车辆蓄电池状态监测系统及其车辆的制作方法

本发明属于蓄电池保护技术领域，尤其涉及一种车辆蓄电池状态监测系统及其车辆。

背景技术：

现如今汽车蓄电池对于汽车来说，尽管在成本上所占的比重不大，但它对整车却起着举足轻重的作用，所以了解汽车电池是否健康，提前进行保养充电或者更换不健康的电池，能有效延长电池的使用寿命，并避免因电池故障造成车辆在运行过程中的抛锚。

常规的测量车辆蓄电池的方法有：放电叉测量、内阻测量、电解液密度测量等。

放电叉测量法：利用自身所具有的负载电阻，控制蓄电池进行放电，并监控电池在大电流放电时的电压，来判断电池健康状态。

内阻测量法：通过对电池进行放电，测量放电时的电池电压和电流，计算出电池的内阻，来判断电池健康状态。

电解液密度测量法：直接监测电解液的密度，进而判断蓄电池的健康状态。

上述方式均为汽车维修站所使用的蓄电池检测方式，都需要使用比较专业的测试工具，只有在车辆进入维修站进行检修时方可由检测人员进行。车辆检修频次一般都不高，驾驶人员一般也不会经常主动地对蓄电池健康状态进行检查，导致无法及时获知车辆蓄电池的状态，从而发生车辆在使用过程中因电量不足而抛锚的情况。

技术实现要素：

基于此，针对上述技术问题，提供一种车辆蓄电池状态监测系统及其车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种车辆蓄电池状态监测系统，包括与蓄电池以及发动机ecu连接的监测装置，所述监测装置被配置为：

从发动机ecu获取发动机的转速，根据所述发动机的转速判断车辆的状态；

当所述车辆从启动变为运行后，从所述蓄电池读取并记录所述车辆运行至t1时刻的电压ut1；

当所述车辆从运行变为熄火后，从所述蓄电池读取并记录所述车辆熄火至t2时刻的电压ut2；

若所述电压ut1大于电压ut1max，且所述电压ut2小于电压ut2min，则所述蓄电池的状态为不健康，否则，所述蓄电池的状态为健康；

其中，所述电压ut1max为车辆从启动变为运行后，所述车辆运行至t1时刻时健康状态蓄电池的电压，所述电压ut2min为车辆从运行变为熄火后，所述车辆运行至t2时刻时不健康状态蓄电池的电压。

所述监测装置包括mcu模块、电压监控模块以及can通信模块，所述mcu模块与电压监控模块以及can通信模块连接,所述电压监控模块与所述蓄电池连接，所述can通信模块与所述发动机ecu连接；

所述mcu模块通过can通信模块从发动机ecu读取发动机的转速，根据所述发动机的转速判断车辆的状态；

当所述车辆从启动变为运行后，所述mcu模块通过电压监控模块从所述蓄电池读取并记录所述车辆运行至t1时刻的电压ut1；

当所述车辆从运行变为熄火后，所述mcu模块通过电压监控模块从所述蓄电池读取并记录所述车辆熄火至t2时刻的电压ut2；

所述mcu模块对所述蓄电池的健康状态进行判断：若所述电压ut1大于ut1max，且所述电压ut2小于ut2min，则所述蓄电池为不健康状态，否则，所述蓄电池为健康状态。

所述监测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述mcu模块连接。

所述t1为120秒，所述蓄电池为24v电池时，所述电压ut1max为28.5v，所述蓄电池为12v电池时，所述ut1max为14.2v；所述t2为180秒，所述蓄电池为24v电池时，所述电压ut2min为24.5v，所述蓄电池为12v电池时，所述电压ut2min为12.2v。

本方案还包括一种车辆，该车辆具有车辆蓄电池状态监测系统，所述系统包括与蓄电池以及发动机ecu连接的监测装置，所述监测装置被配置为：

从发动机ecu获取发动机的转速，根据所述发动机的转速判断车辆的状态；

当所述车辆从启动变为运行后，从所述蓄电池读取并记录所述车辆运行至t1时刻的电压ut1；

当所述车辆从运行变为熄火后，从所述蓄电池读取并记录所述车辆熄火至t2时刻的电压ut2；

若所述电压ut1大于电压ut1max，且所述电压ut2小于电压ut2min，则所述蓄电池的状态为不健康，否则，所述蓄电池的状态为健康；

其中，所述电压ut1max为车辆从启动变为运行后，所述车辆运行至t1时刻时健康状态蓄电池的电压，所述电压ut2min为车辆从运行变为熄火后，所述车辆运行至t2时刻时不健康状态蓄电池的电压。

