一种铅酸蓄电池在线监测容量的方法技术

本发明专利技术涉及一种铅酸蓄电池在线监测容量的方法，该方法包括以下各步骤：(1)、采用斜率容量算法：是通过输入放电电流，第一点时间电压，第二点时间电压，温度，通过斜率容量算法计算后，输出剩余容量，实际容量，容量百分比；需要预先设定第一点时间，第二点时间，斜率补偿值，用来计算结束电压，并估算出放电总时间t，再通过放电时间和结束电压，模拟全容量放电计算容量百分比，实际容量和剩余容量；(2)、基站出现停电后，若在第二点时间内基站恢复供电，并且所有电池电压都>1.8V，采用预设值算法。本发明专利技术具有以下优点：能够在线测量蓄电池的容量和健康状况，保证基站不停电退服。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄电池领域，通信基站后备动力监测领域，具体说，它涉及一种铅酸蓄 电池在线监测容量的方法。
技术介绍
通信基站在断电状态下，需要由48V铅酸蓄电池组（共24节，每节2V)作为后备 动力系统进行供电，为了保证通信基站不发生停电事故而退服，需要在线监测铅酸蓄电池 的容量和健康状况。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足，提供一种铅酸蓄电池在线监测容量的方 法。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，这种铅酸蓄电池在线监测容量的方 法，该方法包括以下各步骤： (1)、采用斜率容量算法：输入第一点时间电压，第二点时间电压，温度，放电电流 四个参数，通过斜率容量算法计算后，输出剩余容量，实际容量，容量百分比。算法体系内需 要预先设定第一点时间，第二点时间，斜率补偿值这三个参数；由输入的四个参数和内部预 设的三个参数共同建模来计算结束电压，并估算出放电总时间t，结合放电时间和结束电压 预估出全容量放电计算容量百分比、实际容量和剩余容量； (2)、通信基站出现停电后，若在第二点时间内基站恢复供电，并且所有电池电压 都>1. 8V，采用预设值算法；若当时已有某电池电压< 1. 8V，则记录下该节电池所对应的时 间，用于计算该节容量，其他23节电池采用基站恢复供电前时刻下的23节电池电压，采用 预设值算法；其中，预设值算法包括以下各步骤：先通过放电电流I和每次的数据扫描时间 t，做消耗容量累加计算，即C = C+I*t ;由此计算出时间消耗的容量C，再将这积分容量C去 除上10小时转换率K，得到10小时率下的消耗容量值，即Ck = C/K ;再虚拟加入第25节 电池，对应预设剩余容量为0ΑΗ，将其作为一个点（XI，Y1);再排序找出24节电池电压中的 最高节电压Umax，其对应预设剩余容量为Cmax = 500-Ck，做第二个点（X2, Y2)，即（Umax， Cmax);将点（XI，Y1)和点（X2, Y2)作为2点式绘制一条直线方程式，即Yi = k (Xi-1. 8)，k 为两点式算出的直线斜率，i = 1··· 24,即可用另23节电池电压作为Xi，带入方程式即可得 到24节电池电压对应的预设剩余容量值，即Yi ;再通过预设剩余容量值计算出预设实际容 量和预设容量百分比；如果在一定情况下无法比较出最小电压值或是在10分钟内无法比 较完成，则采取10分钟时刻下的24组电压值作为初始时刻24节电压值。 在步骤（2)中，添加了记录某电池到达1.8V的时间值tl，再用tl和放电电流I做 积分容量计算，即累加Cl = Cl+I*t，t为扫描时间，t〈tl ;再除以转换率K，得到某电池10 小时率下容量Clk = Cl/K，Clk就是其实际容量，其剩余容量为0ΑΗ，再通过实际容量计算 出容量百分比，构成全容量算法。 所述的斜率容量算法包括结束电压算法和电压容量算法，具体如下： 1)结束电压算法：最低节电池单体到达1. 8V时刻下的24节电池电压，通过二个 时间点采集的电压值vli和v2i，即点A和点B两点，先用点A和点B计算出直线y2的斜 率，再乘上斜率补偿值，使直线y2的斜率等于直线y3的斜率，其中根据拉格朗日中值定理 要求，可知y3与yl斜率相同，再通过点A和yl的斜率做点斜式计算，计算出直线yl，从而 得到在纵坐标1. 8V的总时间t，再分别计算出每节电池在时间t下24节电池电压。 2)电压容量算法：该方法和全容量算法相同，将虚拟加入第25节电池改为直接再 24节电池中找出1. 8V电池即可，最后将计算的容量加上温度系数补偿，得到最后的剩余容 量，实际容量和容量百分比。 (3)、自诊断处理：在第二点时间计算结束后，每隔一分钟，计算一次其全容量值， 当全容量值最低节小于上述斜率容量算法5%之后，将斜率补偿值设置为2. 8,然后重新用 斜率容量算法计算，并覆盖前次容量值；当全容量值最低节小于上述斜率容量算法10%之 后，将斜率补偿值设置为3. 0 ;当全容量值最低节小于上述斜率容量算法15%之后，将斜率 补偿值设置为3. 3。 本专利技术具有以下优点：能够在线测量铅酸蓄电池的容量和健康状况，提前预警基 站铅酸蓄电池组容量状况，从技术上保障蓄电池能源耗尽前提早油机发电介入，从而保证 通信基站不发生停电事故而退服。