专利名称：充电持续时间确定的制作方法
技术领域：
本发明涉及如在权利要求1的前序中定义的确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果(resulting)充电持续时间的方法。本发明还涉及计算机程序，其执行如在权利要求16的前序中定义的方法的步骤。本发明还涉及在权利要求18的前序中定义的确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的装置(arrangement)。
背景技术：
在车辆例如汽车、卡车、拖拉机等以及船舶例如船和艇中，电动机和引擎用于驱动车辆或船舶。当起动这些电动机时，电驱动的起动电动机通常用于摇动电动机，直到它独立地运行，即，不是被起动电动机驱动。图1示意性示出用于例如车辆或船舶的传统电池系统，其中至少一个起动、照明和点火(SLI)电池120用于向电气系统110提供直流(DC)电压，其中电气系统110包括起动电动机、发电机和消耗DC电流的很多其它电气设备。这些电气设备包括例如微处理器、 驾驶舱供热系统、灯、音频系统和视频系统。这些设备中的一些可能在电动机不运行时使用，且将接着由来自至少一个SLI电池120的DC电压驱动。在这里，SLI电池120通常具有两种功能，一种功能是通过驱动起动电动机来起动电动机，而另一种功能是当电动机不运行时给电气设备提供电力。因此，至少一个SLI电池120应能够为这两种功能都提供足够的电力。因此，传统电池系统的至少一个SLI电池120必须具有高功率和良好的循环能力。SLI电池需要高功率以能够驱动起动电动机。需要循环能力，使得它能够由于在电动机不运行时使用电气设备而被用完并且再充电很多次。一般，高功率能力和良好的循环能力是电池的矛盾特征。因此，对于在图1中使用的传统电池系统，必须找到在这两个特征之间的折衷，使得SLI系统可用于这两种功能。因此至少一个SLI电池120通常被设计成提供在这两个特征之间平衡的电池。然而，这导致该至少一个SLI电池120的次最优使用，因为它不能对这两个功能都最优化。图2示出具有至少一个动力电池220和至少一个起动器电池230的现有技术电池系统，每个电池为了不同的目的而提供电力。在这里，至少一个动力电池230向当电动机不运行时使用的电气设备例如灯211和供热系统212提供DC电压。至少一个起动器电池230 向起动电动机213提供电力。发电机214用于给电池充电。引擎管理系统(EMS) 215控制起动电动机213。需要互连设备216以使得这两个电池都能够由发电机214充电。然而，图2所示的系统具有静态电流通过EMS 215使起动器电池230放电的缺点。 此外，互连设备216常常被实现为二极管，对于这种情况，来自动力电池220的电力不能用于启动该起动电动机213。图3示意性示出双电池系统300，其中至少一个动力电池320连接到电气系统 310。电气系统包括起动电动机313和电池充电模块，包括发电机314。如上所述，电气系统还包括当电动机不运行时使用的电气设备，例如驾驶舱供热设备312、灯311等。此外，电气系统310包括控制起动电动机313的EMS 315。在双电池系统300中，至少一个起动器电池330通过使用双断路器350可与至少一个动力电池320并联连接。因此，当双断路器 350闭合时，至少一个起动器电池330和至少一个动力电池320并联耦合且一起向电气系统310提供双系统电压。当双断路器350断开时，至少一个动力电池320独自向电气系统提供电力。因此，双断路器350用于控制提供到电气系统的电力，使得当起动用电动机313 没有被启动时可从至少一个起动器电池330提供额外的电力。在双电池系统300中，至少一个动力电池320实质上只用于向电气系统310中的、 在电动机不运行时使用的电气设备提供电力。因此，可在循环能力方面最优化至少一个动力电池320。相应地，至少一个起动器电池330实质上只用于向起动电动机313提供电力， 并可因此在起动功率特性方面被最优化。因此，可以实现更优化的电池系统。此外，当给至少一个动力电池320和至少一个起动器电池330充电时，双断路器 350可用于将起动器电池330连接到充电模块和/或从充电模块断开，其中充电模块包括发电机314。现有技术电池系统具有与其电池的次最优充电有关的一般问题，其缩短了电池的使用寿命的长度，这具有经济和环境方面的缺点。特别是，由差的现有技术充电方法引起的至少一个起动器电池的过度充电，导致至少一个起动器电池的腐蚀和水的损失，这会减小至少一个起动器电池的使用寿命的长度。
发明内容
