1.本發(fā)明涉及電池健康監(jiān)控管理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是一種車載電子控制器備用電池健康監(jiān)控管理方法。

背景技術(shù)：

2.在車載電子控制器中多有小的備用電池，用于在緊急情況下維持設(shè)備的短時(shí)間運(yùn)行，如tbox 產(chǎn)品中，在遇到車輛事故導(dǎo)致整車主電切斷情況下，需要保證tbox 能無縫切換到自帶的備用電池使產(chǎn)品能維持正常通訊，發(fā)出緊急求助信號(hào)，撥打報(bào)警求救電話等。所以在日常的車輛使用中，對(duì)電池狀態(tài)的監(jiān)控變得十分重要，確保在緊急情況下備用電池的健康狀態(tài)是良好的，電量充足，以滿足設(shè)備運(yùn)行。
3.備用電池一般采用鋰電池或鎳氫電池，在日常使用過程中，會(huì)出現(xiàn)各種損傷，如電池容量過小，鋰電池內(nèi)阻過大，電池電壓過低等。所以控制器需要有一套有效的監(jiān)控方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種車載電子控制器備用電池健康監(jiān)控管理方法，有效利用控制器現(xiàn)有的mcu資源，結(jié)合外部高效的檢測(cè)電路，利用合理的算法，對(duì)備用電池進(jìn)行有效監(jiān)控（電池容量，電壓，內(nèi)阻），并實(shí)時(shí)上報(bào)，以便發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)提醒用戶返廠維修，更換電池，以保障安全。
5.為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
6.一種車載電子控制器備用電池健康監(jiān)控管理方法，包括以下步驟：步驟s1.開始自檢，首先關(guān)閉充電電路，等待時(shí)間t后，讀取電池溫度，判斷電池溫度是否正常，如果是則執(zhí)行步驟s2，否則執(zhí)行步驟s6；步驟s2.電池溫度正常則關(guān)閉mos管q2，令電池盒后級(jí)的負(fù)載電路斷開，然后使能mos管q1，使備用電池在r
l
的負(fù)載下工作10ms后關(guān)閉mos管q1,斷開測(cè)試負(fù)載電阻r
l
；步驟s3.等待10s使電池電壓穩(wěn)定后，mcu程序讀取此時(shí)電池的空載電壓v1，并判斷空載電壓v1是否低于預(yù)設(shè)值，如果是則執(zhí)行步驟s6，否則執(zhí)行步驟s4；步驟s4.使能mos管q1，使測(cè)試負(fù)載電阻接通，電池放點(diǎn)5ms后，讀取此時(shí)電池的重載電壓v2，然后關(guān)閉mos管q1使負(fù)載r
l
斷開，電池回到空載狀態(tài)，計(jì)算電池內(nèi)阻ri；步驟s5. mcu程序根據(jù)計(jì)算得出的電池內(nèi)阻ri，結(jié)合電池的溫度值，判斷ri是否大于電池在此溫度下的內(nèi)阻閾值，如果ri小于內(nèi)阻閾值則電池狀態(tài)健康，如果ri大于內(nèi)阻閾值則執(zhí)行步驟s6；步驟s6.電池已經(jīng)老化或損壞，需要進(jìn)行檢查或更換；步驟s7.結(jié)束。
7.具體地，mcu 程序通過控制充電電路使能信號(hào)charg_en, 實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電控制；其中q
1 是控制負(fù)載電阻r
l
導(dǎo)通或關(guān)閉的開關(guān)mos管；q
2 是控制備用電池和后級(jí)的電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓電路及功能電路負(fù)載的開關(guān)mos管；當(dāng)不使能充電、關(guān)閉q1、關(guān)閉q
2 情況下，mcu程
序讀取的是電池的空載電壓v1；當(dāng)不使能充電、打開q1、關(guān)閉q
2 情況下，mcu程序讀取的是電池的重載電壓。
8.具體地，當(dāng)設(shè)備同時(shí)滿足以下條件時(shí)，備用電池開始自檢：
①
整車處于on或acc檔位，蓄電池由整車dcdc供電；
②
設(shè)備處于非運(yùn)輸模式；
③
整車電源電壓正常；
④
備用電池電壓正常；
⑤
電池溫度處于正常工作范圍；
⑥
電池停止充電時(shí)間大于預(yù)設(shè)值。
9.進(jìn)一步地，上述電池溫度的正常工作范圍為0《t《40℃；電池停止充電時(shí)間大于預(yù)設(shè)值10分鐘。
10.具體地，步驟s3所述mcu程序讀取此時(shí)電池的空載電壓v1，并判斷空載電壓v1是否低于預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值為電池電量在70%時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓值。
11.具體地，步驟s4中計(jì)算的電池內(nèi)阻ri為多次測(cè)量后的平均值，電池內(nèi)阻ri的計(jì)算公式為：；其中，；。
12.本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明方法利用車載電子控制器現(xiàn)有的mcu資源，結(jié)合外部高效的檢測(cè)電路，運(yùn)用合理的算法，對(duì)備用電池進(jìn)行有效監(jiān)控（電池容量，電壓，內(nèi)阻），并實(shí)時(shí)上報(bào)，以便發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)提醒用戶返廠維修，更換電池，以保障行車安全。
附圖說明
13.圖1為本發(fā)明一種車載電子控制器備用電池健康監(jiān)控管理方法的流程圖；圖2為本發(fā)明車載電子控制器的監(jiān)控電路圖；圖3為本發(fā)明充電控制電路示意圖。
具體實(shí)施方式
14.為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本說明書中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本說明書實(shí)施例中的附圖，對(duì)本說明書實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。
