充电持续时间确定制造技术

公开了确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的改进的方法和装置。双电池系统包括：至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气系统，以及至少一个起动器电池，其可与至少一个动力电池并联连接。根据本发明专利技术，基于至少一个起动器电池的温度和基于当启动起动电动机时起动电动机的行为的测量来确定初始充电持续时间。此外，基于初始充电持续时间并基于标称充电电压和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来在至少一个起动器电池的充电期间确定用于给至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间。通过本发明专利技术，可以通过使结果充电持续时间适应于对起动器电池的充电的质量和效率有影响的实际参数来非常精确地确定要使用的结果充电持续时间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如在权利要求1的前序中定义的确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果(resulting)充电持续时间的方法。本专利技术还涉及计算机程序，其执行如在权利要求16的前序中定义的方法的步骤。本专利技术还涉及在权利要求18的前序中定义的确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间的装置(arrangement)。
技术介绍
在车辆例如汽车、卡车、拖拉机等以及船舶例如船和艇中，电动机和引擎用于驱动车辆或船舶。当起动这些电动机时，电驱动的起动电动机通常用于摇动电动机，直到它独立地运行，即，不是被起动电动机驱动。图1示意性示出用于例如车辆或船舶的传统电池系统，其中至少一个起动、照明和点火(SLI)电池120用于向电气系统110提供直流(DC)电压，其中电气系统110包括起动电动机、发电机和消耗DC电流的很多其它电气设备。这些电气设备包括例如微处理器、驾驶舱供热系统、灯、音频系统和视频系统。这些设备中的一些可能在电动机不运行时使用，且将接着由来自至少一个SLI电池120的DC电压驱动。在这里，SLI电池120通常具有两种功能，一种功能是通过驱动起动电动机来起动电动机，而另一种功能是当电动机不运行时给电气设备提供电力。因此，至少一个SLI电池120应能够为这两种功能都提供足够的电力。因此，传统电池系统的至少一个SLI电池120必须具有高功率和良好的循环能力。SLI电池需要高功率以能够驱动起动电动机。需要循环能力，使得它能够由于在电动机不运行时使用电气设备而被用完并且再充电很多次。一般，高功率能力和良好的循环能力是电池的矛盾特征。因此，对于在图1中使用的传统电池系统，必须找到在这两个特征之间的折衷，使得SLI系统可用于这两种功能。因此至少一个SLI电池120通常被设计成提供在这两个特征之间平衡的电池。然而，这导致该至少一个SLI电池120的次最优使用，因为它不能对这两个功能都最优化。图2示出具有至少一个动力电池220和至少一个起动器电池230的现有技术电池系统，每个电池为了不同的目的而提供电力。在这里，至少一个动力电池230向当电动机不运行时使用的电气设备例如灯211和供热系统212提供DC电压。至少一个起动器电池230向起动电动机213提供电力。发电机214用于给电池充电。引擎管理系统(EMS)215控制起动电动机213。需要互连设备216以使得这两个电池都能够由发电机214充电。然而，图2所示的系统具有静态电流通过EMS 215使起动器电池230放电的缺点。此外，互连设备216常常被实现为二极管，对于这种情况，来自动力电池220的电力不能用于启动该起动电动机213。图3示意性示出双电池系统300，其中至少一个动力电池320连接到电气系统310。电气系统包括起动电动机313和电池充电模块，包括发电机314。如上所述，电气系统还包括当电动机不运行时使用的电气设备，例如驾驶舱供热设备312、灯311等。此外，电气系统310包括控制起动电动机313的EMS 315。在双电池系统300中，至少一个起动器电池330通过使用双断路器350可与至少一个动力电池320并联连接。因此，当双断路器350闭合时，至少一个起动器电池330和至少一个动力电池320并联耦合且一起向电气系统310提供双系统电压。当双断路器350断开时，至少一个动力电池320独自向电气系统提供电力。因此，双断路器350用于控制提供到电气系统的电力，使得当起动用电动机313没有被启动时可从至少一个起动器电池330提供额外的电力。在双电池系统300中，至少一个动力电池320实质上只用于向电气系统310中的、在电动机不运行时使用的电气设备提供电力。因此，可在循环能力方面最优化至少一个动力电池320。相应地，至少一个起动器电池330实质上只用于向起动电动机313提供电力，并可因此在起动功率特性方面被最优化。因此，可以实现更优化的电池系统。此外，当给至少一个动力电池320和至少一个起动器电池330充电时，双断路器350可用于将起动器电池330连接到充电模块和/或从充电模块断开，其中充电模块包括发电机314。现有技术电池系统具有与其电池的次最优充电有关的一般问题，其缩短了电池的使用寿命的长度，这具有经济和环境方面的缺点。特别是，由差的现有技术充电方法引起的至少一个起动器电池的过度充电，导致至少一个起动器电池的腐蚀和水的损失，这会减小至少一个起动器电池的使用寿命的长度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供解决上面陈述的问题的用于确定结果充电持续时间的方法、计算机程序和用于确定结果充电持续时间的装置。