本发明的目的是提供解决上面陈述的问题的用于确定结果充电持续时间的方法、 计算机程序和用于确定结果充电持续时间的装置。因此，本发明旨在提供用于确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的方法，其带来至少一个起动器电池的延长的或至少没有不必要缩短的使用寿命。通过根据权利要求1的特征部分的用于确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的方法来实现该目的。还通过根据权利要求18的特征部分的布置成确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的装置来实现该目的。还通过实现本发明的方法的计算机程序来实现该目的。根据本发明的用于确定结果充电持续时间的方法、装置和计算机程序的特征在于，首先基于起动器电池的温度并基于起动电动机在被启动时的行为的测量来确定初始充电持续时间。接着，基于初始充电持续时间并基于标称充电电压和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来适应性地确定用于给至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间。在至少一个起动器电池的充电期间执行结果充电持续时间的确定。因此，基于正被执行的实际充电的质量来适应性地调节结果充电持续时间，这产生结果充电持续时间的非常有效和精确的确定。结果充电持续时间的确定在这里适应性地基于至少一个起动器电池的温度和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压二者， 这二者都是对被执行的充电的效率必要的参数。
通过在给至少一个起动器电池充电时使用精确地确定的结果充电持续时间，避免了至少一个起动器电池的过度充电，这具有至少一个起动器电池的使用寿命没有由于腐蚀和水的损失而不必要的缩短的结果。电池因此可以被使用更长时间，这具有经济和环境优
点ο根据本发明的实施例，通过首先将剩余充电持续时间设定为等于初始充电持续时间并接着对剩余充电持续时间执行一次或多次减小来确定结果充电持续时间。这里，每次减小与实际使用的充电电压和标称充电电压之间的差异有关，其中该减小在所述差异小的情况下具有相对较高的值，而在所述差异大的情况下具有相对较低的值。结果充电持续时间在这里对应于至少一次减小将剩余充电持续时间减小到零时间单位所需要的持续时间。本实施例具有结果充电持续时间的适应(即，剩余充电持续时间的至少一次减小)与实际使用的充电电压紧密相关的优点，这导致非常精确的适应。此外，本实施例具有与本方法的实现有关的优点，因为该适应可通过迭代循环来实现，其中，迭代循环在编程用于执行该方法的处理模块的指令时被容易地实现。现在将参考示出一些优选实施例的附图来描述根据本发明的用于确定结果充电持续时间的方法、计算机程序和用于确定结果充电持续时间的装置的详细示例性实施例和优点。
图1示意性示出传统电池系统。图2示意性示出现有技术电池系统。图3示意性示出双电池系统。图4示出根据本发明的一般方法的流程图。图5示出根据本发明的方法的流程图。图6示出本发明的方法的可能实现的流程示。图7a示意性示出根据本发明的用于确定充电持续时间的装置。图7b示意性示出根据本发明的布置用于充电的系统。
具体实施例方式当给电池充电时，结果充电持续时间(S卩，实际用于给电池充电的时间)和所使用的充电电压对不降低容量和缩短电池的使用寿命是必要的。通常，当电池的结果充电持续时间太短时，不可逆转的硫酸盐晶体生长逐渐增加，直到电池被硫酸盐化。另一方面，当结果充电持续时间太长时，在电池中会出现腐蚀和水的损失，这也缩短其使用寿命。在下文中，对车辆例示用于确定结果充电持续时间和用于执行至少一个起动器电池的充电的方法和装置。然而，如对技术人员清楚的，相应的方法和装置也可用在船舶中或在可以双电池系统的其它装置中。在本文件中，初始充电持续时间和剩余充电持续时间是由本发明的方法和装置在确定一个或多个起动器电池的充电应当被执行的时间段的过程中使用的值。初始充电持续时间对应于时间段，该时间段最初(即，在起动电动机被启动后相对不久)被认为足以给一个或多个起动器电池充电。在一个或多个起动器电池的充电期间，估计充电必须持续对应于剩余充电持续时间的时间段。剩余充电持续时间在给一个或多个起动器电池充电的过程中由用于确定结果充电持续时间的本发明的方法和装置使用。将在等于结果充电持续时间的时间段内执行至少一个起动器电池的充电。例如，根据下面公开的发明的实施例，剩余充电持续时间首先被设定为等于初始充电持续时间。接着，剩余充电持续时间减小一次或多次，直到剩余充电持续时间剩下零时间单位。结果充电持续时间于是对应于从设定初始充电持续时间起，即，从在起动电动机被启动之后相对不久的时刻起，直到当剩余充电持续时间剩下零时间单位的时刻为止的时间段。在图3示意性示出的双系统中，至少一个起动器电池330在它驱动起动电动机313 时基本上只向电气系统310提供DC电流，而至少一个动力电池320用于基本上提供由电气系统310消耗的所有其它DC电流。因此，通常，当执行电池的充电时，至少一个起动器电池 330和至少一个动力电池320并不同样地用完。因此，当给至少一个起动器电池330和至少一个动力电池320充电时，至少一个起动器电池330和至少一个动力电池320通常需要不同的充电持续时间。图4示出根据本发明的用于确定在给双电池系统中的至少一个起动器电池330充电时要使用的结果充电持续时间的一般方法的流程图。在根据本发明的方法的第一步骤中，确定初始充电持续时间。初始充电持续时间的确定考虑至少一个起动器电池330的温度以及还有起动电动机313在被启动时的行为的测量。起动电动机由至少一个起动器电池 330和动力电池320启动。在该方法的第二步骤中，确定用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间。基于在该方法的第一步骤中确定的初始充电持续时间并且基于标称充电电压和用于给所述至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来确定结果充电持续时间。 第二步骤在用于给至少一个起动器电池330充电的时间期间被执行。因此，根据本发明的方法，适应性地确定用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间，即，首先确定初始充电持续时间，之后是结果充电持续时间的适应性确定。在实践中，剩余充电持续时间首先被设定为等于初始充电持续时间，且然后适应性地执行剩余充电持续时间的连续减小。结果充电持续时间对应于这些减小将剩余充电持续时间减小到零时间单位所需的时间。当确定初始充电持续时间时，考虑至少一个起动器电池330的温度和起动电动机 313在被启动时的行为以用于确定初始充电持续时间。根据本发明的实施例，初始充电持续时间应当比预定的最短充电持续时间(最小充电持续时间)长，且应当比预定的最长充电持续时间(最大充电持续时间)短。最短和最长充电持续时间都被选择为依赖于至少一个起动器电池330的温度的值。根据本发明的实施例，通过测量温度来确定至少一个起动器电池330的温度。如对技术人员清楚的，这可以用很多方式来完成，例如通过使用提供温度相关信号的温度传感器。根据本发明的另一实施例，温度被估计，其中该估计基于用于至少一个起动器电池 330的电池模型。根据本发明的实施例，关于至少一个起动器电池330的所测量或所估计的温度来确定用于确定初始充电持续时间的所述起动电动机313的行为，以便确定温度相关行为， 艮口，温度相关起动性能。通过分析起动电动机313执行的摇动来确定温度相关起动行为。根据本发明的实施例，起动行为基于在起动期间起动电动机313的旋转速度测量，例如平均旋转速度的测量，并且基于执行摇动的时间。因此，当运行起动电动机313时，摇动的速度和该摇动所使用的时间被用于确定起动该电动机是容易还是困难，即，确定起动电动机313 的行为。然后，该行为与至少一个起动器电池330的温度有关。当确定用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间时，剩余充电持续时间首先被设定为等于初始充电持续时间，且剩余充电持续时间然后在至少一个起动器电池330的充电期间减小，从而实现结果充电持续时间的适应性确定。所执行的减小基于标称充电电压和用于给该至少一个起动器电池330充电的实际充电电压之间的关系。根据本发明的实施例，标称充电电压与至少一个起动器电池330的温度有关。为了确定标称充电电压，如上所述的测量或估计至少一个起动器电池330的温度，并且然后基于这个温度来确定标称充电电压。基本上，对于一般使用的电池，标称充电电压和温度之间存在明确定义和已知的关系，这可用于确定用于根据本发明的至少一个起动器电池330 的标称充电电压。根据本发明的实施例，通过测量充电模块(包括发电机314)所提供的实际电压来确定用于给至少一个起动器电池330充电的实际充电电压。