用于检测待检验的蓄电池的状态的装置制造方法及图纸

描述了一种用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置（1），该车辆具有不同工作电压的至少两个车辆车载电网（5、6）。车辆车载电网（5、6）经由DC/DC转换器（7）耦合，该DC/DC转换器将第一车辆车载电网（5）的第一直流电压转换成第二车辆车载电网（6）的蓄电池（3）的第二直流电压。车辆车载电网（5、6）具有控制装置（8）。控制装置（8）额外地具有测试信号模块（9），该测试信号模块适合用于经由DC/DC转换器（7）将测试信号（10）施加给待检验的蓄电池（3）。此外，DC/DC转换器（7）的控制装置（8）额外地包括测量值检测模块（11）以及分析模块（12），该测量值检测模块适合用于测量待检验的蓄电池的反应值，所述分析模块适合用于由所测量的反应值来检测蓄电池（3）的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检测待检验的蓄电池的状态的装置
本专利技术描述了一种用于检测车辆的待检验的蓄电池的状态的装置，所述车辆具有不同工作电压的至少两个车辆车载电网。该车辆车载电网通过DC/DC转换器耦合，该转换器将第一车辆车载电网的第一直流电压转变成第二车辆车载电网的蓄电池的第二直流电压。车辆车载电网具有控制装置。
技术介绍
为此，由文献US7,889，524B2公开了用于带有充电装置的混合动力车辆的集成的双向转换器，该转换器具有唯一的感应线圈作为电感存储器并且通过AC/DC转换器实现充电功能。此外可以在所谓的升压功能中,通过双向DC/DC转换器将蓄电池的功率提供给带有较高工作电压的作为蓄电池的第一车辆车载电网，并且与之相关在所谓的降压功能中，可以将第一车辆车载电网的功率发送给在带有蓄电池工作电压的第二车辆车载电网中的蓄电池。为此，通过DC/DC转换器耦合的车辆车载电网具有控制装置。然而这种车辆车载电网中的蓄电池的状态在车辆中既不显示也不检测。与此相应地，在具有12V车载电网和内燃机的常规车辆中在内燃机的每次起动过程中内含地进行12V蓄电池的测试。在此，在起动过程期间从蓄电池中产生高电流。如果能够实现起动过程，那么与之相关地检测最小充电状态、也称为SOC状态（StateofCharge）以及老化状态、也称为SOH状态（StateofHealth）。如果不能实现起动过程，则要么不给出蓄电池的最小SOC状态，要么不给出蓄电池的最小SOH状态，使得车辆不能发动。由此也在常规的车辆中不会出现由功能不足的电池引起的安全风险。然而在混合动力车辆或电动车辆中——其通常具有带有不同工作电压、例如高压侧和低压侧的车辆车载电网并且在低压侧没有起动器——取消了这种起动过程测试，并且由此取消了低压侧上的常规测试。然而因为为了安全运行的这种车辆，需要低压蓄电池的最小SOC状态以及最小SOH状态，所以也必须在该车辆中反复地进行相应的检测。蓄电池的这种检测借助于车辆外部的测试设备以相应规定的保养间隔实现。然而如果车辆使用者没有遵守规定，那么这种车辆存在安全隐患，这只能通过对车辆驾驶员的及时告诫来降低。
技术实现思路
本专利技术的目的是给出一种用于检测待检验的蓄电池的状态的装置，该装置能够与维护以及检测间隔无关地持续地监控并且显示车辆蓄电池的状态。所述目的利用一种用于检测车辆的待检验的蓄电池的状态的装置来实现。所述车辆具有不同工作电压的至少两个车辆车载电网，所述装置具有：DC/DC转换器，所述DC/DC转换器将第一车辆车载电网的第一直流电压转换成第二车辆车载电网的蓄电池的第二直流电压；所述车辆车载电网的控制装置。其中所述车辆车载电网的控制装置附加地具有：测试信号模块，所述测试信号模块适合用于经由所述DC/DC转换器将测试信号施加给待检验的蓄电池；测量值检测模块，所述测量值检测模块适合用于对待检验的蓄电池的、作为反应的时间曲线的反应值进行测量；以及分析模块，所述分析模块适合用于从所测量的反应值中检测所述蓄电池的状态。本专利技术还涉及有利的改进方案。在本专利技术的一种实施方式中实现了一种用于对车辆的待检验的蓄电池的状态进行检测的装置，该车辆具有不同工作电压的至少两个车辆车载电网。车辆车载电网经由DC/DC转换器耦合，该DC/DC转换器将第一车辆车载电网的第一直流电压转换成第二车辆车载电网的蓄电池的第二直流电压。所述车载电网具有控制装置。该控制装置具有测试信号模块，该测试信号模块适合用于将测试信号经由DC/DC转换器施加到待测试的蓄电池上。此外，所述控制装置额外地包括测量值检测模块和分析模块，所述测量值检测模块适合用于对待检验的蓄电池的反应值进行测量，所述分析模块适合用于由所测量的反应值获得蓄电池的状态。在该说明中描述的多个功能单元称作模块，用于特别强调其实施独立性。在上下文中模块可以包括带有一个或多个处理器的硬件转换电路，该处理器具有存储器、最高一体化转换电路（VLSI）、门阵列、可编程的逻辑元件和/或离散的组件。所述硬件电路可以实施逻辑功能、实施在具体的存储设备上保存的计算机可读的程序并且/或者实施编程的功能。模块也可以包括计算机可读的存储介质，该存储介质包括计算机可读的程序，该程序保存在具体的存储设备上，该存储设备在通过硬件电路、如处理器、微处理器或类似设备得到执行时实施功能。这种装置的优点一方面在于，对于这种装置来说已经在这种车辆、如混合动力车辆或电动车辆中存在组件、例如DC/DC转换器，并且实际上提供了对待检验的电池的诊断，除充电状态之外还可以包括提前识别老化状态，并且由此在车辆故障危害到车辆以及乘客的安全性之前能够给出及时更换蓄电池的指示。与按本专利技术的用于对待检验的蓄电池的状态进行检测的装置相关的优点是，可以通过车辆车载电网的控制装置连续地检验蓄电池，并且车辆使用者不再取决于制造商的保养间隔或维修间隔。