所述监测装置包括mcu模块、电压监控模块以及can通信模块，所述mcu模块与电压监控模块以及can通信模块连接,所述电压监控模块与所述蓄电池连接，所述can通信模块与所述发动机ecu连接；

所述mcu模块通过can通信模块从发动机ecu读取发动机的转速，根据所述发动机的转速判断车辆的状态；

当所述车辆从启动变为运行后，所述mcu模块通过电压监控模块从所述蓄电池读取并记录所述车辆运行至t1时刻的电压ut1；

当所述车辆从运行变为熄火后，所述mcu模块通过电压监控模块从所述蓄电池读取并记录所述车辆熄火至t2时刻的电压ut2；

所述mcu模块对所述蓄电池的健康状态进行判断：若所述电压ut1大于ut1max，且所述电压ut2小于ut2min，则所述蓄电池为不健康状态，否则，所述蓄电池为健康状态。

所述监测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述mcu模块连接。

所述t1为120秒，所述蓄电池为24v电池时，所述电压ut1max为28.5v，所述蓄电池为12v电池时，所述ut1max为14.2v；所述t2为180秒，所述蓄电池为24v电池时，所述电压ut2min为24.5v，所述蓄电池为12v电池时，所述电压ut2min为12.2v。

本发明可以及时获知车辆蓄电池的状态，从而提前对电池进行保养充电或者更换不健康的电池，能有效延长电池的使用寿命，并避免因电池故障造成车辆在运行过程中的抛锚。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式本发明进行详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的监测装置的结构示意图；

图3为车辆从启动、运行至熄火后健康蓄电池和不健康蓄电池的电压变化图。

具体实施方式

如图1所示，一种车辆蓄电池状态监测系统，包括与蓄电池2以及发动机ecu3连接的监测装置110，监测装置110被配置为：

从发动机ecu3获取发动机的转速，根据发动机的转速判断车辆的状态：启动、运行以及熄火。

如某车辆发动机转速为大于0且小于500rpm时，车辆为启动状态，发动机转速大于等于500rpm时，车辆为运行状态，发动机转速为0rpm时，车辆为熄火状态。

当车辆从启动变为运行后，从蓄电池2读取并记录车辆运行至t1时刻的电压ut1。

当车辆从运行变为熄火后，从蓄电池2读取并记录车辆熄火至t2时刻的电压ut2。

若电压ut1大于电压ut1max，且电压ut2小于电压ut2min，则蓄电池的状态为不健康，否则，蓄电池的状态为健康。

其中，电压ut1max为车辆从启动变为运行后，车辆运行至t1时刻时健康状态蓄电池的电压，电压ut2min为车辆从运行变为熄火后，车辆运行至t2时刻时不健康状态蓄电池的电压。

图3为车辆从启动、运行至熄火后健康蓄电池和不健康蓄电池的电压变化图，其x轴为时间(秒)，左侧y轴为蓄电池电压(mv)，右侧y轴为发动机转速(rpm)，该图中包含健康蓄电池电压曲线、不健康蓄电池电压曲线以及发动机转速曲线。

本发明的原理为：当蓄电池的状态为健康时，电池容量是较大的，而当蓄电池的状态为不健康时(发生老化等失效等)，最常见的表现形式就是电池容量下降，造成电池蓄电能力下降。车辆启动之后，发动机附带的发电机会开始工作并向蓄电池进行充电，此时，由于不健康的蓄电池容量较小，其很容易被发电机充满电，电池电压会在较短的时间内升高，如图3所示，健康的蓄电池以及不健康的蓄电池在经过t1后，分别到达电压u1b以及u1a，u1b明显小于u1a；当车辆熄火后，由于不健康的蓄电池容量较小，电池电压很快会下降至较低的值，如图3所示，健康的蓄电池以及不健康的蓄电池在经过t2后，分别到达电压u2b以及u2a，u2a明显小于u2b。

本发明可以及时获知车辆蓄电池的状态，从而提前对电池进行保养充电或者更换不健康的电池，能有效延长电池的使用寿命，并避免因电池故障造成车辆在运行过程中的抛锚。

在本实施例中，如图2所示，监测装置110包括mcu模块111、电压监控模块112以及can通信模块113，mcu模块111与电压监控模块112以及can通信模块113连接,电压监控模块112与蓄电池2连接，can通信模块113与发动机ecu3连接。

mcu模块111通过can通信模块113从发动机ecu3读取发动机的转速，根据发动机的转速判断车辆的状态。

当车辆从启动变为运行后，mcu模块111通过电压监控模块112从蓄电池2读取并记录车辆运行至t1时刻的电压ut1。

当车辆从运行变为熄火后，mcu模块111通过电压监控模块112从蓄电池2读取并记录车辆熄火至t2时刻的电压ut2。

mcu模块111对蓄电池2的健康状态进行判断：若电压ut1大于ut1max，且电压ut2小于ut2min，则蓄电池2为不健康状态，否则，蓄电池2为健康状态。

较佳地，监测装置110还可以设置无线通信模块114，用于将电池状态无线发送给相应的终端或者平台。无线通信模块114为2g无线通信模块、3g无线通信模块、4g无线通信模块、5g无线通信模块、蓝牙无线通信模块或者wifi无线通信模块。

在本实施例中，t1为120秒，蓄电池2为24v电池时，电压ut1max为28.5v，蓄电池2为12v电池时，ut1max为14.2v；t2为180秒，蓄电池2为24v电池时，电压ut2min为24.5v，蓄电池2为12v电池时，电压ut2min为12.2v。

本方案还涉及一种车辆，该车辆具有车辆蓄电池状态监测系统，如图1所示，该系统包括与蓄电池2以及发动机ecu3连接的监测装置110，监测装置110被配置为：

从发动机ecu获取发动机的转速，根据发动机的转速判断车辆的状态：启动、运行以及熄火。

如某车辆发动机转速为大于0且小于500rpm时，车辆为启动状态，发动机转速大于等于500rpm时，车辆为运行状态，发动机转速为0rpm时，车辆为熄火状态。

当车辆从启动变为运行后，从蓄电池2读取并记录车辆运行至t1时刻的电压ut1。

当车辆从运行变为熄火后，从蓄电池2读取并记录车辆熄火至t2时刻的电压ut2。

若电压ut1大于电压ut1max，且电压ut2小于电压ut2min，则蓄电池的状态为不健康，否则，蓄电池的状态为健康。

其中，电压ut1max为车辆从启动变为运行后，车辆运行至t1时刻时健康状态蓄电池的电压，电压ut2min为车辆从运行变为熄火后，车辆运行至t2时刻时不健康状态蓄电池的电压。

图3为车辆从启动、运行至熄火后健康蓄电池和不健康蓄电池的电压变化图，其x轴为时间(秒)，左侧y轴为蓄电池电压(mv)，右侧y轴为发动机转速(rpm)，该图中包含健康蓄电池电压曲线、不健康蓄电池电压曲线以及发动机转速曲线。

本发明的原理为：当蓄电池的状态为健康时，电池容量是较大的，而当蓄电池的状态为不健康时(发生老化等失效等)，最常见的表现形式就是电池容量下降，造成电池蓄电能力下降。车辆启动之后，发动机附带的发电机会开始工作并向蓄电池进行充电，此时，由于不健康的蓄电池容量较小，其很容易被发电机充满电，电池电压会在较短的时间内升高，如图3所示，健康的蓄电池以及不健康的蓄电池在经过t1后，分别到达电压u1b以及u1a，u1b明显小于u1a；当车辆熄火后，由于不健康的蓄电池容量较小，电池电压很快会下降至较低的值，如图3所示，健康的蓄电池以及不健康的蓄电池在经过t2后，分别到达电压u2b以及u2a，u2a明显小于u2b。

本发明可以及时获知车辆蓄电池的状态，从而提前对电池进行保养充电或者更换不健康的电池，能有效延长电池的使用寿命，并避免因电池故障造成车辆在运行过程中的抛锚。

在本实施例中，如图2所示，监测装置110包括mcu模块111、电压监控模块112以及can通信模块113，mcu模块111与电压监控模块112以及can通信模块113连接,电压监控模块112与蓄电池2连接，can通信模块113与发动机ecu3连接。

mcu模块111通过can通信模块113从发动机ecu3读取发动机的转速，根据发动机的转速判断车辆的状态。

当车辆从启动变为运行后，mcu模块111通过电压监控模块112从蓄电池2读取并记录车辆运行至t1时刻的电压ut1。

当车辆从运行变为熄火后，mcu模块111通过电压监控模块112从蓄电池2读取并记录车辆熄火至t2时刻的电压ut2。

mcu模块111对蓄电池2的健康状态进行判断：若电压ut1大于ut1max，且电压ut2小于ut2min，则蓄电池2为不健康状态，否则，蓄电池2为健康状态。

较佳地，监测装置110还可以设置无线通信模块114，用于将电池状态无线发送给相应的终端或者平台。无线通信模块114为2g无线通信模块、3g无线通信模块、4g无线通信模块、5g无线通信模块、蓝牙无线通信模块或者wifi无线通信模块。

在本实施例中，t1为120秒，蓄电池2为24v电池时，电压ut1max为28.5v，蓄电池2为12v电池时，ut1max为14.2v；t2为180秒，蓄电池2为24v电池时，电压ut2min为24.5v，蓄电池2为12v电池时，电压ut2min为12.2v。

但是，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。