可以使用通常在车辆中出现的例如用于控制充电模块的功能的模块来测量该实际提供的充电电压。如上所述，根据本发明方法，通过在至少一个起动器电池330的充电期间适应性地减小剩余充电持续时间来适应性地确定用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间。根据本发明的实施例，减小的尺度取决于标称充电电压和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系。根据本发明的实施例，如果标称充电电压和实际充电电压的电压电平之间的差异相对较小，则剩余充电持续时间的减小具有相对较高的值。能够产生该大的减小，是因为对于至少一个起动器电池330的温度，当用接近于标称充电电压的实际充电电压对起动器电池330充电时，至少一个起动器电池330的最优或近最优充电被执行。因此，然后可以推断出至少一个起动器电池330已经被有效地充电，并且结果充电持续时间可能变得相对较短。另一方面，如果标称充电电压和实际充电电压的电压电平之间的差异相对较大， 艮口，当用比标称充电电压相对低得多的实际充电电压对至少一个起动器电池330充电时， 剩余充电持续时间的减小具有相对较低的值。因此，因为以非最优的方式执行对至少一个起动器电池330的充电，所以剩余充电持续时间的减小应当相对较小，这会导致相对较长的结果充电持续时间。通过基于对至少一个起动器电池330的实际执行的充电的质量的剩余充电持续时间的适应性减小而确定的结果充电持续时间，可以确定在其间应当对至少一个起动器电池330充电的非常精确的持续时间，即，结果充电持续时间。此外，因为根据实施例，基于对正执行的充电的效率必要的参数，即，基于至少一个起动器电池330的温度和基于用于给至少一个起动器电池330充电的实际充电电压来适应性地调节该确定，因此可以通过本发明将结果充电持续时间定制到至少一个起动器电池330和充电模块(包括发电机314)的瞬时状态。因此，不会错误地执行对至少一个起动器电池330的过度充电，这保证至少一个起动器电池的使用寿命不会由于腐蚀和水的损失而被不必要的缩短。此外，精确地确定的结果充电持续时间避免了充电不足。根据本发明的实施例，剩余充电持续时间的每个这样的减小的尺度对应于减小时间、，其等于从前面的减少起已经花费在给至少一个起动器电池330充电上的实际时间ta 乘以常数k，、= k*ta。因此，实际时间ta在这里是在剩余充电持续时间的两次连续减小之间过去的正常时间。在这里基于实际充电电压和标称充电电压之间的差异来确定常数k。 也就是说，每次减小可被视为使对充电计时的时钟的秒针指示器在从先前的减小到当前减小的时间内以比时序时间高的速度运行，其中常数k确定它应当运行得快多少。根据本发明的实施例，常数k的值取决于实际充电电压和标称充电电压之间的差异并取决于至少一个起动器电池的温度。根据本发明的实施例，指定相对较大的减小的特定值。在这里，如果实际充电电压和标称充电电压之间的差异近似为标称充电电压的0%到2%，则常数k具有在大约3到 6. 5的区间中的值。更具体地，如果该差异近似为标称充电电压的0%，S卩，当使用近似标称充电电压时，常数k具有大约为6的值，k 6。此外，如果该差异近似为标称充电电压的 2%，则常数k具有大约为3. 5的值，k 3. 5。根据本发明的另一实施例，指定相对较小的减小的特定值。在这里，如果实际充电电压和标称充电电压之间的差异近似为标称充电电压的4%到10%，则常数k具有在大约 0. 5到2. 5的区间中的值。更具体地，如果该差异近似为标称充电电压的4%，则常数k具有大约为2的值，k 2。此外，如果该差异近似为标称充电电压的10%，则常数k具有大约1的值，k 1。分别对应于较大和较小的减小的常数k的这些值保证当给至少一个起动器电池充电时使用非常精确的结果充电持续时间。根据本发明的实施例，剩余充电持续时间的减小也基于预定的最大充电持续时间，其可基于一个或多个起动器电池的电池温度来确定。如果最大充电持续时间已经到达特定的时间点，即，如果至少一个起动器电池330被充电超过最大充电持续时间的总时间， 则该减小使得剩余充电持续时间减小到零时间单位。因此，当达到最大充电持续时间时，应在确定减小时缩短剩余充电持续时间，以便从该特定的时间点起的剩余充电持续时间剩下零时间单位，并且结束该至少一个起动器电池330的充电。根据本发明的实施例，剩余充电持续时间的减小基于预定的最小充电持续时间， 该预定的最小预充电持续时间也可以基于一个或多个起动器电池的电池温度而被确定。