[发明专利]基于FPGA的在线汽车蓄电池状态监测方法及装置

权利要求书

1.一种基于FPGA的在线汽车蓄电池监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）开始工作；

B）检测汽车发动机工作状态和蓄电池电压值；

C）判断蓄电池和发电机的状态是否正常；

D）根据所测的蓄电池电压值计算出蓄电池的剩余电量；

E）获取汽车熄火瞬间及经设定时间后蓄电池的电压值；

F）计算出汽车在熄火状态下24小时内的耗电量；

还包括步骤：

G）检测汽车在熄火状态下、蓄电池的漏电电流；

H）输出检测、计算及判断的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤B）包括以下分步骤：

B1）检测汽车发动机处于发动或熄火状态；

B2）检测汽车蓄电池电压值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤C）包括以下分步骤：

C1）判断所测得的电压值是否≥12.72V，如是，则发电机和蓄电池正常，执行步骤D）；否则，执行C2）；

C2）判断发动机是否处于发动状态，如是，则发电机故障，发出预警，并执行步骤D）；否则，执行C3）； 

C3）判断所测得的电压值是否≥10.8V，如是，蓄电池正常；否则，蓄电池缺电或故障，发出预警。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤D）中蓄电池的剩余电量由以下公式计算获得：

其中，y为电量百分百，x为蓄电池电压值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤E）包括以下分步骤：

E1）获取汽车熄火瞬间的电压值X1，及经设定时间后蓄电池的电压值X2；

E2）判断汽车在所述设定时间内是否重新发动过，若是，则放弃在步骤E1）中所获取的电压值X1和X2，并返回步骤E1）；否则，执行步骤F）。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤F）包括以下分步骤：

F1）将电压值X1和X2分别代入公式（I），求得汽车在熄火瞬间的剩余电量Y1，及经设定时间后蓄电池的剩余电量Y2；

F2）求差，得到熄火状态下汽车在设定时间内的耗电量Y=Y1-Y2；

F3）根据所述设定时间与24小时的线性关系，计算出汽车在熄火状态下24小时内的耗电量；

F4）判断汽车在熄火状态下24小时内的耗电量是否处于正常的耗电量范围内，若是，则电路正常；否则，汽车车载电子电路存在异常，发出预警。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述步骤G）包括以下分步骤：

G1）检测汽车在熄火状态下、蓄电池的漏电电流；

G2）判断蓄电池的漏电电流是否处于正常的漏电电流范围内，若是，则蓄电池正常；否则，蓄电池异常，发出预警。

8.一种实现如权利要求1所述方法的基于FPGA的在线汽车蓄电池监测装置，其特征在于，包括：

准备就绪模块：用于开始工作；

发动机工作状态和蓄电池电压值检测模块：用于获得汽车发动机发动或熄火状态和测量蓄电池的电压值；

蓄电池和发电机状态判断模块：用于判断蓄电池和发电机当前的状态是否正常；

蓄电池剩余电量计算模块：用于根据所测的蓄电池电压值计算出蓄电池当前的剩余电量；

熄火电压获取模块：用于获取汽车熄火瞬间及经设定时间后蓄电池的电压值；

耗电量计算模块：用于根据获取的汽车熄火瞬间及经设定时间后蓄电池的电压值，计算出汽车熄火状态下在24小时内的耗电量；

还包括：

漏电电流检测模块：用于测量汽车在熄火状态下、蓄电池的漏电电流；

输出模块：用于对检测、计算和判断所得的蓄电池电压值、剩余电量、漏电电流、汽车熄火状态下在24小时内的耗电量、蓄电池状态是否正常、发电机状态是否正常进行输出和反馈。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述蓄电池和发电机状态判断模块进一步包括：

发电机状态判断单元：用于判断发动机处于发动状态下，所测得的电压值是否≥12.72V，从而判定发电机正常或故障；

蓄电池状态判断单元：用于判断发动机处于熄火状态下，所测得的电压值是否≥10.8V，从而判定蓄电池正常或蓄电池缺电/故障。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述耗电量计算模块进一步包括：

瞬间剩余电量计算单元：用于求得汽车在熄火瞬间的剩余电量Y1，及经设定时间后蓄电池的剩余电量Y2；

求差单元：用于计算熄火状态下汽车在设定时间内的耗电量Y=Y1-Y2；

24小时耗电量计算单元：用于根据所述设定时间与24小时的线性关系，计算出汽车在熄火状态下24小时内的耗电量；

24小时耗电量判断单元：用于判断汽车在熄火状态下24小时内的耗电量是否处于正常的耗电量范围内。