因此，本专利技术旨在提供用于确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的方法，其带来至少一个起动器电池的延长的或至少没有不必要缩短的使用寿命。通过根据权利要求1的特征部分的用于确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的方法来实现该目的。还通过根据权利要求18的特征部分的布置成确定将在给双电池系统中的至少一个起动器电池充电时使用的结果充电持续时间的装置来实现该目的。还通过实现本专利技术的方法的计算机程序来实现该目的。根据本专利技术的用于确定结果充电持续时间的方法、装置和计算机程序的特征在于，首先基于起动器电池的温度并基于起动电动机在被启动时的行为的测量来确定初始充电持续时间。接着，基于初始充电持续时间并基于标称充电电压和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来适应性地确定用于给至少一个起动器电池充电的结果充电持续时间。在至少一个起动器电池的充电期间执行结果充电持续时间的确定。因此，基于正被执行的实际充电的质量来适应性地调节结果充电持续时间，这产生结果充电持续时间的非常有效和精确的确定。结果充电持续时间的确定在这里适应性地基于至少一个起动器电池的温度和用于给至少一个起动器电池充电的实际充电电压二者，这二者都是对被执行的充电的效率必要的参数。通过在给至少一个起动器电池充电时使用精确地确定的结果充电持续时间，避免了至少一个起动器电池的过度充电，这具有至少一个起动器电池的使用寿命没有由于腐蚀和水的损失而不必要的缩短的结果。电池因此可以被使用更长时间，这具有经济和环境优点。根据本专利技术的实施例，通过首先将剩余充电持续时间设定为等于初始充电持续时间并接着对剩余充电持续时间执行一次或多次减小来确定结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.09 SE 0950423-41.一种确定用于给双电池系统中的至少一个起动器电池充电的结果充
电持续时间的方法，所述双电池系统包括：
至少一个动力电池，其连接到包括起动电动机和电池充电模块的电气
系统，以及
所述至少一个起动器电池，其可与所述至少一个动力电池并联连接，
特征在于下列步骤：
基于所述至少一个起动器电池的温度和基于当启动起动电动机时所述
起动电动机的行为的测量来确定初始充电持续时间，以及
基于所述初始充电持续时间和基于标称充电电压和用于给所述至少一
个起动器电池充电的实际充电电压之间的关系来在所述至少一个起动器电
池的充电期间确定所述结果充电持续时间。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述结果充电持续时间的所述确定
还基于所述至少一个起动器电池的温度。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述结果充电持续时间通过下列
操作来确定：
首先将剩余充电持续时间设定为等于所述初始充电持续时间的值，以
及
在对应于所述结果充电持续时间的时间期间，执行所述剩余充电持续
时间的至少一次减小，直到所述剩余充电持续时间剩下零时间单位为止，
其中所述至少一次减小的每一个与所述实际充电电压和所述标称充电电压
之间的差异有关，使得所述减小在所述差异相对较小的情况下具有相对较
高的值，并且使得所述减小在所述差异相对较大的情况下具有相对较低的
值。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述减小对应于减小时间tr，所
述减小时间tr等于从前面的减小起花费在给所述至少一个起动器电池充电
上的实际时间ta乘以常数k，tr＝k*ta，其中所述常数k是基于所述实际充电
电压和所述标称充电电压之间的差异而确定的。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述常数k具有在下列值的组中
的任意值：
如果所述差异近似为所述标称充电电压的0％到2％，则是大约为3到
6.5的值；以及
如果所述差异近似为所述标称充电电压的4％到10％，则是大约为0.5
到2.5的值
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述常数k具有在下列值的组中
的任意值：
如果所述差异近似为所述标称充电电压的0％，则是大约为6的值，k
≈6；
如果所述差异近似为所述标称充电电压的2％，则是大约为3.5的值，k
≈3.5，
如果所述差异近似为所述标称充电电压的4％，则是大约为2的值，k
≈2；以及
如果所述差异近似为所述标称充电电压的10％，则是大约为1的值，k
≈1。
7.如权利要求3到6中的任一项所述的方法，其中，执行所述剩余充
电持续时间的至少两次减小，其中，对于每次减小，实际充电电压被确定
并用于确定所述减小的尺度。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述连续减小的两次在时间上隔
开大约0.5秒到3分钟，优选地在时间上隔开大约1秒到1分钟，更优选地
在时间上隔开大约1秒到30秒，甚至更优选地在时间上隔开大约1秒到15
秒。
9.如权利要求3到8中的任一项所述的方法，其中
基于所述至少一个起动器电池的电池温度来确定最大充电持续时间，
以及
所述减小基于所述最大充电持续时间，使得如果在一时刻达到所述最
大...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·莱德费尔特，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：