如果最小充电持续时间在一个时刻还没有被完全达到，则该调节不被允许是这样的减小，即该减少将剩余充电持续时间减小到使得从该时刻起的剩余充电持续时间中剩下零时间单位的一个值，即，该减小将剩余充电持续时间减小到对应于多于零时间单位的值。因此，不允许在至少一个起动器电池330已经被充电至少该最小充电持续时间之前结束该至少一个起动器电池330的充电。分别通过使用最小和最大充电持续时间来限制结果充电持续时间的适应性调节， 实现了分别预防至少一个起动器电池330的充电不足和充电过度的额外的防范措施。根据本发明的实施例，该减小基于充电模块(包括发电机314)是否提供充电电压。如果充电模块不提供充电电压，则该减小将剩余充电持续时间减小到使得从该时间点
10起剩余充电持续时间剩下零时间单位的值。因此，当发电机停止产生充电电压时，应当结束对该至少一个起动器电池的试图充电。根据本发明的实施例，剩余充电持续时间的减小包括至少两次连续的扣除。这些扣除的每一个作为上面描述的减小而被执行。因此，对于实施例，对于每次扣除，实际充电电压被确定，并且与标称充电电压一起被用于确定该扣除的值。可选地，对于另一实施例， 相对于标称充电电压的实际充电电压和至少一个起动器电池的温度二者都被用于确定扣除的尺度。因此，本文中，用于给至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的适应性确定包括实际充电电压和标称充电电压的电压电平之间的差异以及可能还有起动器电池温度的连续确定，其中每个连续的确定之后可能是剩余充电持续时间的减小，其中减小与该确定的结果有关。这也在至少一个起动器电池温度和/或实际充电电压的电平随着时间而改变时确保用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间的非常精确的确定。基本上可以在任一时间区间执行剩余充电持续时间的这些连续的减小，这保证结果充电持续时间可以适当地适应于至少一个起动器电池330的温度和/或实际充电电压电平的变化。根据本发明的实施例，两次连续的减小在时间上隔开大约0. 5秒到大约3分钟， 且优选地在时间上隔开大约1秒到大约1分钟，且更优选地在时间上隔开大约1秒到大约 30秒，以及甚至更优选地在时间上隔开大约1秒到大约15秒。此外，根据本发明的实施例，用于确定至少一个起动器电池330的结果充电持续时间的方法被用于给双电池系统中的至少一个起动器电池330充电的一般方法中。该方法通过图5的流程图来说明。在用于给至少一个起动器电池330充电的该方法的第一步骤中，根据上面描述的方法的任一个来确定用于给至少一个起动器电池330充电的结果充电持续时间。在该方法的第二步骤中，当至少一个起动器电池330在剩余充电持续时间等于零时间单位时(即，当结果充电持续时间已经结束时)与电池充电模块314断开时，所确定的结果充电持续时间被利用。因此，通过使用本发明的充电方法来防止至少一个起动器电池330的过度充电，因为充电在适应性地确定的结果充电持续时间是零时间单位时结束。可以用很多不同的方式实现用于给至少一个起动器电池330充电的本发明的方法的实际实现。在下文中结合图6中的流程图例示了一个这样的方式。在本发明的该实施例的第一方法步骤601中，如上所述的，即，基于至少一个起动器电池330的温度和起动电动机313的行为来确定该至少一个起动器电池330的初始充电持续时间。然后剩余充电持续时间被设定为等于初始充电持续时间。在该方法的第二步骤 602中，至少一个起动器电池330的充电开始。因此，至少一个起动器电池330在这里连接到电池充电模块314，即，双断路器350闭合。在第三步骤603中，确定标称充电电压和实际充电电压之间的关系，其中实际充电电压是实际用于给至少一个起动器电池充电的电压。例如，在第三步骤603中，比较实际充电电压与标称充电电压，并且然后分析这些电压之间的差异。如果该差异相对较大，则该方法继续到第四步骤604。在第四步骤604中，确定剩下多少剩余充电持续时间。如果剩余充电持续时间比零时间单位(例如小时、分钟或秒)长，则该方法继续到第六步骤606。如果剩余充电持续时间不比零时间单位长，则该方法继续到第七步骤607。
