一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及汽车铅酸电池的电学特性参数的算法，尤其涉及一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法及系统。本发明专利技术的方法不受电池静置时间的限制，因为该技术不受电池极板电容和自放电的影响，所以该方法计算OCV时并不需要电池长时间静置；采用上述技术方案的方法测得的开路电压的精度高，由于使用温度补偿并且不受电池内部电容和自放电的影响，所以使用该方案计算出的OCV精度很高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及汽车铅酸电池的电学特性参数的算法，尤其涉及一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法及系统。
技术介绍
在汽车行业中铅酸电池（Soc）的开路电压（OCV）测量方法一直都是研究的热点领域，因为OCV是计算铅酸电池电学特性的一个至关重要的参数。而一般的测量方法是通过如图1所示的电池内部等效电路，将电池静置四小时以上，等到电池状态稳定后测量电池端电压得到。该等效电路主要分为三个部分：欧姆电阻和两个RC等效电路。电池电压Ubat可以被测量得到，因此可以得到如下等式：这个等式根据RC电路的时间因数当电池回路上电流为零时可以转换如下：这个模型的主要缺点在于：电池安装到汽车上后，其电流永远不可能为零。所以上述方法不能准确的得到开路电压。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，现提供一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法及系统。具体的技术方案如下：一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法，包括：步骤S1，采集汽车启动时铅酸电池的电压、输出的总电流及铅酸电池的温度；步骤S2，根据所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流计算所述铅酸电池的初步开路电压；步骤S3，根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。优选的，所述步骤S2中具体包括：步骤S21，利用微控制器对所述铅酸电池的初步开路电压进行计算。优选的，所述步骤S3中具体包括：步骤S31，利用微控制器对所述初步开路电压进行温度补偿计算。优选的，所述步骤S2具体包括：步骤S201，对所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流进行曲线拟合，生成所述铅酸电池的伏安特性曲线：；其中，voltage为所述铅酸电池的电压，i为所述铅酸电池的电流。优选的，所述步骤S201之后还包括：步骤S202，将i无限趋近于0，以获取所述铅酸电池的初步开路电压。一种汽车铅酸电池开路电压的计算系统，包括：第一采集模块，采集汽车启动时铅酸电池的电压；第二采集模块，采集汽车启动时所述铅酸电池输出的总电流；第三采集模块，采集汽车启动时所述铅酸电池的温度；计算模块，分别连接所述第一采集模块、所述第二采集模块和所述第三采集模块，用以根据所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流计算所述铅酸电池的初步开路电压，并且根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。优选的，所述计算模块为微控制器。优选的，所述微控制器包括第一处理单元和与所述第一处理单元连接的第二处理单元；其中，所述第一处理单元连接所述第一采集模块、第二采集模块，用以根据所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流计算所述铅酸电池的初步开路电压；所述第二处理单元连接所述第一处理单元、所述第三采集模块，根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。优选的，所述计算单元用以对所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流进行曲线拟合，生成所述铅酸电池的伏安特性曲线。优选的，所述计算单元还用以获取所述伏安特性曲线中，所述铅酸电池输出的总电流无限趋近于0时，所述铅酸电池的初步开路电压。上述技术方案的有益效果是：上述技术方案的方法不受电池静置时间的限制，因为该技术不受电池极板电容和自放电的影响，所以该方法计算OCV时并不需要电池长时间静置；采用上述技术方案的方法测得的开路电压的精度高，由于使用温度补偿并且不受电池内部电容和自放电的影响，所以使用该方案计算出的OCV精度很高。附图说明图1为现有技术测量铅酸电池开路电压的电池内部等效电路图；图2为本专利技术一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法的实施例的流程图；图3为本专利技术一种汽车铅酸电池开路电压的计算系统的实施例的结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，下述技术方案，技术特征之间可以相互组合。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明：如图2所示，本实施例提供了一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法，包括：步骤S1，采集汽车启动时铅酸电池的电压、输出的总电流及铅酸电池的温度；步骤S2，根据铅酸电池的电压和铅酸电池输出的总电流计算铅酸电池的初步开路电压；步骤S3，根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。