[实用新型]车用铅酸蓄电池故障诊断及应急点火装置

说明书

技术领域

本实用新型属车用蓄电池故障检测设备领域，特别涉及一种车用铅酸蓄电池故障诊断及应急点火装置。

背景技术

汽车电池是汽车起动、点火、照明、车载电子装置以及电动门窗的动力或工作电源。正常起动汽车时，发动机从静止开始转动到怠速运转的全过程，需要蓄电池提供300A、持续3-5s的强电流，冬季气温较低时，发动机起动需要较大功率，起动电流需要提高至500-600A 或更高。点火系统适时地为汽油发动机汽缸内已压缩的可燃混合气提供足够能量的电火花,使发动机能及时迅速地作功，需要蓄电池提供若5-15A、20-100Hz的周期脉冲点火电流《参考王贵槐. 汽车电子点火系统初级电流值的探讨[J]. 武汉交通职业学院学报, Vol. 8, No. 4, 2006,(12) 76-78.》。即使汽车静置时，车上的电子设施也会消耗电能，例如，汽车电动门锁的无线接收器始终处于工作状态，出现人们俗称的“溜电”现象，长时间“溜电”会使蓄电池容量减少。在我国北方，冬天天气寒冷，昼夜温差大，蓄电池长期亏容还会导致电解质结晶析出，又称硫化，即蓄电池内部负极板、板栅的表面附着一层白色坚硬的结晶体硫酸铅，正常充电也难以剥离负极板和板栅表面的晶体，不能使之转化为活性物质，造成蓄电池性能下降；硫化严重时导致充不进电或是“一充就满,一跑就光”的问题。十分明显，汽车蓄电池的良好性能是汽车顺利起动的重要保证，研究汽车蓄电池在出现无法起动、不能打火等异常故障时的快速诊断以及汽车应急起动的方法，开发用于汽车蓄电池故障性能诊断和应急起动的专门仪器，具有现实意义和应用价值。

如何判断车载电池状态是否良好是长久以来的一个难题，国内外相关学者和工程技术人员进行了大量的研究和试验，取得了许多的成果。在文献《李立伟,邹积岩. 蓄电池内阻测量装置的研究[J]. 电源技术, Vol.27, No.1, 2003, (1) 40-44》中，对现有的几种直流系统蓄电池单体电池内阻测量方法如密度法、开路电压法、直流放电法和交流法等进行了比较分析，指出了它们的优缺点,并提出了一种新的蓄电池单体电池内阻测量方法—交流变频测量法，可实现在线测量；文献《薛振框, 郑荣良. 电动汽车蓄电池剩余电量计量技术的研究[J]. 江苏理工大学学报(自然科学版), Vol.22 No.2, 2001,(3)51-55》提出采用变电流组合测量的方法来确定电动势和内阻，同时用安时法来求得蓄电池的剩余电量，并通过建立神经网络模型来确定蓄电池电动势和内阻与剩余电量之间的非线性关系，最后由电动势和内阻对应确定剩余电量，避免了传统的安时法在不知道初始状态就无法工作的问题。文献《Sunfeng chun, Zhang chengning, Gao haitao. Battery management system with state of charge indicator for electric Vehicles. Beijing Institute of Technology, 1998,(2)》采用以安时法—Peukert公式—开路电压法为基本算法，进行电池管理系统的开发，同时考虑温度、自放电、使用循环寿命等因素对铅酸电池剩余容量预测的影响；文献《齐国光等. 电动汽车电量计量技术的研究[J]. 清华大学学报, Vol.37, No.3, 1997,(3).》提出了一种基于开路电压法和安时法测量电池剩余电量的新方法。在此基础上根据电池温度、使用情况以及自放电因素，采用参数自调整、偏差自校正的基于人工智能原理的技术来得到电池的容量。

国内较典型的蓄电池检测仪表在文献《李强华, 党宏社, 张开生, 李晓雷. 便携式蓄电池参数测试仪的设计与实现[J]. 电测与仪表, Vol.44, No.495， 2007, (3) 47-54.》及文献《 储开斌, 陈树越, 何宝祥. 蓄电池容量性能测试仪的设计[J]. 电测与仪表, Vol.48, No.546， 2011, (6) 71-74.》中，报导了蓄电池内阻测试仪采用小电流电量比较法，把蓄电池与高精密电阻串联，通过测量电流信号在二者上所消耗的电量来获得蓄电池的内阻，研制的便携式蓄电池参数测试仪以单片机AT89S52 为控制核心,通过大电流放电法来测试蓄电池的有效容量, 找到劣化电池,并能记录实时多组电池测量数据；以及线性充放电模块方案，用于测试蓄电池的容量、寿命及配组指标。