傳感器延長汽車電池的壽命
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三、性能狀態
性能狀態反映的是電池的一般狀態，和其與新電池相比存儲電荷的能力。SoH計算非常復雜同時依賴對電池化學成分了解和環境。一個電池的SoH受很多因素的影響，包括電荷承受力，內部阻抗，電壓，自放電和溫度。這些因素的存在很難在汽車這樣的環境中進行實時測量。SoH的最好狀態發生在啟動階段（引擎工作），此時電池處在最大負載下。
汽車電池性能實際運算中，領先的是傳感器開發者，例如Bosch，Hella和其他的，SoC和 SoH計算幾乎是保密的大多數還受專利保護。作為知識產權的擁有者，他們通常與電池制造商聯系密切開發這些算法，例如Varta 和Moll。
圖1 離散傳感電池解決方案
圖1表示的是傳感電池通常使用的獨立電路，電路可以分成三個部分：
（1）電池傳感：電池電壓通過從電池正極分流的阻抗衰減器感應。對于感應電流，一個感應電阻（12V時通常100 microohms）被放置在電池負極和地面之間。這種結構，汽車的金屬底盤一般為地面，這些傳感阻抗安裝在電池的電流回路中。在相對的結構中，電池負極認為是地面。對于SoH計算，也需要感應電池的溫度。
（2）微控制器：微控制器或MCU主要完成兩個任務。首先處理A/D轉換器的結果。這個工作可能像完成基本過濾一樣簡單也可能像計算SoC 和 SoH一樣復雜。實際中的作用依賴于MCU的處理能力和汽車制造商的需要。第二項工作是將處理過的數據通過通信界面發送到ECU。
（3）通信界面：目前本地網絡連接（LIN）是電池傳感器和ECU之間通信最常用的通信界面。LIN是相對于CAN協議的單線，低成本的解決方案。
這是電池傳感最簡單的可行結構圖。然而同步電池的電壓或電流，或電池電壓，電流和溫度需要更精確的電池感應運算。這種同步樣本需要增加兩個A/D轉換器。同時增加了復雜性，A/D和 MCU需要調節能量供應以進行正確操作。這已經由LIN接收器制造者通過能量調節供應裝置解決。
擺在汽車精確電池傳感面前的下一個問題是，一個整合A/D，MCU和LIN收發器的裝置。一個例子是來自Analog Devices Inc 的ADuC703x精確模擬微電子控制器。ADuC703x每秒可選擇三個或四個8-k樣本，16比特sigma-delta A/Ds，20.48-MHz ARM7TDMI MCU，和一個完整的LIN v2.0收發器。ADuC703x家族通過一個芯片調整器直接從鉛酸電池獲得動力。
為了解決汽車電池傳感的需要，前端包括一個電壓衰減器檢測電池電壓；可編程放大器測量電流，其量程為1A～1，500A，使用時與100-microohm電阻相連；積聚功能允許不使用軟件下進行庫侖計算；和芯片上的一個溫度傳感器。使用這種綜合設備的解決方案如圖2所示。
幾年前，只用高端汽車擁有電池傳感器。如今，安裝小型電子配件和小發明的中低檔汽車正在增加，10年前這些只能在高端汽車中見到。由于鉛酸電池使這些功能不斷增加。過不了多少年，每輛汽車都將安裝電池傳感器，減少由于增加電子設備導致的報廢。(end)
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