本实施例中首先对汽车启动时的电压、输出的总电流、温度等数据进行采集，通过对采集到的电压、电流数据进行分析计算，得到初步的开路电压（OCV），最后对初步开路电压进行温度补偿得到最终的铅酸电池的开路电压。优选的，步骤S2中具体包括：步骤S21，利用微控制器对铅酸电池的初步开路电压进行计算。优选的，步骤S3中具体包括：步骤S31，利用微控制器对初步开路电压进行温度补偿计算。上述实施例中的微控制器可以使用高性能的微控制器（MCU），所以可以使得计算过程中微控制器处于低功耗状态。优选的，步骤S2具体包括：步骤S201，对铅酸电池的电压和铅酸电池输出的总电流进行曲线拟合，生成铅酸电池的伏安特性曲线：；其中，voltage为铅酸电池的电压，i为铅酸电池的电流。优选的，步骤S201之后还包括：步骤S202，将i无限趋近于0，以获取铅酸电池的初步开路电压。上述实施例中，首先采集汽车启动时的电池电压和电池输出总电流，对采集到的汽车启动电压、电流数据进行曲线拟合，可以得到电池的伏安特性曲线，其中，voltage为铅酸电池的电压，i为铅酸电池的电流。通过上述公式，当i趋近于0时（此时，铅酸电池不对外放电，相当于电池开路），得到的电压即为铅酸电池的初步开路电压（OCV）。即：，最后计算得到的初步开路电压进行温度补偿，得到铅酸电池的开路电压。基于上述实施例，本实施例提供了一种汽车铅酸电池开路电压的计算系统，如图3所示，包括：第一采集模块，采集汽车启动时铅酸电池的电压；第二采集模块，采集汽车启动时铅酸电池输出的总电流；第三采集模块，采集汽车启动时铅酸电池的温度；计算模块，分别连接第一采集模块、第二采集模块和第三采集模块，用以根据铅酸电池的电压和铅酸电池输出的总电流计算铅酸电池的初步开路电压，并且根据已采集的铅酸电池的温度对初步开路电压进行温度补偿计算，输出铅酸电池的开路电压。本实施例中的汽车铅酸电池的开路电压的计算，并不通过对铅酸电池长时间静置后测量其电压值得到相应的电池开路电压。而是通过对汽车启动时的电压、电流、温度数据进行整体分析、并进行温度补偿得到电池的开路电压。优选的，计算模块为微控制器。优选的，微控制器包括第一处理单元和与第一处理单元连接的第二处理单元；其中，第一处理单元连接第一采集模块、第二采集模块，用以根据铅酸电池的电压和铅酸电池输出的总电流计算铅酸电池的初步开路电压；第二处理单元连接所述第一处理单元、第三采集模块，根据已采集的铅酸电池的温度对初步开路电压进行温度补偿计算，输出铅酸电池的开路电压。优选的，计算单元用以对铅酸电池的电压和铅酸电池输出的总电流进行曲线拟合，生成铅酸电池的伏安特性曲线。优选的，计算单元还用以获取伏安特性曲线中，铅酸电池输出的总电流无限趋近于0时，铅酸电池的初步开路电压。上述实施例中，通过汽车启动的铅酸电池的电压、输出的电流数据计算初步的开路电压，计算的过程如上述的伏安特性曲线拟合的方法，本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，包括：步骤S1，采集汽车启动时铅酸电池的电压、输出的总电流及铅酸电池的温度；步骤S2，根据所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流计算所述铅酸电池的初步开路电压；步骤S3，根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。

【技术特征摘要】
1.一种汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，包括：步骤S1，采集汽车启动时铅酸电池的电压、输出的总电流及铅酸电池的温度；步骤S2，根据所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流计算所述铅酸电池的初步开路电压；步骤S3，根据已采集的所述铅酸电池的温度对所述初步开路电压进行温度补偿计算，输出所述铅酸电池的开路电压。2.根据权利要求1所述的汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，所述步骤S2中具体包括：步骤S21，利用微控制器对所述铅酸电池的初步开路电压进行计算。3.根据权利要求1所述的汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中具体包括：步骤S31，利用微控制器对所述初步开路电压进行温度补偿计算。4.根据权利要求1所述的汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：步骤S201，对所述铅酸电池的电压和所述铅酸电池输出的总电流进行曲线拟合，生成所述铅酸电池的伏安特性曲线：；其中，voltage为所述铅酸电池的电压，i为所述铅酸电池的电流。5.根据权利要求4所述的汽车铅酸电池开路电压的计算方法，其特征在于，所述步骤S201之后还包括：步骤S202，将i无限趋近于0，以获取所述铅酸电池的初步开路电压，即：。6.一种汽车铅酸电池开路电压的计算系统，其特征在于，包括：第一采集模块，采集汽车启动时铅酸电池的电压；第二采集模块，采集汽车启动时所述铅...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦元菊，杨介信，毛俊俊，
申请(专利权)人：上海信耀电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31