汽车行进过程中蓄电池内阻的测量的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及汽车电子技术，特别涉及一种在汽车行进过程中测量蓄电池内阻的方 法和实现该方法的汽车电源管理单元。
【背景技术】
[0002] 电池内阻的测量可以采用多种方法，常用的包括交流电桥法和直流内阻测量法 等。交流电桥法的原理是将待测内阻的电池等效为有源电阻，其被施加一个具有固定频率 的交流电流并且测量电池两端的响应电压，测得的响应电压经过整流和滤波等处理后借助 运算放大器电路计算得到电池的内阻值。由于汽车上缺少合适的交流电源，因此目前汽车 上蓄电池内阻的测量一般采用直流内阻测量法。
[0003] 直流内阻测量法的原理是使不同大小的恒定直流流过电池并且测量不同电流下 电池两端的电压，然后利用得到的两组电流-电压数据计算得到电池的内阻。图1示出了 典型的利用直流内阻测量法的电路原理图。如图1所示，电压表U与汽车蓄电池 B并联连 接，电流表A和启动器S串联连接后并联在汽车蓄电池 B的两端，启动器产生的恒定电流流 经汽车蓄电池 B，汽车蓄电池 B两端的电压以及流经汽车蓄电池 B的电流分别由电压表U和 电流表A测量。
[0004] 2010年10月25日提交的题为"与可控马达/汽车发电机连接的车用电池的电池 格的内阻的求取"的中国专利申请201080055838. 0公开了一种求取车用电池内阻的方法和 装置，其中电池与可控的马达/汽车发电机连接，从而能够实现从电池到马达/汽车发电机 或者从马达/汽车发电机到电池的能流。所公开的方法包括以下步骤：对马达/汽车发电 机的形成磁场的份额进行调制，在对马达/汽车发电机的形成磁场的份额进行调制时确定 电池格上的电压变化以及流过电池格的电流的变化，并且作为电压变化与电流变化的商计 算出所述电池格的内阻。
[0005] 需要指出的是，由于汽车在行驶过程中发动机和用电负载的工作状态常发生较大 变化并且往往难以预测，这导致流经蓄电池的电流的可控性很差，因此不利于获得精确的 内阻值。上述现有技术的汽车电池内阻测量技术即存在这样的缺陷。
[0006] 为此，可以利用汽车关机熄火后蓄电池输出电流较为稳定的特点实现内阻的精确 测量。具体而言，熄火后发动机冷却风扇通常会持续工作5-20秒左右，此时的发动机冷却 风扇是汽车蓄电池的主要甚至是唯一的供电对象并且供电电流基本上恒定，因此通过在在 冷却风扇的多个档位之间切换而得到汽车蓄电池在不同负载条件的电压和电流，从而计算 出汽车蓄电池的内阻。
[0007] 但是这种方法的应用是受到限制的，仍然无法在汽车行进过程中实现电池内阻的 精确测量。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种测量汽车蓄电池内阻的方法，其能够在汽车行进过程中 随时对蓄电池内阻进行准确的测量。
[0009] 本发明的上述目的可通过下列技术方案实现：
[0010] 一种在汽车行进过程中测量蓄电池内阻的方法，包括下列步骤：
[0011] 响应于关于测量蓄电池内阻的指令，控制所述蓄电池的放电电流以使其具有多个 不同的取值并且测量与不同取值的放电电流对应的蓄电池两端的电压；以及
[0012] 根据多个不同取值的放电电流和相应的电压确定所述蓄电池的内阻，
[0013] 其中，通过改变汽车发电机输出至负载的功率或负载的功耗来控制放电电流的取 值。
[0014] 优选地，在上述方法中，进一步包括下列步骤：
[0015] 根据所述蓄电池在启动过程中的放电电流的表现对所述蓄电池的内阻进行修正。
[0016] 优选地，在上述方法中，按照下式对所述蓄电池的内阻进行修正：
[0017] rn = rXeAt/a 1
[0018] 这里，r为所述蓄电池的内阻，&为所述蓄电池的内阻的修正值，At为汽车启动 过程中蓄电池的放电电流首次突破预设阈值的时刻与首次跌破预设阈值的时刻之间的时 间差，a为实验确定的常数。
