用于测试机动车中的蓄能器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于测试机动车中的蓄能器的方法，所述机动车包括用于运行多个机动车系统的第一蓄能器和至少提供机动车起动所需的电能的第二蓄能器以及控制设备。
【背景技术】
[0002]环保和少的燃料消耗越来越多地成为选择机动车的决定性的选择标准。这导致越来越多地研发一种机动车，所述机动车具有电驱动装置或混合动力驱动装置。尤其是其中混合动力超出带有能量回收的纯起停自动装置的机动车通常具有高压能量蓄能器用于运行至少一个存在于机动车中的电机或起动发电机。然而，车载电网中大量的负载有利地以较低的工作电压，例如12V运行。因此，通常也设置低压蓄能器。即使在机动车中仅使用一种工作电压时通常两个断开的具有各自配属的蓄能器的车载电网是有利的。即机动车包括两个车载电网，其中通常一个以高电压运行，而一个以低电压运行。该车载电网通常通过DC/DC变换器耦合。
[0003]为了确保所有机动车系统的可靠的功能，需要可以测试机动车中蓄能器的有效功率和充电状态。在传统的具有车载电网、蓄能器和内燃机的机动车中，在起动时已经测试蓄能器的有效功率，因为在这种情况下抽取极大的电流。如果蓄能器处的压降在这种情况下也足够高，以便能够起动机动车，则可以推断出，蓄能器的状态足以确保所有机动车系统的可靠的运行。
[0004]现在，尤其在混合动力机动车中，经常本身存在的电机或起动电机，尤其是皮带驱动的起动电机或曲轴驱动器通常用作用于内燃机的起动器。在这种情况下，内燃机的起动器部分地由第二蓄能器供电，所述第二蓄能器在为其它机动车系统供电的第一蓄能器旁边内置在机动车中。因此第一蓄能器未受到负荷。通常尽管测量了在第一蓄能器处的压降，然而由该在不受负荷的状态下的压降仅能有限地推断出第一蓄能器的充电状态和有效功率。
[0005]如前所述，在许多机动车中，第一蓄能器是低压蓄能器以及第二蓄能器是较高压蓄能器/高压蓄能器。因此，在本申请的例子和说明书中部分地为了更清楚，为第一蓄能器使用名称低压蓄能器以及为第二蓄能器使用高压蓄能器。然而这不应该限制该说明书和例子的一般性，因为当然两个蓄能器也可以具有相同的额定电压且甚至可能第一蓄能器具有比第二蓄能器更高的额定电压。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的是，提供一种用于测试机动车中的蓄能器的方法，所述方法实现了可靠地测试用于运行机动车系统的第一蓄能器的足够的功率和足够的充电状态。
[0007]根据本发明，该目的通过前述类型的方法实现，所述方法包括如下步骤:
[0008]-通过控制设备在固定的时间段内将第一蓄能器与负载相连接，所述负载具有比固定选择的机动车系统的并联电路的最小总阻抗更小的阻抗；
[0009]-在时间段内通过电压测量设备至少一次测量第一蓄能器处的压降；
[0010]-如果电压低于预定的极限值，则通过控制设备输出信号。
[0011]根据本发明的方法基于这样的构思:仅在负荷状态下可以得到关于蓄能器的有效功率和充电状态的可靠的结论。为了确保第一蓄能器能胜任在行驶运行中出现的所有负荷，检查第一蓄能器的性能时存在的负荷至少应该和行驶运行中的负荷一样大。尤其有利的是，用于测试的负荷比通过所有机动车系统的负荷更大，也就是说，为了测试而与第一蓄能器连接的负载的阻抗比同时待使用的机动车系统的并联电路的阻抗更小。有利地，负载应该具有低的电感。在这种情况下，随着负载与第一蓄能器的连接立即流过大的电流，且仅能利用极短的时间段来测试第一蓄能器。
[0012]现在，如果在第一蓄能器与负载连接的时间段期间测量第一蓄能器处的压降，则该电压是用于第一蓄能器的有效功率的极好的量度。如果该时间段长到使得蓄能器以及与蓄能器连接的负载的电感和电容不影响测量的电压，则该电压与负载的电阻与负载的电阻加第一蓄能器的内电阻的和的商成比例。则在负载的电阻固定时，测量值仅与蓄能器的内电阻相关。然而蓄能器的内电阻是蓄能器的有效功率的决定性标准。
