利用精密电池检测和传感技术降低汽车电气故障
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/燃气）等汽车技术日益普及，这一问题将变得
越来越严重。
为了减少故障，需要精确地检测电池的电压、电流和温度，对结果进行预处理，
计算充电状态和运行状态，将结果发送到发动机控制单元
(ECU)，以及控制充
电功能。
现代汽车诞生于
20 世纪初。第一辆汽车依靠手动启动，需要很大的力量，存
“
”
在很高的风险，汽车的这种 手摇曲柄 造成了很多死亡事故。
1902 年，第一
台电池启动马达研制成功，到
1920 年，所有的汽车都已采用电启动。
最初使用的是干电池，当电能耗尽时，必须予以更换。不久之后，液体电池
（即古老的
它可以从中充电。
在上世纪，铅酸电池几乎没有什么变化，最后一次主要改进是对其进行密封。
真正改变的是对它的需求。起初，电池仅仅用于发动汽车、鸣喇叭和为车灯供
电。如今，在点火之前，汽车的所有电气系统都要靠它供电。
激增的新型电子设备不仅仅是
GPS 和 DVD 播放器等消费电子设备。如今，发
动机控制单元
(ECU)、电动车窗和电动座椅之类的车身电子设备已成为许多基
本车型的标准配置。呈指数
级增加的负载已经产生严重影响，电气系统造成的故障日益增多就是明证。根
据
ADAC 和 RAC 统计，在所有汽车故障中，几乎有 36%可归因于电气故障。
如果对该数字进行分析，可以发现
50%以上的故障是由铅酸电池这一组件造成
的。
评定电池的健康状况
以下两个关键特性可以反映铅酸电池的健康状况：
(1)
充电状态
(SoC)：SoC 指示电池可以提供多少电荷，用电池额定容量（即
新电池的
SoC）的百分比表示。
(2)
运行状态
(SoH)：SoH 指示电池可以储存多少电荷。
充电状态
“
”
充电状态指示好比是电池的 燃油表 。计算
SoC 的方法有很多，其中最常用的
有两个：开路电压测量法和库仑测定法（也称库仑计数法）。
(1)
开路电压
(VOC) 测量法：电池空载时的开路电压与其充电状态之间成线性
关系。这种计算方法有两个基本限制：一是为了计算
SoC，电池必须开路，不
连接负载；二是这种测量仅在经过相当长的稳定期后才精确。
这些局限使得
VOC 方法不适合在线计算 SoC。该方法通常在汽车维修店中使
用，在那里电池被卸下，可以用电压表测量电池正负极之间的电压。
(2) 库仑测定法：这种方法用库仑计数求取电流对时间的积分，从而确定
SoC。利用该方法可以实时计算 SoC，即使电池处在负载条件下。然而，库仑
测定法的误差会随着时间推移而增大。
一般是综合运用开路电压和库仑计数法来计算电池的充电状态。
运行状态