[0019] 优选地，在上述方法中，每个取值的放电电流都保持一个预设的时段，并且所述电 压为所述预设的时段内的测量值的平均值。
[0020] 优选地，在上述方法中，通过改变所述汽车发电机的输出电压来改变汽车发电机 输出至负载的功率。更好地，使所述放电电流的取值足够得大以使负载功耗的可能变化对 所述放电电流的取值的影响小于预设的阈值。
[0021] 优选地，在上述方法中，通过在保持汽车发电机输出至负载的功率不变的情况下 改变负载的功耗来控制放电电流的取值。
[0022] 本发明的还有一个目的是提供一种汽车电源管理单元，其能够在汽车行进过程中 随时对蓄电池内阻进行准确的测量。
[0023] 本发明的上述目的可通过下列技术方案实现：
[0024] 一种汽车电源管理单元，包括：
[0025] 通信接口，其被配置为与外部设备通信；
[0026] 与所述通信接口耦合的处理器，其被配置为：
[0027] 响应于关于测量蓄电池内阻的指令，通过经所述通信接口改变汽车发电机输出至 负载的功率或负载的功耗来控制放电电流的取值，并且根据多个不同取值的放电电流和相 应的蓄电池两端电压确定所述蓄电池的内阻。
【附图说明】
[0028] 本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变 得更加清晰和更容易理解，附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示，附图包括：
[0029] 图1示出了典型的利用直流内阻测量法的电路原理图。
[0030] 图2为典型汽车电气系统的示意性结构框图。
[0031] 图3为按照本发明一个实施例的汽车电源管理单元的示意框图。
[0032] 图4为按照本发明一个实施例的汽车电源管理单元的示意框图。
[0033] 图5为按照本发明一个实施例的一种在汽车行进过程中测量蓄电池内阻的方法 的流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面通过参考附图描述【具体实施方式】来阐述本发明。但是需要理解的是，这些具 体实施方式仅仅是示例性的，对于本发明的精神和保护范围并无限制作用。
[0035] 在本说明书中，"连接"一词应当理解为包括在两个单元之间直接传送能量或信号 的情形，或者经一个或多个第三单元间接传送能量或信号的情形，而且这里所称的信号包 括但不限于以电、光和磁的形式存在的信号。
[0036] "包含"和"包括"之类的用语表示除了具有在说明书和权利要求书中有直接和明 确表述的单元和步骤以外，本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单 元和步骤的情形。
[0037] 以下借助附图描述本发明的具体实施例。
[0038] 图2为典型汽车电气系统的示意性结构框图。
[0039] 如图2所示，图2所示的汽车电气系统20包括汽车电源管理单元210、汽车发电机 220、蓄电池230、电子调节器240、电流传感器250、电压检测电路260、负载控制器270和负 载280,图中以粗实线表示能量传输路径，细实线表示信号传输路径。
[0040] 如图2所示，汽车发电机220与负载280和蓄电池230耦合，以向负载280供电和 /或蓄电池230充电。电子调节器240接入汽车发电机220与负载280所在的回路内，用于 调整汽车发电机220对负载280的输出电压，从而实现输出功率的改变。电流传感器250用 于检测蓄电池230的放电电流，其如图2所示被接入蓄电池230与负载280所在的回路（例 如利用电阻器来实现电流传感器时），可选地，其被设置在蓄电池230输出线路附近（例如 利用霍尔传感器来实现电流传感器时）。电压检测电路260用于检测蓄电池230两端的电 压。汽车电源管理单元210与电子调节器240相连以控制汽车发电机220对负载280的输 出电压，从而实现汽车发电机220输出功率的改变。汽车电源管理单元210与电流传感器