在第六步骤606中，剩余充电持续时间减小特定数量的时间单位，例如特定定数量的分钟。从第六步骤606起，该方法继续返回到第三步骤603，即，迭代过程用于减小结果充电持续时间，以便执行结果充电持续时间的适应性确定。在第三步骤603中，相反的，如果标称和实际电压之间的差异相对较小，则该方法首先继续到第五步骤605，并且然后继续到第四步骤604。在第五步骤605中，剩余充电持续时间减小了特定数量的时间单位，例如特定数量的分钟。从第五步骤605起，该方法继续到第四步骤604。在第四步骤604中，如上所述，检查剩余充电持续时间中是否还剩下时间。 如果剩下时间，则该方法继续到第六步骤606，如果没有，该方法继续到第七步骤607。在第七步骤607中，至少一个起动器电池330的充电结束。根据本发明的一个实施例，这通过指示双断路器350中断双系统电路，即，使至少一个起动器电池330与电池充电模块314断开来实现。因此，通过本发明的方法的重复实施，与如果标称和实际充电电压之间的差异相对较大相比，如果该差异相对较小，即，当使用近最优实际充电电压给至少一个起动器电池充电时，剩余充电持续时间减小得更快。换句话说，在这样的确定之后从剩余充电持续时间减去的减小时间、等于从前面的减小起花费在给至少一个起动器电池充电上的实际时间 、乘以常数k，、= k*ta，其中常数k在实际充电电压和标称充电电压之间的差异较小的情况下比在该差异较大的情况下具有更高的值。此外，根据实施例，常数k的大小取决于该差异和起动器电池的温度二者。根据本发明的一个实施例的实现，在步骤604中也检查是否已经达到最小充电持续时间和/或是否已经超过最大充电持续。如果还没有达到最小充电持续时间，则该方法继续到第六步骤606。然而，如果已经超过了最大充电持续时间，则该方法通过减去足够数量的时间单位来将剩余充电持续时间减小到零时间单位，并且然后继续到第七步骤607。根据本发明的一个实施例的实现，如果实际充电电压等于或接近于零，S卩，如果电池充电模块已经停止提供充电电压，则该方法通过减去足够数量的时间单位来将剩余充电持续时间减小到零时间单位，并且然后继续到第七步骤607。如对技术人员清楚的，可以改变上面描述的迭代过程的实现细节。例如，可以用很多方式执行迭代适应。因此，也可例如通过让该方法在第三步骤603之后在继续到第三步骤603之前继续到第一和第二减小步骤的任一个来执行被迭代地执行的剩余充电持续时间的减小，其中第一和第二减小步骤的每一个然后将执行剩余充电持续时间的特定减小， 并且其中由第一和第二减小步骤的每一个所执行的特定减小彼此不同，即，第一和第二减小步骤具有不同的常数k。在这里，挑选第一和第二减小步骤的任一个的选择基于标称和实际电压之间的差异，并且可能基于起动器电池的温度，如在第四步骤604中确定的。此外，可以用具有代码模块的计算机程序来实现本发明的方法，当代码模块在计算机中运行时使计算机执行该方法的步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质中。计算机可读介质基本上可以包括任何存储器，例如ROM(只读存储器)、PR0M(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除PR0M)、闪存、EEPROM(电可擦除PR0M)或硬盘驱动器。图7a示出根据本发明的用于确定双电池系统中的至少一个起动器电池的结果充电持续时间的装置，其包括处理模块701，例如计算机、起动器电池温度确定模块702、实际充电电压确定模块703和起动电动机行为确定模块704。
起动器电池温度确定模块702本质上可以是能够确定起动器电池的温度的任何类型的传感器或类似物，例如也用于车辆中的其它目的的电池温度传感器或特别适合于这个装置的电池温度传感器。起动器电池温度确定模块702通过连接模块712连接到处理模块 701。实际充电电压确定模块703本质上可以是配置用于确定从电池充电模块输出的充电电压(即，被提供到至少一个起动器电池以用于给它充电的充电电压)的任何模块。该实际充电电压确定模块703也可由车辆中的其它系统使用，例如发电机故障警告系统。实际充电电压确定模块703通过连接模块713连接到处理模块701。起动电动机行为确定模块704通过根据本发明的实施例利用用于摇动的时间和开动的速度以确定起动电动机在被启动时的行为，来估计起动该电动机的容易或困难程度。此外，如对技术人员清楚的，其它参数可用于确定起动电动机的行为。起动电动机行为确定模块704通过连接模块714连接到处理模块701。图7b示出用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的系统。在图7b所示的系统中，包括图7a中示出的用于确定结果充电持续时间的整个装置，其具有与图7a中相同的参考标号。此外，在充电系统中，包括双断路器启动模块705。双断路器启动模块705 通过连接模块715连接到处理模块701。当处理模块决定双断路器应当被启动时，对应于该启动的信号被提供到双断路器启动模块705。然后使双断路器闭合或断开双断路器，即，它将起动器电池连接到电池充电模块或使起动器电池从电池充电模块断开。在图7a和7b中的连接模块712、713、714、715可以分别是电缆、总线(例如控制器区域网络(CAN)总线、面向媒体的系统传输(MOST)总线等)或无线连接的组中的任一个。 处理模块可以位于与驾驶舱的连接中，或可以位于基本上车辆的任何其它部分中。如与上面描述的示例性实施例相比，本领域技术人员可以修改根据本发明的用于确定充电持续时间和用于充电的方法以及用于确定充电持续时间和用于执行充电的装置。
