效判断的比较值，更新自学习模块，评估当前车载低压蓄电池健康状况。

如图1至图3所示，具体地，自学习模块内部逻辑主要是：

（a）当电压降时间T1小于或等于自学习时间T2时，车载低压蓄电池能力健康能力值已经最大，自学习模块无需学习更新，即无需更新自学习时间T2及车载低压蓄电池能力健康能力值。一般情况下，自学习时间T2的初始时间T20设定均偏小，通过自学习后均会更新为学习值，并储存在整车控制器中。

（b）当电压降时间T1大于自学习时间T2时，则自学习模块将电压降时间T1数值保存至自学习时间T2，以更新自学习时间T2的参数值，并更新车载低压蓄电池能力健康能力值。

如图1至图3所示，整车控制器通过比较计时模块输出的电压降时间T1与自学习时间T2的关系，计算车载低压蓄电池的健康系数K和健康程度SOH，并预设有失效系数k1和失效标志位F。检测策略具体如下：

健康系数K=（电压降时间T1/自学习时间T2），K的取值在0至1之间，K值越大表示健康状态越好；健康程度SOH=K*100%。

当健康系数K大于设定失效系数k1时，表明当前车载低压蓄电池仍能保持正常工作能力，健康状态良好，失效风险低，发送车载低压蓄电池健康程度SOH正常至仪表。

当健康系数K小于或等于设定失效系数k1时，失效标志位F开始累积连续次数，当失效标志位F大于3时，表明车载低压蓄电池当前面临较高的失效风险，发送失效提醒至仪表盘，提醒司机检测更换车载低压蓄电池。

综上，本发明提出一种车载低压蓄电池健康程度检测及失效报警方法，并具备防误报功能。其仅通过整车控制器就可以实现失效判断，无需增加或调整车辆其他部件，适应性能高，并且具备自学习功能，无需进行先前数据采集分析，功能实现所需工作量小。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。