基于电压阈值的判断汽车蓄电池电量的方法

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1、目应用技术基于电压阈值的判断汽车蓄电池电量的方法木张小慧彭云建田森平向琪(1．华南理工大学自动化科学与工程学院2．惠州市朗瑞电子有限公司)摘要：本文介绍了一种判断汽车蓄电池电量的方法。通过对汽车蓄电池电压进行监测，以电压临界值与电流变化率为指标，带以温度补偿修正，当汽车蓄电池电量过低时监测系统发出警报。该监测系统能在汽车动态时判断发动机能否正常启动，发电机能否正常工作；在汽车静态时能判断蓄电池是否正常。关键词：电池电量；电压；温度补偿；监测系统1引言2温度对电池状态判断的影响蓄电池是一种可逆的直流电源，它能将化学能和对于基于电压阈值判断电池状态的检测系统来电能互相转换，在燃油汽车上起

2、重要作用。目前，国说，温度对测量结果的准确性影响较大。文献【4]研究内使用的汽车蓄电池以铅酸蓄电池为主。铅酸蓄电池了温度对蓄电池放电容量的影响，结果表明：终止电的主要功用是在启动发动机时向起动机及点火系统压一定时，温度越高，放电容量越大，反之放电容量(汽油发动机)等提供电能。随着科技的发展，汽车越低，如图l所示。有效容量^v的电器如防盗监控系统、GPS、ABS、倒车雷达、警示灯、音响、冷气等大幅增加，甚至有冰箱、手提电脑等外接设备。若车主由于疏忽导致某些电器未关闭或是电池老化电力不足，很容易导致汽车无法启动，特别是对于耗电量大的救护车和警用车来说后果不堪设想。因此，对汽车蓄电池的电量

3、状况进行监测显得尤为重要。现在很多铅酸蓄电池都是免维护的，即根据电解图1蓄电池放电容量与温度的关系曲线液比重的变化，改变指示眼的颜色来反映蓄电池电量一般情况下，铅酸蓄电池的容量与温度的关系可的状况，但这种方法时效性、准确性都较低。也可以以用如下经验公式表示：Ct通过电压判断蓄电池电量，但该方法并未考虑到温度L_f2丽fl1的影响，可靠性不高【】】。也有通过实时测量蓄电池内阻从而推算剩余电量的，但内阻测量过于复杂【2J。随式中：C，。为温度为tl℃时的容量(Aj1)，C为着电动汽车的发展，各种通过电池荷电状态(SOC)温度为t2℃时的容量(Ah)，t，t2分别为电池的温值精确估测电池电

4、量的方法有了深入研究，但对于带度(℃)；k为容量的温度系数，是指温度变化1℃有发电机的、能够对蓄电池随时充电的车辆来说，这时铅酸蓄电池容量变化的。由此可见温度对蓄电些方法需使用中大型的处理器，设备成本较高【3J。池的容量是有影响的。本文所述的电压监测系统，是将车辆电池供电状温度补偿后的车辆电池电压可由式(2)得到：l△I态分成车辆停止和车辆正常启动两种模式，通过电压)(kkk3]．1AT}‘2)测量，并考虑温度影响，以此来判断电池状态。l△l36基金项目：广东省省部产学研项目(2010B090400214)其中，(f)为温度补偿后的车辆电池电压，’()其中，t，t2为设定的n个连续取

5、样的时间区间。为车辆电池回路电压。式中AT=(f)．ro，ro为温度式(4H8)中，)、)为任意取样时刻经过温补偿函数矩阵参数值的基准温度；，k，k3】为温度度补偿的车辆电池电压和电流数值；为n个连续取补偿函数矩阵参数值，不同电池型号对应不同矩阵参样的时间区间内经过温度补偿的车辆电池电压的平数值。均值，用以判断发电机工作状况；皿为汽车正常启通过对数据深入分析和仿真，可以获得温度补偿动时的最小电流值；VEL为车辆发电机的正常供电电函数矩阵参数值。压下限值；VHH为汽车正常运行时电池输出端安全警告电压上限值。3算法V(t1

6、v(t)

7、汽车蓄电池电压监测流程图应，蓄电池电力耗损至低电压造成的。当汽车静止发出第四种讯号时，切断继电器时，同时启用备用蓄电图2中所述各式意义如下：池对防盗系统供电。当放电倍率较大时(特别是发动S(A')-~Sm-n(3)机启动时)，电压可能急速下降，有自恢复效应。故式中，(△f)=+)一(f0))／At，to为计算为防止误报警，在发出第三次和第四次讯号时均需连电压变动斜率的起始时间；Smin为正常启动时发电机续取样多组数据。电压上升斜率最小值。4算法的硬件实现)