权利要求
1.一种确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的方法，所述双电池系统包括至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及所述至少一个起动器电池，其可与所述至少一个动力电池并联连接， 特征在于下列步骤基于所述至少一个起动器电池的温度和基于当启动起动电动机时所述起动电动机的行为的测量来确定初始充电持续时间，以及基于所述初始充电持续时间和基于标称充电电压和用于给所述至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来在所述至少一个起动器电池的充电期间确定所述结果充电持续时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述结果充电持续时间的所述确定还基于所述至少一个起动器电池的温度。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述结果充电持续时间通过下列操作来确定 首先将剩余充电持续时间设定为等于所述初始充电持续时间的值，以及在对应于所述结果充电持续时间的时间期间，执行所述剩余充电持续时间的至少一次减小，直到所述剩余充电持续时间剩下零时间单位为止，其中所述至少一次减小的每一个与所述实际充电电压和所述标称充电电压之间的差异有关，使得所述减小在所述差异相对较小的情况下具有相对较高的值，并且使得所述减小在所述差异相对较大的情况下具有相对较低的值。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述减小对应于减小时间、，所述减小时间、等于从前面的减小起花费在给所述至少一个起动器电池充电上的实际时间、乘以常数k，tr = k*ta，其中所述常数k是基于所述实际充电电压和所述标称充电电压之间的差异而确定的。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述常数k具有在下列值的组中的任意值 如果所述差异近似为所述标称充电电压的0%到2%，则是大约为3到6. 5的值；以及如果所述差异近似为所述标称充电电压的4%到10%，则是大约为0. 5到2. 5的值
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述常数k具有在下列值的组中的任意值 如果所述差异近似为所述标称充电电压的0%，则是大约为6的值，k^6； 如果所述差异近似为所述标称充电电压的2%，则是大约为3. 5的值，k 3. 5， 如果所述差异近似为所述标称充电电压的4%，则是大约为2的值，k 2 ；以及如果所述差异近似为所述标称充电电压的10%，则是大约为1的值，k 1。
7.如权利要求3到6中的任一项所述的方法，其中，执行所述剩余充电持续时间的至少两次减小，其中，对于每次减小，实际充电电压被确定并用于确定所述减小的尺度。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述连续减小的两次在时间上隔开大约0.5秒到3 分钟，优选地在时间上隔开大约1秒到1分钟，更优选地在时间上隔开大约1秒到30秒，甚至更优选地在时间上隔开大约1秒到15秒。
9.如权利要求3到8中的任一项所述的方法，其中基于所述至少一个起动器电池的电池温度来确定最大充电持续时间，以及所述减小基于所述最大充电持续时间，使得如果在一时刻达到所述最大充电持续时间，则所述减小将所述剩余充电持续时间减小到对应于零时间单位的值。
10.如权利要求3到8中的任一项所述的方法，其中基于所述至少一个起动器电池的电池温度来确定最小充电持续时间，以及所述减小基于所述最小充电持续时间，使得如果在一时刻没有完全达到所述最小充电持续时间，则所述减小将所述剩余充电持续时间减小到对应于多于零时间单位的值。