15.如圖1、圖2所示，本實(shí)施例中提供了一種車載電子控制器備用電池健康監(jiān)控管理方法，包括以下步驟：步驟s1.開始自檢，首先關(guān)閉充電電路，等待時(shí)間t后，讀取電池溫度，判斷電池溫度是否正常，如果是則執(zhí)行步驟s2，否則執(zhí)行步驟s6；步驟s2.電池溫度正常則關(guān)閉mos管q2，令電池盒后級(jí)的負(fù)載電路斷開，然后使能mos管q1，使備用電池在r
l
的負(fù)載下工作10ms后關(guān)閉mos管q1,斷開測(cè)試負(fù)載電阻r
l
；步驟s3.等待10s使電池電壓穩(wěn)定后，mcu程序讀取此時(shí)電池的空載電壓v1，并判斷空載電壓v1是否低于預(yù)設(shè)值，如果是則執(zhí)行步驟s6，否則執(zhí)行步驟s4；步驟s4.使能mos管q1，使測(cè)試負(fù)載電阻接通，電池放點(diǎn)5ms后，讀取此時(shí)電池的重
載電壓v2，然后關(guān)閉mos管q1使負(fù)載r
l
斷開，電池回到空載狀態(tài)，計(jì)算電池內(nèi)阻ri；步驟s5. mcu程序根據(jù)計(jì)算得出的電池內(nèi)阻ri，結(jié)合電池的溫度值，判斷ri是否大于電池在此溫度下的內(nèi)阻閾值，如果ri小于內(nèi)阻閾值則電池狀態(tài)健康，如果ri大于內(nèi)阻閾值則執(zhí)行步驟s6；步驟s6.電池已經(jīng)老化或損壞，需要進(jìn)行檢查或更換；步驟s7.結(jié)束。
16.具體地，如圖2 所示，mcu 程序通過控制充電電路使能信號(hào)charg_en, 實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的充電控制；其中q
1 是控制負(fù)載電阻r
l
導(dǎo)通或關(guān)閉的開關(guān)mos管；q
2 是控制備用電池和后級(jí)的電壓轉(zhuǎn)換穩(wěn)壓電路及功能電路負(fù)載的開關(guān)mos管；當(dāng)不使能充電、關(guān)閉q1、關(guān)閉q
2 情況下，mcu程序讀取的是電池的空載電壓v1；當(dāng)不使能充電、打開q1、關(guān)閉q
2 情況下，mcu程序讀取的是電池的重載電壓v2。如圖3所示，是對(duì)電池內(nèi)壓vb和內(nèi)阻r
i 及空載測(cè)量電壓v1 和重載測(cè)量電壓v2 的簡化等效示意圖。
17.其工作原理是：利用車載電子控制器內(nèi)部的mcu 資源，和精確的控制算法來對(duì)備用電池進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)控。
18.電池電壓電量測(cè)量監(jiān)控：電池的電壓通過r
1 和r
2 的分壓網(wǎng)絡(luò)后接到mcu的adc接口，通過mcu軟件算法進(jìn)行換算得到電池電壓。
19.電池內(nèi)阻測(cè)量監(jiān)控：電池的內(nèi)阻表示了電池的健康狀態(tài)，當(dāng)電池內(nèi)阻逐漸增大時(shí)，其電池容量越小，其沖放電特性惡化；最終會(huì)導(dǎo)致備用電池?zé)o法正常設(shè)備正常工作。
20.電池溫度檢測(cè)監(jiān)控：電池內(nèi)有ntc電阻，ntc（negative temperature coefficient）是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，通過上拉電阻后接到mcu 的adc管腳，mcu可以通過采集到的電壓計(jì)數(shù)出電池的問題，這樣mcu就可以根據(jù)溫度條件進(jìn)行充電，放電，和檢測(cè)的策略調(diào)整。
21.本實(shí)施例中利用2個(gè)mos管開關(guān)電路及r
l
大功率電阻，一般采用1206封裝，電阻值一般為10歐姆（可根據(jù)電池的輸出能力決定，不要超過備用電池的額定最大輸出電流），及相電池電壓采樣電路，由mcu的adc 接口進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，利用內(nèi)置算法進(jìn)行對(duì)電池內(nèi)阻的測(cè)量和計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果做相應(yīng)的告警和保護(hù)動(dòng)作。
22.具體地，當(dāng)設(shè)備同時(shí)滿足以下條件時(shí)，備用電池開始自檢：
①
整車處于on或acc檔位，蓄電池由整車dcdc供電；
②
設(shè)備處于非運(yùn)輸模式；
③
整車電源電壓正常；
④
備用電池電壓正常；
⑤
電池溫度處于正常工作范圍；
⑥
電池停止充電時(shí)間大于預(yù)設(shè)值。
23.進(jìn)一步地，上述電池溫度的正常工作范圍為0《t《40℃；電池停止充電時(shí)間大于預(yù)設(shè)值10分鐘。
24.具體地，步驟s3所述mcu程序讀取此時(shí)電池的空載電壓v1，并判斷空載電壓v1是否低于預(yù)設(shè)值，該預(yù)設(shè)值為電池電量在70%時(shí)所對(duì)應(yīng)的電壓值。
25.具體地，步驟s4中計(jì)算的電池內(nèi)阻ri為多次測(cè)量后的平均值，電池內(nèi)阻ri的計(jì)算公
式為：；其中，；。
26.具體地，步驟s5所述內(nèi)阻閾值，需要根據(jù)電池廠家提供的電池特性、內(nèi)阻在不同溫度下的特性，設(shè)定一個(gè)臨界值，以確保電池在閾值內(nèi)能滿足產(chǎn)品的工作放電需求為準(zhǔn)。
27.以上對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可作出種種的等同變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本技術(shù)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。

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