【附图说明】 图1是本专利技术中预设值算法的框图； 图2是本专利技术中预设值算法的示意图； 图3是本专利技术中预设值算法的流程示意图； 图4是本专利技术中全容量算法的框图； 图5是本专利技术中全容量算法的流程示意图； 图6是本专利技术中斜率容量算法的框图； 图7是本专利技术中斜率容量算法的示意图。 图8是本专利技术中斜率容量算法的流程示意图1。 图9是本专利技术中斜率容量算法的流程示意图2。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。 3. 1预设值算法 首次进行铅酸蓄电池在线监测时候，需要进行初次人为放电来设置初始值，默认 放电时间5分钟（时间不固定），首次放电时间可以进行配置。 3. 1. 1算法框图（见图1) 3. 1. 2算法说明 a)概况 该算法输入初始时刻24节电压值，放电电流，预放电时间。通过预设置处理算法 输出预 设剩余容量，预设实际容量，预设容量百分比。 b)定义声明 初始时刻24节电压值：5分钟（时间不固定）放电后，当时24节电池电压值。 放电电流：该时刻下的放电电流。 预放电时间：该时刻的时间值（5分钟）。 c)内部计算 参照图1，先通过放电电流I和每次的数据扫描时间t (t = 5s，实际扫描时间间隔 由硬件采集间隔而定），做消耗容量累加计算，即C = C+I*t。由此计算出时间消耗的容量 C (即图1中的积分容量，因为小部分累加和即为整体积分），再将这积分容量C去除上10小 时转换率K (转换率表格见附表一），得到10小时率下的消耗容量值，即Ck = C/K。在虚 拟加入第25节电池（电压值为1. 8V)，对应预设剩余容量为0ΑΗ，将其作为一个点（XI，Y1)， 即（1. 8,0)(如图2所示）。再排序找出24节电池电压中的最高节电压Umax，其对应预设 剩余容量为Cmax = 500-Ck，做第二个点（X2, Y2)，即（Umax，Cmax)(如图2所示）。将点 (XI，Y1)和点（X2, Y2)作为2点式绘制一条直线方程式（如图2)，即Yi = k(Xi-l. 8) (k为 两点式算出的直线斜率，i = 1…24)，即可用另23节电池电压作为Xi，带人方程式即可得 到24节电池电压对应的预设剩余容量值（即Yi)。再通过预设剩余容量值计算出预设实际 容量，和预设容量百分比。如若在一定情况下无法比较出最小电压值或是在10分钟内无法 比较完成，则采取10分钟时刻下的24组电压值作为初始时刻24节电压值。 3. 1. 3核心算法流程图：（见图3)。 3. 2全容量算法 基站出现停电后，若在第二点时间内基站恢复供电，因此而无法采用斜率容量算 法，并且所有电池电压都>1. 8V，则根据第一部分的算法来计算，也是虚拟出第25节（1. 8V) 来计算。若当时已有某电池电压< 1. 8V，则记录下该节电池所对应的时间，用于计算该节容 量，其他23节电池采用基站本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池在线监测容量的方法，其特征在于：该方法包括以下各步骤：(1)、采用斜率容量算法：输入第一点时间电压，第二点时间电压，温度，放电电流四个参数，通过斜率容量算法计算后，输出剩余容量，实际容量，容量百分比。算法体系内需要预先设定第一点时间，第二点时间，斜率补偿值这三个参数；由输入的四个参数和内部预设的三个参数共同建模来计算结束电压，并估算出放电总时间t，结合放电时间和结束电压预估出全容量放电计算容量百分比、实际容量和剩余容量；(2)、通信基站出现停电后，若在第二点时间内基站恢复供电，并且所有电池电压都>1.8V，采用预设值算法；若当时已有某电池电压≤1.8V，则记录下该节电池所对应的时间，用于计算该节容量，其他23节电池采用基站恢复供电前时刻下的23节电池电压，采用预设值算法；其中，预设值算法包括以下各步骤：先通过放电电流I和每次的数据扫描时间t，做消耗容量累加计算，即C＝C+I*t；由此计算出时间消耗的容量C，再将这积分容量C去除上10小时转换率K，得到10小时率下的消耗容量值,即Ck＝C/K；在虚拟加入第25节电池，对应预设剩余容量为0，将其作为一个点(X1,Y1)；再排序找出24节电池电压中的最高节电压Umax，其对应预设剩余容量为Cmax＝500‑Ck，做第二个点(X2,Y2)，即(Umax，Cmax)；将点(X1,Y1)和点(X2,Y2)作为2点式绘制一条直线方程式，即Yi＝k(Xi‑1.8)，k为两点式算出的直线斜率，i＝1…24，即可用另23节电池电压作为Xi，带入方程式即可得到24节电池电压对应的预设剩余容量值，即Yi；再通过预设剩余容量值计算出预设实际容量，和预设容量百分比；如若在一定情况下无法比较出最小电压值或是在10分钟内无法比较完成，则采取10分钟时刻下的24组电压值作为初始时刻24节电压值。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国平，徐仙明，孔明，
申请(专利权)人：浙江经济职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33