11.如权利要求1到10中的任一项所述的方法，其中基于所述至少一个起动器电池的电池温度来确定所述标称充电电压。
12.如权利要求1到11中的任一项所述的方法，其中关于所述至少一个起动器电池的所述温度来确定所述起动电动机的所述行为的所述测量。
13.如权利要求12所述的方法，其中基于由所述起动电动机执行的摇动来确定所述行为，其中所述摇动的旋转速度和用于所述摇动的时间被考虑。
14.如权利要求1到13中的任一项所述的方法，其中通过测量所述温度或通过基于电池模型估计所述温度来确定所述至少一个起动器电池的所述温度。
15.一种用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的方法，所述双电池系统包括至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及所述至少一个起动器电池，其可通过双断路器与所述至少一个动力电池并联连接， 特征在于下列步骤通过使用权利要求1到14中的任一项所述的方法来确定用于给所述至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间，以及当所述结果充电持续时间已经结束时在所述至少一个起动器电池的充电期间使所述至少一个起动器电池与所述电池充电模块断开。
16.一种计算机程序，特征在于代码模块，其当在计算机中运行时使所述计算机执行根据权利要求1-15的任一项所述的方法。
17.—种包括计算机可读介质和根据权利要求16所述的计算机程序的计算机程序产品，其中所述计算机程序包括在所述计算机可读介质中。
18.一种确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的装置，所述双电池系统包括至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及所述至少一个起动器电池，其可与所述至少一个动力电池并联连接， 特征在于用于基于所述至少一个起动器电池的温度并且基于当启动起动电动机时所述起动电动机的行为的测量来确定初始充电持续时间的模块，用于在所述至少一个起动器电池的充电期间确定用于给所述至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的模块，其中所述确定基于所述初始充电持续时间和基于标称充电电压和用于给所述至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系。
19.一种用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的系统，所述双电池系统包括至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及所述至少一个起动器电池，其可通过双断路器与所述至少一个动力电池并联连接，特征在于如权利要求18所述的装置，以及断开模块，其布置用于当所述结果充电持续时间已经结束时在所述至少一个起动器电池的充电期间使所述至少一个起动器电池与所述电池充电模块断开。
全文摘要
公开了确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的改进的方法和装置。双电池系统包括至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及至少一个起动器电池，其可与至少一个动力电池并联连接。根据本发明，基于至少一个起动器电池的温度和基于当启动起动电动机时起动电动机的行为的测量来确定初始充电持续时间。此外，基于初始充电持续时间并基于标称充电电压和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来在至少一个起动器电池的充电期间确定用于给至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间。通过本发明，可以通过使结果充电持续时间适应于对起动器电池的充电的质量和效率有影响的实际参数来非常精确地确定要使用的结果充电持续时间。
文档编号G01R31/36GK102460898SQ201080025251
公开日2012年5月16日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年6月9日
发明者G·莱德费尔特 申请人:斯堪尼亚商用车有限公司