专利名称：汽车蓄电池检测方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对汽车电池检测的方法及装置。
至目前，我们的用车习惯都是当驾驶员准备驾车扭动点火开关时，引擎不能转动，才发现蓄电池已失效，引擎没法发动，车辆不能开动在路上行驶。蓄电池在汽车上是一个重要的部件，但蓄电池存在着使用寿命的问题，蓄电池的质量、驾驶员的用车习惯、对蓄电池的维护方法、当车上的用电设备同时接入较多，发电机超载不能及时向蓄电池充电等因素，都会影响蓄电池的使用寿命。假若一个新蓄电池使用了一段时间后，如果对蓄电池不经常检测，我们难以预计蓄电池什么时候会失效。
目前对汽车蓄电池的能量储备性能的检测，广泛应用的工具是放电计。普通的放电计主要由一个直流电压表和一个可以分档选择的负载电阻组成，对检测不同容量的蓄电池，通过分档选择负载电阻的阻值，直流电压表与负载电阻并联，负载电阻的两个接线点与测量电极连接。检测蓄电池时将测量电极紧压在蓄电池的正、负极柱上，历时5秒左右，观察大负荷放电情况下蓄电池所能保持的端电压值，参照本工具的原厂说明书及通过操作累积的经验，判断蓄电池的能量储备性能。使用该工具有如下缺点使用该工具操作的人，必须是受过训练、有电学知识及熟悉蓄电池特性的专业人员，普通的驾驶员是不懂操作该工具的；检测操作时必需打开引擎盖(如蓄电池安装在引擎旁边的)，或电池盖(汽车安装蓄电池的其它地方)；该工具在操作时有大电流通过工具内部的负载电阻，在负载电阻上产生大量热量；在检测过程消耗了蓄电池的部分能量储备；驾驶员想了解汽车蓄电池的能量储备状况时，必需把汽车开到有此项营业服务的电池店铺或汽修厂才可作检测。
也有一种机动车电池检测方法及装置，如申请号为99801727.2，名称为检测机动车电池和其它电池的方法和装置发明专利申请所公开的检测电池的方法及其装置。其方法主要特点是以手持机的开关电路控制瞬态负载，以闭环电路对电流控制，可使用四种开路电压水平以测定四种相应的电池电流水平。可令被测电池在持续至200毫秒范围的瞬态时间区间中向测试负载提供出一个能与该电池在使用时产生的电流相比的大电流，获得被测电池的数据。而且，瞬态大电流在使用时在手持机中产生大量的热能够被手持机所消纳。
使用该设备存在如下缺点操作该装置(设备)的人员，必需受过训练、有电学知识及熟悉蓄电池特性的专业人员。
检测操作时必需打开引擎盖(如蓄电池安装在引擎旁边的)，或电池盖(蓄电池安装汽车的其它地方)。需要对蓄电池的接线端子作电线连接。
该装置是较复杂的仪器设备，生产成本或购买价格肯定会非常昂贵，一般的驾驶员不懂操作，不适合驾驶员作自检蓄电池的随车使用工具。该装置只适合对汽车维修、救援或制造、销售汽车蓄电池等行业购买使用。
本发明的目的在于提供一种可实时对汽车电池进行检测、检测简单方便的成本低的汽车蓄电池检测方法和装置。
本发明的目的是这样实现的一种用于汽车蓄电池的检测能量储备状况的方法，包括提供与蓄电池两极相接的电子触发器装置；提供蓄电池能量的显示及预报装置；通过取出汽车在点火发动引擎的瞬间，蓄电池端电压值迅速下跌，形成的蓄电池端电压值在瞬间时间轴线上的不规则的负向脉冲信号，作为电子触发器的触发信号，并通过显示及预报装置实时显示及预报电池能量储备状况。
一种用于汽车蓄电池检测能量储备状况的装置，包括带有插头的塑料外壳；设在塑料外壳上的液晶显示器及与显示器相连的显示器驱动电路和分段电压转换电路；设在外壳内的电子线路板，电子触发器；所述液晶显示器、电子线路板、电子触发器均与被检测的蓄电池作电连接。
外壳上还设有能发出警告声的蜂鸣器及与之相连的警告驱动电路。
所述插头为与点烟器插座相配合的插头。