此外，车辆使用者不再指示单独的电池测试装置，如其在车间提供的那样。更确切地说，车辆使用者能够连续地借助于显示模块密切关注蓄电池的充电状态如何发展，蓄电池的充电容量是否随时间降低并且低于临界的SOH状态，从而不再确保车辆的可靠运行。在本专利技术的一种实施方式中，所述测试信号模块具有电压突变发送模块，并且测量设备检测模块具有电流测量模块，该电流测量模块检测电流的时间曲线作为蓄电池的反应。电压突变发送模块的这种电压突变不仅可以存在于充电电压上升中，而且可以存在于充电电压下降中，其中在第一种情况下必须明显增加蓄电池的充电电流并且在后面一种情况下降低蓄电池的充电电流。此外，测试信号模块也可以具有电流突变发送模块，并且测量值检测模块具有电压测量模块。该电压测量模块可以检测电压的时间曲线作为蓄电池的反应。在此决定：当测试信号涉及提取电流突变时蓄电池电压从电流突变恢复得多快。此外提出，所述测试信号模块具有电压脉冲发送模块并且测量值检测模块包括电流测量模块，其检测电流的时间曲线作为蓄电池的反应。在这种电压脉冲形式的测试信号中，重要的是电压脉冲是否增加蓄电池的充电电压或者是否降低测试脉冲的时间。蓄电池对充电电压的这种变化的反应越明显并且越快，那么就能越可靠地得出，蓄电池完全有效。只有在蓄电池的反应中可以确定异常，才可以得出蓄电池有缺陷。在本专利技术的另一实施方式中，所述测试信号模块具有电流脉冲发送模块并且测量值检测模块具有电压测量模块。所述电压测量模块检测电压的时间曲线作为蓄电池的反应。在这种测试中使蓄电池短暂地经历脉冲持续时间的放电电流，并且观察电池从电流脉冲中恢复得多快。在此，在车辆网络的整个系统中没有较大的能量损耗，因为这种测试借助于双向的DC/DC转换器实施并且将测试能量中间存储在共同的电感存储器中，从而仅仅一小部分是测试能量损耗。最后，测试信号模块也可以装备有交流电压发送模块并且测量值检测模块构造成电流测量模块，从而可以用电流测量模块检测电流的曲线作为蓄电池对施加的交流电压的反应。用交流电压发送模块的测试信号可以检测蓄电池的内阻，该内阻指示例如铅蓄电池是否具有足够的液位，因为随着液位的降低，增加了铅蓄电池的内阻。所述测试信号模块可以替代地具有交变电流发送模块并且测量值检测模块具有电压测量模块。该电压测量模块检测电压的时间曲线作为蓄电池对注入的交变电流的反应。即使在所述装本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置，所述车辆具有不同工作电压（UH、UN）的至少两个车辆车载电网（5、6），所述装置具有：‑DC/DC转换器（7），所述DC/DC转换器将第一车辆车载电网（5）的第一直流电压（UH）转换成第二车辆车载电网（6）的蓄电池（3）的第二直流电压（UN）；‑所述车辆车载电网（5、6）的控制装置（8），其中所述车辆车载电网（5、6）的控制装置（8）附加地具有：‑测试信号模块（9），所述测试信号模块适合用于经由所述DC/DC转换器（7）将测试信号（10）施加给待检验的蓄电池（3），‑测量值检测模块（11），所述测量值检测模块适合用于对待检验的蓄电池（3）的反应值进行测量，以及‑分析模块（12），所述分析模块适合用于从所测量的反应值中检测所述蓄电池（3）的状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.02 DE 102011087678.21.用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置，所述车辆具有不同工作电压（UH、UN）的至少两个车辆车载电网（5、6），所述装置具有：-DC/DC转换器（7），所述DC/DC转换器将第一车辆车载电网（5）的第一直流电压（UH）转换成第二车辆车载电网（6）的蓄电池（3）的第二直流电压（UN）；-所述车辆车载电网（5、6）的控制装置（8），其中所述车辆车载电网（5、6）的控制装置（8）附加地具有：-测试信号模块（9），所述测试信号模块适合用于经由所述DC/DC转换器（7）将测试信号（10）施加给待检验的蓄电池（3），-测量值检测模块（11），所述测量值检测模块适合用于对待检验的蓄电池（3）的、作为反应的时间曲线的反应值进行测量，以及-分析模块（12），所述分析模块适合用于从所测量的反应值中检测所述蓄电池（3）的状态。2.按权利要求1所述的用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置，其中，所述测试信号模块（9）具有电压突变发送模块（13），并且所述测量值检测模块（11）具有电流测量模块（14），所述电流测量模块检测电流的时间曲线（ir（t））作为所述蓄电池（3）的反应。3.按权利要求1所述的用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置，其中，所述测试信号模块（9）具有电流突变发送模块（15），并且所述测量值检测模块（11）具有电压测量模块（16），所述电压测量模块检测电压的时间曲线（ur（t））作为所述蓄电池（3）的反应。4.按权利要求1所述的用于检测车辆的待检验的蓄电池（3）的状态的装置，其中，所述测试信号模块（9）具有电压脉冲发送模块（17），并且所述测量值检测模块（11）具有电流测量模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：M埃尔曼，P迈泽尔，
申请(专利权)人：大陆泰密克微电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE