傳感器延長汽車電池的壽命

現(xiàn)在的汽車十分依賴電子產(chǎn)品同時也是對電池的依賴。持續(xù)不斷的監(jiān)視對于電池的條件來說非常重要，這關(guān)系到汽車的可靠性。每5輛報廢的汽車中就有一輛是由于電池的原因造成的。近些年來，當(dāng)像電傳線控，發(fā)動/熄火引擎管理和液壓（電子/氣體）助力這些系統(tǒng)汽車技術(shù)普遍使用時，這個問題變的越來越嚴重。降低錯誤的數(shù)量，需要精確的感應(yīng)到電池的電壓，電流和溫度；對結(jié)果進行預(yù)處理；計算電荷狀況和性能狀況，將結(jié)果發(fā)送到ECU；然后控制充電功能。

現(xiàn)代汽車誕生于20世紀早期。第一輛以車需要手動啟動，這需要力量同時存在很高的危險，由于汽車的這種“手柄搖桿”造成了很多死傷。在1902年，第一輛電池啟動馬達研制成功，到1920年所有的汽車都使用電子起動。最初是使用干電池，但是當(dāng)電能耗盡時很難更換。需要的是液體電池，古老的鉛酸電池很快取代了干電池。鉛酸電池的優(yōu)點是發(fā)動機工作時它可以從中自動充電。

在上世紀，鉛酸電池幾乎沒有什么改變。最后的主要改進是使用密封的鉛酸電池。改變的原因是需要在其上放置東西。開始，電池僅僅用在發(fā)動汽車馬達，喇叭和車燈上?，F(xiàn)在電池用來為汽車內(nèi)安裝的所有電子系統(tǒng)提供動力，優(yōu)先的是電打火。

新型電子設(shè)備的增加不僅僅是消費者使用的像GPS，DVD播放器這樣的電子設(shè)備。還有發(fā)動機控制單元（ECUs），電動車窗和功能座椅這樣的車身電子，這些成為很多模型的基本配置。，很顯然由于電子系統(tǒng)失效造成的報廢數(shù)量的增加可以看出，這種載荷的指數(shù)增長將系統(tǒng)帶入死亡。

一、評定電池的狀態(tài)

評價一個鉛酸電池“狀態(tài)”有兩個基本品質(zhì)：

（1）充電狀態(tài)（SoC）：SoC顯示可以傳送多少電荷，用電池額定功率（也就是新電池的SoC）的百分比表示。

（2）性能狀態(tài)（SoH）：SoH表示電池可以存儲多少電荷。

二、充電狀態(tài)

充電狀態(tài)就好像電池的“燃料度量”。有很多方法可以計算SoC，當(dāng)是常用的兩個方法是，開放電路電壓測量和庫侖分析法測量（也叫作庫侖計算）。

（1）開電路電壓（VOC）：電池在空載開電路的電壓與充電狀態(tài)線形相關(guān)。這種計算方法有兩個局限的限制：為了計算SoC，電池必須在開放電路中，沒有負載連接；這種方法僅僅在相當(dāng)穩(wěn)定的時期才精確。

這些局限使VOC方法不適合串聯(lián)SoC的計算。該方法通常在汽車店中使用，在那里電池被移開，用電壓表測量通過電池正極和負極的電壓。

（2）庫侖分析測量法：這種方法使用隨時間對電流積分計算庫侖值測量SoC。這使SoC的實時計算測量成為可能，甚至在電池處在負載條件下。然而庫侖分析測量法會累積錯誤。

開電路電壓和庫侖計算的組和方法通常用來計算電池的負載狀態(tài)。