采用上述方法及结构后，通过实时检测发动机起动瞬间蓄电池端电压值在瞬间时间轴线上的不规则的负向脉冲信号，检测预报蓄电池故障准确，同时，本装置体积细小重量轻，制造成本低，便于向社会各阶层的驾驶员推广使用，通过点烟器插座相连，检测操作简单，坐在驾驶座位上操作，不需打开引擎盖或电池盖，不需装拆蓄电池正、负电极上的电线连接，操作人不需学习电学知识，不需掌握蓄电池的特性，不需接受专业训练，不需累积经验，本装置内部没有流过大电流的负载电阻，不会产生热量，长时间使用绝对安全。可作为驾驶员长期使用的随车工具。
以下结合附图和实施例作进一步说明。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明一种使用状态图；图3为本发明电路原理图。
如图1至图3所示，本发明汽车蓄电池检测装置包括带有与点烟器插座相配合的插头1的塑料外壳、设在塑料外壳上的液晶显示器4、设在外壳内的电子线路板、电子触发器和外壳上还设有能发出警告声的蜂鸣器，该插头1插入汽车中控台位置上点烟器插座，电子线路板上设有与显示器相连的显示器驱动电路和分段电压转换电路、警告驱动电路；所述液晶显示器、电子线路板、电子触发器均与被检测的蓄电池作电连接。
所述外壳包括显示器外壳部分3和插头壳部分2，二者通过轴5连接，在一定范围内转动。
液晶显示器4上可以附带以多条条形如7条显示蓄电池的电压值范围11.5V-12.45V；还可以附带以文字信息显示发电机的状况。
本发明的方法是通过在驾驶员扭动点火开关发动引擎时，起动电机的传动齿轮机械式连接引擎曲轴飞轮，起动电机要克服引擎内每个活塞在汽缸内四个冲程不平衡的扭矩力、以及曲轴飞轮起动所需的巨大扭矩力，起动电机处于重负载阶段；由于起动电机以电缆连接随车蓄电池，在此瞬间0.5秒内蓄电池向起动电机输出大于200A电流，蓄电池在大电流输出的状态下，额定端电压值受到蓄电池内部极板与电解液的电-化学作用反应速度的影响，蓄电池端电压值迅速下跌，下跌的幅度主要受起动电机的负载变化及蓄电池内部极板与电解液的电-化学作用反应变化所影响，形成蓄电池端电压值在瞬间时间轴线上的不规则的负脉冲信号。在0.5秒后，引擎进入转动阶段，蓄电池向起动电机输出的电流100A左右，蓄电池端电压值缓慢回升。当发动引擎完成后，引擎开始怠速运转，发电机进入工作转速而启动发电，由于汽车是采用两个电源并联供电的方式(图3)，蓄电池是一种可逆直流电源，当发电机的输出电压值比蓄电池的端电压值高时，蓄电池的电流逆向，转变为充电电流，补充回蓄电池的能量储备。当充电接近终了时，蓄电池的端电压值达到13.8V-14.5V，即发电机的输出电压值必需在13.8V-14.5V内。
汽车在设计时，起动电机的功率大小，配置蓄电池的能量储备容量的大小，是按引擎的排气量大小、压缩比高低、起动引擎时的力矩大小按正比例配置的。因此大排气量或高压缩比的汽车与小排气量或低压缩比的汽车在发动引擎时电流大小不相同，但蓄电池端电压值在发动引擎时被拖低下跌的幅度应该是近似的。
蓄电池内部电-化学作用反应的变化主要原因是a.当蓄电池被充满电时比储电不足时电-化学作用反应活跃，内部等效电阻小，在重负载下输出大电流而端电压值跌幅小；b.当蓄电池储电不足或，蓄电池内部极板作用材料海绵状铅、二氧化铅脱落、硫化，电解液变质等原因失效前，蓄电池内部的电-化学作用反应变为逐渐缓慢，内部等效电阻逐渐变大，在重负载下输出大电流，端电压值跌幅逐渐变大，产生大幅度下跌的负向脉冲信号。
在本发明的实施过程中，經过长时间大量试验，本装置内电子触发器的触发电压值预置为6V。在发动引擎时，当蓄电池储电不足或面临失效前，向起动电机输出大电流，蓄电池端电压值迅速大幅度下跌时，当负向脉冲信号的谷值达到本装置内的电子触发器预置触发电压值时，触发器被触发，检测的结果可以做到准确预报蓄电池能量储备不足或蓄电池将会失效的效果。