[0013]如果在根据本发明的方法中在第一蓄能器处下降的电压在测量时在时间段内下降到低于预定的极限值，则这对应于超过第一蓄能器的最大内电阻。因为用于起动机动车的电能来源于第二蓄能器，所以在这种情况下机动车能够运行。然而根据本发明通过输出设备输出报警信号，以便向驾驶员指明第一蓄能器的有效功率有限。因此，驾驶员获知，在行驶运行中不能对所有的机动车系统进行充分地供电。
[0014]也可以基于测得的电压和机动车的行驶状态改变对机动车的其它设定。因此，例如可以在机动车仍未开始运行且测得极低的电压的情况下完全阻止机动车的起动。也可以基于测得的电压输出不同类型的报警信号。例如在低于第一极限值时可以激活报警灯，所述报警灯在低于另一个更小的极限值时闪烁，并且在低于第三更小的极限值时补充声音信号。
[0015]还可以有针对性地禁止各个与安全性无关的机动车系统的功能。尤其可以在低于第一极限值时例如关掉机动车中的娱乐系统，以及在低于另一个极限值时可以关掉所有与安全性无关的、通过第一蓄能器供电的机动车系统。也可以在低于确定的电压极限值时，第一蓄能器完全与车载电网断开，以便例如通过DC/DC转换器和高压蓄能器实现仅所有低压组件的运行或者以便避免第一蓄能器的深度放电。
[0016]机动车也可以具有多个控制设备。在这种情况下，作为第一蓄能器与负载的连接，也可以通过另一个控制设备把信号输出至其它的机动车组件。此外，也可以把多个负载与第一蓄能器连接。
[0017]第一蓄能器可以是低压蓄能器以及第二蓄能器是高压蓄能器。机动车的许多组件设计为在12V的车载电网上运行。无论在半导体电子装置中还是在发光装置中未来都更期待较低的工作电压，因此中期车载电网电压的另一次降低是可能的。同时，为了运行电机和起动发电机，较高的工作电压，例如48V是有利的。因此，有利的是低压蓄能器作为用于低压车载电网供电的蓄能器以及相对较高的高压蓄能器作为用于高压车载电网供电的蓄能器。
[0018]当然也可以把根据本发明的方法用在具有多于两个断开的、带有所属的蓄能器的车载电网的机动车中。在这种情况下，所述方法可以用于测试多个蓄能器，尤其是不为用于行驶运行的马达的起动和/或运行提供电流的蓄能器。
[0019]有利地，在行驶起动之前，尤其在接通机动车的点火装置时，在打开车门时和/或在通过检测设备在预定的最大距离中识别到属于机动车的无线电钥匙时和/或尤其在机动车的运行中或在机动车静止时以规律的间隔执行步骤。在接通机动车的点火装置时根据本发明的方法的步骤的执行基本上相当于在传统的机动车中在机动车起动时对蓄能器的不可避免的测试。即建立和在传统的机动车中相同程度的运行安全性。为了避免可能通过测试方法延迟行驶开始，有利地在接通点火之前已经执行测试方法。也可以在可能发生机动车的将来的起动(即例如在已经打开驾驶员车门或机动车开锁时，或者在驾驶员接近时)的时间进行。例如可以通过距离确定或检测无线电钥匙，例如通过测量信号强度来完成驾驶员的接近。
[0020]如果使用第一蓄能器，其中常规强度的负荷对第一蓄能器的使用寿命来说没有损害，然而有利的是，以规律的间隔执行根据本发明的步骤。因此，例如可以每行驶10公里或每行驶50公里来执行这种测试，或者例如机动车的每小时的行驶时间执行一次这种测试。可选地或补充地，也能够在确定的行驶或使用情况下执行这种测试。因此例如可以在使用娱乐系统之前(所述娱乐系统需要大量的能量)执行这种测试。也可以在低于一定的速度时执行第一蓄能器的测试。因此尤其在快速行驶时保证所有机动车系统的功能。也可以在机动车静止时以固定的时间段执行测试。通常在机动车停止时，现代机动车的至少一个控制设备也是有效的。这可以用于在停车状态下规律地，例如每24小时执行测试方法。这尤其可以在超过一定的最小停车时间时进行。
[0021]有利的是，负载是机动车的双向的DC/DC转换器。多数混合动力机动车本身都具有双向的DC/DC转换器，因为在这种情况下既实现了由高压电网对低压电网的供电，也实现了由低压电网对高压电网的供电。由高压电网对低压电网的供电是有利的，因为在这种情况下，可以省去用于低压蓄能器单元的充电和用于通过低压电网供电的机动车系统的运行的单独的发电机。在这种情况下，机动车的低压蓄能器的充电仅通过作为发电机的所述电机或电机之一的运行实现。在机动车中由低压电网对较高压电网的供电大多主要设定用于，通过仅具有低压电