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利用精密電池檢測和傳感技術(shù)降低汽車電氣故障
2012年02月09日 10:11 來源:本站整理 作者:灰色天空 我要評(píng)論(0)
每五次汽車故障就有一次是電池造成的。在未來數(shù)年內(nèi),隨著電傳線控,發(fā)動(dòng)/熄火引擎管理和混合動(dòng)力(電力/燃?xì)?等汽車技術(shù)日益普及,這一問題將變得越來越嚴(yán)重。
為了減少故障,需要精確地檢測電池的電壓、電流和溫度,對(duì)結(jié)果進(jìn)行預(yù)處理,計(jì)算充電狀態(tài)和運(yùn)行狀態(tài),將結(jié)果發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 (ECU),以及控制充電功能。
現(xiàn)代汽車誕生于20 世紀(jì)初。第一輛汽車依靠手動(dòng)啟動(dòng),需要很大的力量,存在很高的風(fēng)險(xiǎn),汽車的這種“手搖曲柄”造成了很多死亡事故。1902年,第一臺(tái)電池啟動(dòng)馬達(dá)研制成功,到1920 年,所有的汽車都已采用電啟動(dòng)。
最初使用的是干電池,當(dāng)電能耗盡時(shí),必須予以更換。不久之后,液體電池(即古老的鉛酸電池)就取代了干電池。鉛酸電池的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),它可以從中充電。
在上世紀(jì),鉛酸電池幾乎沒有什么變化,最后一次主要改進(jìn)是對(duì)其進(jìn)行密封。真正改變的是對(duì)它的需求。起初,電池僅僅用于發(fā)動(dòng)汽車、鳴喇叭和為車燈供電。如今,在點(diǎn)火之前,汽車的所有電氣系統(tǒng)都要靠它供電。
激增的新型電子設(shè)備不僅僅是GPS和DVD播放器等消費(fèi)電子設(shè)備。如今,發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 (ECU)、電動(dòng)車窗和電動(dòng)座椅之類的車身電子設(shè)備已成為許多基本車型的標(biāo)準(zhǔn)配置。呈指數(shù)
級(jí)增加的負(fù)載已經(jīng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響,電氣系統(tǒng)造成的故障日益增多就是明證。根據(jù)ADAC和RAC統(tǒng)計(jì),在所有汽車故障中,幾乎有36%可歸因于電氣故障。如果對(duì)該數(shù)字進(jìn)行分析,可以發(fā)現(xiàn)50%以上的故障是由鉛酸電池這一組件造成的。
評(píng)定電池的健康狀況
以下兩個(gè)關(guān)鍵特性可以反映鉛酸電池的健康狀況:
(1) 充電狀態(tài) (SoC):SoC 指示電池可以提供多少電荷,用電池額定容量(即新電池的SoC)的百分比表示。
(2) 運(yùn)行狀態(tài) (SoH):SoH 指示電池可以儲(chǔ)存多少電荷。
充電狀態(tài)
充電狀態(tài)指示好比是電池的“燃油表”。計(jì)算SoC的方法有很多,其中最常用的有兩個(gè):開路電壓測量法和庫侖測定法(也稱庫侖計(jì)數(shù)法)。
(1) 開路電壓 (VOC) 測量法:電池空載時(shí)的開路電壓與其充電狀態(tài)之間成線性關(guān)系。這種計(jì)算方法有兩個(gè)基本限制:一是為了計(jì)算SoC,電池必須開路,不連接負(fù)載;二是這種測量僅在經(jīng)過相當(dāng)長的穩(wěn)定期后才精確。
這些局限使得VOC 方法不適合在線計(jì)算SoC。該方法通常在汽車維修店中使用,在那里電池被卸下,可以用電壓表測量電池正負(fù)極之間的電壓。
(2) 庫侖測定法:這種方法用庫侖計(jì)數(shù)求取電流對(duì)時(shí)間的積分,從而確定SoC。利用該方法可以實(shí)時(shí)計(jì)算SoC,即使電池處在負(fù)載條件下。然而,庫侖測定法的誤差會(huì)隨著時(shí)間推移而增大。
一般是綜合運(yùn)用開路電壓和庫侖計(jì)數(shù)法來計(jì)算電池的充電狀態(tài)。
本文導(dǎo)航
- 第 1 頁:利用精密電池檢測和傳感技術(shù)降低汽車電氣故障(1)
- 第 2 頁:運(yùn)行狀態(tài)
用戶評(píng)論
發(fā)表評(píng)論
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