当蓄电池储电不足或面临失效前，向起动电机输出大电流，蓄电池端电压值迅速大幅度下跌时，当负向脉冲信号的谷值达到本装置内的电子触发器预置触发电压值时，触发器被触发，触发器驱动本装置内的蓄电池故障显示及警告声。
在启动点火开关发动引擎时，每次均实时检测蓄电池的能量储备。如果作连续重复多次检测，在下一次的操作前需按一次清除(Reset)按钮清除上一次的检测显示。如果蓄电池的能量储备非常充足，即蓄电池的状况良好，在发动引擎的过程，在显示器左下方显示电池符号及文字[良好]，表示蓄电池的目前能量储备状况良好。如果蓄电池的能量储备不足或将会失效，在发动引擎的过程，显示电池符号、文字[检查]及扳手符号并发出警告声，表示预报蓄电池的目前能量储备不足，或蓄电池将会失效。
引擎被发动后，尽量关闭车上用电设备的接入，即减小发电机的供电负载，液晶显示器上方显示文字信息「发电机良好。向电池高效充电」，此时检测到的发电机输出电压大于13.8V。如果在驾驶环境条件容许下，在驾车过程中保持此电压一段时间，蓄电池才有机会被充满电。蓄电池经常被充满电，可延长使用寿命。如果关闭车上所有用电设备，显示器上方仍没有显示，则电源系统的电压低于13.8V，蓄电池没有机会被充满电，应找专业维修人员检修汽车的电源及供电系统。
对已预报能量储备不足或将会失效的蓄电池作分辨判断用上述方法，在驾车过程使蓄电池被充电一段时间，停车关闭引擎，再次发动引擎，如果本装置没有预报蓄电池故障，可判断为上次发动引擎时，蓄电池能量储备不足。如果本装置仍然预报电池故障，可判断为蓄电池将会失效，虽然发电机向蓄电池充电，但是蓄电池的内部电-化学反应的转换能量储备能力正在衰减，蓄电池面临有效使用寿命的终结。
权利要求
1.一种汽车蓄电池的检测方法，包括提供与蓄电池两极相接的并预置触发电压值的电子触发器装置；提供蓄电池能量的显示及预报装置；通过取出汽车在点火发动引擎的瞬间，蓄电池端电压值迅速下跌，形成的蓄电池端电压值在瞬间时间轴线上的不规则的负向脉冲信号，作为电子触发器的触发信号，并通过显示及预报装置实时显示及预报电池能量储备状况。
2.根据权利要求1所述的汽车蓄电池的检测方法，其特征在于，液晶显示器是以多条条形显示蓄电池的电压值范围，以文字信息显示发电机的状况。
3.一种利用权利要求1所述的方法检测汽车蓄电池的装置，其特征在于，该装置包括带有插头的塑料外壳；设在塑料外壳上的液晶显示器及与显示器相连的显示器驱动电路和分段电压转换电路；设在外壳内的电子线路板，电子触发器；所述液晶显示器、电子线路板、电子触发器均与被检测的蓄电池作电连接。
4.根据权利要求2所述的检测汽车蓄电池的装置，其特征在于，所述外壳上还设有能发出警告声的蜂鸣器及与之相连的警告驱动电路。
5.根据权利要求2所述的检测汽车蓄电池的装置，其特征在于，所述插头为与点烟器插座相配合的插头。
6.根据权利要求2所述的检测汽车蓄电池的装置，其特征在于，所述外壳包括显示器外壳部分和插头壳部分，二者通过轴连接。
全文摘要
本发明涉及一种汽车蓄电池的检测方法及装置,它是以汽车启动时蓄电池端电压值迅速下跌所形成的蓄电池端电压值在瞬间时间轴线上的不规则的负向脉冲信号,作为电子触发器的触发信号,并通过显示及预报装置实时显示及预报电池能量储备状况;该装置包括带有插头的塑料外壳;设在塑料外壳上的液晶显示器及与显示器相连的显示器驱动电路和分段电压转换电路;设在外壳内的电子线路板,电子触发器;所述液晶显示器、电子线路板、电子触发器均与被检测的蓄电池作电连接。采用上述方法及结构后,具有可实时对汽车电池进行检测、检测简单方便、装置成本低等优点。
文档编号G01R31/36GK1368646SQ02114720
公开日2002年9月11日 申请日期2002年1月9日 优先权日2002年1月9日
发明者王惠红 申请人:王惠红